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第03 讲 铝及其重要化合物
目录
01 课标达标练
题型01 考查铝的性质与用途
题型02 考查铝热反应
题型03 考查铝的重要化合物
题型04 考查铝图像
题型05 考查制备铝的工艺流程
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查铝的性质与用途
1.(2025·湖南株洲·一模)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一,下列生产、生活活动中对应
离子方程式书写正确的是
A.用管道疏通剂(苛性钠和铝粉)疏通管道:
B.用
从酸化的海带灰浸出液中制取碘:
C.洁厕灵与84 消毒液不能混用的原因:
D.利用氯化铁溶液作为腐蚀液将覆铜板上不需要的铜腐蚀:
【答案】A
【详解】A.Al 可与氢氧化钠反应生成氢气:
,A 正确;
B.用
从酸化的海带灰浸出液中制取碘:
,B 错误;
C.洁厕灵与84 消毒液不能混用的原因:
,C 错误;
D.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板上不需要的铜:
,D 错误;
1
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答案选A。
2.(2025·湖南株洲·一模)某矿石的主要成分为
,其中组成元素W、X、Y、Z 为原子序数
依次增大的短周期主族元素,W、X、Y、Z 四种元素中只有一种是金属元素。X 原子L 层比K 层多一个电
子,Z 原子核外s 能级上的电子总数比p 能级上的电子数少1 个。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.W 和Y 形成的化合物中可能存在非极性键
C.Z 与Y 可形成共价化合物ZY
D.通常电解Z 的氯化物溶液来制备单质Z
【答案】B
【详解】A.X(B)和Y(O)为同周期元素,随着原子序数增加,半径逐渐减小,故原子半径:B > O,A
错误;
B.W(H)与Y(O)可形成
和
,其中
中含
键,为非极性键,B 正确;
C.Z(Al)与Y(O)形成的化合物为
,
为离子化合物,不是共价化合物,C 错误;
D.Z 为Al 元素,其氯化物为
,
是共价化合物,在溶液中
电离出
和
,电解
溶液
时,阴极是H+得电子生成H2,而不是
得电子生成Al,通常是电解熔融的
来制备单质Al,D 错
误;
故选B。
3.(2024·湖南衡阳·模拟预测)常温下,下列离子在指定的水溶液中能大量共存的是
A.透明溶液中:Fe3+、Na+、SO
、NO
B.含有大量Ba2+的溶液中:Mg2+、NH 、SO
、Cl-
C.使酚酞变红的溶液中:K+、Na+、SO
、Cl-
D.加入铝片生成H2的溶液中:Na+、NH 、CO
、SO
【答案】AC
【详解】A.Fe3+、Na+、SO
、NO 相互之间不反应,可以大量共存,A 正确;
B.钡离子可以和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,B 错误;
C.使酚酞变红的溶液显碱性,碱性条件下K+、Na+、SO
、Cl-相互之间不反应,可以大量共存,C 正确;
D.加入铝片生成H2的溶液可能显酸性,也可能显碱性,酸性条件下,氢离子和碳酸根反应,碱性条件下
氢氧根离子和铵根离子反应,不能大量共存,D 错误;
故选AC。
4.(2024·湖南永州·模拟预测)下列物质的用途与其化学性质对应关系正确的是
选项
化学性质
实际应用
2
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A
具有还原性
漂白纸浆
B
能与
和水反应
作供氧剂
C
的水溶液具有碱性
作矿物胶
D
Al 是活泼金属
铝质容器贮运浓硝酸
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.漂白纸浆利用的是
的漂白性而不是还原性,选项A 错误;
B.
能与
和水反应产生氧气,故
可作供氧剂,选项B 正确;
C.作矿物胶是利用水玻璃的黏性,选项C 错误;
D.铝质容器贮运浓硝酸是利用铝在常温下遇浓硝酸钝化,选项D 错误。
答案选B。
5.(2024·湖南邵阳·二模)利用废铝箔(主要成分为
,含少量
等)制明矾
的一种工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本
B.②中发生的反应有:
C.③中稀
酸化的目的是将
转化成
D.由④可知,室温下明矾的溶解度小于
和
的溶解度
【答案】C
【详解】A.由于
不与氢氧化钠溶液反应,步骤①与步骤②顺序互换后,通过操作a(过滤)即可
得到
溶液,再加稀硫酸可得到硫酸铝溶液,调换顺序后,酸碱的浪费更少,可节约生产成
本,故A 正确;
B.②中Al3+转化为
,发生的反应方程式为:
,
,故B 正确;
C.③中稀
酸化的目的是将
转化为Al3+,故C 错误;
3
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D.④是根据溶解度差异来制取明矾,即室温下明矾的溶解度小于
和
的溶解度,故D 正
确;
故选C。
6.(2023·湖南永州·三模)利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是
A.向容量瓶中
转移溶液
B.比较Al 和Cu 的金属
活动性
C.测定未知Na2C2O4溶液
的浓度
D.中和反应反应热的测定
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【详解】A.向容量瓶中转移溶液,应该用玻璃棒引流,故A 不能达到实验目的;
B.Al 在冷的浓硝酸中会钝化,Cu 能和浓硝酸反应,不能用浓硝酸来比较Al 和Cu 的金属活动性,故B 不能
达到实验目的;
C.草酸钠溶液具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,二者可以发生氧化还原反应,生成无色的
Mn2+,可以用酸性高锰酸钾溶液测定未知Na2C2O4溶液的浓度,故C 能达到实验目的;
D.中和反应反应热的测定实验中,需要用环形玻璃搅拌棒,故D 不能达到实验目的;
故选C。
7.(2025·湖南郴州·三模)下列关于物质的制备、生产的说法正确的是
A.工业制取金属铝:电解熔融
B.实验室制取
可用无水
干燥
C.用镁粉和空气反应制备
D.
溶液与浓
混合制备
【答案】A
【详解】A.
是共价化合物,由分子构成,由于熔融状态时没有自由移动的离子,因此不能用
,要使用电解熔融
的方法冶炼
,A 正确:
B.
会被无水
吸收,因此不能使用无水
干燥
,B 错误;
4
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C.镁是活泼的金属,在空气中燃烧镁不但与氧气、氮气反应,分别生成氧化镁和氮化镁,还能与
反
应生成氧化镁和单质碳,所以不能用镁粉和空气反应制备
,应该用氮气与镁化合,C 错误;
D.浓硫酸能氧化
与浓
混合不能生成
,D 错误。
答案选A。
8.(2022·湖南长沙·模拟预测)金属钇是稀土元素中含量最丰富的元素之一,主要存在于硅铍钇矿等矿石
中。我国蕴藏着丰富的硅铍钇矿(Y2FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如下:
已知:①钇(Y)的常见化合价为+3;
②铍(Be)与铝化学性质相似;
③25℃时,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下表:
(假设表中金属离子初始浓度co(Mn+)=0.01mol/L,当溶液中某种离子浓度c≤1.0×10-5mol/L 时,可认为该离子
沉淀完全)。
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe3+
2.1
3.1
Y3+
6.5
7.5
请回答下列问题:
(1)用氧化物形式表示硅铍钇矿石组成的化学式 。写出Be 的氧化物与氢氧化钠“共熔”时的化学方
程式 。
(2)“共熔”时,可选择的容器是 (填“石英”、“氧化铝耐高温”或“生铁”)坩埚。“滤液I ”中溶
质的主要成分除过量的NaOH 外,还有 (填化学式)。
(3)沉钇。往“滤液Ⅱ”中先加氨水调节pH = 8.2,此时Y3+转化为Y(OH)3,此时溶液中c(Y3+)为 mol •
L-1。
(4)实验室洗涤过滤所得Y(OH)3沉淀的操作是 。
(5)滤液I 经过一系列处理后,得到无水BeCl2。某同学拟用得到的无水BeCl2制取单质Be,设计用石墨棒和
铜棒作两极,通过电解NaCl-BeCl2混合熔融盐来制备Be 同时得到副产物Cl2,则铜棒上发生的电极反应式为
。(已知:混熔时发生反应2NaCl+BeCl2=Na2[BeCl4])
5
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【答案】(1)
(2) 生铁 Na2SiO3、Na2BeO2
(3)10-7.1mol/L
(4)将所得Y(OH)3沉淀置于过滤器中,向过滤器中注入蒸馏水至恰好完全浸没沉淀后,静置,待水自然流下
后,重复操作两到三次即可
(5)[BeCl4]2-+2e-=Be+4Cl-
【详解】(1)硅铍钇矿(Y2FeBe2Si2O10)中Y 的化合价为+3,Be 的化合价是+2 价,Si 的化合价是+4,O 的化
