1、解密解密 06 金属及其化合物金属及其化合物 一、选择题一、选择题 1(2021 江苏期末)2020 年 11 月 10 日 8 时 12 分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐 底。“奋斗者”号研制及海试的成功，标志着我国具有了进入世界海洋最深处开展科学探索的能力，体现了我 国在海洋高技术领域的综合实力。其中，“奋斗者”号使用了钛合金材料。有关合金的说法中正确的是( ) A钛合金是一种新型金属单质 B在合金中加入稀土金属，对改善合金的性能无太大影响 C钛合金熔点比成分金属低，但硬度大 D钛合金的化学性质与钛单质相同 【答案】C 【解析】A 项，合金是指在一种金属中加热熔合其它金属
2、或非金属而形成的具有金属特性的物质，钛 合金含有多种物质，属于混合物，不是新型金属单质，故 A 不符合题意；B 项，在合金中加入稀土金属或 稀土金属的化合物，能大大改善合金的性能，使合金具有更优良的性能，故 B 不符合题意；C 项，根据合 金的性质可知，合金的熔点比成分金属低，硬度大，故钛合金熔点比成分金属低，但硬度大，故 C 符合题 意；D 项，合金的化学性质与其各成分金属的化学性质是相同的，钛合金除具备钛单质性质外，还具备其 他组成成分的性质，故 D 不符合题意；故选 C。 2(2021 辽宁省葫芦岛协作校高三第二次联考)我国古代的青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史 价值。下列说法不正
3、确的是( ) A我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早 B将青铜器放在银质托盘上，青铜器容易生成铜绿 C 本草纲日中载有一药物，名“铜青”，铜青是铜器上的绿色物质，则铜青就是青铜 D用蜂蜡做出铜器的蜡模，是古代青铜器的铸造方法之一，蜂蜡的主要成分是有机物 【答案】C 【解析】A 项，我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早，A 正确；B 项，将青铜器放在 银质托盘上，会形成原电池，Cu 比银活泼做负极，加快腐蚀，所以青铜器容易生成铜绿，B 正确；C 项， 本草纲日中载有一药物，名“铜青”，铜青是铜器上的绿色物质，为铜锈蚀生成的碱式碳酸铜，C 错误； D 项，用蜂蜡做出铜器的蜡
4、模，是古代青铜器的铸造方法之一，蜂蜡的主要成分是酸类、游离脂肪酸，为 有机物，D 正确；故选 C。 3(2021 吉林省四平市双辽二中高三期末考试)明末科学家宋应星出版的天工开物中记载了有关“五 金”的内容：“黄金美者，其值去黑铁(生铁)一万六千倍，然使釜、鬵(x n，一种炊具)、斤(这里指菜刀、 镰刀、锄头等)、斧不呈效于日用之间 贸迁有无，”，下列解释正确的是( ) A明代使用的釜、鬵一类的炊具都属于青铜合金 B添加了铬、镍的不锈钢菜刀和农具使用后即使不保养，也不会生锈 C金属的另一个用途就是铸成钱币作为贸易交往中的流通手段 D黑铁在空气中发生的腐蚀主要是化学腐蚀 【答案】C 【解析】A
5、项，明代使用的釜、鬵一类的炊具都属于铁合金，故 A 错误；B 项，不锈钢制作就是在普 通钢中添加铬、镍等元素改变了钢铁内部结构，不锈钢不容易生锈；家里用的农具是铁合金，如果没及时 冼干净后晾干，铁能与氧气、水分同时接触，容易发生电化学腐蚀，容易生锈，故 B 错误；C 项，金属可 以用来铸成钱币作为贸易交往中的流通手段，故 C 正确；D 项，生铁的腐蚀主要是析氢腐蚀和吸氧腐蚀， 属于电化学腐蚀，故 D 错误；故选 C。 4下列关于元素及其化合物的说法不正确的是( ) AFe 在一定条件下可与浓盐酸、稀硫酸、浓硝酸等剧烈反应 BAl、Cl2均能和 NaOH 溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用不相
6、同 C在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，若再继续加入 KNO3固体，铜粉会溶解 D金属单质 Na、Mg、Fe 在一定条件下与水反应都生成 H2和相应的碱 【答案】D 【解析】Fe 在常温下可被浓硝酸钝化，但加热时能反应，A 项正确；Al、Cl2均能和 NaOH 溶液发生氧 化还原反应，但 Al 只做还原剂，而 Cl2与 NaOH 溶液反应时既做还原剂又做氧化剂，B 项正确；酸性条件 下 NO3 - 有强氧化性，能氧化 Cu，C 项正确；Fe 在一定条件下与水反应生成 H2和 Fe3O4，D 项错误。 5下列关于金属冶炼的说法正确的是( ) A由于 Al 的活泼性强，故工业上采用电解熔融 AlCl
