2020届一轮复习人教版金属及其化合物作业(1)

2020届一轮复习人教版金属及其化合物作业(1)

金属及其化合物 ‎1．化学与生活、环境、材料信息关系密切，下列说法不正确的是(　　)‎ A．锅炉水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，后用酸除去 B．有一种新发现的固态碳，这种碳的结构称为“纳米泡沫”，外形类似海绵，密度小且有磁性。这种碳与金刚石的关系是互为同素异形体 C．聚乙炔用I2或Na等掺杂处理后可形成一种导电塑料，该导电塑料有固定的熔、沸点 D．工业上电解熔融的氯化钠、氯化镁、氧化铝来制取钠、镁、铝 答案：C　解析：A项，先用Na2CO3溶液处理，发生沉淀的转化生成碳酸钙，碳酸钙溶于盐酸，则处理方法合理，故A选项正确；B项，纳米泡沫碳和金刚石都是碳元素的不同单质，所以互称同素异形体，故B项正确；C项，聚乙炔用I2或Na等掺杂处理后可形成一种导电塑料，该导电塑料是混合物，没有固定的熔、沸点，故C选项错误；D项，工业上通过电解熔融的氯化钠、氯化镁、氧化铝来制取钠、镁、铝，是正确的，因为钠、镁、铝是活泼金属，只能用电解法得到，故D选项正确。故答案为C。‎ ‎2．《五金·铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁”。以下说法不正确的是(　　)‎ A．金属冶炼方法由金属活动性决定 B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差 C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量 D．该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工 答案：B　解析：A项，金属冶炼方法由金属活动性决定，特别活泼的金属通常用电解法冶炼，比较活泼的金属用热还原法冶炼，较不活泼的金属用热分解法冶炼，A正确；B项，熟铁比生铁的硬度小，延展性较好，B不正确；C项，炒铁是为了把生铁中的碳氧化成碳的氧化物，从而降低铁水中的含碳量，C正确；D项，往生铁水中吹空气可以降低碳的含量，故该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工，D正确。‎ ‎3．《本草纲目》中对白矾有如下叙述：“吐利风热之痰涎，取其酸苦通泄也；治诸血痛，脱肛……取其酸涩而收也……”。下列说法错误的是(　　)‎ A．白矾在油条中作膨化剂的原理：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑‎ B．检测“无矾油条”是否含“矾”的方法：将油条加热碳化→加水溶解→过滤→向滤液中逐滴加入NaOH溶液 C．白矾溶于水后溶液中各微粒的浓度：c(H2O)>c(SO)>c(Al3＋)>c(K＋)>c(OH－)>c(H＋)‎ D．治血痛利用了胶体的聚沉 答案：C　解析：白矾与碳酸氢钠发生双水解反应：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑，故可用作膨化剂，A项正确；若含有Al3＋，观察到的现象为先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解，B项正确；白矾的化学式为KAl(SO4)2，Al3＋水解，溶液中c(K＋)>c(Al3＋)，C项错误；Al3＋水解生成氢氧化铝胶体，治血痛利用了胶体的聚沉，D项正确。‎ ‎4．已知A、B为单质，C为化合物。‎ A＋BC A＋B 能实现上述转化关系的是(　　)‎ ‎①若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na ‎②若C的溶液遇Na2CO3，放出CO2气体，则A可能是H2‎ ‎③若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe ‎④若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为Cu A．①② B．②④ C．①③ D．③④‎ 答案：B　解析：A项，①若氢氧化钠溶于水进行电解不能生成钠，错误，不选①；②和碳酸钠反应生成二氧化碳，说明C为酸，所以电解能生成氢气，正确；③遇到硫氰化钾反应显红色，说明C中含有铁离子，但电解含Fe3＋水溶液时不能生成铁，错误；④C与氢氧化钠反应时生成氢氧化铜，说明C中有铜离子，电解时可以生成铜，正确。所以选B。‎ ‎5．已知A、B、C为中学化学中常见的单质。室温下，A为固体，B和C均为气体。在适宜的条件下，它们可以按如图进行反应。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．A、B、C中三种元素的任意两种元素形成的化合物所属物质类别可能是氧化物 B．