合价是-2 价,根据化合物化合价总和为0,得Fe 的化合价为+2 价;用氧化物形式表示硅铍钇矿石组成的化
学式为
;Be 与A1 性质相似,BeO 为两性氧化物。Be 的氧化物与氢氧化钠“共熔”
时的化学方程式
;
(2)“共熔”时,由于氢氧化钠与二氧化硅和氧化铝反应,故可选择的容器是生铁坩埚。“共熔”后产
物有FeO、Na2SiO3、Na2BeO2、Y2O3,加水后FeO 、Y2O3不溶,所以滤液中溶质的成分除NaOH 外还有
Na2SiO3、Na2BeO2;
(3)金属钇离子初始浓度co(Y3+)=0.01mol/L 时,开始沉淀的pH=6.5,故Ksp= co(Y3+)
=
,往“滤液Ⅱ”中先加氨水调节pH = 8.2,此时Y3+转化为Y(OH)3,此时溶液中c(Y3+)
为
mol • L-1;
(4)实验室洗涤过滤所得Y(OH)3沉淀的操作是将所得Y(OH)3沉淀置于过滤器中,向过滤器中注入蒸馏水
至恰好完全浸没沉淀后,静置,待水自然流下后,重复操作两到三次即可;
(5)混熔时发生反应2NaCl+BeCl2=Na2[BeCl4],电解产物分别是Be 和Cl2,说明阳极材料为石墨,阴极材料
为铜棒,[BeCl4]2-移向铜棒参与电极反应,电极反应式为[BeCl4]2-+2e-=Be+4Cl-。
9.(2024·湖南郴州·一模)新能源汽车的核心部件是锂离子电池,常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极材料。
对LiFePO4废旧电极(含杂质Al、石墨粉)回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图如图:
6
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资料:碳酸锂在水中溶解度:
(1)过程i 研磨粉碎的目的是 。
(2)过程ii 加入足量NaOH 溶液的作用(用反应方程式表示) 。
(3)过程iii 采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li 含量为3.7%的原料,控制pH 为3.5,浸取1.5h 后,实
验结果如表所示:
①实验2 中,NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体,大大增加了酸和氧化剂的用量,该反应的离子方程式为
。
②综合考虑Li+的浸出率及环保因素,选择的氧化剂最好为 。
③过程iii 得到的浸出液循环两次的目的是 。
(4)浸出液中存在大量
和
,已知:
+H+,
+H+,结合平衡移动原
理,解释过程iv 得到磷酸铁晶体的原因 。
(5)简述过程vi 的操作 。
【答案】 可增大接触面积,加快反应速率 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ ClO +5Cl-
+6H+=3Cl2↑+3H2O H2O2 提高浸出液中Li+ 浓度(或提高氧化剂和酸的利用率/节约后续纯碱的用量)
CO
结合H+,c(H+)减小,H2PO
HPO
+H+,HPO
PO
+H+,两个电离平衡均向右移动,c(PO
)增
大,与Fe3+结合形成磷酸铁晶体 用热水洗涤,干燥
【详解】(1)粉碎样品,可增大接触面积,加快反应速率;
(2)废旧电极含有铝,可与氢氧化钠溶液反应,则加入氢氧化钠溶液,可溶解Al,使其分离出去,反应方程
式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3)①实验2 中,NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体,应为氯气,说明氯酸钠和盐酸发生了归中反应,根
据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为ClO +5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;
②实验2 生成氯气污染空气,增加了酸和氧化剂的用量,实验1 与实验3 比,Li+的浸出率较高,所以最终
选择H2O2作为氧化剂;
③过程iii 得到的浸出液循环两次,可提高浸出液中Li+ 浓度(或提高氧化剂和酸的利用率/节约后续纯碱的用
量);
(4)要得到过程iv 得到磷酸铁晶体,应使PO
溶液浓度增大,则应使H2PO
HPO
+H+,HPO
PO
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+H+平衡正向移动,可加入与H+反应的物质,加入碳酸钠后CO
结合H+,c(H+)减小,H2PO
HPO
+H+,
HPO
PO
+H+,两个电离平衡均向右移动,c(PO
)增大,与Fe3+结合形成磷酸铁晶体;
(5)由表中数据可知碳酸锂在温度较高时溶解度较小,则可用热水洗涤,然后干燥可得到高纯碳酸锂。
02 考查铝热反应
10.(2023·湖南长沙·二模)利用如图所示装置及药品完成实验(部分夹持装置已略去),能达到实验目的的
是
A.用装置甲制取
B.用装置乙制备金属镁
C.用装置丙作为蒸馏的接收装置
D.用装置丁提高制取乙酸乙酯的产率
【答案】D
【详解】A.Na2O2不是块状难溶于水的固体,与H2O 剧烈反应生成NaOH 和O2,同时放出大量的热,不能
用启普发生器制备,故A 错误;
B.Mg 比Al 活泼,不能通过铝热反应制备,故B 错误;
C.锥形瓶不能密封,馏分难以流下,则蒸馏时锥形瓶不能用瓶塞,故C 错误;
D.分水器可以将乙酸和乙醇酯化反应中生成的水分离出来,使平衡正向移动,可以提高制取乙酸乙酯的
产率,故D 正确;
故选D。
11.(2024·湖南娄底·模拟预测)下列有关说法正确的是
A.NH4F 溶液保存在棕色玻璃瓶中
B.用浓氨水清洗试管中的银镜
C.配制混酸时将浓硝酸缓慢注入浓硫酸中
D.要求学生佩戴护目镜做铝热反应实验
【答案】D
【详解】A.氟化铵水解生成HF,HF 与玻璃中的二氧化硅会反应,不能用玻璃瓶盛装氟化铵溶液,A 错
误;
B.浓氨水与银不能发生反应,因此不能使用浓氨水溶解银镜,应该用稀硝酸溶解银镜,B 错误;
C.浓硫酸的密度大于浓硝酸,且浓硫酸稀释时放出大量热量,若将浓硝酸注入浓硫酸中易发生液滴飞
溅,应该将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢加入到浓硝酸中,并不断搅拌,使热量迅速扩散,C 错误;
8
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D.铝热反应实验时会发出强光,应佩戴护目镜保护眼睛,D 正确;
故合理选项是D。
12.(2025·湖南岳阳·一模)下列实验中的仪器、药品选择正确且能达到实验目的的是
甲
乙
丙
丁
A.图甲:测定未知浓度的
溶液的浓度
B.图乙:检验1−溴丙烷和
的醇溶液反应生成丙烯
C.图丙:制备氧气,并能随时控制反应的发生和停止
D.图丁:利用铝热反应制取金属锰
【答案】D
【详解】A.图甲中酸性高锰酸钾应放在酸式滴定管中,不能达到实验目的,故A 不符合题意;
B.乙醇易挥发,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检验1−溴丙烷和
的醇溶液反应生成丙烯,故
B 不符合题意;
C.图丙中过氧化钠易溶于水,不能随时控制反应的发生和停止,故C 不符合题意;
D.二氧化锰和铝粉在高温下反应生成氧化铝和锰,因此图丁能利用铝热反应制取金属锰,故D 符合题
意。
综上所述,答案为D。
13.(2024·湖南娄底·调研)已知高炉炼铁涉及反应:
、
、
。下列有关高炉炼铁的说法正确的是
A.生成铁的反应是置换反应
B.加高炉顶,炉内
可完全转化为
C.得到的生铁熔点高于纯铁
D.也可通过铝热反应制备铁单质
【答案】D
【详解】A.生成铁的反应是铁的氧化物与
反应生成
和
,不属于置换反应,A 项错误;
B.焦炭与
反应生成
的反应是可逆反应,B 项错误;
C.生铁是铁碳合金,熔点低于纯铁,C 项错误;
D.也可通过铝热反应制备铁单质,铝热反应是指铝与高熔点金属氧化物反应产生铝氧化物和相应的金属
9
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单质,这体现了铝的强还原性,D 项正确;
故选D。
14.(2023·湖南衡阳·调研)已知:短周期主族元素X、Y、Z、W、M 在元素周期表中的相对位置如图所示
(W、M、X、Y、Z 的族序数依次增大),其中M 的最高化合价为+3 价。下列说法错误的是
X
Y
Z
W
M
A.X 与Z 形成的化合物不止一种
B.W、M 作原电池两极材料时,W 一定为负极
C.M 的单质能与
发生放热反应
D.W 的单质能在Y 的单质中燃烧
【答案】B
【详解】A.碳元素和氧元素形成的化合物有一氧化碳和二氧化碳,故A 正确;
B.镁、铝在氢氧化钠溶液中构成原电池时,不与氢氧化钠溶液反应的镁作原电池的正极,与氢氧化钠溶
液反应的铝作负极,故B 错误;
C.铝与氧化铁高温条件下发生的铝热反应为放热反应,故C 正确;
D.镁在氮气中点燃燃烧生成氮化镁,故D 正确;
故选B。
15.(2025·湖南湘西·联考)以下实验操作,不能达到目的的是
A.装置甲∶既可以盛装浓硫酸干燥
,也可以用来收集
B.装置乙∶根据铝热反应原理可制得金属锰
C.装置丙∶实验室制取乙酸乙酯
D.装置丁∶挤压胶头滴管水滴下后,气球会鼓起来
【答案】C
【详解】A.
