2023届新高考化学选考一轮总复习试题-专题五金属及其化合物.docx

专题五金属及其化合物基础篇固本夯基考点一钠及其重要化合物1.(2021浙江6月选考,9,2分)下列说法不正确的是()A.硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐B.镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气D.常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化答案A2.(2020浙江7月选考,8,2分)下列说法不正确的是()A.Cl-会破坏铝表面的氧化膜B.NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强C.KMnO4具有氧化性,其稀溶液可用于消毒D.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀答案B3.2022届T8联考(1),12(双选)下列“类比”或“对比”不合理的是()A.Mg在CO2中点燃反应生成MgO和C,则Ca在CO2中点燃反应生成CaO和CB.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则Ca(ClO)2溶液与少量CO2反应生成Ca(HCO3)2和HClOC.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4ClD.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液反应最终生成Ag2O和NH4NO3答案BD4.(2022届辽宁六校联考,13)下表中陈述、均正确且两者间具有因果关系的是()选项陈述陈述A小苏打可用于治疗胃酸过多NaHCO3受热易分解BNa2O2可作潜水艇的供氧剂Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2C硫单质在纯氧中完全燃烧有少量SO3生成二氧化硫在纯氧中易被氧化为SO3D氨气是电解质NH3的水溶液显碱性答案B5.(2021江苏,11,3分)室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。实验1:用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8实验2:将0.1mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀实验3:0.1mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9实验4:0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去下列说法正确的是()A.由实验1可得出:Ka2(H2CO3)>KWKa1(H2CO3)B.实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(CO32-)<Ksp(CaCO3)C.实验3中发生反应的离子方程式为CO32-+H2O+CO22HCO3-D.实验4中c反应前(CO32-)<c反应后(CO32-)答案C6.(2022届河北邢台第二次联考,11)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随加入盐酸体积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.a点对应的溶液中:Na+、OH-、SO42-、NO3-B.b点对应的溶液中:K+、Al3+、MnO4-、SO42-C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-D.d点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe2+、Ag+答案C7.(2021北京,13,3分)有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定n(D2)/n(HD)可以获知n(Li)/n(LiH)。已知:LiH+H2OLiOH+H22Li(s)+H2(g)2LiH(s)H<0下列说法不正确的是()A.可用质谱区分D2和HDB.Li与D2O的反应:2Li+2D2O2LiOD+D2C.若n(Li)/n(LiH)越大,则n(D2)/n(HD)越小D.80反应所得n(D2)/n(HD)比25反应所得n(D2)/n(HD)大答案C8.(2022届吉林长春外国语期中,12)在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共mg,若加入足量的Na2O2,充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全,测得固体质量增加mg;则CO2、CO、CH4的体积比不可能为()A.131B.12lC.111D.112答案D9.(2022届黑龙江八校联考,15)向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示:下列判断正确的是()A.原NaOH溶液的浓度为0.2mol·L-1B.通入的CO2在标准状况下的体积为448mLC.通入CO2后所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)n(Na2CO3)=13D.通入CO2后所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)n(Na2CO3)=11答案A考点二铁及其重要化合物1.(2021河北,1,3分)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶弘景在其本草经集注中提到“钢铁是杂炼生作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是()A.钢是以铁为主的含碳合金B.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大C.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3答案C2.(2019天津理综,3,6分)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是()A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良D.无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水答案C3.(2021江苏,4,3分)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是()A.铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂B.纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的CuD.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水答案A4.