A、B、C中三种元素形成的化合物所属物质类别一定不是碱 C．如果E溶液是一种强酸，则E溶液为盐酸 D．A、B、C中有一种金属且为A 答案：A　解析：‎ 已知A、B、C为中学化学中常见的单质，室温下，A为固体，B和C均为气体。在适宜的条件下，它们可以按如图所示进行反应，A为固体，常见为碳、钠、镁、铝、铁等，B、C为气体单质，常见有氯气、氧气、氢气、氮气等，固体A和气体B反应生成的D是固体，说明A为金属不为碳，E溶液能与金属反应，且E是两种气体反应所得产物，则E应为酸，C应为氢气，所以B为Cl2，E为HCl，D为金属和盐酸反应生成的氯化物盐，此盐可以直接由A和Cl2反应得到，说明则A一定不是变价金属铁，A可能是Na、Mg、Al等。若A为Na，B为氯气，C为氢气，三种元素中的任意两种元素形成的化合物一定不含O元素，不属于氧化物，故A错误；若A为Na，B为氯气，C为氢气，三种元素中的任意两种元素形成的化合物一定不含O元素，不可能为碱，故B正确；E为两种单质化合生成的物质，溶于水显酸性，不可能为硫酸，可以为盐酸，故C正确；由上述分析可知，只有A为金属，B和C均为气体非金属单质，故D正确。‎ ‎6．某学生探究0.25 mol/L Al2(SO4)3溶液与0.5 mol/L Na2CO3溶液的反应，实验如下。下列分析不正确的是(　　)‎ A.实验1中，白色沉淀a是Al(OH)3‎ B．实验2中，白色沉淀b含有CO C．实验1、2中，白色沉淀成分不同的原因与混合后溶液的pH无关 D．检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，均可用盐酸酸化的BaCl2溶液 答案：C　解析：白色沉淀a和稀H2SO4反应不产生气体，结合铝离子和碳酸根的双水解反应，可知a是Al(OH)3，故A项正确；向过量的碳酸钠溶液中加入硫酸铝溶液，生成的白色沉淀b能和稀H2SO4反应产生气体，则b中含有CO，故B项正确；实验1中过量Al2(SO4)3使得溶液呈酸性，实验2中过量Na2CO3使溶液呈碱性，最终得到了成分不同的白色沉淀，所以白色沉淀成分不同的原因与混合溶液pH有关，故C项错误；实验1和2中得到的沉淀上都会有SO残留，检验沉淀是否洗涤干净，则可用盐酸酸化的BaCl2‎ 溶液检验最后一次洗涤中是否含有SO，故D项正确。‎ ‎7.常温下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液滴定新配制的25.0 mL 0.02 mol·L－1 FeSO4溶液，应用技术测定溶液的pH与时间(t)的关系，结果如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．ab段，溶液中发生的主要反应：H＋＋OH－===H2O B．bc段，溶液中c(Fe2＋)>c(Fe3＋)>c(H＋)>c(OH－)‎ C．d点，溶液中的离子主要有Na＋、SO、OH－‎ D．滴定过程发生了复分解反应和氧化还原反应 答案：B　解析：ab段，新配制的FeSO4溶液，为抑制水解加了硫酸，溶液中发生的主要反应：H＋＋OH－===H2O，故A项正确；bc段，主要发生反应生成Fe(OH)2，溶液仍然显酸性，c(H＋)大于c(Fe2＋)、c(Fe3＋)，故B项错误；d点pH＝11.72，表示滴定反应已完全结束，此时溶液含有硫酸钠与过量的氢氧化钠，溶液中的离子主要有Na＋、SO、OH－，故C项正确；滴定过程中发生的反应有酸碱中和反应、硫酸亚铁与氢氧化钠的复分解反应、氢氧化亚铁与氧气的氧化还原反应，故D项正确。‎ ‎8．对FeCl3溶液与KI溶液的反应进行探究。关于实验的分析和结论不正确的是(　　)‎ A.FeCl3与KI发生了氧化还原反应，有I2生成 B．试管1中溶液显红色，证明FeCl3与KI的反应具有可逆性 C．试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果 D．试管2中上层溶液变为浅棕黄色是平衡移动的结果 答案：D　解析：取2 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液3滴，振荡，充分反应，溶液呈深棕黄色，是因为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，故A正确；试管1中滴加2滴0.1 mol/L KSCN溶液，溶液显红色说明溶液中有Fe3＋，证明FeCl3与KI的反应具有可逆性，故B正确；向试管2中加入1 mL CCl4，充分振荡、静置，溶液分层，上层为浅棕黄色，下层为紫色，说明有碘单质被萃取出来，导致溶液中Fe3＋浓度减小，试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果，故C正确；D.试管2中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶解于水中的结果，故D错。