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考点巩固卷 03 金属及其化合物
考点一 钠及其重要化合物 分值：50分 建议用时：25分钟
一、选择题（每小题2分，共24分）
1．燃放烟花是中华民族庆祝春节的传统方式，烟花绽放时能释放五光十色的光芒。下列关于烟花燃放的
化学原理说法错误的是
A．燃放时发生了氧化还原反应
B．发出黄色光芒，可见烟花中含有钠元素
C．未能观察到紫色光芒，可见烟花中不含钾元素
D．很多金属在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色
【答案】C
【详解】A．烟花燃放时火药燃烧，发生了氧化还原反应，故A正确；
B．钠元素的焰色为黄色，发出黄色光芒，可见烟花中含有钠元素，故B正确；
C．钾的焰色需透蓝色钴玻璃观察，没有透过蓝色钴玻璃观察，未能观察到紫色光芒，不能确定烟花中是
否含钾元素，故C错误；
D．很多金属在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，如Ca的焰色为砖红色、Ba的焰色为砖红色黄绿色、钠
的焰色为黄色，故D正确；
选C。
2．钠与水反应的实验中，不会产生的现象是
A．钠沉入水面下
B．产生气体
C．滴入酚酞溶液变红
D．钠熔化成小球
【答案】A
【详解】A．钠的密度小于水的密度，所以钠与水反应会浮在水面上，故A符合题意；
B．钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，所以钠与水反应时会有气体产生，故B不符合题意；
C．钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，所以向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液后，溶液会
变为红色，故C不符合题意；
D．钠的熔点较低，钠和水反应时同时放出大量热，放出的热量导致钠熔成小球，故D不符合题意；
故选A。3．下列“类比”结果正确的是
A．碳酸氢钠受热易分解，碳酸氢钾受热也易分解
B．Na在空气中燃烧生成 ，则 在空气中燃烧生成
C．常温下，钠与水剧烈反应生成 ，镁也能与水剧烈反应生成
D．碱性氧化物都是金属氧化物，酸性氧化物都是非金属氧化物
【答案】A
【详解】A．碳酸氢钠、碳酸氢钾均受热分解生成碳酸盐和二氧化碳、水，A项正确；
B．Na在空气中燃烧生成 ， 在空气中燃烧生成 ，B项错误；
C．常温下镁不能和水剧烈反应，C项错误；
D．酸性氧化物不都是非金属氧化物。例如Mn O 为酸性氧化物、金属氧化物，D项错误；
2 7
故选A。
4．下列关于钠及其化合物的叙述中，不正确的是
A．钠的熔点较低 B．Na CO 可用于治疗胃酸过多
2 3
C．Na O 可做供氧剂 D．NaHCO 能溶于水，其水溶液呈碱性
2 2 3
【答案】B
【详解】A．钠的熔点较低，故A正确；
B．Na CO 能和胃酸反应，但碱性太强，可能有灼伤消化道的危险，不能用Na CO 治疗胃酸过多，故B错
2 3 2 3
误；
C．过氧化钠与水、二氧化碳反应生成产物都有氧气，所以过氧化钠可以做供氧剂，故C正确；
D．NaHCO 能溶于水，其水溶液呈碱性，故D正确；
3
故选B。
5．将绿豆大小的金属钠投入干燥的热坩埚中，继续加热，片刻钠熔化，然后立即撤掉酒精灯，观察到：
钠剧烈燃烧，发出黄色火焰，得到一种淡黄色固体。下列说法不正确的是
A．用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应 B．金属钠熔化说明其熔点低于坩埚
C．黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化 D．得到淡黄色固体说明发生了物理变化
【答案】D
【详解】A．钠和水生成氢氧化钠和氢气，用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应，A正确；
B．金属钠熔化说明其熔点低于坩埚，B正确；
C．黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化，气化后的钠燃烧形成火焰，C正确；D．钠剧烈燃烧，得到淡黄色固体说明生成了新物质，发生了化学变化，D错误；
故选D。
6．下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A．图甲装置可除去Cl 中含有的少量HCl
2
B．图乙装置可探究钠与Cl 反应
2
C．图丙装置可制备Fe(OH) 胶体
3
D．图丁装置可用于比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
【答案】A
【详解】A．氯气在饱和氯化钠中溶解度较小，而HCl可溶于饱和氯化钠溶液，可用甲装置除去氯气中含有
的少量HCl，A正确；
B．该装置没有尾气处理，无法吸收多余的氯气会造成空气污染，B错误；
C．制备氢氧化铁胶体是将氯化铁饱和溶液滴加到沸水中而不是氢氧化钠溶液中，C错误；
D．比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，内部试管中装碳酸氢钠，外部试管中加碳酸钠，D错误；
故答案选A。
7．下列方法中不能用于鉴别 和 的是
A．分别取两种固体各1g，滴加几滴水，振荡，用手触摸试管底部
B．取物质的量浓度相同的两种溶液，分别滴加澄清石灰水，观察是否出现白色沉淀
C．向两种物质的饱和溶液中分别通入 ，观察现象
D．取两种固体分别滴入相同浓度的稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度
【答案】B
【详解】A． 溶于水放热、 溶于水吸热，分别取两种固体各1g，滴加几滴水，振荡，用手
触摸试管底部，能用于鉴别 和 ，故不选A；B． 和 都能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀，不能用澄清石灰水鉴别 和 ，
故选B；
C．向饱和 溶液中通入 气体溶液变浑浊，向饱和 溶液中通入 气体不反应，能鉴别
和 ，故不选C；
D． 与盐酸反应比 与盐酸反应更剧烈，取两种固体分别滴入相同浓度的稀盐酸，观察产生
气泡的剧烈程度，能鉴别 和 ，故不选D；
选B。
8．钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl 和金属钠为原料，在700℃时制造
4
出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的科学杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。
下列有关钠及其化合物的说法错误的是
A．“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变
B．钠元素在自然界中只有化合态
C．等量的钠和足量的氧气反应时，无论生成Na O还是Na O ，失去的电子一样多
2 2 2
D．可以用澄清石灰水鉴别Na CO 和NaHCO 两种溶液
2 3 3
【答案】D
【详解】A．“稻草变黄金”的过程中CCl 和金属钠在700℃时生成金刚石和氯化钠，元素种类没有改变，
4
故A正确；
B．钠是活泼金属，钠元素在自然界中只有化合态，故B正确；
C．等量的钠和足量的氧气反应时，无论生成Na O还是Na O ，钠元素化合价由0升高为+1，失去的电子
2 2 2
一样多，故C正确；
D．澄清石灰水与Na CO 、NaHCO 反应都能生成碳酸钙沉淀，所以不能用澄清石灰水鉴别Na CO 和
2 3 3 2 3
NaHCO 两种溶液，故D错误；
3
选D。
9．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选
实验操作 现象 结论
项两种物质均受热
A 分别加热 和 固体 试管内壁都有水珠
分解
铝与NaOH不反
B 向盛铝片的试管中倒入NaOH溶液 开始无明显现象
应
用干净的铂丝蘸取某溶液，在酒精灯
C 观察到火焰呈黄色 一定不含K元素
外焰上灼烧
向含酚酞的 溶液中滴加足量 溶液由红色变为无色，同时产生白色胶 酸性：盐酸>硅
D
稀盐酸 状物质 酸
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A． 较稳定，受热不易分解，加热碳酸钠试管内有水珠，是因为试管内空气中含水蒸气所
致，A错误；
B．铝常温下会被氧气氧化为致密的氧化物薄膜，向盛铝片的试管中倒入NaOH溶液开始无明显现象，是因
为氧化铝先与氢氧化钠反应所致，B错误；
C．用干净的铂丝蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，只能说明该溶液中含钠元素，
不能说明是否含钾元素，C错误；
D．硅酸钠与盐酸反应生成硅酸胶状沉淀和氯化钠，可用强酸制备弱酸的原理解释，D正确；
故选D。
10．能正确表示下列反应的离子方程式为
A．钠与水的反应：2Na+2H O=2Na++2OH-+H ↑
2 2