(2021广东,10,2分)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A.a可与e反应生成bB.b既可被氧化,也可被还原C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体D.可存在bcdeb的循环转化关系答案C5.(2022届重庆育才期中,3)下列铁的化合物的性质与用途具有对应关系的是()A.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂B.Fe2O3能与酸反应,可用作红色颜料C.FeCl3溶液呈酸性,可用于蚀刻铜电路板D.K2FeO4具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于水体的消毒答案D6.(2022届辽宁六校期中,5)下列说法不正确的是()A.钠在空气中燃烧时,先熔化,再燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠B.明矾既可用作净水剂,也可用作消毒剂C.青铜是我国使用最早的合金,钢是用量最大、用途最广的合金D.铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔,不能保护内层金属答案B7.(2021山西吕梁一模,8)金属材料的发展极大地促进了人类社会的文明程度。如图是两种金属及其化合物的转化关系。下列说法不正确的是()A.根据反应可知氧化性:Fe3+>H2O2B.向X溶液中滴入K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀C.反应中稀硫酸仅表现酸性D.反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+Cu2+2H2O答案A8.(2021湖北孝感调研,11)已知:普通铁+水蒸气铁的氧化物+氢气,铁的氧化物+H2“引火铁”+水蒸气,“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”,装置图(夹持及加热仪器略去)如图。关于上述装置和实验,下列分析错误的是()A.I中加入普通铁粉,G中可加入碱石灰B.A中生成磁性氧化铁,E中生成“引火铁”C.需要加热的仪器只有A、ED.D用于收集氢气,F处的尾气需处理答案C考点三金属冶炼金属材料1.(2021湖北,2,3分)“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面,艺人用手边捂边揉搓铜器,铜表面逐渐变黑,银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是()A.铜的金属活动性大于银B.通过揉搓可提供电解质溶液C.银丝可长时间保持光亮D.用铝丝代替银丝,铜也会变黑答案D2.(2020江苏单科,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.铝的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品B.氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料C.氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水答案D3.(2020江苏单科,6,2分)下列有关化学反应的叙述正确的是()A.室温下,Na在空气中反应生成Na2O2B.室温下,Al与4.0mol·L-1NaOH溶液反应生成NaAlO2C.室温下,Cu与浓HNO3反应放出NO气体D.室温下,Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4答案B4.(2020课标,7,6分)宋代千里江山图描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料主要成分为Cu(OH)2·CuCO3,青色来自蓝铜矿颜料主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3。下列说法错误的是()A.保存千里江山图需控制温度和湿度B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D.Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3答案C5.(2022届河北省级联测,10)关于金属及其化合物的性质,下列说法正确的是()A.Cu和稀硫酸的混合体系中加入硝酸铁有气体产生,说明Fe3+为该反应的催化剂B.可将FeCl3晶体溶于浓盐酸后稀释得到FeCl3稀溶液C.MgCl2溶液与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2,证明NaOH的碱性比Mg(OH)2强D.Fe和Cu与氯气反应的氧化产物分别为FeCl3和CuCl2,可推断Fe的金属性比Cu强答案B6.(2020山东,5,2分)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是()A.用甲装置制备并收集CO2B.用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生C.用丙装置制备无水MgCl2D.用丁装置在铁上镀铜答案C7.(2022届河北唐山摸底,6)用含铁废铜制备胆矾的流程如下图所示:下列说法错误的是()A.“溶解”中加H2O2只是将Fe2+氧化为Fe3+B.流程中Cu2(OH)2CO3可用CuO代替C.pH=3时,c(Cu2+)·c2(OH-)<KspCu(OH)2D.“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2+的水解答案A8.(2021重庆二十九中月考,8)下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质MgB.在通电条件下,电解熔融Al2O3与冰晶石(Na3AlF6)混合物制备单质AlC.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质NaD.CuO在高温条件下分解制备单质Cu答案B9.(2022届辽宁沈阳期中,5)下列关于金属镁、铝及其化合物的说法中正确的是()A.将MgO与Al粉混合,再加入助燃剂可制成铝热剂B.等质量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应,所得H2的物质的量一定相等C.将AlCl3加入Ca(HCO3)2溶液中,因发生相互促进的水解反应而生成CO2气体和CaCO3沉淀D.金属镁性质活泼,制取镁粉时可将镁蒸气在保护气N2中冷却答案B综合篇知能转换综合重要金属及其化合物的制备1.(2022届重庆名校联盟联考,10)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下:下列判断不正确的是()A.往饱和食盐水中依次通入足量的CO2、NH3B.从生产流程图可知,二氧化碳可以循环利用C.沉淀池中发生反应的化学方程式:NH3+H2O+CO2+NaClNH4Cl+NaHCO3D.