人教【新课标】高中化学一轮复习：专题5常见的金属元素一、单选题下列金属中，通常用电解法冶炼的是（A．FeB．Mg【答案】B）C．HgD．Ag【知识点】金属冶炼的一般原理【解析】【解答】A．铁是较活泼金属，通常用热还原法冶炼，故A不符合题意；B．镁是活泼金属，通常用电解法冶炼，故B符合题意；C．汞是不活泼金属，通常用热分解法冶炼，故C不符合题意；D．银是不活泼金属，通常用热分解法冶炼，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】电解法应用在不能用还原法、置换法冶炼生成单质的活泼金属（如钠、钙、钾、镁等）和需要提纯精炼的金属（如精炼铝、镀铜等）。2．宝鸡是青铜器的故乡，青铜是我国较早使用的金属材料，下列与铜有关的说法正确的是（）A．青铜的主要成分为铜、锌合金，博物馆中贵重青铜器常放在银质托盘上B．铜的氧化物有CuO和Cu2O，它们在稀硫酸中反应原理相同C．《本草纲目》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．《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，是古代湿法炼铜的方法，胆矾可作为湿法炼铜的原料【答案】D【知识点】金属冶炼的一般原理；铜及其化合物【解析】【解答】A．将青铜器放在银质托盘上，青铜器容易生成铜绿，A不符合题意；B．Cu2O在稀硫酸中发生歧化反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O，CuO在稀硫酸中发生反应，化合价无变化，故原理不同，B不符合题意；C．铜青是碱式碳酸铜，和青铜不是一种物质，C不符合题意；D．湿法炼铜利用单质铁置换出铜，故胆矾可用作原料，D符合题意；故答案为：D。【分析】湿法炼铜：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu3．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（）A．单质铝能导电，可用于制作导线B．熔点很高，可用于冶炼金属铝C．有弱碱性，可用于治疗胃酸过多D．明矾能水解形成胶体，可用于净水【答案】B【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用【解析】【解答】A．金属铝具有良好的导电性，可以导电，可用于制作导线，故A不符合题意；熔点很高，不易熔化，可用作耐高温材料，氧化铝用于冶炼金属铝是因为其熔融状态下可以电离，故B符合题意；有弱碱性，可以与酸反应，且没有腐蚀性，可用于治疗胃酸过多，故C不符合题意；明矾溶于水电离出的铝离子能水解生成氢氧化铝胶体，可以吸附水中的悬浮物，可用于净水，故D不符合题意；故答案为：B【分析】A.单质铝具有导电性，可作导线；B.氧化铝熔点高，可作耐高温材料；C.氢氧化铝具有弱碱性，可与盐酸反应；D.明矾水解生成氢氧化铝胶体，可用于净水。下列冶炼方法中，不能将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（A．加热氧化铝B．加热氧化汞C．电解熔融氯化钠D．氢气还原氧化铁【答案】A）【知识点】金属冶炼的一般原理【解析】【解答】A.三氧化二铝熔点很高，受热不分解，通常用电解氧化铝法制备铝，A项符合题意；B.加热氧化汞得到汞和氧气，B项不符合题意；C.电解熔融氯化钠得到金属钠和氯气，C项不符合题意；D.氢气还原氧化铁得到铁单质和水，D项不符合题意；故答案为：A。【分析】常见的冶炼方法有：1．还原法：金属氧化物（与还原剂共热）；2．置换法：金属盐溶液（加入活n泼金属）；此外还有电解法和热分解法等。5．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是（）A．2HgO2Hg+O2↑B．4Al+3MnO22Al2O3+3MnC．2MgO2Mg+O2↑D．4CO+Fe3O43Fe+4CO2【答案】C【知识点】金属冶炼的一般原理【解析】【解答】A．汞的性质不活泼，工业上采用热分解法制取，A不符合题意；B．锰是难熔的金属，可利用铝热反应制取活动性比铝弱的金属锰，B不符合题意；C．镁是活泼金属，应采用电解熔融氯化镁的方法制取，氧化镁的熔点太高，消耗较多能量，C符合题意；D．该反应中四氧化三铁被CO还原，属于热还原法，铁性质较活泼，工业上常采用热还原法制取，D不符合题意；故答案为：C【分析】金属的性质不同，活泼性不同，冶炼的方法不同，根据金属活动性强弱，可采用热还原法、电解法、热分解法等冶炼方法；热分解法：对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，例如：2HgO2Hg+O2↑；热还原法：在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来，例如：Fe2O3+3CO2Al2O3+2Fe+CO2↑电解法：活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属，例如：2Al2O34Al+3O2↑利用铝热反应原理还原：V、Cr、Mn、W等高熔点金属可利用铝热反应产生的高温来冶炼。