专题五金属及其化合物-2023高考化学二轮复习习题.docx

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1、专题五金属及其化合物高频考点考点一金属及其化合物的性质和应用基础 金属及其化合物的性质与应用。重难 金属及其化合物的转化。综合 金属及其化合物的性质在实验题中的应用。基础1.(2020天津,1,3分)在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间,使用的“84消毒液”的主要有效成分是()A.NaOH B.NaCl C.NaClO D.Na2CO3答案C2.(2020北京,3,3分)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是()A.NaB.Cl2C.NO2D.Na2O答案A3.(2021广东,1,2分)今年五一假期,人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就,具有深邃的文化寓意和极高的学术价

2、值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是()选项AB文物名称铸客大铜鼎河姆渡出土陶灶选项CD文物名称兽首玛瑙杯角形玉杯答案A4.(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C5.(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

3、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B6.(2018课标,7,6分)化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A.碳酸钠可用于去除餐具的油污B.漂白粉可用于生活用水的消毒C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查答案D7.(2014江苏单科,4,2分)下列物质性质与应用对应关系正确的是()A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张D.氧化铁能与酸反

4、应,可用于制作红色涂料答案B8.(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C9.(2020浙江1月选考,12,2分)下列关于铝及其化合物说法不正确的是()A.明矾可用作净水剂和消毒剂B.利用铝热反应可冶炼高熔点金属C.铝可用作包装材料和建筑材料D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物答案A10.(2020

5、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D11.(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)2CuCO3,青色来自蓝铜矿颜料主要成分为Cu(OH)22CuCO3。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)2CuCO3中铜的质量分数

6、高于Cu(OH)22CuCO3答案C12.(2020北京,1,3分)近年来,我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是()A.“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料钛合金B.“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料砷化镓C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料液氢D.“C919”飞机机身使用的复合材料碳纤维和环氧树脂答案A重难13.(2018江苏单科,6,2分)下列有关物质性质的叙述一定不正确的是()A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN 溶液,溶液显红色B.KAl(SO4)212H2O 溶于水可形成Al(OH)3胶体C.NH4Cl 与Ca(OH)2 混合加热可生成NH3D

7、.Cu与FeCl3 溶液反应可生成CuCl2答案A14.(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4.0 molL-1 NaOH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B15.(2021北京,7,3分)下列方程式不能准确解释相应实验现象的是()A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O22Na2OC.铝溶于氢氧化钠溶液,有无色气体产生:2Al+2OH

8、-+2H2O2AlO2-+3H2D.将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀:2H2S+SO23S+ 2H2O答案B16.(2018江苏单科,9,2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)C.AgNO3(aq)Ag(NH3)2+(aq)Ag(s)D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)答案A17.(2022湖南,7,3分)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

9、主要有Na3AlF6和CO2D.滤液可回收进入吸收塔循环利用答案C综合18.(2016江苏单科,6,2分)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,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()答案C19.(2019浙江4月选考,28,4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

10、,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20.(2020浙江7月选考,28,10分).化合物X由四种短周期元素组成,加热X,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y,Y为纯净物;取3.01 g X,用含HCl 0.060 0 mol的盐酸完全溶解得溶液A,将溶液A分成A1和A2两等份,完成如下实验(白色沉淀C可溶于NaOH溶液):请回答:(1)组成X的四种元素是N、H和(填元素符号),X的化学式是。(2)溶液B通入过量CO2得到白色沉淀C的离子方程式

11、是。(3)写出一个化合反应(用化学方程式或离子方程式表示)。要求同时满足:其中一种反应物的组成元素必须是X中除N、H外的两种元素;反应原理与“HCl+NH3 NH4Cl”相同。.某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:烧瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。请回答:(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是。(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是。答案 .(1)Al、ClAlCl3NH3(2)AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3-(3)AlCl3+Cl-AlCl-4或AlCl3+NH3AlCl3NH3.(1)吸水或放热导致HCl挥发(2)HCl气体会将H2

12、SO4带出,与Ba(NO3)2作用生成BaSO421.(2021海南,15,10分)无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。已知:氯化亚砜()熔点-101 ,沸点76 ,易水解。回答问题:(1)操作是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。(2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用(填编号)。a.KMnO4溶液b.氯水 c.溴水d.H2O2溶液(3)操作是蒸发结晶,加热的同时通入HCl(g)的目的是。(4)取少量D晶体,溶于水并滴加KSCN溶液,现象是。(5)反应DE的化学方程式为。(6)由D转化成E的