常温下,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小答案A2.(2022届河北邢台第二次联考,6)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3需经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是()A.制取氨气B.制取NaHCO3C.分离NaHCO3D.干燥NaHCO3答案C3.(2021湖南,6,3分)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:下列说法错误的是()A.物质X常选用生石灰B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+COD.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2答案D4.(2020河北唐山联考,14)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A.B.C.D.答案D5.(2022届安徽九师联盟联考,14)碱式溴化镁Mg(OH)Br废渣制取溴乙烷(无色油状液体)和无水MgCl2的工艺流程如下:下列说法正确的是()A.“提溴”时,氯气过量对溴乙烷产率无影响B.“制备”时,S作还原剂,氧化产物为H2SO4C.“精制”时,可能用到漏斗、烧杯等玻璃仪器D.制无水MgCl2时,将母液在蒸发皿中蒸干后放入坩埚中灼烧答案B6.(2019浙江4月选考,28,8分)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。请回答:(1)仪器1的名称。装置5的作用。 (2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中。 (3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因。 答案(1)滴液漏斗(分液漏斗)液封,防止空气进入装置4(2)在装置2、3之间添加控制开关(3)装置4内的空气没有排尽7.(2021河北,14,14分)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:回答下列问题:(1)从AE中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或。 ABCDE(2)B中使用雾化装置的优点是。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为。 (4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14g,则固体NaHCO3的质量为g。 向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为、洗涤、干燥。 (5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前,若无水Na2CO3保存不当,吸收了一定量水分,用其标定盐酸浓度时,会使结果(填标号)。 A.偏高B.偏低C.不变答案(1)a-e-f-b-c-g-h将玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔(2)增大反应物的接触面积,提高吸收效率(3)NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl(4)0.84冷却结晶过滤(5)A8.(2021湖南,15,12分)碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:步骤.Na2CO3的制备步骤.产品中NaHCO3含量测定称取产品2.500g,用蒸馏水溶解,定容于250mL容量瓶中;移取25.00mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.1000mol·L-1盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸V1mL;在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.1000mol·L-1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸V2mL;平行测定三次,V1平均值为22.45,V2平均值为23.51。已知:()当温度超过35时,NH4HCO3开始分解。()相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100gH2O)温度/0102030405060NaCl35.735.836.036.336.637.037.3NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.29.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.2回答下列问题:(1)步骤中晶体A的化学式为,晶体A能够析出的原因是  (2)步骤中“300加热”所选用的仪器是(填标号); (3)指示剂N为,描述第二滴定终点前后颜色变化; (4)产品中NaHCO3的质量分数为(保留三位有效数字); (5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 答案(1)NaHCO33035时,碳酸氢铵、氯化钠、碳酸氢钠以及氯化铵中碳酸氢钠的溶解度最小(2)D(3)甲基橙黄色变为橙色(4)3.56%(5)偏大9.2022届T8联考(1),16钛是一种银白色的过渡金属,其密度小、强度高、具有金属光泽,亦有良好的抗腐蚀能力(不被海水、王水及氯气等腐蚀)。由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱性能,以及高强度、低密度的特点,被誉为“太空金属”。工业上可用钛磁铁矿(主要成分是FeTiO3,含有少量的SiO2、Fe3O4、Fe2O3、Al2O3、MgO)制备高纯度的金属钛,其工艺流程如下:资料:浸出液中含钛阳离子主要是TiO2+,TiO2+的水解产物是H2TiO3。常见氯化物的物理性质如下表所示:化合物TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2熔点/-25193304714沸点/136181(升华)3161412(1)利用的磁性,可通过磁选将其从钛磁铁矿分离。在磁选之前需对钛磁铁矿进行粉碎、磨粉等预处理,其作用是。 (2)水解过程发生的主要反应的化学方程式是,通过对浸出液浓度的调控,可以获得不同粒子直径的产品。一般情况下,粒子直径越小,煅烧得到的钛白粉品质越高,但钛液的利用率降低。工业上通常用170g·L-1的浸出液(钛液)进行水解,其原因是。 (3)氯化可以得到较高纯度的TiCl4,同时生成一种可燃性气体,反应的化学方程式为,蒸馏精制过程中应该控制温度高于,低于。 (4)过去几年,电解还原TiCxO1-x制备Ti有了新的突破,TiCxO1-x的电解效率取决于其阳极组成(C/O比),在x=0.5时,它几乎可以100%溶解。该电解过程如下图所示,阳极反应式为。 