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第3章金属及其化合物（5）
1．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( B ) A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的
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．越活泼的金属越难冶炼
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关系中不全部是通过一步反应完成的是( D )
A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3 C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
3．取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X和滤液Y。下列叙述正确的是( C )
A．上述四种氧化物对应的水化物中，Al(OH)3酸性最强 B．向沉淀X中逐滴加入硝酸，沉淀慢慢溶解 C．溶液Y中的阳离子主要是Mg、Al、Fe、H D．溶液Y中加入过量氨水，所得沉淀为Fe(OH)3和Mg(OH)2 4．下列实验现象描述不正确的是( D )
选项 A 实验 加热放在坩埚内的小块钠 现象 钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体 铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着 先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最终变为红褐色 立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细，铝条逐渐发热 2＋
3＋
3＋
＋
B 在酒精灯上加热铝箔 C 在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液 D 在空气中久置的铝条放入NaOH溶液中 5．用下图所示装置不能达到有关实验目的的是( D ) 教育1
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A．用图甲装置证明密度：ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) B．用图乙装置制备Fe(OH)2 C．用图丙装置制取金属锰
D．用图丁装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
解析 钠放入装有水和煤油的烧杯中，钠在水和煤油的接触界面处反应，说明钠的密度介于二者之间，A项正确；利用煤油隔绝空气，将滴管插入试管底部，可以观察到白色的Fe(OH)2沉淀，B项正确；镁条引燃，氯酸钾助燃可以引发铝热反应，C项正确；NaHCO3被直接加热，温度较高，即使NaHCO3分解，也不能说明二者的稳定性差异，D项错误。
6．已知Fe(OH)3在pH为3.7时完全沉淀，而Ni(OH)2在pH为6.9时才开始沉淀，现在为了除去NiSO4酸性溶液中的Fe，可在搅拌的情况下加入一种试剂，过滤后用重结晶法来制备NiSO4·7H2O，则加入的试剂应是( C )
A．NH3·H2O C．NiCO3
B．NaOH D．CaCO3浊液
3＋
解析 加入的试剂必须能调节pH在3.7～6.9之间且不能引入新杂质，故C项正确。
7．锌焙砂主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物。下图是工业上利用锌焙砂制取金属锌的流程图：
(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐，该反应的化学方程式为__ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O__。 (2)净化Ⅰ操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe氧化；第二步是控制溶液的pH，使Fe转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下H2O2与Fe反应的离子方程式：__H2O2＋2Fe＋2H===2Fe＋2H2O__。
②25 ℃时，pH＝3的溶液中，c(Fe)＝__4.0×10__mol·L{已知25 ℃，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10
3＋
－5
－1
－38
2＋
2＋
＋
3＋
2＋
3＋
}。
③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是__Fe(OH)3胶体具有吸附性__。
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(3)本流程中可以循环利用的物质除硫酸锌外还有__H2SO4、Zn__。
(4)若没有净化Ⅱ操作，则对锌的制备带来的影响是__制取的锌含铜、镍等杂质__。
解析 (1)根据信息，酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐，这两种盐分别为硫酸锌、硫酸铁，即ZnFe2O4与硫酸反应的化学方程式为ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O。(2)①亚铁离子被双氧水氧化成铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe＋2H===2Fe＋2H2O；②已知25 ℃时，氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10
－38
2＋
＋
3＋
，pH＝3的溶液中，氢氧根离子的浓度为1×10
－1
－11
mol·L，c(Fe)＝
－13＋
4×10
－38
3
－11
mol·L＝4.0×10
－1－
5
mol·L。(3)通过制取金属锌的流程图可知，可以循环利用的物质除硫酸锌外，还有硫酸、锌。(4)由于锌
焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物，酸浸后溶液中存在钙离子、亚铁离子、铜离子、镍离子，如果没有净化Ⅱ操作，则电解制取的锌中会含有铜、镍等杂质。
8．某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等，一种综合利用煤矸石的工艺流程如图所示。
(1)写出“酸浸”过程中主要反应的离子方程式：__Al2O3＋6H===2Al＋3H2O__、__Fe2O3＋6H===2Fe＋3H2O__。
(2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有__盐酸的浓度__反应温度__煤矸石的颗粒大小__是否充分搅拌__反应时间(任选2个即可)__(写出2个)。
(3)物质X的化学式为__CO2__。“碱溶”时反应的离子方程式为__Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O__。 (4)已知Fe开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得Al(OH)3产品，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续的操作过程是__加入CaCO3调节pH到3.2，过滤除去Fe(OH)3，再加入CaCO3调节pH到5.4，过滤得到Al(OH)3__。
(5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3饱和溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3·6H2O晶体。结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：__AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2
－
3＋
3＋
3＋
－
－
＋
3＋
＋
3＋
(aq)＋3Cl(aq)＋6H2O(l)，通入HCl气体使溶液中的c(Cl
－
)增大，平衡向析出晶体的方向移动，从而析出AlCl3·6H2O晶体__。
解析 (1)SiO2不溶于盐酸；Al2O3是两性氧化物，能够溶于盐酸；Fe2O3是碱性氧化物，能与盐酸反应。(3)
氯化铝和氯化铁水解都生成盐酸，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳，所以物质X是二氧化碳。“碱溶”时利用Al(OH)3的两性，将Fe(OH)3、Al(OH)3分开。(4)若只用CaCO3处理酸浸的溶液，可根据Fe(OH)3和Al(OH)3的沉淀pH差异进行分步沉淀，从而得到较纯的Al(OH)3。(5)氯化铝在其饱和溶液中存在溶解平衡，通入氯化氢后溶液中的氯离子浓度增大，抑制氯化铝的溶解，所以可促进氯化铝晶体的析出。
9．过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：
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(最新)2019年高考化学一轮课时达标习题 第3章 金属及其化合物(5)(含解析)