13、过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂,并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原:。答案 (1)漏斗(2)bd(3)抑制Fe3+水解(4)溶液呈红色(5)FeCl36H2O+6SOCl2FeCl3+6SO2+12HCl(6)SO2将少量样品溶于水,先滴加足量盐酸无现象,再滴加少量BaCl2溶液,若出现白色沉淀则证明还原剂为SO2(合理答案均可)考点二金属资源的开发利用(化工流程)重难 金属矿物的开发利用。综合 废旧金属资源的回收利用。重难1.(2022全国甲,26,14分)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分

14、为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:离子Fe3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+Ksp4.010-386.710-172.210-208.010-161.810-11回答下列问题:(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为。(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有、。(3)加入物质X调溶液pH=5,最适宜使用的X是(填标号)。A.NH3H2OB.Ca(OH)2C.NaOH滤渣的主要成分是、。(4)向8090 的滤液中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣中有MnO2,该步反应的离子方程式为。(5)

15、滤液中加入锌粉的目的是。(6)滤渣与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是 、。答案 (1)ZnCO3 ZnO+CO2(2)升高温度、不断搅拌、充分粉碎、适当提高硫酸浓度等(任选两个,答案合理即可)(3)BSiO2Fe(OH)3CaSO4(4)MnO4-+3Fe2+7H2O MnO2+3Fe(OH)3+5H+(5)除去铜离子(6)硫酸钙硫酸镁2.(2019课标,26,13分)立德粉ZnSBaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为(填标号)。A.黄色B.红

16、色C.紫色D.绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为。在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的(填化学式)。沉淀器中反应的离子方程式为。(3)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 molL-1的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min

17、,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.100 0 molL-1 Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2O32- 2I-+S4O62-。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为,样品中S2-的含量为(写出表达式)。答案 (1)D(2)BaSO4+4C BaS+4COCO+H2O CO2+H2BaCO3S2-+Ba2+Zn2+SO42- ZnSBaSO4(3)浅蓝色至无色100%3.(2019课标,26,14分)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列

18、问题:相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“滤渣1”含有S和;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是。(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为6之间。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是。(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全

19、,原因是。(6)写出“沉锰”的离子方程式。(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=。答案 (1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2+MnS+2H2SO4 2MnSO4+S+2H2O(2)将Fe2+氧化为Fe3+(3)4.7(4)NiS和ZnS(5)F-与H+结合形成弱电解质HF,MgF2 Mg2+2F-平衡向右移动(6)Mn2+2HC MnCO3+CO2+H2O(7)4.(2018课标,26,14分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量

20、FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有;氧化除杂工序中ZnO的作用是,若不通入氧气,其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。答案 (1)ZnS+O2ZnO+SO

21、2(2)PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2+(3)Cd2+Zn Cd+Zn2+(4)Zn2+2e- Zn溶浸5.(2017课标,27,15分)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是。(2)滤渣1中含量最多的金属元素是,滤渣2的主要成分是及含硅杂质。(3)步骤调滤液2的pH使之变(填“大”或“小”

22、),原因是(用离子方程式表示)。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。a.80 b.60 c.40 d.10 步骤的反应类型是。(5)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2 kg,产率为。答案 (1)27陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)FeAl(OH)3(3)小2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O(4)d复分解反应(5)100%6.(2021四川泸州二诊,27)钴可用于火箭发动机、导弹的耐热部件以及原子能工业。

23、下图是由铜钴精矿提取钴的相关工业流程。铜钴精矿中主要含氧化铜、硫化钴(CoS)和少量FeS等。已知:在pH为46时Fe3+水解生成的Fe(OH)32nFe3+3(n-x)SO42-,具有吸附性。(1)从“氨浸”可知,Cu2+、 Fe2+、Co2+三者中易于形成氨合物的离子是;电解含有Cu(NH3)42+的溶液时阴极上的电极反应式为。(2)“酸浸”中硫化钴(CoS)、Na2SO3与盐酸共同反应的离子方程式为。(3)“除铁”加入了试剂X,使Fe2+转化为Fe3+,则试剂X最好选用(填字母编号)。A.KMnO4溶液B.H2O2溶液 C.HNO3D.SO2(4)“萃取”是利用某磷酸酯P50 (用RH表