7、3的方法生产 Al B可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁 C炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热 D金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，冶炼方法由金属的活泼性决定 【答案】D 【解析】A 项，由于 Al 的活泼性强，工业上采用电解 Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝，AlCl3 是共价化合物， 熔融状态下不导电， 所以不用电解 AlCl3的方法生产铝， 故 A 错误； B 项， 钠是很活泼金属， 将 Na 加入氯化镁溶液中，Na 先和水反应生成 NaOH，NaOH 再和氯化镁发生复分解反应，所以得不到 Mg 单质，可以采用电解熔融氯化镁的方法冶炼 Mg，故 B 错误；C 项
8、，炼铁高炉中所发生的反应有的是放热有 的是吸热，有些放热反应在加热条件下发生，故 C 错误；D 项，金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游 离态，活泼金属采用电解法冶炼，不活泼的金属采用直接加热法冶炼，大部分金属的冶炼都是在高温下采 用氧化还原反应法，故 D 正确。 6下列选项所表示的物质间转化关系均能一步转化的是( ) ANa Na2O2 Na2CO3 NaOH BNaCl NaHCO3 Na2CO3 Na2O2 CAl Al2O3 Al(OH)3 NaAlO2 DFe(s) Fe2O3(s) FeCl3(aq) 【答案】A 【解析】A 项，钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生
9、成碳酸钠，碳酸钠与氢氧 化钙溶液反应生成氢氧化钠，所以 Na Na2O2 Na2CO3 NaOH 符合一步实现，A 正确；B 项，饱和氯 化钠溶液中通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠，碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠，但碳酸钠无法一步转 化生成过氧化钠，B 错误；C 项，Al2O3不溶于水，也不能与水反应，Al2O3 Al(OH)3不能一步实现，可以 用 Al2O3先与酸反应生成 Al3+，然后与碱反应生成 Al(OH)3，C 错误；D 项，Fe 与水蒸气高温反应生成四氧 化三铁，不生成氧化铁，D 错误。 7(2021 河北衡水中学高三七调)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备多种物质。有关下列制
10、备 方法错误的是( ) A制备碱式硫酸铁利用了过氧化氢氧化性 B为防止 NH4HCO3分解，生产 FeCO3需在较低温度下进行 C可用 KSCN 溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D 制备(NH4)2Fe(SO4)2利用了它的溶解度比 FeSO4的溶解度大这一性质 【答案】D 【解析】A 项，在 FeSO4溶液中 Fe 是+2 价，在碱式硫酸铁中 Fe 是+3 价，向 FeSO4溶液中加入过氧化 氢制备碱式硫酸铁就是利用了过氧化氢的氧化性，A 正确；B 项，NH4HCO3 不稳定，受热容易分解，所以 为防止 NH4HCO3分解，在生产 FeCO3需在较低温度下进行，B 正确；C
11、项，若(NH4)2Fe(SO4)2被氧化，则 Fe 的化合价由+2 价变为+3 价，检验 Fe3+的方法是利用 SCN-与 Fe3+结合产生血红色的络合物的现象，C 正 确； D 项， 向 FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4晶体， 冷却、 结晶就可以产生(NH4)2Fe(SO4)2， 是因为(NH4)2Fe(SO4)2 在水中的溶解度比 FeSO4的溶解度小这一性质，D 错误。 8(2021 安徽省皖江联盟高三联考).侯德榜是近代化学工业的奠基人之一，是世界制碱业的权威。某同 学在实验室模拟侯氏制碱法生产的纯碱中含有少量 NaCl，下列说法正确的是( ) A相同温度下，碳酸钙在纯碱溶液中的
12、溶度积小于在水中的溶度积 B用标准盐酸滴定一定质量的样品，可以测量出纯碱的纯度 C用托盘天平称取 10.60g 样品配制溶液进行实验 D只用硝酸银溶液，即可鉴别样品溶液中是否含有氯离子 【答案】B 【解析】A 项，溶度积只与温度有关，相同温度下，碳酸钙在纯碱溶液中的溶度积等于在水中的溶度 积，故 A 错误；B 项，样品中只有碳酸钠与盐酸反应，根据消耗盐酸的物质的量可计算碳酸钠的物质的量， 所以用标准盐酸滴定一定质量的样品，可以测量出纯碱的纯度，故 B 正确；C 项，托盘天平的精度是 0.1g， 用托盘天平无法称取 10.60g 样品，故 C 错误；D 项，碳酸钠、氯化钠都能与硝酸银反应生成沉淀