B．NaHCO 和盐酸反应：CO +2H+=H O+CO ↑
3 2 2
C．Fe和稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H ↑
2
D．Na O 固体与水反应：2O +2H O=4OH-+O ↑
2 2 2 2
【答案】A
【详解】A．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，正确的离子方程式为：2Na+2H O=2Na++2OH−+H ↑，故A正
2 2
确；
B．NaHCO 和盐酸反应的离子方程式为：HCO +H+=H O+CO ↑，故B错误；
3 2 2
C．铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H ↑，故C错误；
2
D．Na O 固体书写离子方程式时不能拆开书写，故D错误；
2 2故选A。
11．下列有关 的叙述中不正确的是
A． 是淡黄色固体
B． 中阴、阳离子个数比是1∶2
C． 属于碱性氧化物
D． 可在呼吸面具中作为氧气的来源
【答案】C
【详解】A．Na O 为淡黄色固体，A正确；
2 2
B．1个Na O 中含有2个钠离子和1个过氧根离子，阴、阳离子个数比为1：2，B正确；
2 2
C．Na O 与水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，C错误；
2 2
D．Na O 可与二氧化碳反应生成氧气，可用于呼吸面具的氧气来源，D正确；
2 2
故答案选C。
12．侯德榜是我国近代著名的化学家，他提出的联合制碱法得到世界各国的认可，其工艺流程如图。下列
说法正确的是
A．该工艺流程中涉及了氧化还原反应
B．向“饱和食盐水”中先通入过量 ，再通入
C．“母液”中溶质的主要成分是NaCl，可循环利用
D．由流程图可知，碳酸氢钠固体中混有少量碳酸钠，可通过煅烧，除去碳酸钠
【答案】C
【分析】氨气在水溶液中的溶解度比二氧化碳大，故向饱和食盐水中先通氨气，后通二氧化碳，发生的化学反应方程式为NaCl+CO +NH +H O=NaHCO +NH Cl，过滤后滤渣为碳酸氢钠，煅烧得到碳酸钠，滤液为
2 3 2 3 4
氯化铵和氯化钠溶液，加入氯化钠固体后经过降温结晶得到氯化铵晶体和母液，母液为氯化钠溶液。
【详解】A．该工艺流程中不涉及氧化还原反应，A错误；
B．向“饱和食盐水”中先通入过量 ，再通入 ，B错误；
C．“母液”中溶质的主要成分是NaCl，可循环利用，C正确；
D．由流程图可知，碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠，可通过煅烧，除去碳酸氢钠，D错误；
故选C。
二、填空题（每空2分，共26分）
13．某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，现用如图所示装置来测定纯碱样品中Na CO 的质量分数（铁架台、
2 3
铁夹等均已略去）。
实验步骤如下：
①按如图所示连接装置，并检查气密性；
②准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为80.20；
③准确称得20.00g纯碱样品放入容器b中；
④打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸至不再产生气泡；
⑤打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入一定量空气；
⑥熟后称得干燥管D的总质量为86.36g；
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到干燥管D的质量不变，且其质量为86.80g。
试回答：
（1）装置B中发生反应的化学方程式为__。
（2）装置A中试剂X应选用足量的__（填标号）。
A．饱和NaCl溶液 B．浓H SO
2 4
D．NaOH溶液 C．NaHCO 溶液
3（3）①装置C的作用：__。②装置E的作用：___。
（4）如果将分液漏斗中的稀硫酸换成浓度相同的盐酸，则会导致测定结果__（填“偏大”“偏小”或
“不变”，下同）；若没有操作⑤⑦，则会导致测定结果___。
（5）该纯碱样品中Na CO 的质量分数为___。
2 3
【答案】 H SO +Na CO =H O+CO ↑+Na SO D 吸收CO 气体中的水蒸气，避免测量结果产生
2 4 2 3 2 2 2 4 2
误差 防止空气中的水蒸气和CO 进入装置D中引起测量误差 偏大 偏小 79.5%
2
【分析】B中是稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，方程式为
，C装置中浓硫酸是吸收CO 气体中的水蒸气，避免测量结果产
2
生误差，装置D的作用是吸收产生的CO ，装置E的作用是利用干燥管中碱石灰吸收空气中的二氧化碳和
2
水蒸气，避免影响测定二氧化碳的结果，以此解答。
【详解】（1）装置B中， 与 发生复分解反应生成 、 和 ，反应的化学方程
式是 。
（2）鼓入空气可以将装置内残留的 全部赶入装置D中，达到精确测量的目的；装置A中试剂X应能除
去空气中的 ，所以选用NaOH溶液。
（3）①装置B中生成的 中混有水蒸气，装置C中盛有的浓 的作用是吸收 中混有的水蒸气，
防止装置D中的碱石灰吸收水蒸气，导致测得的 的质量偏大。
②装置E中盛有碱石灰，可以吸收空气中的 和水蒸气，防止空气中的 和水蒸气进入装置D中引起
测量误差。
（4）如果将分液漏斗中的稀硫酸换成浓度相同的盐酸，由于盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体会被碱石
灰吸收，导致测定结果偏大；若没有操作⑤⑦， 反应产生的部分 气体会在装置中滞留，使测
定结果偏小。
（5）生成 的质量 ，其物质的量，根据碳原子守恒知样品中 的质量
，则该纯碱样品中 的质量分数为
。
14．下列图示中，A为一种常见的单质，B、C、D、E是含有A元素的常见化合物，B为淡黄色固体。
回答下列问题：
(1)写出化学式：A_____________，D_____________。
(2)写出基本反应类型：反应①_____________，反应②_____________。
(3)反应③的化学方程式为_______________________________________。
(4)向D溶液中通入 ，反应的化学方程式为_______________________________________。
【答案】 Na 化合反应 置换反应
【分析】A为常见的单质，与 在点燃的条件下生成的B为淡黄色固体，则A为Na，B为 ，Na与水
反应生成的化合物C为NaOH，E为 ，D为 。
【详解】(1)由分析可知：A为Na，D为 ；
(2)反应①为Na与 化合反应生成 ；反应②为Na与 发生置换反应生成NaOH和 ；(3)反应③是 与 反应生成NaOH和 ，反应的化学方程式是 ；
(4)D为 ，在溶液中与 反应生成 ，反应的化学方程式 。
考点二 镁、铝及其重要化合物 分值：38分 建议用时：20分钟
一、选择题（每小题2分，共24分）
1．“神八”与“天宫一号”的成功对接，标志着中国的航空铝材处于世界领先的行列。下列关于铝合金
的说法中错误的是
A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的硬度大
B．高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼
C．镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱(NaOH)腐蚀
D．镁铝合金在盐酸中无法溶解
【答案】D
【详解】A．合金是混合物，合金要比组成其纯金属的熔点低、硬度大，铝合金是一种混合物，它比纯铝
的硬度大，A正确；
B．铝易被氧化，铝合金应在溶剂层覆盖下熔炼，可隔绝空气，防止高温铝液被氧化，B正确；
C．镁铝合金中的铝能与氢氧化钠溶液反应，C正确；
D．镁、铝都能与盐酸反应，镁铝合金在盐酸中能溶解，D错误；
答案选D。
2．金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化不能全部通过一步反应
直接完成的是
A．Al→Al O →Al(OH) →AlCl B．Na→NaOH→Na CO →NaCl
2 3 3 3 2 3
C．Mg→MgCl →Mg(OH) →MgSO D．Fe→FeCl →Fe(OH) →Fe(OH)
2 2 4 2 2 3
【答案】A
【详解】A．氧化铝和水不反应，所以不能一步生成氢氧化铝，故A错误；
B．Na→NaOH→Na CO →NaCl中反应方程式分别为：2Na+2H O=2NaOH+H 、2NaOH+CO =Na CO +H O、
2 3 2 2 2 2 3 2
Na CO +CaCl =CaCO +2NaCl，所以能一步实现，故B正确；
2 3 2 3
C．Mg→MgCl →Mg(OH) →MgSO 中反应方程式分别为：Mg+2HCl=MgCl +H 、MgCl +2NaOH=Mg(OH)