24、示)萃取钴,其反应的离子方程式为。(5)整个流程中可以循环利用的物质有。(6)“除铁”中,溶液pH对钴回收率的影响如下图所示。该步应控制pH的范围为,pH较大时钴回收率骤降的原因是。(已知Co2+沉淀的pH为6.78.7)。答案 (1)Cu2+Cu(NH3)42+2e-Cu+4NH3(2)2CoS+6H+SO32-2Co2+3S+3H2O(3)B(4)2RH+Co2+CoR2+2H+(5)RH、NH3和H2C2O4(6)34Fe3+在pH大于4时水解生成Fe(OH)32nFe3+3(n-x)SO42-,吸附大量Co2+而损失(不能写Co2+水解)7.(2021山东,17,11分)工业上以铬铁矿

25、(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O72H2O)的工艺流程如下。回答下列问题:(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是。(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c1.010-5 molL-1时,可认为已除尽。中和时pH的理论范围为;酸化的目的是;Fe元素在(填操作单元的名称)过程中除去。(3)蒸发结晶时,过度蒸发将导致;冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有。(4)利用膜电解技术(装置

26、如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2则Na2Cr2O7在(填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为。答案 (1)使气固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行(2)4.59.3使CrO42-转化为Cr2O72-浸取(3)有Na2Cr2O7析出H2SO4(4)阳Na+8.(2021安徽皖南八校二联,27)CuCl常用作有机合成催化剂,并用于颜料、防腐等工业。工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2 ,另外还含有少量SiO2) 为主要原料制备CuCl的主要流程如下:已知,Cu

27、Cl难溶于水和乙醇,在空气中易被氧化,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl- CuCl32- (无色溶液)。回答下列问题:(1)流程中的“滤渣”的主要成分是(填化学式)。(2)“溶液A”中含有硫酸铜、硫酸铁,则在一定条件下黄铜矿与稀硫酸、氧气反应的化学方程式为。(3)当中观察到时(填实验现象),表明反应已经完全,反应的离子方程式为。(4)中的“一系列操作”是、过滤、用无水乙醇洗涤、真空干燥。真空干燥的目的是。(5)已知:常温下,KspCu(OH)2=2.210-20 ,KspFe(OH)3=8.010-38,溶液中离子浓度1.010-5molL-1时,可认为该离子已沉淀完全。若溶液A中

28、c(Cu2+)=0.5 molL-1,加入氧化铜(忽略溶液体积变化),使溶液中Fe3+恰好沉淀完全,此时是否有Cu(OH)2沉淀生成?(结合计算回答)。(6)工业上还可以利用铜电极作阳极电解饱和食盐水制备CuCl,阳极的电极反应式为。答案 (1)CuO、Fe(OH)3(2)4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O(3)溶液由蓝色变无色Cu2+Cu+6Cl-2CuCl32-(4)向溶液C中加入大量的水防止CuCl被氧气氧化(5)c(Cu2+) c2(OH-)=0.5()2=2.010-22KspCu(OH)2=2.210-20,故没有Cu(OH)2沉淀生

29、成(6)Cu-e-+Cl-CuCl9.(2022河南濮阳一模,27)石煤是一种含氧化铝杂质的钒矿石,其中钒元素主要以VO2、V2O3、V2O5形式存在。工业上以石煤为原料,采用钠化焙烧提钒的部分工艺如图所示:已知:偏钒酸钠的化学式为NaVO3;V2O5、Al(OH)3沉淀生成和溶解的pH如下表所示:物质溶液pH开始沉淀完全沉淀沉淀开始溶解沉淀完全溶解V2O52.25.17.18.1Al(OH)33.34.78.712.8回答下列问题:(1)在实验室中进行焙烧需要用到的硅酸盐仪器为电炉(或酒精喷灯)、泥三角、 。(2)以V2O5为例写出“钠化焙烧”过程中发生反应的化学方程式:。“焙烧”工艺中,V

30、O2、V2O3均被氧化为偏矾酸钠。焙烧过程中的气体产物会污染环境,可用NaOH溶液吸收,吸收时发生反应的离子方程式为。(3)硫酸调节pH时分两步操作完成,第一步加入硫酸调节pH的范围为,过滤;第二步继续向滤液中滴加硫酸调节pH的范围为,过滤得到粗V2O5。(4)煅烧偏钒酸铵时产生的气体可循环利用,具体措施是。(5)已知:室温下,Ksp(NH4VO3)=1.610-3、KspCa(VO3)2=410-6,向足量的偏钒酸铵的悬浊液中加入CaCl2,当溶液中c(Ca2+)=1 molL-1时,溶液中的c(NH4+)=。(6)V2O5可用Al、Si等还原为钒单质,用Al、Si分别与V2O5反应制取等量