6．钠及其化合物的转化关系如下，下列分析正确的是（）和发生反应①转移电子反应⑤和反应⑥都可说明属于碱性氧化物反应⑥中只体现氧化性D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应【答案】D【知识点】化学基本反应类型；钠的化学性质；钠的重要化合物；氧化还原反应的电子转移数目计算【解析】【解答】A.和发生反应①时，Na由0价升高到+1价，所以转移电子，A不符合题意；B.反应⑤生成NaOH的同时，有O2生成，反应⑥在生成Na2CO3的同时，也有O2生成，两反应都可说明不属于碱性氧化物，B不符合题意；C.反应⑥中，中的O元素一部分由-1价升高到0价，一部分由-1价降低到-2价，氧化性又体现还原性，C不符合题意；既体现D.上述转化中，④、①、②分别发生分解反应、化合反应、置换反应，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.反应①中钠元素的化合价由0升为+1，则1molNa转移1mol电子。计算反应中转移电子数时，要以某一变价（升价或降价）元素的化合价变化为参照。B.碱性氧化物是指与水反应只生成碱，或与酸反应只生成盐和水的氧化物。而反应⑤、⑥还生成了别的物质。C.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，Na2O2中氧元素的化合价部分由-1降到-2，部分由-1升到0，说明Na2O2既有氧化性又有还原性。注意Na2O2与CO2反应还会生成O2。D.根据反应类型的特点进行解答。分解反应的特点是“一变多”，化合反应的特点是“多变一”，置换反应的特点是“A+BC＝B+AC”（A、B均是单质，BC、AC均是化合物）。7．根据下列实验操作，判断现象及结论均正确的是（）选项实验操作现象结论A向某溶液中先加入几滴KSCN溶液，再通入氯气开始无明显现象，后溶液变红溶液中一定含Fe2+，一定不含Fe3+B向BaCl2溶液中通入SO2气体有白色沉淀生成该白色沉淀为BaSO3C常温下，测定等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH前者pH比后者的大非金属性：S>CD在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的铂火焰出现黄色该溶液一定是钠盐溶液n丝A．AB．BC．CD．D【答案】A【知识点】盐类水解的原理；焰色反应；二价铁离子和三价铁离子的检验【解析】【解答】A．Fe2+能被氯气氧化为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红，向某溶液中先加入几滴KSCN溶液，无现象，再通入氯气，溶液变红，说明溶液中一定含Fe2+，一定不含Fe3+，故A符合题意；B．二氧化硫和氯化钡不反应，向BaCl2溶液中通入SO2气体，没有现象，故B不符合题意；C．根据最高价含氧酸的酸性判断非金属性，H2SO3不是S的最高价含氧酸，所以不能证明非金属性S>C，故C不符合题意；D．在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的铂丝，火焰出现黄色，说明该溶液一定含有Na+，可能是钠盐或氢氧化钠，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】B.若有亚硫酸钡生成，将违背强酸制备弱酸，故该反应不能发生C.比较非金属强弱可以用最高价含氧酸酸性进行比较D.焰色反应先黄色，只能说明溶液含有钠元素下列说法正确的是（）A．钠的化合物都是白色固体B．焰色试验火焰呈黄色的肯定是钠盐C．将氧化钠在氧气中加热不可能转化为过氧化钠D．等质量固体分别与足量等浓度的盐酸反应，前者消耗的盐酸多【答案】D【知识点】钠的化学性质；钠的重要化合物；焰色反应；钠的氧化物【解析】【解答】A．钠的化合物中过氧化钠是淡黄色，故A不符合题意；B．焰色试验火焰呈黄色的肯定是含钠元素的物质，不一定是钠盐，故B不符合题意；C．将氧化钠在氧气中加热反应生成过氧化钠，故C不符合题意；D．根据、，等质量酸反应，两者消耗的盐酸物质的量、固体分别与足量等浓度的盐，则前者消耗的盐酸多，故D符合题意。故答案为：D。【分析】A.钠的化合物中，过氧化钠为淡黄色固体；B.焰色试验是元素的性质；C.将氧化钠在氧气中加热转化为过氧化钠；D.利用下可计算物质的量，根据耗2molHCl，1molNaHCO3消耗1molHCl。