‎ ‎9．建构数学模型来研究化学问题，既直观又简洁，下列建构的数轴模型正确的是(　　)‎ 答案：D　解析：钠在氧气中燃烧，只生成过氧化钠，故A错误；铁在Cl2中燃烧，只生成氯化铁，故B错误；AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，发生的反应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，比值小于3时有铝离子和氢氧化铝存在，故C错误；因还原性：I－＞Fe2＋，氯气先氧化I－，再氧化Fe2＋，足量的Cl2通入到FeI2溶液中先发生2I－＋Cl2===I2＋2Cl－反应，后发生2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－反应，比值为1时二价铁未被氧化，大于1小于时部分二价铁被氧化，大于等于时全部被氧化为三价铁离子，故D正确。‎ ‎10．CuCl是难溶于水的白色固体，是一种重要的催化剂。工业上，由孔雀石[主要成分Cu(OH)2·CuCO3，含FeS、FeO和SiO2杂质]制备CuCl的某流程如图：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．H2O2将溶液1中Fe2＋氧化为Fe3＋，再通过控制pH转化为Fe(OH)3除去 B．SO将溶液3中的Cu2＋还原，反应得到CuCl C．CO作用是控制溶液pH，促使CuCl沉淀的生成 D．若改变试剂加入顺序，将溶液3缓慢加入到含大量SO、CO的溶液中，同样可制取CuCl 答案：D　解析：孔雀石[主要成分Cu(OH)2·CuCO3，含FeS、FeO和SiO2杂质]中用硫酸浸取，得气体主要含有硫化氢、二氧化碳，滤渣1为二氧化硅，溶液1中含有Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋，加双氧水，将亚铁离子氧化成铁离子，加氢氧化钠溶液调节pH值，使铁离子沉淀，得到滤渣2为氢氧化铁，溶液2主要含有硫酸铜，溶液2中加入氯化钠再加入亚硫酸钠将铜离子还原成亚铜离子，加入碳酸钠调节pH值，使CuCl沉淀，由于SO、CO的溶液呈碱性，所以如果将溶液3缓慢加入到含大量SO、CO的溶液中，有可能生成氢氧化亚铜沉淀，得到的氯化亚铜不纯。A.根据上面的分析可知，H2O2将溶液1中Fe2＋氧化为Fe3＋，再通过控制pH转化为Fe(OH)3除去，故A正确；B.根据上面的分析可知，SO将溶液3中的Cu2＋还原，反应得到CuCl，故B正确；C.根据上面的分析可知，CO作用是控制溶液pH，促使CuCl沉淀的生成，故C正确；D.根据上面的分析可知，将溶液3缓慢加入到含大量SO、CO的溶液中，制得的CuCl可能不纯，故D错误。‎ ‎11．钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：‎ 已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以VO和VO的形式存在，且存在平衡VO＋H2OVO＋2H＋。下列说法正确的是(　　)‎ A．工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水 B．可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3‎ C．焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸以使其溶解完全 D．将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见血红色，则磁性产品中一定不含铁元素 答案：B　解析：赤泥进行碱浸，氧化铝溶解形成偏铝酸盐，再通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，滤渣1系列操作得到V2O5，可知滤渣1中含有Fe2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物，进行还原、磁选，磁性产品中含有Fe元素等，非磁性产品含有V元素，在空气中焙烧后用盐酸溶解，钒在溶液中主要以VO和VO的形式存在，再加入氯化铵转化为NH4VO3，焙烧得到V2O5，由溶液中存在平衡VO＋H2OVO＋2H＋，盐酸过量会抑制NH4VO3的生成，盐酸溶解时不易过量。氨水不能溶解氧化铝，故A错误；用盐酸溶液后的溶液中含有VO、VO、Cl－，加入硝酸铵会生成NH4VO3沉淀，反应向生成更难溶的物质的方向进行，可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3，故B正确；溶液中存在平衡VO＋H2OVO＋2H＋，盐酸过量平衡逆向移动，会抑制NH4VO3的生成，不能加入过量的盐酸，故C错误；加入的硝酸不足，Fe元素与硝酸反应生成亚铁离子，亚铁离子遇KSCN溶液无明显现象，故D错误。