的密度比空气大,气体从b 口进可收集
,还可以用该装置盛装浓硫酸干燥
,A 项正
确;
B.Al 的活泼性大于Mn,所以Al 能置换出Mn,则可以根据铝热反应原理可制得金属锰,B 项正确;
C.NaOH 溶液促进乙酸乙酯水解,右边试管中应该用饱和碳酸钠溶液,C 项错误;
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D.将水滴入烧瓶中,HCl 极易溶于水会导致烧瓶中压强急剧降低而使气球鼓起来,D 项正确;
答案选C。
16.(2025·湖南长沙·调研)已知A~I 均为中学化学中的常见物质,它们之间的转化关系如图所示,其中
A、D 为金属单质,反应过程中需要或生成的水及其他部分产物已略去。
回答下列问题:
(1)写出F 的化学式
(2)①A 能与氢氧化钠溶液反应,写出反应的离子方程式
②A 与B 在高温下反应的化学方程式
写出该反应的一个用途
③H 在空气中转化为I 的化学方程式
(3)已知E 呈碱性,E 溶液中所有离子浓度由大到小的顺序是
(4)用离子方程式表示G 溶液呈酸性的原因
【答案】 Al(OH)3 2Al+2OH-+2H2O=2AlO +3H2 2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe(FeO、Fe3O4均可以)
焊接铁轨 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 c(Na+)>c(AlO )>c(OH-)>c(H+) Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+
【详解】(1)根据分析可知F 为Al(OH)3;
(2)①Al 与NaOH 溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO +3H2;
②A 与B 在高温下的反应为铝热反应,化学方程式为2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe(FeO、Fe3O4均可以),该反应
可以用于焊接铁轨;
③H 为Fe(OH)2,易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)E 溶液为NaAlO2溶液,偏铝酸根水解使溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+),而Na+不水解,且水解是微弱
的,所以溶液中的离子浓度由大到小为c(Na+)>c(AlO )>c(OH-)>c(H+);
(4)G 溶液为FeCl2,由于Fe2+的水解所以溶液呈酸性,离子方程式为Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+。
03 考查铝的重要化合物
17.(2024·湖南常德·一模)世界上95%的铝业公司均使用拜耳法(原料为铝土矿,主要成分为
,含
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少量
、
等)生产
,其工艺流程如下:
已知:过饱和溶液是指一定温度、压强下,当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压强下溶质的溶解度,而
溶质仍未析出的溶液。
下列说法错误的是
A.物质X 为
B.可用过量
代替氢氧化铝晶种
C.“缓慢加热”可促使
转化为水合铝硅酸钠
D.该流程中可循环利用的物质主要有氢氧化铝晶种
【答案】D
【详解】A.氧化铁和氢氧化钠不反应,物质X 为
,A 正确;
B.过量
能和四羟基合铝酸钠生成氢氧化铝沉淀,可代替氢氧化铝晶种,B 正确;
C.“缓慢加热”利于
和氢氧化钠、氧化铝反应转化为水合铝硅酸钠,C 正确;
D.该流程中得到滤液中含有氢氧化铝,则可循环利用的物质主要为含氢氧化铝的滤液,D 错误;
故选D。
18.(2023·湖南长沙·模拟预测)某铬铁矿的主要成分为Cr2O3(还含有FeO、Al2O3、MgO 等杂质)。如图是
制备Cr(OH)3的工艺流程:
已知:Na2CrO4溶于水,BaCrO4难溶于水。下列说法错误的是
A.NaOH 参与的反应为两个
B.加压(即增大氧气的压强),更有利于提高Cr 的浸出率
C.加碱转化步骤中,加入的碱可能为Ba(OH)2
D.溶解还原过程中,甲醇起助溶作用,HCl 起还原和提供酸性环境的作用
【答案】D
【详解】A.加压碱浸时,氧化铬、氧化铝与氧气、氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和铬酸钠,即氢氧化钠参
与2 个,A 正确;
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B.加压碱浸时,氧化铬与氧气、氢氧化钠反应方程式为
,加压有
利于铬的浸出率,B 正确;
C.加碱转化时,加入氢氧化钡反应生成铬酸钡沉淀,C 正确;
D.在溶解还原过程中,铬酸钡与盐酸和甲醇反应生成氢氧化铬和二氧化碳
,即甲醇为反应物,HCl 提供酸性环境,D 错误;
故选D。
19.(2023·湖南长沙·一模)工业上制一元弱酸——硼酸
常采用硼镁矿(含
、
及少量
、
)经
溶液溶浸后通过一系列反应制得。下列有关反应及离子方程式均正确的
是
A.硼酸的解离反应方程式:
B.用
溶液检验溶浸后溶液是否含有
:
C.
溶于
溶液:
D.
溶于
溶液:
【答案】A
【详解】A.B 与Al 为同主族相邻元素,性质相似,都为一元弱酸,解离方程式类似,硼酸的解离反应方
程式:
,A 正确;
B.
与
的反应为可逆反应,应用可逆符号表示,B 错误;
C.
会与氨水反应生成
和
,由此可推测
难溶于
溶液,C 错误;
D.B 为非金属元素,不存在
,应为
,D 错误;
故答案选A。
20.(2025·湖南岳阳·模拟预测)下列实验操作及现象与对应结论不匹配的是
实验操作及现象
结论
A
将草酸溶液和酸性高锰酸钾溶液混合,溶液颜色
变浅或褪色
草酸溶液体现还原性
B
将Zn(OH)2固体粉末加入过量NaOH 溶液中,充分
搅拌,溶解得到无色溶液
Zn(OH)2既体现碱性又体现酸性
C
将TiCl4液体和FeCl3固体分别暴露在潮湿空气中,
只有前者会冒“白烟”
水解性:TiCl4>FeCl3
D
将红色固体CrO3加热,得到绿色固体Cr2O3,且生
成的气体可以使带火星的木条复燃
热稳定性:CrO3<Cr2O3
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A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.草酸与酸性
溶液反应,
被还原为
,溶液褪色,说明草酸作还原剂,体现还
原性,实验操作及现象与对应结论匹配,故A 不符合题意;
B.
加入过量
溶液中,充分搅拌,溶解得到无色溶液,
能与碱反应,只体现酸
性,实验操作及现象与对应结论不匹配,故B 符合题意;
C.
液体和
固体分别暴露在潮湿空气中,只有前者会冒“白烟”,说明
易水解,所以水解
性:
>
,实验操作及现象与对应结论匹配,故C 不符合题意;
D.
加热分解为
和
,
能使带火星木条复燃,说明
不稳定,热稳定性
<
,实
验操作及现象与对应结论匹配,故D 不符合题意;
故选B。
21.(2023·湖南长沙·模拟预测)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.
硬度大,可用作光导纤维
B.Li 质量轻、比能量大,可用作电池正极材料
C.
有漂白性,可用作葡萄酒的添加剂
D.
有弱碱性,可用于中和胃酸
【答案】D
【详解】A.二氧化硅光学特性好,可用作光导纤维,A 错误;
B.Li 是活泼金属,质量轻、比能量大,可用作电池负极材料,B 错误;
C.SO2有还原性,抗氧化,还能杀菌,可用作葡萄酒的添加剂,C 错误;
D.
有弱碱性,能与盐酸反应生成盐和水,且其碱性较弱对人体无害,常用于中和过多的胃酸,D
正确;
故选D。
22.(2024·湖南·一模)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.碘化亚铁溶液中通入足量的氯气:
B.加碘盐与药物碘化钾片尽量不要同时服用:
C.向
溶液中加入过量的NaOH 溶液:
D.向
溶液中滴入
使
反应完全:
【答案】B
【详解】A.碘化亚铁溶液中通入足量氯气,二价铁离子和碘离子都完全被氧化,反应比为1:2,正确的离
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子方程式为
,A 错误;
B.酸性下,碘盐中的碘酸根离子可以和碘离子反应生成单质碘,离子方程式为
,B 正确;
C.向碳酸氢镁溶液中加入过量的NaOH 溶液,生成氢氧化镁沉淀,离子方程式为
,C 错误;
D.向硫酸铝铵溶液中滴加氢氧化钡至硫酸根离子反应完全,则硫酸铝铵与氢氧化钡的物质的量之比为
1 2∶,反应的离子方程式为
,D 错
误;
本题选B。
23.(2023·湖南·模拟预测)重铬酸钾(
),室温下为橘红色结晶性粉末,溶于水,不溶于乙醇。实
验室以铬铁矿(主要成分为
,还含有硅、铝等杂质)为原料,利用固体碱熔氧化法制备
的
步骤如下:
步骤I.熔融氧化
将6g 铬铁矿与4g 氯酸钾在研钵中混合均匀,取碳酸钠和氢氧化钠各4.5g 于仪器A 中混匀后,小火熔融,
再将矿粉分批加入坩埚中并不断搅拌。用煤气灯强热,灼烧30~35min,稍冷几分钟,加水,过滤,得滤
液i,滤渣中含红棕色固体。
步骤Ⅱ.中和除杂
将滤液i 用稀硫酸调pH 为7~8,加热煮沸3min 后,趁热过滤,用少量蒸馏水洗涤残渣,得滤液ii。
步骤Ⅲ.结晶
将滤液ii 转移至蒸发皿中,用6
硫酸调pH 后加入1g 氯化钾,在水浴上浓缩至表面有晶膜为止,冷
却结晶,过滤得重铬酸钾晶体,烘干,称量。
步骤Ⅳ.纯度测定
利用库仑滴定法测定
固体样品的纯度:取mg 样品,配成250mL 溶液,取2mL 溶液进行库仑法滴
定,重复三次实验,测定平均电量(Q)为1.158C,已知计算
的浓度公式为
(F 为
96500
,N 为1 个
转化为
时转移的电子数,V 为滴定样品溶液的体积)。已知:常见微粒
在不同pH 条件下的存在形式如下图所示。当离子浓度
,则认为该微粒已除尽。
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回答下列问题:
(1)仪器A 为_______(填标号)。
A.普通坩埚
B.