2 2 4 2 2 2 2+2NaCl、Mg(OH) +H SO =MgSO +2H O，所以能一步实现，故C正确；
2 2 4 4 2
D．Fe→FeCl →Fe(OH) →Fe(OH) 中反应的方程式分别为：Fe+2HCl=FeCl +H 、FeCl +2NaOH=Fe(OH)
2 2 3 2 2 2 2
+2NaCl、4Fe(OH) +2O +2H O=4Fe(OH) ，所以能一步实现，故D正确；
2 2 2 3
故选A。
3．新型镁铝合金( )有储氢性能，下列说法正确的是
A．1mol 与足量盐酸完全反应放出 的总物质的量为34mol
B．等质量的镁、铝和镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成 的体积(同温同压)由大到小的顺序为
V(Al)>V(合金)>V(Mg)
C．该合金中存在
D．该合金应在氮气保护下，将一定比例的Mg、Al单质熔炼而成
【答案】B
【详解】A．1molMg、Al分别与足量盐酸完全反应放出 的物质的量分别为1mol、1.5mol。则1mol
与足量盐酸完全反应放出 的总物质的量为1×17+1.5×12=35mol，A错误；
B．设金属质量均为m，金属提供电子越多则生成氢气体积越大，铝提供电子的物质的量为 ，镁提供
电子的物质的量为 ，合金提供电子的物质的量为 ，故等质量的镁、铝和镁铝合金分
别与足量的盐酸反应生成 的体积(同温同压)由大到小的顺序为V(Al)>V(合金)>V(Mg)，B正确；
C．合金中的金属以单质形式存在，故C错误;
D．镁和氮气在一定温度下会发生反应，故不能用氮气做保护气，D错误。
故选B。
4．下列有关物质的性质与用途的描述错误的是
A．Al具有良好的延展性，故铝可用于制作铝金属制品
B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C．Al、Al O 均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物
2 3D．“蛟龙号”载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，合金具有硬度大等优点
【答案】B
【详解】A．铝常用于制作铝金属制品，主要是Al具有良好的延展性，故A正确；
B．镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，故B错误；
C．Al、Al O 均能与酸、碱反应，因此铝制炊具不宜用来蒸煮和长时间盛放酸性或碱性食物，故C正确；
2 3
D．“蛟龙号”载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的，说明钛合金具有硬度大等优点，故D正确。
综上所述，答案为B。
5．利用下图装置做铝热反应实验。下列说法不正确的是
A．实验现象为火星四溅，漏斗下方有红热熔融物流出
B．铝热反应原理可用于冶炼某些高熔点金属
C．该反应的化学方程式是2Al+Fe O 2Fe+Al O
2 3 2 3
D．铝热反应实验中不涉及的反应类型是化合反应
【答案】D
【详解】A．铝热反应放出大量的热，产生高温、发出强光，使生成的铁融化，因此实验现象为火星四溅，
漏斗下方有红热熔融物流出，故A正确；
B．铝热反应放出大量的热，产生高温，因此铝热反应原理可用于冶炼某些高熔点金属，故B正确；
C．该反应的化学方程式是2Al+Fe O 2Fe+Al O ，故C正确；
2 3 2 3
D．镁燃烧是化合反应，氯酸钾分解是分解反应，铝热反应是置换反应，因此铝热反应实验中不涉及的反
应类型是复分解反应，故D错误；
故选D。6．下列冶炼方法中，不能将化合物中的金属元素还原为金属单质的是
A．加热Al O B．加热HgO
2 3
C．电解熔融NaCl D．铝粉和Fe O 共热
2 3
【答案】A
【详解】A．氧化铝受热不易分解，不能得到单质铝，A错误；
B．氧化汞受热分解得到单质汞，B正确；
C．电解熔融氯化钠得到金属钠，C正确；
D．铝粉将氧化铁还原为铁单质，D正确；
故选A。
7．下列物质既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应且都有气体生成的是
A．Al B．Al O C．Al(OH) D．NaHCO
2 3 3 3
【答案】A
【详解】A．Al 能和稀盐酸、NaOH溶液反应生成盐和氢气，故A选；
B．Al O 与盐酸、氢氧化钠都能反应，但均无气体产生，故B不选；
2 3
C．Al(OH) 属于两性氢氧化物，能和稀盐酸、NaOH溶液反应生成盐和水，均无气体产生，故C不选；
3
D．NaHCO 属于弱酸酸式盐，能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，能和氢氧化钠反应生成碳酸钠
3
和水，与氢氧化钠反应没有气体产生，故D不选；
故选A。
8．下列叙述中正确的是
A．Al、Fe、Cu三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．向污水中投放明矾，能生成凝聚悬浮物的Al(OH) 胶体，起到净水的作用
3
C．向NaAlO 溶液中通入过量CO ：2AlO +CO +3H O=2Al(OH) ↓+CO
2 2 2 2 3
D．加入铝粉能产生H 的溶液中，一定存在大量的Na+、Ba2+、AlO 、Cl-
2
【答案】B
【详解】A．氧化铝能和酸、碱反应生成盐和水，为两性氧化物，A错误；
B．明矾溶于水电离产生铝离子，铝离子水解可以生成凝聚悬浮物的Al(OH) 胶体，起到净水的作用，B正
3
确；
C．二氧化碳过量会生成碳酸氢钠，离子方程式为AlO +CO +2H O=Al(OH) ↓+HCO ，C错误；
2 2 3D．加入Al能放出H 的溶液，为强酸或强碱溶液，强酸性条件下AlO 不会大量存在，D错误；
2
综上所述答案为B。
9．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是
A．合金的性质与其组成金属的性质不完全相同
B．灼烧孔雀石[Cu (OH) CO ]和焦炭混合物制铜也属于还原法
2 2 3
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的
【答案】D
【详解】A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如合金的硬度、强度更大、熔点更低等，A正确；
B．灼烧时孔雀石分解生成CuO，CuO被焦炭还原为单质Cu，属于还原法制取，B正确；
C．金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C
正确；
D．工业上利用电解熔融MgCl 的方法来制得金属镁，D错误；
2
故答案选D。
10．等物质的量的Na、Mg、Al分别与足量的稀盐酸反应，同温同压下，产生气体的体积比为
A．1:2:3 B．3:2:1 C．6:3:2 D．1:1:1
【答案】A
【详解】由化合价升降守恒知，2Na~H 、Mg~H 、2Al~3H ，假设消耗的Na、Mg、Al分别为1mol，则生成
2 2 2
的H 分别为0.5mol、1mol、1.5mol，则三者比例关系为1:2:3，同温同压下，产生气体的体积比为1:2:3，A
2
选项符合题意；答案为A。
11．下列关于金属铝的叙述中，不正确的是
A．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀
B．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
C．铝是比较活泼的金属，常温下能与盐酸、NaOH溶液等发生反应
D．相同质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的量相同
【答案】B
【详解】A.．铝的化学性质很活泼，在空气中易形成氧化膜，很稳定不易锈蚀，故A正确；
B．铝箔在空气中受热可以熔化形成小球，表面生成氧化铝，氧化铝熔点很高，不能发生剧烈燃烧反应，
故B错误；
C．铝是比较活泼的金属，常温下能与盐酸、NaOH溶液等发生氧化还原反应，故C正确；D．铝分别与盐酸和氢氧化钠反应，都能产生氢气，因为是足量的盐酸和氢氧化钠，铝的质量相同，所以
产生氢气的量相同，故D正确；
故答案：B。
12．某研究小组同学用如图装置探究SO 与Mg的反应，实验时首先关闭K，使①中的反应进行，然后加热
2
玻璃管。下列说法正确的是
A．③中发生的反应为复分解反应
B．停止实验时，打开K可防倒吸
C．实验结束后加热④中溶液，没有明显现象
D．浸有NaOH溶液的棉花是用来吸收空气中的CO 的
2
【答案】B
【详解】A．SO 和镁可能发生的反应为 ，不是复分解反应，A错误；
2
B．停止实验时，打开K，可使空气进入反应装置中，维持压强平衡，可防止倒吸，B正确；
C．二氧化硫能使品红溶液褪色，加热褪色后的溶液又可恢复红色，有明显现象，C错误；
D．由于SO 有毒有害不能直接排放，故浸有氢氧化钠的棉花是用来吸收未反应的二氧化硫，D错误；
2
故答案为：B。
二、填空题（每空2分，共14分）