13、，只用硝 酸银溶液不能鉴别样品溶液中是否含有氯离子，故 D 错误。 9(2021 湖南怀化市期末)下列实验方案不能准确测出 Na2CO3、NaHCO3混合物中 Na2CO3质量分数的 是(不考虑实验误差)( ) A取 mg 混合物充分加热，质量减少 ng B取 mg 混合物与足量稀盐酸完全反应，将反应后溶液加热、蒸发、干燥，得到 ng固体 C取 mg 混合物与足量 Ca(OH)2溶液完全反应将反应后浑浊液过滤、洗涤、干燥，得到 ng 固体 D取 mg 混合物与足量稀硫酸完全反应，逸出气体直接用碱石灰吸收，质量增加 ng 【答案】D 【解析】A项，取 mg 混合物充分加热，碳酸氢钠分解为碳酸钠、
14、水、二氧化碳，质量减少 ng，说明生 成二氧化碳和水的质量是 ng， 根据二氧化碳和水的质量可计算混合物中碳酸氢钠的质量， 故不选 A； B项， 取 mg 混合物与足量稀盐酸完全反应，将反应后溶液加热、蒸发、干燥，得到 ng 固体，固体是氯化钠，设 Na2CO3、NaHCO3的质量分别是 xg、yg，则 2106 84 58.5 x y m xyn ，解方程组，可计算混合物中碳酸氢钠的质量， 故不选 B；C 项，取 mg混合物与足量 Ca(OH)2溶液完全反应将反应后浑浊液过滤、洗涤、干燥，得到 ng 固体，固体为碳酸钙，设 Na2CO3、NaHCO3的质量分别是 xg、yg，则 106 84
15、 100 x y m xyn ，解方程组，可计算混合 物中碳酸氢钠的质量， 故不选 C； D 项， 取 mg混合物与足量稀硫酸完全反应， 逸出气体直接用碱石灰吸收， 质量增加 ng，吸收的气体含有水蒸气，二氧化碳的质量不是 ng，所以不能准确测出 Na2CO3、NaHCO3混合 物中 Na2CO3质量分数，故选 D；故选 D。 10(2021 湖南怀化市期末)下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( ) 选项 操作和现象 结论或目的 A 将饱和的 FeCl3溶液滴加到浓 NaOH 溶液中 制备 Fe(OH)3胶体 B 向钠与水反应形成的溶液中滴加几滴酚酞，溶液变红 钠与水反应生成了碱 C 向
16、 CuSO4溶液中加入一小块钠，生成气体和沉淀 沉淀为 Cu D 向某溶液中通入 H2O2，再加入 KSCN 溶液，溶液变红色 原溶液中一定含有 Fe3+ 【答案】B 【解析】A项，将饱和的 FeCl3溶液滴加到浓 NaOH 溶液中生成氢氧化铁沉淀，故 A 错误；B 项，钠与 水反应生成氢氧化钠和氢气，滴加几滴酚酞，溶液变红，故 B正确； C项，向 CuSO4溶液中加入一小块钠，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢 氧化铜沉淀和硫酸钠，故 C 错误；D项，H2O2能把 Fe2+氧化为 Fe3+，向某溶液中通入 H2O2，再加入 KSCN 溶液，溶液变红色，原溶液中含有
17、Fe2+或 Fe3+，故 D错误；故选 B。 11混合物 M 中可能含有 A12O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案。下 列分析正确的是( ) A已知 m1m2，则混合物 M 中一定含有 A12O3 B生成蓝绿色溶液的离子方程式为 Cu+Fe3+=Cu2+ +Fe2+ C固体 P 既可能是纯净物，又可能是混合物 D要确定混合物 M 中是否含有 A1，可取 M 加入过量 NaOH 溶液 【答案】D 【解析】A 项，若 m1m2，则混合物 M 中可能含有 Al2O3或 Al 或者是两者均有，不一定含有 Al2O3， A 错误；B 项，离子方程式电荷不守恒，故 B
18、错误；C 项，由于加了过量的盐酸，因此固体 P 只能是铜， 不可能是混合物，故 C 错误；D 项，要确定混合物 M 中是否含有 Al，可取 M 加入过量 NaOH 溶液，若产 生气体，则一定含铝，否则不含铝，故 D 正确。故选 D。 12某兴趣小组将过量 Cu 与 FeCl3溶液充分及应，静置后取上层清液于试管中，将 KSCN 溶液滴加到 清液中，观察到瞬间产生白色沉淀，局部出现红色；振荡试管，红色又迅速褪去。已知： CuCl2+Cu=2CuCl(白色)该反应速率很慢 2CuCl2+4KSCN=2CuSCN(白色)+(SCN)2+4KCl该反应速率很快 (SCN)2是拟卤素，化学性质和氯气相似