坩埚
C.氮化硅坩埚
D.石英坩埚
(2)若用
代替
,则理论上转化1mol
所需
的体积(标准状况,单位为L)是所消耗
物质的量的 倍。
(3)步骤I 中“分批加入”的目的是 。
(4)若步骤Ⅱ中“调pH 至3~4”的不良后果是 。
(5)进一步提纯步骤Ⅲ所得晶体的方法是 。
(6)探究pH 对
溶液的氧化性强弱的影响。
实验操作
实验现象
实验结论
向酸化的
溶液中加入一
定量甲醇
溶液形成蓝紫色溶液,并产生无色无
味的气体
(用离子方程式表示)
向碱化的
溶液中加入相
同量甲醇
酸性条件下
溶液的氧化
性更强
(7)
与浓盐酸反应可制得
,已知部分卤素单质的键能如下表:
化学键
F-F
C1-Cl
Br-Br
键能/(
)
157
242.7
193.7
试解释键能
的原因 。
(8)
固体样品的纯度为 (用含m 的式子表示)。
【答案】(1)C
(2)33.6
(3)使反应物充分接触,充分反应
(4)引入杂质离子Al3+
(5)重结晶
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(6) 8H++CH3OH+
=2Cr3++CO2↑+6H2O 无明显现象(或未形成蓝紫色溶液和气泡)
(7)Cl—Cl 键的键长小于Br—Br 键;F—F 键中F 原子半径小,原子间排斥力大,致使键能最小
(8)
(或
)
【详解】(1)普通坩埚和石英坩埚中的SiO2在高温下能与Na2CO3和NaOH 反应,仪器A 不能用普通坩埚
和石英坩埚;Al2O3坩埚中的Al2O3高温下能与Na2CO3和NaOH 反应,仪器A 不能用Al2O3坩埚;仪器A 应用
氮化硅坩埚;答案选C;
(2)1molFeO∙Cr2O3无论用O2氧化还是用KClO3氧化,1molFeO∙Cr2O3失去的电子物质的量相等,根据得失
电子守恒,O2和KClO3得到电子物质的量相等,则4n(O2)=6n(KClO3),n(O2)=
n(KClO3),标准状况下所需O2
的体积是所消耗KClO3物质的量的
=33.6 倍;
(3)步骤I 中“分批加入矿粉”的目的是使反应物充分接触,充分反应;
(4)步骤Ⅱ中用稀硫酸调pH 为7~8,加热煮沸3min 后,趁热过滤,将
、
转化成H2SiO3、
Al(OH)3沉淀而除去;若步骤Ⅱ中“调pH 至3~4”的不良后果是Al(OH)3会溶解,使得溶液中引入杂质离子
Al3+;
(5)进一步提纯步骤Ⅲ所得晶体的方法是重结晶;
(6)酸化的K2Cr2O7溶液中加入一定量甲醇,溶液形成蓝紫色溶液,并产生无色无味的气体,CH3OH 被氧
化成CO2,则
被还原成Cr3+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为8H+
+CH3OH+
=2Cr3++CO2↑+6H2O;向碱化的K2Cr2O7溶液中加入相同量甲醇,最终得出酸性条件下K2Cr2O7
溶液的氧化性更强,则向碱化的K2Cr2O7溶液中加入相同量甲醇,实验现象为无明显现象(或未形成蓝紫色
溶液和气泡);
(7)Cl 的原子半径小于Br 的原子半径,则Cl—Cl 键的键长小于Br—Br 键,Cl—Cl 键的键能大于Br—Br 键;
而F—F 键中F 原子半径小,原子间排斥力大,致使键能最小;故键能Cl—Cl>Br—Br>F—F;
(8)1 个K2Cr2O7转化为Cr3+时得到6 个电子,根据c(K2Cr2O7)=
=
=0.001mol/L;则mg 样品中含K2Cr2O7的物质的量为0.001mol/L×0.25L=2.5×10-4mol,质量为2.5×10-
4mol×294g/mol=0.0735g,K2Cr2O7固体样品的纯度为
=
。
24.(2025·湖南永州·模拟预测)用含铬不锈钢废渣(含
、
、
、
等)制取
(铬绿)的
工艺流程如图所示:
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回答下列问题:
(1)“碱熔”时,为使废渣充分氧化可采取的措施是 、 。
(2)
、KOH、
反应生成
的化学方程式为 。
(3)“水浸”时,碱熔渣中的
强烈水解生成的难溶物为 (填化学式下同);为检验“水浸”
后的滤液中是否含有
,可选用的化学试剂是 。
(4)常温下“酸化”时pH 不宜过低的原因是 ;若出时溶液的pH=8,则
mol/L。{已知:常温下,
}
(5)“还原”时发生反应的离子方程式为 。
(6)由
制取铬绿的方法是 。
【答案】 粉碎废渣 充分搅拌(或通入足量空气等)
KSCN pH 过低,
进入滤液
高温煅烧
【详解】(1)粉碎废渣,废渣颗粒分散在液态
、
中或通入足量氧气并充分搅拌,增大接触面
积,加快反应速率。
(2)
得到
,
得到
,依据得失电子数相等,配平得
。
(3)
结合
电离出的
及
生成
和
;检验
用
溶液。
(4)
过低,
会转化为
,进入滤液。
(5)
得到
,
失去
,依据得失电子数相等,配平得
。
(6)高温煅烧难溶氢氧化物制备对应氧化物。
04 考查铝图像
25.(2024·湖南衡阳·一模)拉曼光谱证实,
在水中转化为[Al(OH)4]-。将一定量的Na2CO3、NaAlO2固
体混合物溶于适量水中,再逐滴加入1mol/L 盐酸,测得溶液中
、
、[Al(OH)4]-、Al3+的物质的量
与加入盐酸的体积变化关系如图所示,则下列说法正确的是
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A.
、
和[Al(OH)4]-在水溶液中可大量共存
B.d 线表示的反应为:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O
C.原固体混合物中
与
的物质的量之比为1:1
D.V1=150mL,V2=300mL;M 点生成的CO2为0.05mol
【答案】C
【详解】A. 由上述分析可知,逐滴加入1mol L
⋅−1盐酸,发生反应
+H++H2O Al
═
(OH)3↓,所以
和[Al(OH)4]-在水溶液中反应生成Al(OH)3和
,不可大量共存,故A 错误;
B. 由上述分析可知,d 线表示的反应为
+H+ CO
═
2↑+H2O,故B 错误;
C. 由上述分析可知,原混合溶液中的
与
物质的量之比为0.05mol:0.05mol=1:1,故C 正确;
D. 由上述分析可知,V1=150mL,V2=300mL,但M 点时溶液中
完全转化为
,没有CO2生成,故
D 错误;
故选:C。
26.(2025·湖南湘潭·调研)向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH 溶液,生成沉淀的量随NaOH 溶液加
入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.M 点对应的溶液中:K+、Fe2+、SO4
2-、NO3
-
B.N 点对应的溶液中:K+、NH4
+、Cl-、CO3
2-
C.S 点对应的溶液中:Na+、SO4
2-、HCO3
-、NO3
-
D.R 点对应的溶液中:Na+、SO4
2-、Cl-、NO3
-
【答案】D
【详解】A.M 点盐酸有剩余,溶液显酸性,H+、Fe2+、NO3
-发生氧化还原反应,不能大量共存,故A 错
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误;
B.N 点HCl 与NaOH 恰好反应,溶液中含AlCl3,Al3+、CO3
2-相互促进水解,不能大量共存,故B 错误;
C.S 点AlCl3没有完全反应,Al3+、HCO3
-相互促进水解,不能大量共存,故C 错误;
D.R 点生成偏铝酸钠,溶液显碱性,该组离子之间不反应,可大量共存,故D 正确;
答案选D。
27.(2025·湖南益阳·二模)某Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,测得溶液中的CO3
2
-、HCO3-、AlO2
-、Al3+的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系如图所示。则下列说法不正确的是
A.M 点时生成的CO2为0mol
B.原混合溶液中的CO3
2-与AlO2-的物质的量之比为1:1
C.V1:V2=1:3
D.a 曲线表示的离子方程式为:AlO2-+H+ + H2O=Al(OH)3↓
【答案】C
【详解】试题分析:0-50ml:因为a 减少时没有离子浓度增加所以a 代表AlO2
-,发生反应AlO2
-+H++H2O Al
═
(OH)3↓,由图可知AlO2
-反应完毕,加入盐酸50mL,根据方程式可知n(AlO2
-)=n(H+)
=0.05mol×1mol/L=0.05mol.50-100ml:AlO2
-反应完毕,发生反应CO3
2-+H+ HCO
═
3
-,所以b 线表示CO3
2-,c 线表
示HCO3
-,由图可知CO3
2-反应完毕,该阶段加入盐酸50mL,据方程式可知n(CO3
2-)=n(H+)
=0.05mol×1mol/L=0.05mol.所以原混合溶液中的CO3
2-与AlO2-的物质的量之比为1:1,B 说法正确。且M
点还未生成CO2,,V1时刻CO3
2- 和HCO3
-量相等 ,所以消耗盐酸25ml,V1=50+25=75ml;150ml-V2发生反应Al
(OH)3+3H+ Al
═
3++3H2O,是 AlO2
-消耗盐酸的三倍,即为150ml 故V2=150+150=300ml;V1:V2=75:300=1:
4。A、据以上分析M 点时未生成CO2,故A 正确;B、据以上计算.原混合溶液中的CO3
2-与AlO2-的物质
的量之比为1:1,故B 正确;C、据以上分析计算得V1:V2=75:300=1:4,故C 说法错误;D、据以上分
析a 曲线表示的离子方程式为:AlO2-+H+ + H2O=Al(OH)3↓,故D 正确。故答案选C。
考点:考查离子反应与图象关系、化学计算等。
28.(2024·湖南湘西·调研)下图中横坐标为加入反应物的物质的量,纵坐标为产生沉淀的物质的量。下
列反应对应的曲线错误的是
A.向NaAlO2溶液中滴入HCl 至过量
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B.向澄清石灰水中通入CO2至过量
C.向含有盐酸的A1C13溶液中滴入NaOH 溶液至过量。
D.向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH 的混合溶液中通入CO2至沉淀消失
【答案】D
【详解】A. 1mol 偏铝酸钠需要1mol 盐酸,而溶解1mol 氢氧化铝需要3mol 盐酸,故A 正确;
B. 氢氧化钙和CO2反应的方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,溶解碳酸钙的方程式为CaCO3+CO2+
H2O=Ca(HCO3)2,故B 正确;