‎ ‎12.用NaHCO3溶液处理NaAlO2溶液(由Al2O3与过量NaOH溶液反应制得)，测得溶液pH和Al(OH)3生成的量随加入NaHCO3溶液体积的变化情况如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．Al(OH)3的生成是因为NaHCO3促进了NaAlO2的水解 B．b点和c点溶液所含微粒种类不同 C．NaHCO3溶液的物质的量浓度为1.0 mol·L－1‎ D．d点时：c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)‎ 答案：C　解析：因为碳酸氢根离子的酸性强于氢氧化铝，所以Al(OH)3的生成是因为NaHCO3与NaAlO2发生复分解反应生成的，故A错误；b点与c点溶液所含微粒种类相同，均含Na＋、AlO、OH－、CO，故B错误；加入40 mL NaHCO3溶液时沉淀最多，沉淀为0.032 mol，NaOH过量，滤液中含NaOH，由OH－＋HCO===CO＋H2O、HCO＋AlO＋H ‎2O===Al(OH)3↓＋CO可以知道，前8 mL不生成沉淀，c(NaHCO3)＝＝1.0 mol/L，所以C选项是正确的；d点时：沉淀量最大，此时溶液为碳酸钠溶液，根据物料守恒可以知道：c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，故D错误。‎ ‎13．利用铝锂钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量铝箔、LiCoO2等杂质)回收CoO的工艺流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)“碱溶”的目的是__________________________________。‎ ‎(2)不同浸出剂“酸溶”实验结果见下表，根据数据和物质性质应选择的浸出剂是__________(填序号)，理由是 ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(用Co3O4参与反应的离子方程式表示)‎ ‎(3)“净化”产生的滤渣为____________(填化学式)，滤液③中c(F－)＝4.0×10－3 mol·L－1，则“净化”后残余c(Li＋)＝__________。LiF与Li2CO3的Ksp分别为1.8×10－3、1.7×10－3。‎ ‎(4)若滤液④中含Co2＋为5.9×10－2 g·L－1，“沉碳酸钴”应控制pH不高于__________。Co(OH)2的Ksp为1.0×10－15。‎ ‎(5)“沉碳酸钴”→“沉草酸钴”的目的是 ‎_________________________________________________________。‎ ‎(6)CoC2O4·H2O在空气氛围中的热重曲线如下图。在311.96 ℃附近有个很强的放热峰的原因是 ‎__________________________________________________________。‎ ‎900 ℃发生反应的化学方程式为_____________________。‎ 答案：(1)溶解铝箔 ‎(2)c　4Co3O4＋S2O＋22H＋===12Co2＋＋2SO＋11H2O ‎(3)LiF、Al(OH)3　0.45 mol·L－1‎ ‎(4)8.0‎ ‎(5)除掉残余的Li＋‎ ‎(6)CoC2O4分解成Co3O4是放热反应　2Co3O46CoO＋O2↑‎ 解析：废料用碱液溶解，过滤得到滤液①偏铝酸钠溶液和钴渣；用硫酸溶解钴渣，发生反应：4Co3O4＋Na2S2O3＋11H2SO4===12CoSO4＋Na2SO4＋11H2O，得到含有钴离子的溶液，然后调节溶液pH并用碳酸钠溶液除去杂质铝离子，加NaF除去锂离子，滤渣1为氟化锂，得到较纯净的含有钴离子的溶液，再加入碳酸钠调节溶液的pH将钴离子转化成碳酸钴沉淀，过滤得滤渣2为碳酸钴沉淀，加盐酸溶解，再加草酸铵，过滤得CoC2O4·2H2O，灼烧得到氧化钴。‎ ‎(1)“碱溶”的目的是溶解铝箔。(2)不同浸出剂“酸溶”实验结果见下表，根据数据和物质性质应选择的浸出剂是c；理由是4Co3O4＋S2O＋22H＋===12Co2＋＋2SO＋11H2O。(3)“净化”产生的滤渣为LiF，Al(OH)3，滤液③中c(F－)＝4.0×10－3 mol·L－1，则“净化”后残余c(Li＋)＝1.8×10－3/4.0×10－3＝0.45 mol·L－1。(4)若滤液④中含Co2＋为5.9×10－2g·L－1，c(Co2＋)＝5.9×10－2g·L－1/59 g·mol－1＝1×10－3mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1‎ ‎＝1.0×10－6 mol·L－1，“沉碳酸钴”应控制pH不高于8.0。