19、 下列说法正确的是( ) A用 KSCN 溶液检验 Fe3+时，Cu2+的存在不会对检验产生干扰 B 局部出现红色主要是因为溶液中的 Fe2+被空气中的 O2氧化成 Fe3+， Fe3+与 KSCN 反应生成 Fe(SCN)3 C白色沉淀是 CuCl，是溶液中 CuCl2与 Cu 反应生成的 D红色迅速褪去的原因是振荡试管时 Cu2+与 SCN-发生反应，从而使 Fe3+3SCN-Fe(SCN)3平衡逆移 【答案】D 【解析】A 项，用 KSCN 溶液检验 Fe3+时，根据 2CuCl2+4KSCN2CuSCN(白色)+(SCN)2+4KCl，Cu2+ 存在干扰，故 A 错误；B 项，红色物质
20、是 Fe(SCN)3，(SCN)2为拟卤素，化学性质和氯气相似，说明也具有 氧化性，溶液中的 Fe2+也可能是被(SCN)2氧化成 Fe3+，故 B 错误；C 项，Cu(过量)与 FeCl3 溶液反应，得到 的是氯化铜和氯化亚铁，在 Cu 过量时，继续反应 CuCl2+Cu2CuCl(白色)，溶液中一定存在亚铁离子，可 能会存在铜离子存在，一定会出现 2CuCl(白色)，但是将 KSCN 溶液滴加到混合液中，也可能存在反应 2CuCl2+4KSCN2CuSCN(白色)+(SCN)2+4KCl，所以 1 观察到瞬间产生白色沉淀可能是溶液中的 CuCl2 与 Cu 反应生成，也可能是 CuCl2、
21、KSCN 之间反应生成，故 C 错误；D 项，Cu 只要和 Fe3+反应生成 Cu2+ 和 Fe2+， Cu2+就会与 SCN反应， 故红色褪去也有可能是溶液中的 SCN被消耗， 从而使 Fe3+3SCN-Fe(SCN) 3 平衡逆移，故 D 正确；故选 D。 13向 100mL Fe2(SO4)3和 CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与 加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法正确的是( ) Aa 点时溶液中阳离子仅为 Cu2+和 Fe2+ Bb 点时溶液中发生的反应为：FeCu2+=CuFe2+ Cc 点时加入的铁粉与 Cu2+反应 D原溶液中
22、 Fe2(SO4)3和 CuSO4的物质的量浓度之比为 11 【答案】B 【解析】A 项，a 点表示的是加入铁粉后，溶液中固体的质量仍为 0，此时发生反应的离子方程式为： Fe+2Fe3+=3Fe2+ ， 由于反应仍未结束，故 a 点溶液中存在的阳离子有 Fe3+、Cu2+、Fe2+， 选项错误，A 不符合题意；B 项，b 点表示加入铁粉后，溶液中固体的质量增加，此时发生反应的离子方程式为： Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，选项正确，B 符合题意；C 项，当加入铁粉的质量大于 1.68g 后，图中曲线出现了拐点， 由点(2.24，1.84)可知，铁粉增加的质量与固体剩余物增加的质量相等，故 c
23、 点没有发生反应，选项错误，C 不符合题意；D 项，当加入铁粉质量为 0.56g 时，发生反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故溶液中 (3+) = 2() = = 2 0.56 56/ = 0.02， 故溶液中 nFe2(SO4)3=0.01mol；当加入铁粉的质量为 0.561.68g(即 1.12g)时， 能够反应的离子方程式为： Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ， 则溶液中(2+) = () = = 1.12 56/ = 0.02，故溶液中 n(CuSO4)=0.02mol；因此溶液中 Fe2(SO4)3与 CuSO4的物质的量之比为 1：2， 选项错误，D 不符合题意；
24、故选 B。 14(2021 陕西汉中市高三月考)工业以软锰矿(主要成分是 MnO2，含有 SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主 要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)，其工业流程如图。下列说法错误的是( ) A浸锰过程中 Fe2O3与 SO2反应的离子方程式为： Fe2O3SO22H=2Fe2SO 2- 4 H2O B过滤 I所得滤液中主要存在的金属阳离子为 Mn2、Fe3和 Fe2 C滤渣 II的主要成分含有 Fe(OH)3 D过滤 II所得的滤液中加入 NH4HCO3溶液发生反应的主要离子方程式为： Mn22HCO - 3=MnCO3 CO2H2O 【答案】B 【解析】浸锰过程通入