答案(1)Fe3O4增大反应物的接触面积,提高反应速率(2)TiOSO4+2H2OH2TiO3+H2SO4所得产物品质较高,且钛液利用率较高(3)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO136181(4)TiC0.5O0.5-2e-Ti2+12CO10.(2021安徽合肥新东方月考,9)氯化铝为共价化合物,熔、沸点很低,能升华,极易潮解,遇水放热并产生白色烟雾。试回答下列问题:(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验制备AlCl3固体。装置B中滴入浓硫酸发生反应:2NaCl+H2SO4(浓)2HCl+Na2SO4。装置C中所盛装的试剂是,目的是。 (2)点燃D处酒精灯时,玻璃管中发生反应的化学方程式为。 (3)装置F的作用是 。 (4)安装好仪器后需要进行的操作有:向装置B中滴加浓硫酸;点燃B处酒精灯;点燃D处酒精灯。这三项操作的正确顺序为。(用序号表示) (5)乙组同学认为甲组同学的装置设计存在不安全因素,因此乙组同学对甲组同学所设计的装置D、E进行了如图所示的改进,装置E改为带支管的烧瓶,该烧瓶的名称为,改进后的优点是。 答案(1)浓硫酸干燥HCl气体(2)2Al+6HCl2AlCl3+3H2(3)吸收未反应的HCl气体,防止空气中的水蒸气进入E中(4)(5)蒸馏烧瓶防止AlCl3蒸气遇冷固化堵塞导管应用篇知行合一应用金属及其化合物的性质在无机化工流程题中的应用1.(2022届湖北九师联盟开学考,14)碱式硫酸铁Fe(OH)SO4是黄褐色固体,常用作媒染剂和净水剂。一种利用废铁屑(含少量Al、Al2O3、Fe2O3等杂质)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示:下列说法错误的是()A.“酸溶”时应在通风良好或无明火环境中进行B.“除铝”时,需调节pH,其范围可根据Al(OH)3、Fe(OH)2的Ksp计算出来C.“氧化”时,若选用稀硝酸代替H2O2溶液,则会造成环境污染D.碱式硫酸铁加蒸馏水溶解,可用KSCN溶液检验是否含有Fe2+答案D2.(2022届安徽合肥阶段考,11|学术探索情境)下列是部分矿物资源铝土矿(主要含有氧化铝、氧化铁)和黄铜矿(主要成分为CuFeS2)的利用及产品生产流程,有关说法不正确的是()A.除杂过程中铝元素的存在形式的变化如下:Al2O3AlO2-Al(OH)3Al2O3B.Al和Cu(精)均在电解槽的阴极获得C.粗铜炼制过程中发生反应:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,每转移1.2mol电子,则有0.2mol硫被氧化D.若电解法分别制铝和铜的过程中转移的电子数相等,理论上获得的铝和铜的物质的量之比为32答案D3.(2021福建,11,13分)四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品,具有广泛的用途。一种以钼精矿(含MoS2,还有Cu、Fe的化合物及SiO2等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。回答下列问题:(1)“焙烧”产生的气体用吸收后可制取氮肥。 (2)“浸出”时,MoO3转化为MoO42-。提高单位时间内钼浸出率的措施有(任写两种)。温度对90min内钼浸出率的影响如图所示。当浸出温度超过80后,钼的浸出率反而降低,主要原因是温度升高使水大量蒸发,导致。 (3)“净化”时,浸出液中残留的Cu2+、Fe2+转化为沉淀除去。研究表明,该溶液中c(S2-)和pH的关系为:lgc(S2-)=pH-15.1。为了使溶液中的杂质离子浓度小于1.0×10-6mol·L-1,应控制溶液的pH不小于。(已知:pKsp=-lgKsp;CuS和FeS的pKsp分别为35.2和17.2) (4)“净化”后,溶液中若有低价钼(以MoO32-表示),可加入适量H2O2将其氧化为MoO42-,反应的离子方程式为。 (5)“沉淀”时,加入NH4NO3的目的是。 (6)高温下用H2还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼,反应的化学方程式为。已知:(NH4)2Mo4O13受热分解生成MoO3 答案(1)氨水(2)适当升温、搅拌、增加Na2CO3用量(增大Na2CO3浓度)等Na2MoO4晶体析出,混入浸渣(3)3.9(4)H2O2+MoO32-MoO42-+H2O(5)提供NH4+,使MoO42-充分转化为沉淀析出(6)(NH4)2Mo4O13+12H24Mo+2NH3+13H2O4.(2021江苏,15,14分)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为:(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有(填化学式)。 (2)“调配比”前,需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.0150mol·L-1EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2+Y4-ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。 (3)400时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。硫化过程中,ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为。 硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述为。 (4)将硫化后的固体在N2O2=955(体积比)的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280400范围内,固体质量增加的主要原因是。 答案(1)Fe3+、H+(2)稀释后的ZnSO4溶液中:c(Zn2+)=c(Y4-)·V(Y4-)V(Zn2+)=0.0150mol·L-1×25.00mL20.00mL=1.875×10-2mol·L-1原ZnSO4溶液中:c(Zn2+)=1.875×10-2mol·L-1×100mL2.50mL=0.750mol·L-1(3)ZnFe2O4+H2+3H2SZnS+2FeS+4H2OZnS与CO2反应生成COS和ZnO,ZnO再与H2S反应转化为ZnS和H2O(4)ZnS、FeS部分被氧化成硫酸盐5.(2021辽宁,16,14分)从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提铬的一种工艺流程如下:已知:pH较大时,二价锰Mn()在空气中易被氧化。回答下列问题:(1)Cr元素位于元素周期表第周期族。 (2)用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为。 (3)常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数lgc总(V)与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中c总(V)=0.01mol·L-1,“沉钒”过程控制pH=3.0,则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为(填化学式)。 