(5)“沉碳酸钴”→“沉草酸钴”的目的是除掉残余的Li＋。(6)由CaC2O4·H2O在空气氛围中的热重曲线图可知，在311.96 ℃附近有个很强的放热峰的原因是CoC2O4分解成Co3O4是放热反应。900 ℃发生反应的化学方程式为2Co3O46CoO＋O2↑。‎ ‎14．钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿(主要成分是MoS2，含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)提高焙烧效率的方法有______________。(写一种)‎ ‎(2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3，该反应过程的化学方程式为____________________，氧化产物是__________(写化学式)。‎ ‎(3)“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的化学方程式为__________________________________________________________。‎ ‎(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S，则废渣成分的化学式为__________。‎ ‎(5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度：c(MoO)＝0.40 mol/L，c(SO)＝0.04 mol/L。“结晶”前需先除去SO，方法是加入Ba(OH)2固体。假设加入Ba(OH)2固体后溶液体积不变，当SO完全沉淀[c(SO)≤1.0×10－5 mol/L]时，BaMoO4是否会析出？‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(请计算说明)[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，‎ Ksp(BaMoO4)＝4.0×10－8]‎ ‎(6)钼精矿在碱性条件下，加入NaClO溶液，也可以制备钼酸钠，同时有SO生成，该反应的离子方程式为 ‎__________________________________________________________。‎ 答案：(1)粉碎固体颗粒 ‎(2)2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2　MoO3、SO2‎ ‎(3)MoO3＋Na2CO3===Na2MoO4＋CO2↑‎ ‎(4)PbS ‎(5)当c(SO)＝1.0×10－5 mol/L，c(Ba2＋)＝Ksp(BaSO4)/c(SO)＝1.1×10－10/1.0×10－5 mol/L＝1.1×10－5 mol/L，c(Ba2＋)×c(MoO)＝1.1×10－5×0.40＝4.4×10－6>4.0×10－8‎ ‎，所以会析出BaMoO4沉淀 ‎(6)MoS2＋9ClO－＋6OH－===MoO＋9Cl－＋2SO＋3H2O 解析：(1)为了提高矿石的利用率，最常用的方法是将矿石粉碎，或者通入过量的空气。‎ ‎(2)根据流程图和(2)中信息可写出反应的化学方程式为：2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2，由化合价变化情况分析可知，氧化产物为MoO3和SO2。‎ ‎(3)由流程图可知Na2CO3的加入与焙烧后的产物即与MoO3作用生成CO2，而生产的最终产物是钼酸钠晶体，且在后面加入的沉淀剂是为了除去杂质铅的，也就是说钼酸钠在后续过程中没有发生变化，所以反应的化学方程式为MoO3＋Na2CO3===Na2MoO4＋CO2↑。‎ ‎(4)当加入的沉淀剂为Na2S时，重金属离子即Pb2＋，则生成PbS废渣而除去。‎ ‎(5)当SO完全沉淀，即c(SO)＝1.0×10－5 mol/L时，由Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，求出c(Ba2＋)＝Ksp(BaSO4)/c(SO)＝1.1×10－10/1.0×10－5 mol/L＝1.1×10－5 mol/L，此时c(Ba2＋)×c(MoO)＝1.1×10－5×0.40＝4.4×10－6>Ksp(BaMoO4)＝4.0×10－8，所以有BaMoO4沉淀析出。‎ ‎(6)由题目叙述可知，反应物为钼精矿(MoS2)、碱和NaClO，生成物为钼酸钠和硫酸钠，结合化合价升降规律可知还有氯化钠生成，所以反应的离子方程式为MoS2＋9ClO－＋6OH－===MoO＋9Cl－＋2SO＋3H2O。‎