C. 氢氧化钠首先和盐酸反应,然后在和氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,最后溶解氢氧化铝,故C 正确;
D. 反应的方程式依次为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、2KOH+CO2=K2CO3+H2O、K2CO3+CO2+
H2O=2KHCO3、CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,故D 错误,
答案选D。
29.(2024·湖南怀化·联考)某实验小组对含有Al3+的未知溶液进行了如下分析:
(1)滴加少量NaOH 溶液,无明显变化;
(2)继续滴加NaOH 溶液,有白色胶状沉淀生成;
(3)滴加过量的NaOH 溶液,白色胶状沉淀明显减少。
实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀物质的量与滴加NaOH 溶液体积的关系。下列说法错误的是
A.该未知溶液中至少含有3 种阳离子
B.NaOH 溶液的物质的量浓度为5 mol·L−1
C.若另一种离子为二价阳离子,则a=40
D.若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,其质量可能为6 g
【答案】C
【详解】A.由实验过程可知,滴入氢氧化钠无沉淀,说明含有H+,继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀
说明一定生成氢氧化铝沉淀,说明溶液中含有Al3+,加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少,图象分析说明溶
液中除了铝离子,应还有另一种金属阳离子,该未知溶液中至少含有3 种阳离子,故A 正确;
B.依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20mol-0.15mol=0.05mol,消耗氢氧化钠溶液体积
=110mL-100mL=10mL,氢氧化钠的浓度=
=5mol/L,故B 正确;
C.若另一种阳离子为二价金属阳离子,生成氢氧化铝最大沉淀量0.05mol,二价金属物质的量为
0.15mol,开始消耗氢氧化钠体积为amL,消耗氢氧化钠物质的量为0.05mol×3+0.15mol×2+a×10-3L×5mol/
L=0.1L×5mol/L,a=10,故C 错误;
D.最后得到的沉淀若为氢氧化镁,其物质的量为0.15mol,氢氧化镁加热分解生成氧化镁,根据镁元素守
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恒可知,氧化镁的质量为0.15mol×40g/mol=6g,所以灼烧后得到的氧化物的质量可能为6g,故D 正确;
故选C。
30.(2025·湖南长沙·调研)把一小块镁铝合金溶于100mL 盐酸中,然后向其中滴入
溶
液,生成沉淀的质量和加入NaOH 溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应至B 点时,所得溶液中溶质仅有一种
B.盐酸的浓度为
C.镁铝合金溶于盐酸时一共产生标准状况下224mL
D.合金中镁和铝的物质的量之比为
【答案】C
【详解】A.加入氢氧化钠溶液为50mL 时,沉淀量最大,
和
转化为
和
,溶液
为氯化钠溶液,溶液中的溶质只有一种,故A 正确;
B.加入氢氧化钠溶液为50mL 时,溶液为氯化钠溶液,根据钠元素守恒,此时溶液中
,根据氯元素守恒,
,故盐酸的物质的量
浓度为
,故B 正确;
C.由图可知,从开始至加入NaOH 溶液10mL,没有沉淀生成,说明原溶液中溶解Mg、Al 后,
,则与Mg、Al 反应消耗
HCl,由
可知,产生氢气的物质的量为0.02mol,若处于标准状况下
,
,故C 错误;
D.由图可知,从加入10mL 氢氧化钠溶液开始产生沉淀,加入氢氧化钠溶液为50mL 时,沉淀量最大,此
时为
和
,该阶段消耗氢氧化钠溶液40mL,NaOH 溶液的浓度为1mol/L,由氢氧根守恒
可知
,加入氢氧化钠溶液50~60mL 溶
解氢氧化铝,该阶段发生反应,
,该阶段中
,代入上式可得
,由元素守恒
可知,合金中镁铝的物质的量之比为
,故D 正确;
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故选C。
31.(2024·湖南长沙·联考)在一定浓度的
溶液中逐滴加入一定浓度的
溶液,
沉淀质量(纵坐标)与加入
溶液体积(横坐标)变化曲线趋势正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】向一定浓度的明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,设
物质的量为2mol,先发生反
应2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4,此时
已完全沉淀,还剩余1mol
未沉淀,此为
第一阶段;然后发生反应2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2=2K[Al(OH)4]+BaSO4↓,此阶段生成的
完全溶
解,同时生成1mol
,因此生成沉淀的速率会变缓,此时沉淀达到最大,且全部是硫酸钡,此后再加
入氢氧化钡沉淀的质量不再变化,则C 项图像符合变化趋势;
故选C。
05 考查制备铝的工艺流程
32.(2024·湖南娄底·三模)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁
砂的工艺流程如下:
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是
A.浸出镁的反应为
B.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
C.沉镁的操作能在较高温度下进行
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D.流程中可循环使用的物质只有NH3
【答案】CD
【详解】A.菱镁矿高温煅烧后Mg 元素主要以MgO 的形式存在,MgO 可以与
水解产生的氢离子反
应,促进
的水解,反应的化学方程式为
,故A 正确;
B.Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp,所以当pH 达到一定值时Fe3+、Al3+产生沉淀,而Mg2+不沉
淀,从而将其分离,故B 正确;
C.一水合氨受热分解,“沉镁”时若在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解,挥发出氨气,不利于
生成氢氧化镁,故C 错误;
D.浸出工序产生的NH3可以回收制备氨水,沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可返回到浸出工序
中,所以流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl,故D 错误;
答案选CD。
33.(2024·湖南·模拟预测)煤灰提取铝既能缓解我国缺乏铝矿的现状,又能减少煤燃烧产生的污染。煤
灰含Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3等。煤灰中提取铝的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A.煤灰加酸进行酸浸时,用硫酸酸浸溶解效果好
B.操作1、2、3、4 名称相同,操作时都除去了一种杂质
C.X 为CO2,发生的反应为CO2+2H2O+AlO =Al(OH)3↓+HCO
D.制金属铝需要电解氧化铝,阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
【答案】C
【详解】A.煤灰含Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3等,用盐酸可使Al2O3、CaO、Fe2O3溶解,生成可溶性的盐,
用硫酸酸浸CaO 与硫酸反应生成微溶的CaSO4,不符合题意,故A 错误;
B.操作1、2、3、4 名称相同都为过滤,1、2、3 操作时都除去了一种杂质,4 除去溶液中的多种杂质,故
B 错误;
C.根据流程图可知通入CO2,制得Al(OH)3沉淀,为保证反应完全,通入足量的CO2,反应为
CO2+2H2O+AlO2
−=Al(OH)3↓+HCO3
−,故C 正确;
D.制金属铝需要电解熔融的氧化铝,阳极反应式为2O2−-4e−=O2↑,故D 错误;
答案选C。
34.(2024·湖南衡阳·二模)如图是以一种以绿柱石(主要含有BeO、
、
、
和FeO 等)为原料
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制取单质铍的工艺流程。已知常温下,
在pH>10 时会溶解。下列相关说法错误的是
A.“除铁”过程应先加适量
,再加适量氨水调节pH
B.“沉铍”过程中,氨水也可改用过量的NaOH 溶液
C.其中“分解”过程中发生的反应之一可表示为
D.用镁热还原法制取铍时Ar 气可以改为
【答案】BD
【详解】A.用稀硫酸溶解含铍矿绿柱石,FeO 反应变为Fe2+,Fe2O3反应变为Fe3+,先加适量H2O2,可以将
Fe2+氧化为Fe3+,再加适量氨水调整的pH,使溶液中Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,达到除铁的
目的,A 项正确;
B.由于Be(OH)2显两性,能够与NaOH 反应,在“沉铍”过程中,若将氨水改用过量的NaOH 溶液,则反
应产生的Be(OH)2溶于过量NaOH 转化为可溶性Na2BeO2,不能形成沉淀,因此不能使用NaOH 溶液,B 项
错误;
C.在“分解”过程中(NH4)2BeF4发生分解反应,产生
、
、BeF2,故反应的化学反应为
,C 项正确;
D.Mg 能和反应
反应生成
,因此不能将Ar 气改为
,D 项错误;
答案选BD。
35.(2025·湖南长沙·三模)金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,
含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如图。下列说法不正确的是
A.①中需持续吹入空气作氧化剂
B.A 为Na2Cr2O7溶液
C.②中需加入过量稀硫酸
D.③中Cr 在阴极生成
【答案】C