13．工业上常用电解熔融氧化铝的方法来生产铝锭，其电解的氧化铝纯度不得低于 98.2％，而天然铝土矿
中的氧化铝含量为 50％~70％，杂质主要为 SiO 、Fe O 、MgO 等。工业生产铝锭的工艺流程如下图：
2 2 3一些难溶物开始沉淀和完全沉淀的 pH 如表所示：
沉淀物 Al(OH) Fe(OH) Mg(OH)
3 3 2
开始沉淀 pH(离子初始浓度为 0.01mol·L-1) 4 2.3 10.4
完全沉淀 pH(离子浓度<10-5mol·L-1) 5.2 3.2 12.4
请回答下列问题：
(1)步骤①粉碎的目的_______；步骤②③④中操作均为_______；固体A的化学式为_______；
(2)物质 C 可以为_______(填序号)
a.Fe b.氨 c.过量氢氧化钠稀溶液
(3)步骤③中调节溶液 pH 的数值范围为_______；
(4)步骤④中溶液 E 主要含 Mg2+、Cl-等，故分离固体F时，必须对F进行洗涤。如何检验F是否洗涤干净
_______；
(5)步骤⑥的化学方程式为_______。
【答案】(1) 增大接触面积，加快溶解速率，提高酸浸效率 过滤 SiO
2
(2)b
(3)3.2 ≤ pH <4或3.2~4
(4)取少许最后一次洗涤液，加入稀硝酸，无现象。再加入硝酸银溶液，也无现象说明洗涤干净
(5)2Al O 4 Al+3O ↑
2 3 2
【分析】铝土矿中含Al O 、SiO 、Fe O 、MgO等，铝土矿粉碎后加入盐酸，Al O 、Fe O 、MgO与盐酸反
2 3 2 2 3 2 3 2 3
应转化成AlCl 、FeCl 、MgCl ，SiO 与盐酸不反应，经过滤得到的固体A为SiO ；溶液B中加入C调节pH后
3 3 2 2 2
过滤得到Fe(OH) 沉淀，溶液D中含AlCl 、MgCl ，再加入C调节pH使Al3+转化成Al(OH) 沉淀（固体F），
3 3 2 3
经过滤后得到的Al(OH) 灼烧分解成Al O 和H O，电解熔融Al O 得到铝锭。
3 2 3 2 2 3
【详解】（1）步骤①粉碎的目的是增大接触面积，加快溶解速率，提高酸浸效率；根据分析，步骤②③④的操作均为过滤；固体A的化学式为SiO ；答案为：增大接触面积，加快溶解速率，提高酸浸效率；
2
过滤；SiO ；
2
（2）a．Fe在步骤③中将FeCl 还原成FeCl ，不能使Fe3+转化成Fe(OH) 沉淀，a项不选；
3 2 3
b．步骤③、④中加入氨调节pH可使Fe3+、Al3+分别转化成Fe(OH) 、Al(OH) 沉淀，与其余物质分离，b项选；
3 3
c．Al(OH) 能溶于NaOH溶液，步骤④中加入过量的NaOH溶液不能得到Al(OH) 沉淀，c项不选；
3 3
答案选b。
（3）步骤③中调节pH使Fe3+转化成Fe(OH) 沉淀而除去，根据表中各离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知，
3
该步骤调节的pH范围为3.2≤pH＜4；答案为：3.2≤pH＜4或3.2~4。
（4）步骤④中溶液 E 主要含 Mg2+、Cl-等，故分离固体F时，必须对F进行洗涤，要检验F是否洗涤干净，
只要检验洗涤液中是否含Cl-即可，方法是：取少许最后一次洗涤液，加入稀硝酸，无现象。再加入硝酸银
溶液，也无现象说明洗涤干净；答案为：取少许最后一次洗涤液，加入稀硝酸，无现象。再加入硝酸银溶
液，也无现象说明洗涤干净。
（5）步骤⑥为电解熔融Al O 生成Al和O ，反应的化学方程式为2Al O 4 Al+3O ↑；答案为：
2 3 2 2 3 2
2Al O 4 Al+3O ↑。
2 3 2
考点三 铁及其重要化合物 分值：38分 建议用时：20分钟
一、选择题（每小题2分，共24分）
1．铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是
A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热
C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．不锈钢是铁合金，只含金属元素
【答案】B
【详解】A．合金的熔点比其组成金属的熔点要低，故纯铁的熔点高于铁合金，A错误；
B．纯铁和铁合金中都含有金属，故都能导电、传热，B正确；
C．合金的强度和硬度一般比组成金属的纯金属更高，故纯铁的硬度和强度都低于铁合金，C错误；
D．不锈钢是铁合金，里面还有碳元素，D错误；
故选B。2．下列各组物质相互反应后，再向得到的溶液中滴入 KSCN 溶液，溶液变成血红色的是
A．新制氯水和氯化亚铁溶液 B．铁屑和氯化铜溶液
C．铁屑和过量稀硫酸 D．过量铁屑和氯化铁溶液
【答案】A
【详解】加入 KSCN 溶液，能使溶液变成血红色，则溶液中应有 Fe3＋。所给选项中，只有 A 项反应产物
中生成 Fe3＋：2Fe2＋＋Cl =2Fe3＋＋2Cl-。
2
故选：A。
3．下列各图示中能较长时间观察到 的是
A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④
【答案】B
【详解】①稀硫酸和铁粉生成H ，氢气排除了装置中的空气，在滴加氢氧化钠溶液，可以观察到白色沉淀；
2
②稀硫酸和铁粉生成H ，打开a止水夹，氢气排除了装置中的空气，过一段时间关闭a止水夹，A中生成
2
硫酸亚铁的试管压强增大，将硫酸亚铁压如B试管，可以观察到白色沉淀；
③与空气直接接触，Fe(OH) 迅速被空气氧化成灰绿色最终变成红褐色的Fe(OH) ，不能较长时间观察到
2 3
Fe(OH) 白色沉淀；
2
④在硫酸亚铁溶液上面加苯液封，隔绝空气，能较长时间观察到Fe(OH) 白色沉淀；
2
综上所述，①②④符合题意；
故选B。
4．要除去FeCl 溶液中少量的FeCl ，下列方法可行的是
2 3
A．滴入KSCN溶液 B．加入铁粉 C．通入氯气 D．加入铜粉
【答案】B
【详解】因为铁离子能和铁反应生成亚铁离子，化学方程式为2FeCl +Fe=3FeCl ，故可用铁粉除去FeCl 溶
3 2 2
液中的少量氯化铁；
答案选B。
5．下列转化关系不能通过一步反应实现的是A．Fe→FeCl B．Fe O →Fe(OH)
2 2 3 3
C．FeCl →FeCl D．Fe(OH) →FeCl
3 2 3 3
【答案】B
【解析】Fe O →Fe(OH) 至少需要通过两步反应才能实现，故选B。答案选B。
2 3 3
6．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是
A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯
B．反应中H O作氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe+3H O=Fe O +3H
2 2 2 3 2
C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙
D．收集反应产生的气体选用装置②
【答案】C
【详解】A．实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；
B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；
C．氢气是中性气体，可以用碱石灰干燥，C正确；
D．收集的是氢气，密度比空气小，应用向下排气法，选用装置c，D错误；
故选C。
7．向稀盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，滴入少量酸性KMnO 溶液，紫红色褪去的原因
4
A．Fe有还原性 B．FeCl 中的Fe2+有还原性
2
C．KMnO 有还原性 D．HCl有还原性
4
【答案】B
【详解】向稀盐酸中加入铁粉，发生反应Fe+2HCl=FeCl +H ↑，然后酸性KMnO 溶液氧化Fe2+生成Fe3+，说
2 2 4
明FeCl 中的Fe2+有还原性，故B正确。
2
8．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol
Cl ，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，则该样品可能的化学式为
2
A．Fe O B．Fe O C．Fe O D．Fe O
2 3 3 4 4 5 5 7
【答案】D【详解】n(HCl)=0.14 L×5.0 mol/L=0.7 mol，由氧化物和盐酸反应生成水可知，氧化物中含有n(O)=
n(HCl)=0.35 mol，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl ，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，反应后所得溶液为
2
FeCl ，因n(Cl-)=0.7 mol+0.025 mol×2=0.75 mol，则n(Fe3+) = n(Cl-)=0.25 mol，所以氧化物中n(Fe)：
3
n(O)=0.25：0.35=5：7，故该铁的氧化物化学式为Fe O ，故合理选项是D。