25、过量的 SO2，将 Mn4+和 Fe3+还原成 Mn2+和 Fe2+，过滤所得滤渣为 SiO2，加入 MnO2氧化，此时溶液中可以被氧化的物质有 Fe2+和未反应的 SO2，调 pH是为了将上一步氧化生成的 Fe3+ 沉淀下来与 Mn2+分离， 加入 NH4HCO3溶液将 Mn2+沉淀下来， 再经过一系列步骤可得到纯的 MnCO3。A项， 根据上述分析可知，浸锰过程通入过量的 SO2，将 Mn4+和 Fe3+还原成 Mn2+和 Fe2+，反应的离子方程式为： Fe2O3SO22H=2Fe2SO42H2O，A正确；B 项，过量的 SO2，将 Mn4+和 Fe3+还原成 Mn2+和 Fe2+，因
26、此过滤 I所得滤液中主要存在的金属阳离子为 Mn2和 Fe2，不会含有 Fe3+，B错误；C 项，调 pH=3.7，将 Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，过滤，滤渣的主要成分含有 Fe(OH)3，C 正确；D项，滤液为硫酸锰溶液，向滤 液种加入适量 NH4HCO3溶液，生成 MnCO3沉淀，同时二氧化碳生成，发生的反应为： Mn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O，D正确；故选 B。 15(2021 四川成都市期末)高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性，能有效地杀灭水中的细菌和病毒， 同时被还原成 Fe(OH)3能高效地除去水中的悬浮物，是一种新型高效水处理剂。其制备方法如下： 2Fe
27、(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。下列说法错误的是( ) ANa2FeO4中Fe元素显+6 价 B碱性条件下NaClO氧化性强于 Na2FeO4 C每生成 1mol Na2FeO4转移 6mol电子 D在水处理中，Na2FeO4兼具消毒和净水两种功能 【答案】C 【解析】对于反应 2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中，氢氧化铁是还原剂，次氯酸钠 是氧化剂，Na2FeO4中 Fe元素显+6 价， A项，Na2FeO4中 Fe元素显+6 价，A正确；B项，碱性条件下， NaClO是氧化剂，Na2FeO4是氧
28、化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，B正确；C 项，Fe(OH)3 中的铁元素的化合价是+3价，产物 Na2FeO4中的铁元素的化合价为+6 价，每生成 1mol Na2FeO4转移的电子 数为 3mol，C 错误；D项，Na2FeO4具有很强的氧化性，能有效地杀灭水中的细菌和病毒，同时被还原成 Fe(OH)3能高效地除去水中的悬浮物，是一种新型高效水处理剂，所以 Na2FeO4兼具消毒和净水两种功能， D 正确；故选 C。 16(2021 广东珠海市期末)用铁泥(主要成分为 Fe2O3、FeO 和 Fe)制备纳米 34 Fe O(平均直径 25nm)的流 程示意图如下： 下列叙述错误
29、的是( ) A步骤中，生成车间要禁止烟火 B步骤中，主要反应的离子方程式是 2Fe3+Fe=3Fe2+ C步骤中 H2O2应该过量 D步骤中，为验证得到因体是纳米态 Fe3O4粒子，可将其形成分散系，做丁达尔效应实验 【答案】C 【解析】铁泥(主要成分为 Fe2O3、FeO 和 Fe)与稀盐酸反应得到的滤液 A 的溶质为氯化铁、氯化亚铁、 过量的盐酸，加入铁粉还原铁离子：2Fe3+Fe=3Fe2+，过滤，分离出过量的铁，滤液 B 的溶质为氯化亚铁， 加入氢氧化钠溶液，生成 Fe(OH)2浑浊液，向浑浊液中加入双氧水氧化生成 Fe(OH)3，在与氯化亚铁加热搅 拌发生反应生成 Fe3O4，过滤、
30、洗涤、干燥得产品 Fe3O4。A项，步骤中铁与盐酸会反应放出氢气，因此 生成车间要禁止烟火，故 A正确；B 项，滤液 A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还 原铁离子和除去过量的盐酸：2Fe3+Fe=3Fe2+，故 B正确；C项，步骤中，过量的 H2O2在步骤中会继 续氧化+2 价的铁，因此步骤中 H2O2不能过量，故 C 错误；D项，纳米态 Fe3O4的平均直径 25nm，形成 的分散系属于胶体，可以通过做丁达尔效应实验验证，故 D 正确；故选 C。 17(2021 湖南省临澧县第一中学高三质检)某废催化剂含 SiO2、ZnS、CuS 及少量的 Fe3O4。某实验小 组以该废催