【详解】A.①中FeO·Cr2O3、Al2O3与Na2CO3反应生成Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2,Cr、Fe 元素化合价升高被
氧化,所以需持续吹入空气作氧化剂,故A 正确;
B.酸性条件下,2CrO
+2H+= Cr2O
+H2O,故B 正确;
25
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C.氢氧化铝能溶于过量硫酸,②中加入的稀硫酸不能过量,故C 错误;
D.电解Na2Cr2O7溶液制备金属Cr,Cr 元素化合价降低发生还原反应,所以Cr 在阴极生成,故D 正确;
选C。
36.(2024·湖南常德·一模)以非水溶性钾长石(K2OAl2O36SiO2)为原料提取Al2O3、K2CO3等物质的流程如
图:
下列说法错误的是
A.“浸液”中金属阳离子主要有K+、Na+、Al3+
B.“碱化”反应为:OH-+HCO =CO
+H2O
C.“过滤”所需玻璃仪器:普通漏斗、烧杯、玻璃棒
D.Na2CO3、CO2可在流程中循环利用
【答案】A
【详解】A.高温下,氧化铝与碳酸钠发生反应,生成偏铝酸钠,故此时铝的存在形式为偏铝酸根,A 项错
误;
B.过量二氧化碳使溶液中存在大量的碳酸氢根离子,故OH-+HCO =CO
+H2O,B 项正确;
C.“过滤”需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒,C 项正确;
D.从流程图可知,煅烧时加入碳酸钠,过滤时析出碳酸钠,在调节pH 值时加入了二氧化碳,但是在煅烧
时生成了二氧化碳,故二氧化碳和碳酸钠可以循环利用,D 项正确;
答案选A。
37.(2024·湖南岳阳·二模)2020 年6 月比亚迪正式发布采用磷酸铁锂技术的刀片电池,大幅度提高了电
动汽车的续航里程,可媲美特斯拉。以硫铁矿(主要成分是FeS2,含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备
LiFePO4的流程如下:
已知几种金属离子沉淀的pH 如表所示:
金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀的pH
2.3
7.5
4.0
完全沉淀的pH
4.1
9.7
5.2
请回答下列问题:
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(1)“酸浸”需要适当加热,但温度不宜过高,其原因是 。灼烧滤渣3 得到固体的主要成分是
(写出化学式)。
(2)用FeS 还原Fe3+的目的是 ,加入FeO 的作用是 (用离子反应方程式表示)。
(3)试剂R 宜选择 (填字母)。
A.高锰酸钾 B.稀硝酸 C.双氧水 D.次氯酸钠
(4)常温下,Ksp(FePO4)=1.3×10-22,“沉铁”中为了使c(Fe3+)≤1×10-5 mol·L-1,c(PO
)最小为
mol·L-1。
(5)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式: 。
【答案】 避免Fe3+水解生成Fe(OH)3,损失铁元素 Al2O3 避免在除去Al3+时Fe3+一并沉淀
、
(或
) C
【详解】(1)根据分析,滤液中阳离子是Fe3+、Al3+、Fe2+等,Fe3+能发生水解,水解是吸热反应,升高温度,
促进Fe3+水解生成Fe(OH)3,造成铁元素的损失;
依据表格中的数据以及流程,让Al 元素以Al(OH)3形式沉淀除去时,Fe3+必先沉淀,因此加入FeS 将Fe3+还
原成Fe2+,然后加入FeO 调节pH,让Al 元素以Al(OH)3形式沉淀出来,即滤渣3 为Al(OH)3,灼烧氢氧化铝
得到Al2O3;
(2)依据表格中的数据以及流程,让Al 元素以Al(OH)3形式沉淀除去时,Fe3+必先沉淀,因此用FeS 还原
Fe3+生成Fe2+和S,离子方程式为:FeS+2Fe3+=3Fe2++S;加入FeO 的作用是
、
(或
)
(3)试剂R 是氧化剂,将将Fe2+氧化为Fe3+;
A.KMnO4溶液作氧化剂,容易引入Mn2+、K+,故A 不符合题意;
B.稀硝酸作氧化剂,得到NO,NO 有毒,污染环境,且容易引入
新杂质,故B 不符合题意;
C.双氧水作氧化剂,还原产物是H2O,不引入杂质,对环境无影响,故C 符合题意;
D.次氯酸钠作氧化剂,引入新杂质Cl-、Na+,故D 不符合题意;
故答案为C;
(4)检验Fe2+:取少量待测液于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液(或酸性高锰酸钾溶液),若产生蓝色沉淀(或
酸性高锰酸钾溶液褪色),则该溶液中含有Fe2+;
(5)根据溶度积进行计算,磷酸根的浓度最小值为c(
)=
=1.3×10-17mol∙L-1;
(6)由题意,根据元素守恒可知,FePO4、Li2CO3、H2C2O4在高温下发生反应生成LiFePO4、H2O 和CO2,化学方
程式为:2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑。
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38.(2025·湖南衡阳·三模)雷尼镍( Raney-Ni)是一种多孔结构的镍铝合金,对氢气具有强吸附性,是烯
烃、炔烃氢化反应的高效催化剂。一种以铜镍渣( 主要含Cu、Fe、Co 和Ni)生产雷尼镍的流程如下:
下表列出了有关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.3
9.9
9.2
(1)“酸浸”时,如通入空气并不断搅拌,可将“滤渣1”氧化溶解,离子方程式为 。
(2)“除铁”时,先加入适量H2O2氧化Fe2+,理论上消耗的n(H2O2):n(Fe2+)= ;再加入NiO 以调节溶液
的pH。应控制pH 的范围为 。
(3)“电解”(以惰性材料作电极)是为了获得单质镍。电解产物中可循环利用的物质是 。
(4)“碱浸”是为了形成多孔结构的雷尼镍,反应的离子方程式为 。使用新制雷尼镍
进行氢化反应时,不加氢气也可实现氢化的目的,原因是 。
(5)“滤液”主要成分与过量CO2 反应的离子方程式为 。
【答案】 2Cu+4H++O2 2Cu
═
2++H2O 1:2 3.3≤pH<7.7 或[3.3, 7.7) 硫酸或H2SO4 2Al
+2OH-+2H2O 2AlO
═
2-+3H2↑ 新制雷尼镍吸附了大量氢气 AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)
═
3↓+HCO3
-
【详解】试题分析:(1)根据题意,“酸浸”时,“滤渣1”是铜,通入空气并不断搅拌,铜、氧气、硫
酸反应生成硫酸铜和水;(2)1mol Fe2+失1mol 电子,1mol H2O2得2mol 电子,根据电子守恒计算
n(H2O2):n(Fe2+);加入NiO 以调节溶液的pH,目的让Fe3+完全转化为沉淀,而Ni2+不能沉淀;(3)根据电解
原理,以惰性材料作电极电解硫酸镍生成镍、氧气、硫酸;(4)“碱浸”时,铝与氢氧化钠溶液反应生
成偏铝酸钠和氢气;新制雷尼镍吸附了大量氢气;(5)“滤液”主要成分是偏铝酸钠,偏铝酸钠与过量
CO2 反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠;
解析:(1)根据题意,“酸浸”时,“滤渣1”是铜,通入空气并不断搅拌,铜、氧气、硫酸反应生成硫
酸铜和水,反应离子方程式是2Cu+4H++O2 2Cu
═
2++H2O;(2)1mol Fe2+失1mol 电子,1mol H2O2得2mol 电
子,根据电子守恒n(H2O2):n(Fe2+)=1:2;加入NiO 以调节溶液的pH,目的是让Fe3+完全转化为沉淀,而
Ni2+不能沉淀,所以应控制pH 的范围为3.3≤pH<7.7;(3)根据电解原理,以惰性材料作电极电解硫酸镍
生成镍、氧气、硫酸,根据流程图,可以循环利用的物质是硫酸;(4)“碱浸”时,铝与氢氧化钠溶液
反应生成偏铝酸钠和氢气,反应离子方程式是2Al+2OH-+2H2O 2AlO
═
2-+3H2↑;新制雷尼镍吸附了大量
氢气,所以不加氢气也可实现氢化;(5)“滤液”主要成分是偏铝酸钠,偏铝酸钠与过量CO2 反应生成氢
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氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应离子方程式是AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)
═
3↓+HCO3-;
1.(2025·湖南岳阳·一模)实验室模拟利用含钴废料(主要成分为
,还含有少量的铝箔等杂质)制备
碳酸钴的工艺流程如图:
已知:
难溶于水。
下列有关描述错误的是
A.“碱浸”发生反应的为:
B.“操作①”用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C.“酸溶”反应中
可以换成
D.“沉钴”时若
浓度太大,可能导致产品不纯
【答案】C
【详解】A.碱浸操作,废料中的铝箔溶解为Na[Al(OH)4]除去,发生反应的为:
,故A 正确;
B.操作①为过滤操作,用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,故B 正确;
C.由分析知,H2O2被氧化,作还原剂,不能选用O2,故C 错误;
D.“沉钴”时若
浓度太大,溶液碱性较强会产生Co(OH)2杂质,导致产品不纯,故D 正确;
答案选C。
2.(2024·湖南·模拟预测)对于下列各选项的稀溶液,分别将前者逐滴滴入后者与后者逐滴滴入前者,现
象一致的是
A.
溶液与稀盐酸
B.
溶液与氨水
C.
溶液与稀盐酸
D.
溶液与氢氧化钠溶液
【答案】C
【详解】A.后者逐滴滴入前者,反应生成碳酸氢钠
,前者逐滴滴入后者时生成二
氧化碳
,A 错误;
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B.前者逐滴滴入后者没有沉淀生成
,后者逐滴滴入
前者、先生成沉淀后沉淀溶解
,B 错误;
C.前者逐滴滴入后者与后者逐滴滴入前者,均反应生成二氧化碳
,C 正
确;
D.前者逐滴滴入后者没有沉淀生成
,后者逐滴滴入前者、先生成沉
淀后沉淀溶解
,
,D 错误;
故选C。
3.(2024·湖南·二模)化学与生活密切相关,下列物质用途与性质不匹配的是
选
项
用途
性质
A
可用于净水
具有氧化性
B
胃舒平中含
能中和胃酸(
)
C
热纯碱溶液可用于清洗餐具表面的油污
在热水中水解程度增大
D
活性炭可用于除去汽车中异味
活性炭具有吸附性
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【详解】A.