图1(4)某温度下,Cr()、Mn()的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为;在该条件下滤液B中c(Cr3+)=mol·L-1KW近似为1×10-14,Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30。 图2(5)“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为。 (6)“提纯”过程中Na2S2O3的作用为。 答案(1)4B(2)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl(3)H3V2O7-(4)6.01×10-6(5)Mn2+H2O2+2OH-MnO2+2H2O(6)防止pH较大时,二价锰Mn()被空气中氧气氧化,转化为MnO2附在Cr(OH)3的表面,使产物不纯6.(2021湖北,16,14分)废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值,其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如下:回答下列问题:(1)硒(Se)与硫为同族元素,Se的最外层电子数为;镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第三主族,CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为。 (2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为。 (3)25时,已知:Kb(NH3·H2O)2.0×10-5,KspGa(OH)31.0×10-35,KspIn(OH)31.0×10-33,KspCu(OH)21.0×10-20,“浸出液”中c(Cu2+)=0.01mol·L-1。当金属阳离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时沉淀完全,In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为(保留一位小数);若继续加入6.0mol·L-1氨水至过量,观察到的实验现象是先有蓝色沉淀,然后; 为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解,计算反应Ga(OH)3(s)+NH3·H2OGa(OH)4-+NH4+的平衡常数K=。 (4)“滤渣”与SOCl2混合前需要洗涤、干燥,检验滤渣中SO42-是否洗净的试剂是;“回流过滤”中SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和。 (5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为。 答案(1)6+1(2)Cu2O+H2O2+2H2SO42CuSO4+3H2O(3)4.7蓝色沉淀溶解,溶液变成深蓝色2.0×10-6(4)HCl溶液、BaCl2溶液作溶剂(5)GaCl3+NH3GaN+3HCl7.(2022届河北邯郸开学考,14节选)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料。工业上以硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和SiO2,还含有少量的Fe3O4、Al2O3等杂质)为原料生产硼酸和MgCl2·6H2O,其工艺流程如图:已知:H3BO3能溶于水,且其溶解度随温度的升高而增大。回答下列问题:(1)为加快“加热溶解”的速率,可采取的措施是(请写出两条),“加热溶解”时主要反应的化学方程式为。 (2)滤渣和滤渣的主要成分分别为、(填化学式)。 (3)“趁热过滤”的目的是,“操作”为。 (4)“氧化”时反应的离子方程式为。 答案(1)粉碎、搅拌、增加盐酸的浓度等Mg2B2O5·H2O+4HCl2MgCl2+2H3BO3(2)SiO2Fe(OH)3、Al(OH)3(3)防止H3BO3遇冷析出冷却结晶、过滤(4)2H+ClO-+2Fe2+2Fe3+Cl-+H2O8.(2021广东,18,13分)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:已知:25时,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;该工艺中,pH>6.0时,溶液中Mo元素以MoO42-的形态存在。(1)“焙烧”中,有Na2MoO4生成,其中Mo元素的化合价为。 (2)“沉铝”中,生成的沉淀X为。 (3)“沉钼”中,pH为7.0。生成BaMoO4的离子方程式为。 若条件控制不当,BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HCO3-)c(MoO42-)=(列出算式)时,应停止加入BaCl2溶液。 (4)滤液中,主要存在的钠盐有NaCl和Y,Y为。 往滤液中添加适量NaCl固体后,通入足量(填化学式)气体,再通入足量CO2,可析出Y。 (5)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如下图所示,图中所示致密保护膜为一种氧化物,可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。该氧化物为。 已知:Ga和Al同族,As和N同族。在H2O2与上层GaAs的反应中,As元素的化合价变为+5价,则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为。 答案(1)+6(2)Al(OH)3(3)MoO42-+Ba2+BaMoO410-7×2.6×10-94.7×10-11×3.5×10-8(4)NaHCO3NH3(5)Al2O3419.(2020山东,16,12分)用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下:已知:MnO2是一种两性氧化物;25时相关物质的Ksp见下表。物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1×10-16.31×10-38.61×10-32.31×10-12.7回答下列问题:(1)软锰矿预先粉碎的目的是,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为。 (2)保持BaS投料量不变,随MnO2与BaS投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是。 (3)滤液可循环使用,应当将其导入到操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入的试剂X为(填化学式),再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为(当溶液中某离子浓度c1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全)。 (