31、化剂为原料，回收锌和铜，设计实验流程如下： 下列说法正确的是( ) A检验滤液 1中是否含有 Fe2，可以选用 K4Fe(CN)6溶液 B步骤操作中，应先加 6%H2O2，然后不断搅拌下缓慢加入 1.0 mol L1H2SO4 C滤渣 1 成分是 SiO2和 CuS，滤渣 2 成分只有 SiO2 D步骤操作中，生成的气体需用 NaOH溶液或 CuSO4溶液吸收 【答案】D 【解析】废催化剂加入稀硫酸，第一次浸出主要发生反应 ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S、 Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，过滤后滤液中 ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3，浓缩
32、结晶得到粗 ZnSO4 7H2O， 滤渣 1 含有 SiO2、 CuS， 向盛有滤渣 1的反应器中加 H2SO4和 H2O2溶液， 发生氧化还原反应， 生成硫酸铜、硫，滤渣 2含有硫和二氧化硅，滤液含有硫酸铜，经浓硫酸结晶可得到硫酸铜晶体。A项，若 检验滤液中滤液 1中是否含有 Fe2，可以选用 K3Fe(CN)6溶液，在 K3Fe(CN)6溶液的作用下，Fe2+可以反应 生成蓝色沉淀，故 A错误；B 项，过氧化氢在酸性条件下可氧化 CuS，应先加入稀硫酸，再加入过氧化氢， 故 B 错误；C项，根据分析，滤渣 2 含有硫和二氧化硅，故 C错误；D 项，根据分析，步骤操作中生成 的气体为硫化氢，
33、直接排放易污染空气，需用 NaOH溶液或 CuSO4溶液吸收，故 D正确；故选 D。 18(2021 河北唐山市山一中高三质检)银铜合金广泛应用于航空工业。从银铜合金的切割废料中回收 银和制备 CuAlO2的流程如下。 已知：Al(OH)3和 Cu(OH)2开始分解的温度分别为 450和 80。下列说法错误的是( ) A电解精炼时，粗银做阳极，纯银做阴极 B为提高原料利用率，流程中应加过量的稀 NaOH C滤渣 B煅烧时发生的反应为 4CuO+4Al(OH)3 高温 4CuA1O2+O2+6H2O D若用 1.0kg 银铜合金(铜的质量分数为 64%)最多可生成 10mol CuAlO2 【答
34、案】D 【解析】由流程可知，银铜合金在空气中熔炼时，其中的铜被氧化生成氧化铜成为渣料，同时得到银 熔体，经冷凝成型得到粗银，粗银经电解精炼得到银；渣料经稀硫酸溶液、过滤，得到硫酸铜溶液，向该 溶液中加入硫酸铝和稀的氢氧化钠溶液、煮沸、过滤，得到滤渣 B，B中含有氢氧化铝和氧化铜，其在惰性 气体中煅烧得到 CuAlO2。A项，电解精炼时，粗银做阳极，纯银做阴极，粗银溶解，控制一定的条件使电 解质溶液中的银离子在阴极上放电生成银，A 说法正确；B项，为提高原料利用率，流程中不能加过量的稀 NaOH，因为氢氧化铝会与过量的强碱反应生成可溶性的盐，B说法错误；C项，Al(OH)3和 Cu(OH)2开始
35、分 解的温度分别为 450和 80,因此， 煮沸时 Cu(OH)2分解为 CuO， 因此， 滤渣 B中含有氢氧化铝和氧化铜， 其在煅烧时发生的反应为 4CuO+4Al(OH)3 高温4CuA1O2+O2+6H2O，C说法正确；D 项，1.0kg银铜合金中 铜的质量为 1000g64%=640g，铜的物质的量为，因此，根据铜元素守恒可知，若用 1.0kg 银铜合金(铜的质量分数为 64%)最多可生成 10mol CuA1O2，D正确。故选 B。 19 (2021 沈阳市辽宁实验中学期末)常温下， c(H+)=0.1mol/L的某溶液中可能含有 Na+、 Fe3+、Fe2+、I-、 Cl-、CO3
36、2-中的某几种离子，现取 100mL该溶液进行如图所示实验： 已知氧化性 Fe3+I2。根据实验结果，判断下列说法正确的是( ) AFe3+与 Fe2+至少有一种 B一定不存在 CO32-，可能存在 Na+和 Cl- C一定存在 Fe2+、I-、Cl- D该溶液中一定存在 Fe2+、I-，可能含 Cl- 【答案】C 【解析】c(H+)=0.1mol/L溶液中的 H+可以与 CO32-反应，故溶液中不存在 CO32-；向溶液中通入氯气分 液后得到紫色溶液，说明有 I2生成，则原溶液中含有 I-， Fe3+能够氧化 I-，则一定不存在 Fe3+；2.54g为碘 单质，物质的量为 2.54g 254
37、g / mol =0.01mol，原溶液中含有 I-的物质的量为 0.02mol；水层中加入 NaOH溶液得 到固体， 剩余离子中能与NaOH生成沉淀的离子只有Fe2+， 该固体为Fe(OH)2， 灼烧固体得到的1.60g为Fe2O3， 则溶液中一定存在 Fe2+，根据铁元素守恒可知亚铁离子的物质的量为 1.6g 160g/mol 2=0.02mol，0.02mol Fe2+ 带有正电荷为 0.04mol，H+带有正电荷为 0.1mol/L 0.1L=0.01mol，0.02mol I-带有负电荷为 0.02mol，根据电 荷守恒，原溶液中一定含有 Cl-，其物质的量至少为 0.04mol+0