溶于水产生三价铁离子,三价铁离子会发生水解反应产生的氢氧化铁胶体具有
很强吸附杂质的作用,使水中的杂质变为沉淀析出,可用于净水,故A 错误;
B.胃舒平的主要成分为能与盐酸反应的氢氧化铝,所以胃舒平可以作胃酸中和剂,故B 正确;
C.油脂属于酯类,在碱性条件下易水解,水解是吸热反应,因此热水中水解程度更大,故C 正确;
D.活性炭具有吸附性,可去除冰箱中的异味,故D 正确;
故答案选A。
4.(2024·湖南邵阳·三模)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.无色透明的溶液中:
、
、
、
B.
的溶液中:
、
、
、
C.与
反应能放出
的溶液中:
、
、
、
D.使酚酞变红色的溶液中:
、
、
、
【答案】B
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【详解】A.
和
会反元素生成红色的配合物,不能在无色透明的溶液中大量共存,A 不选;
B.常温下,
的溶液中c(OH-)=
<
=0.1mol/L,溶液呈酸性,
、
、
、
在酸性溶液中不发生反应,可以大量共存,B 选;
C.与
反应能放出
的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,
在酸性环境中会和
发生氧化还原反
应,不能大量共存,C 不选;
D.使酚酞变红色的溶液呈碱性,
会和OH-发生反应,不能大量共存,D 不选;
故选B。
5.(2024·湖南·模拟预测)取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度相同),
反应现象没有明显差别的是
选
项
试剂①
试剂②
A
溶液
HCl 溶液
B
溶液
溶液
C
氨水
溶液
D
溶液
溶液
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.将
溶液加入HCl 溶液中,先发生反应
,无明显
现象,后发生反应
,产生白色沉淀;将HCl 溶液加入
溶液
中,先发生反应
,产生白色沉淀,后发生反应
,白色沉淀溶解,现象不同,A 项不选;
B.将
溶液加入
溶液中,发生反应
,产生无色气体;将
溶
液加入
溶液中,先发生反应
,无明显现象,后发生反应
,产生无色气体,现象不同,B 项不选;
C.将氨水加入
溶液中,先发生反应
,生成蓝色沉淀,后发
生反应
,蓝色沉淀溶解形成深蓝色溶液;将
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溶液加入氨水中,发生反应
,溶液变为深蓝色,现象不同,C 项
不选;
D.无论如何滴加,均产生白色沉淀,现象相同,D 项选;
答案选D。
6.(2024·湖南衡阳·模拟预测)化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.用
溶液蚀刻制作不锈钢广告牌上的图形或文字,涉及氧化还原反应
B.表面活性剂、苛性钠和铝粉的混合物可用于疏通厨卫管道
C.用青檀树皮和沙田稻草制作的宣纸属于合成有机高分子材料
D.小创伤的处理方法是先用药棉把伤口清理干净,然后用双氧水或碘酒擦洗,最后用创可贴外敷
【答案】C
【详解】A.氯化铁溶液能蚀刻不锈钢,反应为:
,涉及氧化还原反应,A 正确;
B.利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀,同时产生氢气增加
管道内的气压,利于疏通,B 正确;
C.用青檀树皮和沙田稻草制作宣纸只是把两者进行混合,没有产生新物质,不属于合成有机高分子材
料,C 错误;
D.小创伤的处理可以先用药棉把伤口清理干净,然后用双氧水或碘酒擦洗,最后用创可贴外敷即可,D 正
确;
答案选C。
7.(2024·湖南·模拟预测)取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为
),边滴边振荡,反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
溶液
盐酸
B
氨水
溶液
C
溶液
酸性
溶液
D
溶液
硝酸
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.向
溶液中滴加盐酸,刚开始没有气泡,过一会儿才产生气泡;向盐酸中滴加
溶液,立即产生气泡,改变两种试剂的滴加顺序,反应现象有明显差别,A 不符合题意;
B.向氨水中滴加
溶液,立即生成白色
沉淀;向
溶液中滴加氨水,同样立即
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生成白色
沉淀,因此,改变两种试剂的滴加顺序,反应现象没有明显差别,B 符合题意;
C.向
溶液中滴加酸性
溶液,由于开始时
过量,溶液呈无色,当
全部反应完全
时,随着酸性
溶液的加入,溶液才变成紫红色;向酸性
溶液中滴加
溶液,溶液由紫
红色逐渐变为无色,改变两种试剂的滴加顺序,反应现象有明显差别,C 不符合题意;
D.向
溶液中滴加硝酸,立即生成白色
沉淀;向硝酸中滴加
溶液,由
于开始时硝酸过量,没有白色
沉淀产生,一段时间后,才开始产生白色
沉淀,改变两种
试剂的滴加顺序,反应现象有明显差别,D 不符合题意;
本题选B。
8.(2024·湖南·二模)下列离子方程式书写正确的是
A.向
的
溶液中加入
的
溶液:
B.向
溶液中加入少量盐酸:
+H+
C.向
浊液中加入氨水,溶液变澄清:
D.向
溶液中滴入
溶液:
【答案】A
【详解】A.
的
溶液与
的
溶液中Al3+、OH-物质的量之比为
2:7,则Al3+全部转化为Al(OH)3后,有部分Al(OH)3溶解并转化为[Al(OH)4]-:
,A 正确;
B.向
溶液中加入少量盐酸,由于苯酚的酸性比苯甲酸弱,所以-ONa 先与HCl 发生反应:
+H+→
,B 不正确;
C.向
浊液中加入氨水,AgCl 溶解并转化为[Ag(NH3)2]+等,溶液变澄清:
,C 不正确;
D.向
溶液中滴入
溶液,由于HNO3的氧化能力强于Fe3+,所以
先与
发生反
应:
,D 不正确;
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故选A。
9.(2023·湖南邵阳·二模)某废镍催化剂的主要成分是
合金,还含有少量Cr、Fe 及不溶于酸碱的
有机物。采用如下工艺流程回收其中的镍,制备镍的氧化物(
)。
回答下列问题:
(1)“碱浸”时发生的主要反应离子方程式为 。
(2)“溶解”后的溶液中,所含金属离子有
、
、
、
、 。
(3)在空气中煅烧
,其热重曲线如图1 所示,300~400 ℃时
转化为
,反应的化学方程式
为 ;400~450℃生成的固体产物的化学式为 。
(4)工业上可用电解法制取
。用NaOH 溶液调节
溶液pH 至7.5,加入适量硫酸钠后采用惰性电极
进行电解。电解过程中产生的
有80%在弱碱性条件下生成
,再把二价镍氧化为三价镍。写出
氧化
生成
的离子方程式 ,a mol 二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过的
电子的物质的量为 mol(假设电解时阳极只考虑
放电)。
(5)金属镍的配合物
的中心原子的价电子数与配体提供的成键电子总数之和为18,则n=
;CO 与
结构相似,CO 分子内
键与
键个数之比为 。
(6)NiO 的晶胞结构如图2 所示,其中离子坐标参数A 为(0,0,0),C 为(1,
,
),则B 的离子坐标参数
为 。
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(7)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用
表示,与之相反的用
表示,称为
电子的自旋磁量子数。对于基态铁原子,其自旋磁量子数的代数和为 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
1.25a
(5) 4 1 2∶ (6)(1,1,1) (7)+2 或-2
【详解】(1)“碱浸”时发生的主要反应是铝和氢氧化钠反应,离子方程式为:
;
(2)由分析可知,“溶解”后的溶液中,所含金属离子有
,Ni2+、Fe3+,答案为:
;
(3)
转化为
,反应的化学方程式为
;设
1mol
在
下分解为
,1mol
的质量为
,由图可知,
在
下分解固体残留率为67.5%,则分解后
的质量为
,根据Ni
原子守恒可知,生成
的物质的量为
,
=80.3g,得到
,故
生成产物的化学式为
,答案为:
,
;
(4)ClO-把Ni(OH)2氧化成Ni2O3,本身被还原成Cl-,因此离子方程式为ClO-+Ni(OH)2→Ni2O3+Cl-,根据
化合价的升降法进行配平,即离子方程式为
;根据离子方程式,消
耗amolNi(OH)2的同时消耗a/2mol 的ClO-,Cl2有80%在弱碱性转化成ClO-,即Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+
H2O,电解过程中产生氯气的量为0.5a/80%mol,电解过程种2Cl--2e-=Cl2,因此外电路转移电子物质的量
为0.5a×2/80%mol=1.25a mol,故答案为:
;1.25a mol;
(5)Ni 的价电子数为10,每个配体提供一个电子对,则10+2n=18,n=4;CO 与N2结构相似,含有C≡O
键,含有1 个σ 键,2 个π 键,CO 分子内σ 键与π 键个数之比为1 2∶,答案为:4,1 2∶;
(6)离子坐标参数A 为(0,0,0),C 为(1,
,
),则B 的离子坐标参数为(1,1,1),答案为:(1,1,
1);
(7)Fe 是26 号元素,根据构造原理,可知基态Fe 原子核外电子排布式是[Ar]3d64s2,若一种自旋状态用+
表示,与之相反的用-
表示,,所以基态Fe 原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为(+
)×6+(-
)×2=+2,也可以是-2 ,所以其价电子的自旋磁量子数的代数和为+2 或-2。
10.(2024·湖南·模拟预测)高锰酸钾是常见的强氧化剂,其制备流程如图:
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i.制取锰酸钾(K2MnO4)
碱熔:用托盘天平称取5.0gKOH 固体、1.5gKClO3固体于坩埚中,混匀、小心加热,不断搅拌,待混合物完
全熔融后,加入MnO2粉末3.5g,加热到颜色变为深绿色,用力搅拌到固体干涸、固化,再加热5min,并
用铁棒将其尽量捣碎。
浸取:待物料冷却后,置于200mL 烧杯中,用50mL 蒸馏水浸取,过滤,得到绿色的溶液。
(1)碱熔过程中发生反应的化学方程式为 ;加热中若不小心将液体溅到皮肤上,应 处理;加热时应
选择 (填字母)。
a.瓷坩埚 b.铁坩埚 c.石英坩埚 d.氧化铝坩埚
ii.制取高锰酸钾(KMnO4)
在浸取液中通入CO2气体,至K2MnO4完全反应,用pH 试纸测定溶液pH 达到10~11 时,停止通入CO2。然
后把溶液加热,趁热用铺有尼龙布的布氏漏斗进行减压过滤,除去残渣……
已知:常温常压下,饱和碳酸钾溶液的pH 为11.6;碳酸氢钾溶液的pH 为8.3。
