即有沉淀生成,继续加入盐酸,沉淀溶解,其反应为NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl,Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,B项正确;Na2CO3溶液中加入稀盐酸先转化为NaHCO3和NaCl,Na2CO3完全转化为NaHCO3后,再加入稀盐酸才产生气体,C项错误;向含Mg和Al的溶液中加入NaOH溶液得到Mg(OH)2和Al(OH)3两种沉淀,继续加入NaOH溶液,Al(OH)3沉淀溶解,D项正确。
10.部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g,经如下处理:
2+
3+
下列说法正确的是( )
A.滤液A中的阳离子为Fe、Fe、H B.样品中Fe元素的质量为2.24 g C.样品中CuO的质量为4.0 g D.V=896
解析:选B。因为硫酸足量,滤液A中不含Cu,且只有金属Cu不与H2SO4反应,所以滤渣3.2 g为金属铜,物质的量为0.05 mol,即合金样品中总共含有铜元素0.05 mol;滤液A中加入足量NaOH溶液,所得滤渣灼烧得到的固体3.2 g为Fe2O3。生成的滤渣3.2 g是铜,金属铜可以和Fe反应,所以滤液A中一定不含Fe,则滤液A中含有的阳离子为Fe、H,A错误;Fe元素的物质的量为
3.2 g-1
-1×2=0.04 mol,其质量为0.04 mol×56 g·mol
160 g·mol
3+
3+
2+
+
2+
3+
2+
+
=2.24 g,B正确;根据B项分析可知铁元素质量为2.24 g,而合金样品质量为5.76 g,所以CuO的质量不超过5.76 g-2.24 g=3.52 g,C错误;最后滤液A中溶质为过量H2SO4和FeSO4,而铁元素物质的量为0.04 mol,说明参加反应的硫酸的物质的量为0.04 mol,含H 0.08 mol,其中部分H生成氢气,另外的H和合金中的O结合成水,由于合金中氧元素的物质的量为5.76 g-3.2 g-2.24 g+
=0.02 mol,全转化为H2O需消耗H 0.04 mol,所以硫酸中生成H2-1
16 g·mol的H的物质的量为0.08 mol-0.04 mol=0.04 mol,即生成0.02 mol H2,标准状况下体积为448 mL,D错误。
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
11.(10分)(2017·高考海南卷)以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示:
+
+
+
2-
+
- 5 -
硼镁泥的主要成分如下表:
MgO 30%~40% 回答下列问题: (1)“酸解”时应该加入的酸是 ,“滤渣1”中主要含有 。(写化学式) (2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是 、________________________________________________________________________
。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)分离“滤渣3”应趁热过滤的原因是____________________________________ 。
解析:(1)该工艺流程制备的是MgSO4·7H2O,为了不引入杂质,因此所用的酸是硫酸,化学式为H2SO4;根据硼镁泥的成分,SiO2不与硫酸反应,因此滤渣1为SiO2。(2)硼镁泥中含有FeO,与硫酸反应后生成FeSO4,次氯酸钙具有强氧化性,能把Fe氧化成Fe,氧化镁的作用是调节pH,使Al和Fe以氢氧化物形式沉淀出来,除去Fe和Al。(3)除杂除去的是Fe和Al,因此检验“除杂”基本完成检验滤液中是否存在Fe就行,方法是取少量滤液将其酸化后滴加KSCN溶液,若溶液未变红,则说明除杂完全。(4)趁热过滤是为防止MgSO4·7H2O结晶析出。
答案:(1)H2SO4 SiO2
(2)将Fe氧化为Fe 调节溶液pH,使Fe、Al以氢氧化物的形式沉淀除去 (3)取少量滤液将其酸化后滴加KSCN溶液,若溶液未变红,则说明除杂完全
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2+
3+
3+
3+
3+
3+
3+
3+
3+
3+
3+
2+
3+
SiO2 20%~25% FeO、Fe2O3 5%~15% CaO 2%~3% Al2O3 1%~2% B2O3 1%~2% (4)防止MgSO4·7H2O结晶析出
12.(8分)在下列物质转化关系中,反应的条件和部分产物已略去。
回答下列问题:
(1)若甲、乙是两种常见金属,且反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。
①反应Ⅰ中甲在通常条件下和水剧烈反应,除丙外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,则工业上生产甲的一般方法是 。
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法
②反应Ⅱ中乙与H2O在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则乙在周期表中的位置为__________________________________________________ ;反应Ⅱ的化学方程式是___________________________________________。
(2)若甲、乙是离子化合物,且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应。
①反应Ⅲ的化学方程式是___________________________________________________。 ②若反应Ⅰ是实验室制备某气体的反应,该气体分子为14电子结构。则反应Ⅰ的化学方程式是 。
③在饱和氯水中加块状石灰石,能制得较浓HClO溶液,同时放出一种气体,其反应的离子方程式是______________________________________________________
________________________________________________________________________; 写出HClO的结构式: 。
解析:(1)若甲、乙是两种常见金属,和水反应生成丙,且反应Ⅲ是工业制盐酸的反应,则丙是氢气。
①甲和水反应生成的产物中除丙(氢气)外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,则是氢氧化钠,判断甲为钠,在工业生产中利用电解熔融氯化钠的方法得到金属钠。
②反应Ⅱ中乙与H2O在高温下反应时,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则乙为铁,铁
- 7 -
高温
和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2。
(2)①若甲、乙是离子化合物,且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应,则丙是氢氧化钙,氢氧化钙和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。
②气体分子为14电子结构的物质是乙炔,故反应Ⅰ应为碳化钙和水的反应。 ③氯水中含有HCl和HClO:Cl2+H2O
HCl+HClO,在饱和氯水中加块状石灰石,碳酸
钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,促进上述平衡右移,从而能制得较浓HClO溶液。
高温
答案:(1)①C ②第四周期Ⅷ族 3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2 (2)①2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ②CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑
③2Cl2+H2O+CaCO3===Ca+2Cl+2HClO+CO2 H—O—Cl
13.(10分)(2019·北京海淀区高三模拟)硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿(主要成分为ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)制备ZnSO4·7H2O的流程如下:
2+
-
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L计算)如表所示:
金属离子 Fe Fe Zn 2+2+3+-1
开始沉淀的pH 1.1 5.8 6.4 沉淀完全的pH 3.2 8.8 8.0 (1)“滤渣1”的主要成分为 (填化学式)。“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有适当提高酸的浓度、 (填一种)。
(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe、H反应外,另一主要反应的化学方程式为_______________________________________________________
3+
+
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