38、.01mol -0.02mol=0.03mol，由于不能确定是否 存在 Na+，故 Cl-含量0.03mol。A 项，根据分析，原溶液中不存在 Fe3+，A 错误；B项，根据分析，溶液中 一定不存在 CO32-，可能存在 Na+，一定存在 Cl-，B错误；C项，根据分析，溶液中一定存在 Fe2+、I-、Cl-， C正确；D 项，根据分析，溶液中一定存在 Cl-，D错误；故选 C。 20(2021 浙江绍兴市期末)某混合物 X由 Fe2O3、Cu、SiO2三种物质组成，进行如图实验： 下列有关说法正确的是( ) A由可知 Cu能与过量的盐酸发生置换反应 B蓝色溶液中一定含有 Cu2+、Fe2+，
39、可能含有 Fe3+ C原混合物 X中含 Fe2O3的质量是 4.48g，SiO2的质量为 3.0g D将和的顺序互换，不影响实验最后残留固体的质量 【答案】D 【解析】Fe2O3和过量 HCl反应生成 FeCl3和 H2O，FeCl3再和 Cu 反应生成 CuCl2和 FeCl2，蓝色溶液为 HCl、CuCl2和 FeCl2的混合溶液，4.92g固体为 SiO2(可能有 Cu)；Cu 不能和 NaOH溶液反应，SiO2和 NaOH 反应生成 Na2SiO3和 H2O，4.92g固体加过量 NaOH溶液后剩余 1.92g固体，则 4.92g固体中含 1.92gCu，含 4.92g-1.92g=3
40、.0gSiO2，则 9.4gX 中含 Fe2O3、Cu共 9.4g-3.0g=6.4g；设 X中 Cu的物质的量为 xmol，Fe2O3 的物质的量为 ymol，则 64x+160y=6.4，根据 Fe 原子守恒，加盐酸后产生的 Fe3+的物质的量为 2ymol，根据 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+可知步骤反应了的 Cu的物质的量可表示为 ymol，则 64y+1.92=9.4-3.0-160y，联立二 式解得 y=0.02，x=0.05，则 9.4gX 中含 Fe2O3的质量为 160 0.02g=3.2g，Cu的质量为 64 0.05g=3.2g，SiO2 的质量为 3.0g。 A项，
41、 Cu不能和过量的盐酸发生置换反应， 中铜反应了一部分发生的是 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+， A 错误；B 项，结合分析可知蓝色溶液中一定含有 Cu2+、Fe2+，4.92g 固体中含有 Cu，则在蓝色溶液中一定 不含 Fe3+，B错误；C 项，由分析可知原混合物 X 中含 Fe2O3的质量是 3.2g，SiO2的质量为 3.0g，C 错误； D 项，将和的顺序互换，则后剩余固体为 Fe2O3和 Cu，因 Fe2O3和 Cu 的质量在中没有损失，则发生的 是原来的反应，最后剩余固体仍然为过量的 1.92gCu，即将和的顺序互换，不影响实验最后残留固体的 质量，D正确；故选 D。 二、非
42、选择题二、非选择题 21(2021 湖南怀化市期末)某工厂的工业废水中含有大量的 FeSO4和较多的 Cu2+。为了减少污染并变废 为宝，工厂计划从该废水中回收 FeSO4和金属铜。请根据以下流程图，回答下列问题： (1)操作方法的名称是_；操作包括：蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、 低温干燥。 (2)加入试剂发生反应的离子方程式为_。 (3)试剂的化学式为_。 (4)某兴趣小组同学欲鉴别中的金属阳离子，设计如下实验： 甲同学取 2.0mL溶液，滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀且很快变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀， 其中涉及氧化还原反应的化学方程式为_。 乙同学取 2.0mL溶液，先加入几滴 KSCN
43、 溶液，无明显现象，再加入几滴氯水，溶液变红，其中涉 及氧化还原反应的离子方程式为_。 (5)若按上述工艺处理 1000L该工业废水，制得 320g铜，则该工业废水中 c(Cu2+)=_。 【答案】(1)过滤 冷却结晶 (2)Fe+Cu2+= Fe2+Cu (3)H2SO4 (4)4 Fe(OH)2+2H2O+O2=4 Fe(OH)3 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- (5)0.005mol L-1 【解析】工业废水中加入过量的铁粉，铁置换出硫酸铜中的铜，过滤，得硫酸亚铁溶液和铁、铜的混 合物，铁、铜混合物中加入过量硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，过滤出铜单质，蒸发浓缩硫酸 亚铁溶液