31、的V时,消耗Al、Si的质量之比为。答案 (1)坩埚玻璃棒(2)2V2O5+4NaCl+O24NaVO3+2Cl2Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(3)8.1pH8.75.1pH7.1(4)将产生的气体通入盐酸中生成氯化铵,循环利用(5)0.8 molL-1(6)97综合10.(2022全国乙,26,14分)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表:难溶电解质PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.510-87.410-141

32、.110-102.610-9一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2开始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列问题:(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为,用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因:。(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是。(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入H2O2。()能被H2O2氧化的离子是;()H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其化学方程式为 ;()H2O2也能使PbO2

33、转化为Pb(Ac)2,H2O2的作用是。(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是。(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有。答案 (1)PbSO4(s)+CO32-(aq) PbCO3(s)+SO42-(aq)存在沉淀溶解平衡PbSO4(s) Pb2+(aq)+SO42-(aq),已知Ksp(PbCO3)Ksp(PbSO4),加入Na2CO3,可将PbSO4转化为更难溶的PbCO3,有利于后续溶于酸(2)沉淀转化反应BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K0.04,K值较小,说明正向反应程度有限(3)()Fe2+()Pb+H2O2+2HAc

34、 Pb(Ac)2+2H2O()H2O2作还原剂,还原PbO2(4)Al(OH)3、Fe(OH)3、BaSO4(5)Ba2+、Na+11.(2022湖南,17,14分)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如下:已知“降温收尘”后,粗TiCl4中含有的几种物质的沸点:物质TiCl4VOCl3SiCl4AlCl3沸点/13612757180回答下列问题:(1)已知G=H-TS,G的值只决定于反应体系的始态和终态,忽略H、S随温度的变化。若G0,则该反应可以自发进行。根据下图判断:600 时,下列反

35、应不能自发进行的是。A.C(s)+O2(g) CO2(g)B.2C(s)+O2(g) 2CO(g)C.TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+CO2(g)(2)TiO2与C、Cl2在600 的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:物质TiCl4COCO2Cl2分压/MPa4.5910-21.8410-23.7010-25.9810-9该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为 ;随着温度升高,尾气中CO的含量升高,原因是。(3)“除钒”过程中的化学方程式为;“除硅、铝”过程中,分离TiCl4

36、中含Si、Al杂质的方法是。(4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序(填“能”或“不能”)交换,理由是。(5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是。A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠 C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞答案 (1)C(2)5TiO2+6C+10Cl2 2CO+5TiCl4+4CO2随着温度升高,生成CO(g)反应的G变小,而生成CO2(g)反应的G几乎不变,则生成CO的反应正向进行趋势大(3)Al+3VOCl3 AlCl3+3VOCl2蒸馏或精馏(分馏)(4)不能若是工序互换,将引入AlCl3,降低TiCl4的纯度(5)AC12.(2021湖北,16,14

37、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(NH3H2O)2.010-5,KspGa(OH)31.010-35,KspIn(OH)31.010-33,KspCu(OH)21.010-20,“浸出液”中c(Cu2+) =0.01 molL-1。当金属阳离子浓度小于1.010-5

38、 molL-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6.0 molL-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)+NH3H2OGa(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.

39、010-6(4)HCl溶液、BaCl2溶液作溶剂(5)GaCl3+NH3 GaN+3HCl13.(2016北京理综,27,12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:(1)过程中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是。(2)过程中,Fe2+催化过程可表示为:2Fe2+PbO2+4H+SO42- 2Fe3+PbSO4+2H2O:写出的离子方程式:。下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入

40、少量PbO2,溶液变红。b. 。(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如下图所示。过程的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程中重复使用,其目的是(选填序号)。A.减少PbO的损失,提高产品的产率B.重复利用NaOH,提高原料的利用率C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率过程的目的是提纯。结合上述溶解度曲线,简述过程的操作: 。答案 (1)Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O(2)2Fe3+Pb+SO42- 2Fe2+PbSO4取a中红色溶液,向其中加入铅粉后,红色褪去(3)AB向PbO粗品中加入一定量的35

41、% NaOH溶液,加热至110 ,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤得到PbO固体14.(2022江西重点中学协作体一联,27)钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物,其主要成分为VO2xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图。已知:“酸浸”后VO2xH2O转化为VO2+;lg2=0.3;Cr(OH)3的Ksp近似为110-30;有关物质的溶解度(g/100 g H2O)如下表所示:温度/20406080100Na2Cr2O7183.6215.1269.2376.4415.0Na2SO419.548.845.343.742.5回答下列问题:(1)写出“滤渣”的一种用途,