5 7
9．构建知识网络是一种有效的学习方法，化学学习中的“价一类”二维图就是其中一种，如图所示是铁
及其化合物的“价一类”二维图，下列有关叙述或化学方程式书写错误的是
A．物质A是氧化亚铁
B． 可能是
C． 在空气中的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D． 的反应类型只能是复分解反应
【答案】D
【分析】A为+2价的铁的氧化物，A为FeO，B为碱，铁元素化合价为+3价，B为Fe(OH) ，C为碱，铁元素
3
化合价为+2价，C为Fe(OH) 。
2
【详解】A．由分析可知，A是氧化亚铁，A正确；
B．氧化铁与铝发生铝热反应生成铁和氧化铝，因此 可能是 ，B正
确；
C．C为Fe(OH) ，B为Fe(OH) ，氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，现象为白色沉淀迅速变成灰绿
2 3色，最终变成红褐色，C正确；
D． ，铁元素化合价升高，反应类型一定不是复分解反应，D错误；
答案选D。
10．根据下列反应：(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I ；(2)Br +2Fe2+=2Br-+2Fe3+，判断离子的还原性由强到弱的顺序是
2 2
A．Br-＞I-＞Fe2+ B．I-＞Fe2+＞Br-
C．Fe2+＞I-＞Br- D．Br-＞Fe2+＞I-
【答案】B
【详解】反应2Fe3++2I-=2Fe2++I 中，I-是还原剂，Fe2+是还原产物，则还原性I-＞Fe2+；反应Br +2Fe2+=2Br-
2 2
+2Fe3+中，Fe2+是还原剂，Br-是还原产物，则还原性Fe2+＞Br-；从而得出还原性I-＞Fe2+＞Br-，故选B。
11．对实验Ⅰ~Ⅳ的实验操作现象判断正确的是
A．实验Ⅰ：制得 胶体，产生红褐色沉淀
B．实验Ⅱ：溶液颜色变红
C．实验Ⅲ：放出大量气体
D．实验Ⅳ：铜片表面有黑色固体生成
【答案】C
【详解】A．沸水中滴入氯化铁饱和溶液继续煮沸至出现红褐色液体制得氢氧化铁胶体，不会产生红褐色
沉淀，故A错误；
B．亚铁离子不与硫氰化钾溶液反应，遇硫氰化钾溶液不会出现红色，故B错误；
C．向了粉中加入氢氧化钠溶液发生的反应为铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应中铝粉溶
解，放出大量气体，故C正确；
D．硫酸铁溶液与铜反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，不会有黑色固体生成，故D错误；
故选C。12．在 、 、 的混合溶液中， 、 、 的物质的量浓度之比为1∶2∶4，现加入适量
的铁粉，充分反应后使溶液中三种离子的物质的量浓度之比变为9∶3∶1，则原溶液中的Fe与参与反应的铁
粉物质的量比为
A．3∶5 B．4∶5 C．6∶5 D．5∶4
【答案】A
【详解】依据加入适量的铁粉，使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为9：3：1，结合原溶液中
Fe2+、Cu2+、Fe3+的物质的量浓度之比为1：2：4，可知铜离子未参加反应，反应后的铜离子为2时，剩余的
三价铁离子根据比值可知为 ，参加反应的三价铁离子为 4− = ，根据反应 2Fe3++Fe=3Fe2+可知反应的
Fe3+为 ，反应的铁粉为 ，则原溶液中的Fe2+与参与反应的铁粉物质的量比为1： =3：5；
答案选A。
二、填空题（每空2分，共14分）
13．A~J是中学化学中常见的物质，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。已知A是一种高熔点
物质，D是一种红棕固体，H的焰色呈黄色。
请回答下列问题：
(1)A物质的化学式为________，H物质的名称为______________________。
(2)G J的实验现象是_________________；化学方程式为___________________。
(3)D与C高温下反应的化学方程式为：________________。
(4)D物质与盐酸恰好反应的离子方程式为__________，所得溶液的颜色为_______________________。
【答案】 Al O 偏铝酸钠 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变成红褐色沉淀
2 3
4Fe(OH) +O +2H O═4Fe(OH) Fe O +2Al 2Fe+ Al O Fe O +6H+═2Fe3++3H O 浅黄色
2 2 2 3 2 3 2 3 2 3 2
【分析】D是一种红棕色固体，应为Fe O ，可与C反应，生成物A既可与盐酸反应，又可与NaOH反应，
2 3由转化关系可知C为Al，A为Al O ，E为Fe，B为O ，H为NaAlO ，I为AlCl ，F为FeCl ，G为Fe（OH）
2 3 2 2 3 2
，J为Fe（OH） ，结合物质的性质以及题目要求可解答该题．
2 3
【详解】(1)由上述分析可知A为Al O ，H的名称为偏铝酸钠，
2 3
故答案为：Al O ；偏铝酸钠；
2 3
(2)G→J的实验现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变成红褐色沉淀，化学方程式为
4Fe(OH) +O +2H O═4Fe(OH) ，
2 2 2 3
故答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变成红褐色沉淀；4Fe(OH) +O +2H O═4Fe(OH) ；
2 2 2 3
(3)D与C高温下反应的化学方程式为Fe O +2Al 2Fe+ Al O ，
2 3 2 3
故答案为：Fe O +2Al 2Fe+ Al O ；
2 3 2 3
(4)D物质与盐酸恰好反应的离子方程式为Fe O +6H+═2Fe3++3H O，生成铁离子，溶液颜色为浅黄色，
2 3 2
故答案为：Fe O +6H+═2Fe3++3H O；浅黄色。
2 3 2
【点睛】无机框图推断题要找到突破口，记住一些他说的物质，特殊的反应，一些物质的工业制法，物质
的颜色等等。
考点四 无机化工流程 分值：80分 建议用时：40分钟
工艺流程题（每题10分，共80分）
1．碳酸锂(Li CO )微溶于水 、稀酸， 其溶解度随温度的升高而降低，不溶于C H OH，医学上可用其治疗
2 3 2 5
精神忧郁症。以钴酸锂废料(主要含有LiCoO ，难溶于水，还含有少量Al O )为原料制备Co(OH) 及Li CO 的
2 2 3 2 2 3
工艺流程如图所示。
回答下列问题：
(1)“酸浸还原”时得到的溶液中阴离子主要为 ， 的空间构型为___________，LiCoO 发生反应的
2离子方程式为___________。
(2)“滤渣1”中含有少量 Co(OH) ，原因为___________。
2
(3)常温下[K [Co(OH) ]=1.0×10−15，当c(Co2+ )= 10−5 mol·L−1时视作“沉钴”完全，此时溶液的
sp 2
pH=___________；Co(OH) 久置于空气中转化为棕色的Co(OH) ，化学方程式为 ___________。
2 3
(4)“沉锂”所得的溶液中主要含有硫酸钠，则试剂X为___________(填化学式)溶液。
(5)“系列操作”为蒸发浓缩、___________、洗涤、 干燥，洗涤时所用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、
___________。
【答案】(1) 正四面体 8LiCoO +22H++ =2 + 8Co2+ + 8Li+ + 11H O
2 2
(2)“调pH除杂”时pH过大，溶液中部分Co2+转化为Co(OH) 沉淀
2
(3) 9 4Co(OH) +O +2H O=4Co(OH)
2 2 2 3
(4)Na CO
2 3
(5) 趁热过滤 玻璃棒
【分析】钴酸锂废料(主要含有LiCoO ，难溶于水，还含有少量Al O )加入稀硫酸、硫代硫酸钠，酸浸还原
2 2 3
得到硫酸锂、硫酸钴、水，加入氢氧化钠溶液调节pH值沉淀铁离子、铝离子，过滤后，向滤液中加入氢
氧化钠溶液沉淀钴离子，过滤，向滤液中加入碳酸钠沉锂得到碳酸锂，经过一系列操作得到碳酸锂固体。
【详解】（1） 中心原子价层电子对数为 ，其空间构型为正四面体形，
LiCoO 难溶于水，和稀硫酸，硫酸硫酸钠发生还原反应生成硫酸锂、硫酸钴、水，其发生反应的离子方程
2
式为8LiCoO +22H++ =2 + 8Co2+ + 8Li+ + 11H O；故答案为：正四面体形；8LiCoO +22H++ =2
2 2 2
+ 8Co2+ + 8Li+ + 11H O。
2
（2）酸浸还原产物加入NaOH溶液调节pH值，主要沉淀铁离子和铝离子，“滤渣1”中含有少量
Co(OH) ，原因为“调pH除杂”时pH过大，溶液中部分Co2+转化为Co(OH) 沉淀；故答案为：“调pH除
2 2
杂”时pH过大，溶液中部分Co2+转化为Co(OH) 沉淀。