44、、 冷却结晶， 析出硫酸亚铁晶体。 (1) 工业废水中加入过量的铁粉， 铁置换出硫酸铜中的铜， 过滤， 得硫酸亚铁溶液和铁、铜的混合物，操作方法的名称是过滤；蒸发浓缩硫酸亚铁溶液、冷却结晶，析出 硫酸亚铁晶体，操作包括：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。(2) 工业废水中加入过量的铁 粉，铁置换出硫酸铜中的铜，加入试剂发生反应的离子方程式为 Fe+Cu2+= Fe2+Cu；(3) 铁、铜混合物中加 入过量硫酸，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，过滤得到铜单质，所以试剂是硫酸，化学式为 H2SO4； (4)是硫酸亚铁溶液，甲同学取 2.0mL溶液，滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀氢氧化亚铁，
45、氢氧化亚 铁被氧气氧化， 很快变为灰绿色， 最后变为红褐色氢氧化铁沉淀， 反应的化学方程式为 4 Fe(OH)2+2H2O+O2=4 Fe(OH)3；乙同学取 2.0mL溶液，先加入几滴 KSCN 溶液，无明显现象，再加入几滴氯水，亚铁离子被氯 气氧化为铁离子，溶液变红，反应的离子方程式为 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-；(5)若按上述工艺处理 1000L该工业 废水，制得 320g铜，根据铜元素守恒， 2+ 320g n(Cu )=5mol 64g/mol ，则该工业废水中 c(Cu2+)= 5mol 1000L 1 0.005mol L 。 22(2021 石家庄市藁城区第一中学高三
46、月考)三草酸合铁酸钾晶体(K3Fe(C2O4)3 3H2O)能溶于水，难 溶于乙醇，该物质对光敏感，光照下即发生分解，产物之一是黄色的草酸亚铁。实验室可用如图流程来制 备三草酸合铁酸钾晶体。根据题意完成下列各题： (1)若用废铁屑和稀硫酸制备绿矾，需先将废铁屑碱煮水洗，其目的是_；然后与硫酸反应时 _(填物质名称)往往要过量。 (2)要从溶液中得到绿矾晶体，必须进行的实验操作是_(按前后顺序填代号)。 a过滤洗涤 b蒸发浓缩 c冷却结晶 d灼烧 e干燥 (3)称取制得的绿矾晶体 7.00 g， 加稀硫酸溶解。 加入一定量的草酸后， 加热煮沸， 形成黄色沉淀， 过滤， 洗涤。如何确定沉淀已经洗涤
47、干净：_。 (4)氧化过程中除不断搅拌外，还需维持温度在 40 左右，原因是_；写出氧化生成三草酸 合铁酸钾的离子方程式_。 (5)经过一系列操作后得到的最终产物晶体先用少量冰水洗涤，再用无水乙醇洗涤，低温干燥后称量， 得到 9.82 g 翠绿色晶体，用无水乙醇洗涤晶体的目的是_。 (6)列式计算本实验中三草酸合铁酸钾晶体的产率_(保留一位小数)。 (7)某同学制得的三草酸合铁酸钾晶体表面发黄，推测可能有部分晶体见光分解。为了验证此推测是否 正确，可用的试剂及现象是_。 【答案】除去铁屑表面的油污 铁屑 (2)bcae (3)取最后一次的洗涤液，向其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀
48、，则说明洗涤干净 (4)温度太低反应速率慢，温度高 H2O2会分解 2FeC2O4 2H2O+H2O2+H2 C2O4+3C2O42-= 2Fe(C2O4)3 3-+6H2O (5)除去晶体表面的杂质，减少晶体损失，利于干燥 (6)79.4% (7)检验亚铁离子用酸化的铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀说明三草酸合铁酸钾发生分解 【解析】 向绿矾中加入稀硫酸， 可抑制亚铁离子的水解， 硫酸亚铁与草酸反应生成黄色沉淀 FeC2O4 2H2O， 加入草酸钾、用过氧化氢将 FeC2O4 2H2O氧化为 K3Fe(C2O4)3， 加入草酸煮沸后一定条件下结晶得到 K3Fe(C2O4)3 3H2O。 (1)将废铁屑碱煮水洗， 其目的是为了除去铁屑中不溶于酸的杂质， 铁屑与硫酸反应时， 由于 Fe2+容易被空气中的氧气氧化，所以铁屑往往要过量；(2)要从溶液中得到绿矾晶体，应先将溶液加热 浓缩、然后冷却结晶，析出固体后过滤、洗涤、最后干燥即得绿矾，故答案为 bcae。(3)检验沉淀是否洗涤 干净，可取最后一次的洗涤液，