(2)通入CO2发生反应的离子方程式为 ;判断此反应进行是否完全,也可以用玻璃棒蘸取溶液于滤纸
上,若呈现 现象,停止通入CO2;过滤时不用滤纸而用尼龙布的原因: ;(填“能”或“不能”)
用加盐酸的方法代替通入CO2,其理由: 。
iii.重结晶提纯
(3)利用重结晶的方法对产品提纯,所得产品质量2.8g,则高锰酸钾的产率为 。(精确到0.1%)。
【答案】(1) KClO3+6KOH+3MnO2
3K2MnO4+KCl+3H2O↑ 先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液 b
(2) 3MnO
+2CO2=2MnO +MnO2↓+2CO
若完全呈现出紫红色斑点而无绿色痕迹 高锰酸钾
会氧化滤纸中的有机物,造成滤纸堵塞 不能 盐酸有还原性,容易被高锰酸钾氧化 (3)73.8%
【详解】(1)碱熔过程中MnO2被氧化成K2MnO4,则KClO3被还原成KCl,根据得失电子守恒、原子守恒,
反应的化学方程式为KClO3+6KOH+3MnO2
3K2MnO4+KCl+3H2O↑;因为混合液中的KOH 具有腐蚀性,因此
加热中若不小心将液体溅到皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液;加热时瓷坩埚和石英坩埚中的
SiO2能与KOH 反应、氧化铝坩埚中的Al2O3能与KOH 反应,因此不能选用瓷坩埚、石英坩埚、氧化铝坩埚,
只能用铁坩埚;答案为:KClO3+6KOH+3MnO2
3K2MnO4+KCl+3H2O↑;先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液;
b。
(2)已知常温常压下,饱和碳酸钾溶液的pH 为11.6,碳酸氢钾溶液的pH 为8.3,因为加入CO2时pH 在
10~11,所以在K2MnO4溶液中通入CO2反应生成KMnO4、MnO2和K2CO3,根据得失电子守恒、原子守恒和
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电荷守恒,反应的离子方程式为3
+2CO2=2
+MnO2↓+2
;高锰酸钾溶液呈紫红色,锰酸钾
溶液呈绿色,因此溶液由绿色完全变为紫红色时,认为反应完全,用玻璃棒蘸取溶液于滤纸上,若完全呈
现出紫红色斑点而无绿色痕迹,停止通入CO2;高锰酸钾的强氧化性会氧化滤纸中的有机物,造成滤纸堵
塞,故过滤时不用滤纸而用尼龙布;盐酸有还原性,会与高锰酸钾发生反应,所以.不能用盐酸代替二氧化
碳;答案为:3
+2CO2=2
+MnO2↓+2
;若完全呈现出紫红色斑点而无绿色痕迹;高锰酸钾
会氧化滤纸中的有机物,造成滤纸堵塞;不能。
(3)已知KClO3、KOH、MnO2的质量分别为1.5g、5.0g、3.5g,根据反应方程式KClO3+6KOH+3MnO2
3K2MnO4+KCl+3H2O↑可知KOH、MnO2过量,故由KClO3进行计算,.KC1O3的物质的量为
≈0.012mol,根据关系式KClO3~3K2MnO4~2KMnO4,理论上生成KMnO4物质的量为2×0.012mol,KMnO4的产
率=
=73.8%;答案为:73.8%。
1.(2023·湖南·高考真题)取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为
),反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
溶液
B
溶液
溶液
C
溶液
酸性
溶液
D
溶液
溶液
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.向氨水中滴加
溶液并振荡,由于开始时氨水过量,振荡后没有沉淀产生,发生的反应
为
,继续滴加产生沉淀;向
溶液中滴加氨水并
振荡,开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多,发生的反应为
;当氨水
过量后,继续滴加氨水沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解,发生的反应为
,因此,改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别,A 不
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符合题意;
B.向
中滴加
溶液并振荡,由于开始时
过量,振荡后没有沉淀产生,发生的反应为
;向
溶液中滴加
并振荡,开始时生成白
色沉淀且沉淀逐渐增多,发生的反应为
;当
过量后,继续
滴加
沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解,发生的反应为
,因此,改
变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别,B 不符合题意;
C.向
溶液中滴加酸性
溶液并振荡,由于开始时
是过量的,
可以被
完全还原,可以看到紫红色的溶液褪为无色,发生的反应为
;向
溶液中滴加酸性
溶液
并振荡,由于开始时
是过量的,
逐渐被
还原,可以看到紫红色的溶液逐渐变浅,
最后变为无色,因此,改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别,C 不符合题意;
D.向
溶液中滴加
溶液,溶液立即变为血红色;向
溶液中滴加
溶液,溶液同样立
即变为血红色,因此,改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别,D 符合题意;
综上所述,本题选D。
2.(2022·湖南·高考真题)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:
下列说法错误的是
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C.合成槽中产物主要有
和
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
【答案】C
【详解】A.陶瓷的成分中含有SiO2,SiO2能与烟气中的HF 发生反应,因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材
料,故A 正确;
B.采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积,提高吸收塔内烟气吸收效率,故B 正确;
C.由上述分析可知,合成槽内发生反应
,产物是
和
,故C 错误;
D.由上述分析可知,滤液的主要成分为
,可进入吸收塔循环利用,故D 正确;
故选C。
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3.(2024·广东·高考真题)部分含
或
或
物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A.若a 在沸水中可生成e,则a→f 的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d 转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c 的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b 和d 均能与同一物质反应生成c,则组成a 的元素一定位于周期表p 区
【答案】B
【详解】A.若a 在沸水中可生成e,此时a 为Mg,e 为Mg(OH)2,即f 为镁盐,a→f 的反应有多种,可
能为
,该反应属于置换反应,可能为
,该反应属于化合反
应,综上a→f 的反应不一定是化合反应,故A 错误;
B.e 能转化为d,此时e 为白色沉淀
,d 为红褐色沉淀
,说明在g→f→e→d 转化过程
中,一定存在物质颜色的变化,故B 正确;
C.由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为
胶体,c 应为铁盐,加热铁盐的饱和溶
液,也有可能直接得到
沉淀,故C 错误;
D.假设b 为Al2O3,即d 为
,c 为铝盐,Al2O3、
与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a 的
元素为Al,位于周期表p 区;假设b 为Fe2O3,即d 为
,c 为铁盐,Fe2O3、
与稀盐酸反应
均生成铁盐,此时组成a 的元素为Fe,位于周期表d 区,故D 错误;
故选B。
4.(2024·贵州·高考真题)煤气化渣属于大宗固废,主要成分为
及少量MgO 等。一种利
用“酸浸—碱沉—充钠”工艺,制备钠基正极材料
和回收
的流程如下:
已知:
①25℃时,
;
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②
。
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。
(2)25℃时,“碱沉”控制溶液pH 至3.0,此时溶液中
。
(3)“除杂”时需加入的试剂X 是 。
(4)“水热合成”中,
作为磷源,“滤液2”的作用是 ,水热合成
的离子方程式为
。
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料
,其工艺如下:
①该工艺经碳热还原得到
,“焙烧”生成
的化学方程式为 。
②
的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有
的单元数有 个。
③若“焙烧”温度为
时,生成纯相
,则
,其可能
的结构示意图为 (选填“乙”或“丙”)。
【答案】(1)SiO2 (2)2.8×10-6 (3)NaOH 溶液
(4) 提供Na+和反应所需要的碱性环境
(5)
3 0.25 乙
【详解】(1)煤气化渣(主要成分为
及少量MgO 等)中加浓硫酸酸浸,SiO2不反应、也不
溶解成为滤渣,即“滤渣”的主要成分为SiO2;
(2)25℃时,“碱沉”控制溶液pH 至3.0,即c(H+)=10-3mol/L,则c(OH-)=10-11mol/L,此时溶液中
;
(3)“除杂”时需要沉淀镁离子、得
,所以加入的试剂X 是NaOH 溶液;
(4)“水热合成”中,
作为磷源,“滤液2”为NaOH 溶液,其既可以提供合成
所需
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要的Na+,又可以提供反应所需要的碱性环境,水热合成
的离子方程式为
;
(5)①该工艺经碳热还原得到
,“焙烧”时
、Na2CO3和O2反应生成
,其化学方程式
为
;
②由
的晶胞图如甲可知,每个晶胞中含有Fe:4×
+2=3,Na:8×
+2=3,O:8×
+4=6,即每个晶
胞中
的单元数有3 个;
③若“焙烧”温度为
时,
,生成纯相
,则
,解得
0.25;丙图中Na:1+6×
=1.75,
,乙图中Na:2+2×
=2.25,
,则其
可能的结构示意图为乙。
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