2
（3）根据 ， ，
，pH=9；Co(OH) 久置于空气中转化为棕色的Co(OH) 即Co(OH)
2 3 2被氧气氧化为Co(OH) ，化学方程式为4Co(OH) +O +2H O=4Co(OH) ；故答案为：9；4Co(OH) +O
3 2 2 2 3 2 2
+2H O=4Co(OH) 。
2 3
（4）“沉锂”所得的溶液中主要含有硫酸钠，沉锂得到碳酸锂，根据质量守恒得到试剂X为碳酸钠溶液即
Na CO ；故答案为：Na CO 。
2 3 2 3
（5）碳酸锂(Li CO )微溶于水、稀酸，其溶解度随温度的升高而降低，不溶于C H OH，因此“系列操作”
2 3 2 5
为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、 干燥，洗涤时是将蒸馏水沿玻璃棒加到漏斗中至浸没沉淀，让水自然流
下，因此所用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒；故答案为：趁热过滤；玻璃棒。
2．硫酸镁可用于印染、造纸、医药工业。利用某水泥厂的废料(含50%MgO，还有少量CaO、MnO、
Fe O 、FeO、Al O 、SiO 等杂质)，制取MgSO ·7H O的流程如图：
2 3 2 3 2 4 2
回答下列问题
(1)“酸浸”时，pH控制为1，若提高浸取速率，可采取的措施是_____(任写一条)。
(2)“氧化”时，NaClO与Mn2+按物质的量1：1反应生成MnO ，其离子方程式为______；调节pH时可加入
2
试剂X为_____(任写一种)。
(3)滤渣除Al(OH) 、Fe(OH) 外还有氧化物______。
3 3
(4)“除钙”时，控温在60℃时除去MgSO 和CaSO 混合溶液中的CaSO 。
4 4 4
①参照表格，简要说明除钙的操作方法______。
②60℃下CaSO 的K ＝______。(饱和CaSO 溶液的密度约为1.0g·L−1)
4 sp 4
部分物质的溶解度(g/100gH O)如表：
2
温度/℃
20 40 60 80
物质
MgSO 28.6 30.9 36 40.8
4
CaSO 0.272 0.23 0.204 0.184
4
(5)为了提高原料中镁的利用率，操作a后滤液的处理方法是______。
【答案】(1)适当升温(或粉碎或搅拌)
(2) ClO－＋Mn2+＋H O＝Cl－＋MnO ↓＋2H+ MgO(或MgCO 或碱式碳酸镁等)
2 2 3
(3)MnO 、SiO
2 2
(4) 将滤液保持60℃左右蒸发至出现一定量固体并趁热过滤 2.25×10−4(5)将操作a后的母液循环利用
【分析】水泥厂的废料(含50%MgO，还有少量CaO、MnO、Fe O 、FeO、Al O 、SiO 等杂质)加入足量稀硫
2 3 2 3 2
酸，MgO、CaO、MnO、Fe O 、FeO、Al O 都与硫酸反应，SiO 不与硫酸反应，向反应后溶液中加入次氯酸
2 3 2 3 2
钠溶液进行氧化，再加入氧化镁物质调节溶液的pH值，过滤，向滤液中加入除钙物质，再过滤，将滤液
进行一系列操作得到MgSO ·7H O。
4 2
【详解】（1）“酸浸”时，pH控制为1，若提高浸取速率，可以从温度、接触面积来采取的措施，具体
为适当升温(或粉碎或搅拌)；故答案为：适当升温(或粉碎或搅拌)。
（2）“氧化”时，NaClO与Mn2+按物质的量1：1反应生成MnO 、Cl－和水，其离子方程式为ClO－＋
2
Mn2+＋H O＝Cl－＋MnO ↓＋2H+；调节pH时加入要保留的离子对应的难溶物，通过消耗铁离子水解的氢
2 2
离子来促进铁离子水解，因此可加入试剂X为MgO(或MgCO 或碱式碳酸镁等)；故答案为：ClO－＋Mn2+＋
3
H O＝Cl－＋MnO ↓＋2H+；MgO(或MgCO 或碱式碳酸镁等)。
2 2 3
（3）二氧化硅不与硫酸反应，在氧化时得到二氧化锰，因此滤渣除Al(OH) 、Fe(OH) 外还有氧化物
3 3
MnO 、SiO ；故答案为：MnO 、SiO 。
2 2 2 2
（4）①根据表格数据，60℃时MgSO 溶解度较大，而CaSO 溶解度较小，在此时趁热过滤，其除钙的操作
4 4
方法将滤液保持60℃左右蒸发至出现一定量固体并趁热过滤；故答案为：将滤液保持60℃左右蒸发至出现
一定量固体并趁热过滤。
②60℃下饱和CaSO 溶液的密度约为1.0g·L−1，60℃时CaSO 溶解度为0.204，则1L溶液为1000g，溶解
4 4
CaSO 的质量为2.04g，其溶液中 ，则CaSO 的
4 4
；故答案为：2.25×10−4。
（5）操作a是从溶液中经过一系列过程得到晶体，过滤时溶液中海油硫酸镁，为了提高原料中镁的利用率，
操作a后滤液的处理方法是将操作a后的母液循环利用；故答案为：将操作a后的母液循环利用。
3．废旧锌锰电池中的黑锰粉含有MnO 、MnO(OH)、NH Cl和少量ZnCl 、Fe O 及炭黑等，为了保护环境、
2 4 2 2 3
充分利用锰资源，通过如下流程制备MnSO 。
4回答下列问题：
(1)Mn的原子结构示意图为___________。
(2)“滤液a”的主要成分为NH Cl，另外还含有少量ZnCl 等。
4 2
①用离子方程式表示“滤液a”呈酸性的原因___________。
②根据下图所示的溶解度曲线，将“滤液a”蒸发结晶、___________、洗涤、干燥，得NH Cl固体。
4
(3)“焙炒”的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。空气中O 氧化MnO(OH)的化学方程式为___________。
2
(4)探究“酸浸”中MnO 溶解的适宜操作。
2
实验I．向MnO 中加入H O 溶液，产生大量气泡；再加入稀H SO ，固体未明显溶解。
2 2 2 2 4
实验II．向MnO 中加入稀H SO ，固体未溶解；再加入H O 溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。
2 2 4 2 2
①实验I中MnO 的作用是___________，实验II中H O 的作用是___________。
2 2 2
②由实验可知，“酸浸”溶解MnO 时加入试剂的顺序是___________。
2
(5)加入MnO调pH时，证明MnSO 溶液中Fe3+沉淀完全的实验步骤及现象：取少量溶液，滴加
4
___________(填试剂)，观察到___________(填现象)。
【答案】(1)
(2) +H
2
O⇌NH
3
·H
2
O+H+ 趁热过滤(3)4MnO(OH)+O 4MnO +2H O
2 2 2
(4) 催化剂 还原剂 先加入稀硫酸，再加入H O 溶液
2 2
(5) KSCN溶液 不变红
【分析】黑锰粉水洗除去可溶性物质，分离固体通入空气焙炒从而除炭、并氧化 为二氧化锰，
加入稀硫酸、过氧化氢生成硫酸锰，加入MnO调节pH过滤分离得到硫酸锰溶液；
【详解】（1）锰为25号元素，原子结构示意图为 ，答案为： ；
（2）① “滤液a”中含有铵根离子，铵根离子水解生成生成氢离子，导致溶液显酸性，
，答案为： ；
②氯化铵溶解度低温时较小，且溶解度受温度影响不大，将“滤液a”蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，
得 固体，答案为：趁热过滤；
（3）氧气具有氧化性， 氧化 生成二氧化锰和水，化学方程式为
，答案为： ；
（4）①二氧化锰催化过氧化氢生成水和氧气，实验I中 的作用是催化剂；实验II中加入 溶液，
产生大量气泡，固体完全溶解，反应中锰元素化合价降低， 中氧元素化合价升高发生氧化反应，过
氧化氢为还原剂起还原作用，答案为：催化剂
，还原剂；
②由实验可知，酸性条件下，二氧化锰被过氧化氢还原，故“酸浸”溶解 时加入试剂的顺序是先加
入稀硫酸再加入过氧化氢溶液，答案为：先加入稀硫酸，再加入H O 溶液；
2 2
（5）铁离子和KSCN溶液变红色，故实验为：取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液不变色，说明铁离子完
全沉淀，答案为：KSCN溶液，不变红。4．从一种阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag Se、Cu S)中回收重金属的工艺流程如图所示：
2 2
已知： 在碱性条件下很稳定。回答下列问题：
(1)Cu S焙烧为CuO，该过程中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______。
2
(2)“滤渣I”的主要成分是_______(填化学式)；加快“酸浸氧化”速率的措施有_______(填写一条即可)。
(3)萃取与反萃取的原理为：2RH+Cu2+ R Cu+2H+。实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是_______(填名
2
称)；该流程中的“反萃取剂”最好选用_______(填标号)。
A．乙醇 B．HNO 溶液 C．盐酸 D．NaOH 溶液
3
(4)已知：Ag++2 [Ag(S O ) ]3− K=2.80×1013
2 3 2
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl－(aq) K (AgCl)=1.80×10−10
sp
①“溶浸”过程中，滤渣II被Na S O 溶液溶解的反应为：AgCl+2 [Ag(S O ) ]3−+Cl－。则该反应的
2 2 3 2 3 2
平衡常数为_______；
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用，循环多次后，即使调控Na S O 溶液浓度，银的浸出率仍会降低。
2 2 3
试从化学平衡的角度解释可能的原因：_______。
(5)请从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议：_______(写出一条即可)。
【答案】(1)1：2
(2) Pt、Au 增大氧气浓度(其它答案也可以，正确即可)
(3) 分液漏斗 B
(4) 5.04×103 随循环次数的增加，滤液IV中c(Cl－)不断增大，导致AgCl(s) + 2 (aq)
[Ag(S O ) ]3− (aq)+Cl－(aq)平衡左移，银的浸出率降低
2 3 2(5)应回收处理SO
2
【分析】阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag Se、Cu S)在氧气中焙烧，生成金属氧化物和二氧化硫、
2 2
二氧化硒，Pt、Au不反应，向焙烧后的物质中加入氧气、硝酸酸浸得到滤渣Pt、Au，向滤液中加入氯化钠
沉银，过滤，向滤液中加入萃取剂萃取，分液后再加入反萃取剂得到硝酸铜，向滤渣中加入硫代硫酸钠，
过滤，向滤液中加入氢氧化钠、Na S O 得到银单质。
2 2 4
【详解】（1）Cu S和氧气焙烧为CuO和二氧化硫，反应方程式为Cu S＋2O 2CuO＋SO ，该过程中
2 2 2 2
还原剂是Cu S，氧化剂是O ，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2；故答案为：1：2。
2 2
（2）Pt、Au 不与稀硝酸反应，因此“滤渣I”的主要成分是Pt、Au；加快“酸浸氧化”速率的方法可以从
增大浓度、接触面积，提高温度来思考，措施有增大氧气浓度或不断搅拌等；故答案为：增大氧气浓度(其
它答案也可以，正确即可)。
（3）萃取与反萃取的原理为：2RH+Cu2+ R Cu+2H+。
2
实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是分液漏斗；根据萃取与反萃取的原理为：2RH+Cu2+ R Cu+2H+，
2
增大氢离子浓度，平衡逆向移动，后来要得到硝酸铜，为了不引入新的杂质，因此该流程中的“反萃取
剂”最好选用硝酸；故答案为：分液漏斗；B。
（4）已知：Ag++2 [Ag(S O ) ]3− K=2.80×1013
2 3 2
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl－(aq) K (AgCl)=1.80×10−10
sp
①“溶浸”过程中，滤渣II被Na S O 溶液溶解的反应为：AgCl+2 [Ag(S O ) ]3−+Cl－。则该反应的
2 2 3 2 3 2
平衡常数为 ；
故答案为：5.04×103。
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用，循环多次后，即使调控Na S O 溶液浓度，银的浸出率仍会降低，
2 2 3
根据AgCl(s) + 2 (aq) [Ag(S O ) ]3− (aq)+Cl－(aq)分析，由于氯离子浓度增大，平衡逆向移动，
2 3 2导致生成氯化银沉淀，即从化学平衡的角度解释可能的原因是随循环次数的增加，滤液IV中c(Cl－)不断增
大，导致AgCl(s) + 2 (aq) [Ag(S O ) ]3− (aq)+Cl－(aq)平衡左移，银的浸出率降低；故答案为：
2 3 2
随循环次数的增加，滤液IV中c(Cl－)不断增大，导致AgCl(s) + 2 (aq) [Ag(S O ) ]3− (aq)+Cl－
2 3 2
(aq)平衡左移，银的浸出率降低。
（5）在焙烧工艺中二氧化硫会污染环境，因此从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议：应回收处
理SO ；故答案为：应回收处理SO 。
2 2
5．从印刷电路板的腐蚀废液(主要含CuCl 、FeCl 、FeCl 等)中回收FeCl 、制备CuSO •5H O的流程如图。
2 3 2 3 4 2
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有：____。
(2)基态铜原子的价电子排布式为____。
(3)粗液中含有大量Cu2+，产生Cu2+离子时不可能发生的反应___。[填序号]
a.3Cu+8H++2NO =3Cu2++2NO↑+4H O
2
b.Cu+4H++2NO =Cu2++2NO ↑+2H O
2 2
c.Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
d.Cu+2H+=Cu2++H ↑
2
(4)实验证明，粗液中含有Fe2+和Fe3+。产生Fe3+反应的离子方程式为：___。
(5)测量粗品CuSO •5H O中(含Fe2+、Fe3+)铁的含量，评定纯度等级。
4 2
I.用水溶解一定质量粗品，加入稀H SO 和H O 溶液，加热。
2 4 2 2
II.待溶液冷却后，滴入KSCN溶液，稀释至一定体积。将溶液红色的深浅与标准色阶对照，确定含量。
标准色阶：不同浓度的FeCl 溶液遇KSCN溶液的混合液
3
①I中将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式是____。
②II滴加KSCN溶液时发生反应的离子方程式为____。
【答案】(1)搅拌，加热
(2)3d104s1(3)bd
(4)Fe+4H++NO =Fe3++NO↑+2H O
2
(5) 2Fe2++2H++H O =2Fe3++2H O Fe3++3SCN-=Fe(SCN)
2 2 2 3
【分析】印刷电路板废液主要含 、 以及少量的 等物质，加适量的铁粉，发生Fe＋2Fe3＋
=3Fe2＋ 、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，过滤得到粗铜，加入过量的硫酸、稀硝酸把铜等氧化，得到粗硫酸铜溶液，
从中提取胆矾晶体，实现资源回收再利用。
(1)能加快反应速率的措施有：将原料粉碎、增大接触面积、提高反应温度等，则上述流程中能加快反应速
率的措施有：使用铁粉、搅拌，加热。
(2)铜为29号，基态铜原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，则基态铜原子的价电子排布式为3d104s1。
(3)a．铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，则可以发生反应：3Cu+8H++2NO =3Cu2++2NO↑+4H O，a不
2
选；
b．铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、NO 和水，加入的为稀硫酸和稀硝酸，硝酸浓度不够，则不发生反应：
2
Cu+4H++2NO =Cu2++2NO ↑+2H O，b选；
2 2
c．铜和 反应生成 、 ，则可以发生反应：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，c不选；
d．铜和稀硫酸不反应，则不会发生反应：Cu+2H+=Cu2++H ↑，d选；
2
选bd。
(4)粗铜中含有过量Fe和Cu。产生Fe3+反应为铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水，离子方程式为：
Fe+4H++NO =Fe3++NO↑+2H O。
2
(5)①I中Fe2+被酸性的H O 氧化得到Fe3+、H O，则将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式是2Fe2++2H++H O =2Fe3+
2 2 2 2 2
+2H O。
2
②II滴加KSCN溶液时Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN) 溶液，发生反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN) 。
3 3
6．明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量的氧
化铁杂质。具体实验流程如下：请回答下列问题：
(1)操作1所用到的玻璃仪器的名称是_______。
(2)由溶液3 制取氢氧化铝的离子方程式为_______。
(3)明矾石焙烧时产生 ，请你写出能验证 具有还原性且实验现象明显的化学方程式：_______。
(4)实验室用 与CO反应来制取单质Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→_______。
②检查装置A气密性的方法是_______。
③在点燃B处的酒精灯前，应进行的操作是_______。
④装置C的作用是_______。
【答案】(1)漏斗、烧杯、玻璃棒
(2) ＋CO ＋2H O＝Al(OH) ↓＋
2 2 3
(3)SO ＋Cl ＋2H O＝2HCl＋H SO
2 2 2 2 4
(4) E→B→C→D 关闭止水节a，将右端连接导气管伸入到水槽中，用手捂住烧瓶，导气管中有气
泡冒出，松开手，形成一段水柱，则气密性良好 检验D处出来的CO是否纯净 除掉未反应的CO
气体中的CO
2
【分析】明矾石中含有氧化铝和少量的氧化铁杂质，先煅烧，再用氨水浸泡，得到溶液和沉淀，过滤，向
氧化铁和氧化铝沉淀中加入过量氢氧化钠溶液，氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液，氧化铁不溶解，过滤，向
偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，过滤。（1）操作1将不溶物与溶液分离，主要操作为过滤，所用到的玻璃仪器的名称是漏斗、烧杯、玻璃棒；故
答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒。
（2）溶液3主要是偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳，偏铝酸钠和二氧化碳、水反应生成氢氧化铝沉淀和
碳酸氢钠溶液，其制取氢氧化铝的离子方程式为 ＋CO ＋2H O＝Al(OH) ↓＋ ；故答案为： ＋
2 2 3
CO ＋2H O＝Al(OH) ↓＋ 。
2 2 3
（3）明矾石焙烧时产生 ，二氧化硫具有还原，化合价升高，和酸性高锰酸钾溶液反应或氯水反应(现
象都为溶液褪色或溶液颜色变浅)都能使二氧化硫化合价升高，体现还原性，因此能验证 具有还原性且
实验现象明显的化学方程式：SO ＋Cl ＋2H O＝2HCl＋H SO ；故答案为：SO ＋Cl ＋2H O＝2HCl＋H SO 。
2 2 2 2 4 2 2 2 2 4
（4）①A装置是将CO中混合CO2杂质除掉，B装置是CO和氧化铁反应，C是除掉未反应的CO气体中的
二氧化碳气体，D是尾气处理，E是干燥气体，因此整个流程是先用A装置处理二氧化碳气体得到CO气体，
由于含有水蒸气杂质，用E装置干燥CO气体，再通入到B装置与氧化铁反应，再将未反应的CO气体中的
二氧化碳除掉，再用D装置处理CO气体，按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为
A→E→B→C→D；故答案为：E→B→C→D。
②检查装置A气密性的方法是关闭止水节a，将右端连接导气管伸入到水槽中，用手捂住烧瓶，导气管中
有气泡冒出，松开手，形成一段水柱，则气密性良好；故答案为：关闭止水节a，将右端连接导气管伸入
到水槽中，用手捂住烧瓶，导气管中有气泡冒出，松开手，形成一段水柱，则气密性良好。
③由于CO是可燃性气体，因此在点燃B处的酒精灯前，应进行的操作是先检验D处出来的CO是否纯净；
故答案为：检验D处出来的CO是否纯净。
④CO气体中混有CO ，在D处不易燃烧，因此装置C的作用是除掉未反应的CO气体中的CO ；故答案为：
2 2
除掉未反应的CO气体中的CO 。
2
7．污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。利用软锰矿(主要成分为 ，
含少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，脱除燃煤尾气中的 并制得 的流程如下：回答下列问题：
(1)过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、烧杯、_______；其中玻璃棒的作用是________。
(2)下列各组试剂中，能检验“尾气”中SO 是否除尽的是_______(填序号)。
2
a.氯化钡溶液 b.稀硫酸酸化的KMnO 溶液时 c.碘水和淀粉的混合溶液 d.NaOH溶液
4
(3)步骤II中所加碳酸盐最好为___________(填化学式)。
(4)步骤IV中发生反应的离子方程式为___________。
(5)已知“含SO 的尾气”中 ，若软锰矿浆对SO 的有效吸收率为90%，处理1000m3含
2 2
SO 的尾气，步骤Ⅰ得到硫酸锰的质量为___________kg。
2
【答案】(1) 漏斗 引流
(2)bc
(3)
(4)
(5)13.59
【分析】（1）硅酸盐仪器包括玻璃仪器和陶瓷制品，过滤时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、烧杯、漏
斗；玻璃棒的作用是引流，防止液体流到漏斗外面。
（2）二氧化硫有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能和碘反应从而使碘水和淀粉的混合液的蓝色
褪去；二氧化硫和氯化钡溶液不发生反应，二氧化硫虽然和NaOH溶液反应，但生成物也是无色的，所以
无明显现象，所以给出的四种试剂中能检验二氧化硫的是b和c。
（3）步骤Ⅱ加入碳酸盐的目的是除去铁铝，为了不引入新杂质，最好选用和最终产品相同的阳离子的碳
酸盐，故应选择MnCO 。
3
（4）步骤IV中加入高锰酸钾的目的是将Mn2+氧化为最终产品MnO ，高锰酸钾的还原产物也是MnO ，根
2 2
据电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为：3Mn2++2 +2H O=5MnO +4H+。
2 2
（5）1000m3的尾气中含有二氧化硫的质量为1000m3×6.4g/m3=6400g，物质的量为100mol，SO 的有效吸
2收率为90%，则SO 被吸收了90mol。SO 和MnO 反应，SO 被氧化为 ，MnO 被还原为Mn2+，生成
2 2 2 2 2
MnSO ，根据电子守恒，SO 和MnO 的物质的量相等，所以生成的MnSO 的物质的量和参加反应的SO 的
4 2 2 4 2
物质的量相等，即90mol，则MnSO 的质量为90mol×151g/mol=13590g，即13.59kg。
4
8．钛酸锂电池是一种较安全的锂离子电池，利用钛酸锂 废料(含有少量碳、镍和铁元素)，回收
其中的有价金属锂和钛并制备高附加值的碳酸锂和二氧化钛产品，工艺流程如图所示：
(1) 中 的化合价为______。
(2)酸浸时生成钛酸 ，提高酸浸速率的措施有：________．(写一条即可)
(3)浸出渣中含有钛酸和少量_________。
(4)已知： ．常温时通过调节溶液 大于________，达到除杂目
的。
若要将镍、铁从浸出液中分步除去，达到分离镍和铁的目的，方案为___________，然后继续调 ，过滤
得到 。
(5)用碳酸钠“沉锂”的离子方程式为___________________________；碳酸钠的添加量(理论用量的倍数)对
的收率及纯度影响如图所示．代表 纯度的曲线为___________(填“a”或“b”)。(6)工业上向尾液中加入 的目的是___________(填编号)。
A．进一步回收金属锂 B．得到产品 C．除杂 D．污水处理
【答案】 适当提高酸的浓度、升高温度 C或者碳 9 先用氧化剂如 把
氧化为 ，然后用调节 至 左右，过滤得到 a
AB
【分析】钛酸锂 废料(含有少量碳、镍和铁元素)，经过预处理，再用稀硫酸酸浸，碳不和稀硫酸
反应，Ni和铁与稀硫酸反应，钛酸锂 和稀硫酸反应生成硫酸锂和钛酸 ，过滤，将浸
出液调节pH值除掉镍和铁元素，过滤后向滤液中加入碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀，再将尾液中加入磷酸
钠并进一步回收锂。
【详解】(1)根据化合价分子得到 中 的化合价为+4；故答案为：+4。
(2)酸浸时生成钛酸 ，提高酸浸速率的措施，可以从浓度、温度以及接触面积，因此提高酸浸
速率的措施为适当提高酸的浓度、升高温度；故答案为：适当提高酸的浓度、升高温度。
(3)由于废料中含有少量碳，碳不和稀硫酸反应，因此浸出渣中含有钛酸和少量碳；故答案为：C或者碳。
(4)根据题意要除杂，则 ，则，pH=8.6， ，则
，pH=9，，因此常温时通过调节溶液 大于9，达到除杂目的；若要将镍、铁从
浸出液中分步除去，达到分离镍和铁的目的，由于 两者的溶度
积常数接近，无法将两者分离开，因此要先用氧化剂如 把 氧化为 ，然后用调节 至 左
右，过滤得到 ，然后继续调 ，过滤得到 ；故答案为：9；先用氧化剂如 把 氧
化为 ，然后用调节 至 左右，过滤得到 。
(5)用碳酸钠“沉锂”的离子方程式为 ；当碳酸钠的浓度增大，碳酸根浓度增大，平
衡向碳酸锂反应生成，当倍数增大，钠离子形成的盐被包裹进碳酸锂沉淀中，从而降低了碳酸锂的纯度，
因此代表 纯度的曲线为a；故答案为： ；a。
(6)工业上向尾液中加入 ，主要发生 反应，因此是进一步回收金属锂和得到
产品；故答案为：AB。