、，因酸足量，利用1molNa2CO3消9．将Na、Mg、Al各0.3mol分别放入100mL、1mol/L的HCl中，同温同压下产生的气体的体积比是（）A．3：1：1B．6：3：2C．1：2：3D．1：1：1【答案】A【知识点】钠的化学性质；镁的化学性质；铝的化学性质；有关混合物反应的计算【解析】【解答】钠和稀盐酸、水都反应，镁和铝分别与稀盐酸反应方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，0.3molMg、Al完全反应需要盐酸的物质的量分别是0.6mol、0.9mol，实际上n（HCl）=1mol/L×0.1L=0.1mol，所以镁和铝都剩余，根据2Na～H2↑可知，0.3molNa完全反应，生成氢气的物质的量=0.3mol×=0.15mol，镁和铝都剩余，所以二者与酸反应生成氢气的量相等，生成根据氢原子守恒得生成氢气的量==0.05mol，所以同温同压下产生的气体的物质的量之比=0.15mol：0.05mol：0.05mol=3：1：1，故A符合题意。故答案为：A。【分析】解决此题的关键是明确钠的化学性质，钠性质非常活泼，可以与水反应置换出氢气，所以当钠与盐溶液反应时，通常先考虑钠与水反应，生成的氢氧化钠再与盐反应。把Ba(OH)2溶液滴入明矾（KAl(SO4)2）溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（）A．Al3+B．Al(OH)3C．Al3+和Al(OH)3D．AlO【答案】D【知识点】铝的化学性质4【解析】【解答】明矾的化学式为KAl(SO4)2•12H2O，设明矾为1mol，则溶液中含有1molAl3+，2molSO2-，由反应SO4+Ba=BaSO4↓可知，使SO4全部转化成BaSO4沉淀，需要2molBa(OH)2，则加入4molOH，则发生2-2+2--nAl3++4OH-=AlO2+2H2O，所以最后溶液中存在AlO2。--故答案为：D。【分析】设硫酸铝钾的物质的量为1mol，然后分别计算出铝离子、硫酸根离子的物质的量，根据硫酸根离子的物质的量得出“SO4全部转化成BaSO4沉淀”时需要消耗氢氧化钡的物质的量，从而得出氢氧化钡提供的氢2-氧根离子的物质的量，最后判断反应产物。将一定质量的镁铝混合物投入200mL稀硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入的NaOH溶液体积的变化关系如图所示。则下列说法错误的是（）A．镁和铝的总质量为9gB．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2LC．最初20mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸D．氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5mol·L-1【答案】B【知识点】镁的化学性质；铝的化学性质；镁、铝的重要化合物【解析】【解答】A．由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.2mol，n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol，则镁和铝的总质量为0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g，A不符合题意；B．由A中可知n(Al)=0.2mol，n(Mg)=0.15mol，根据电子转移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=3×0.2mol+2×0.15mol=0.9mol，所以n(H2)=0.45mol，氢气体积为0.45mol×22.4mol/L=10.08L，B符合题意；C．由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此时发生的反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，C不符合题意；D．根据以上分析可知氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5mol·L-1，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A．利用元素守恒计算；B．根据电子转移守恒计算；C．利用反应过程中物质的用量分析；D．利用“终态产物”计算。12．将一定质量的镁铝合金投入一定体积10mol·L-1的盐酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。若不考虑金属和盐酸反应时HCl的挥发，则下列说法错误的是（）A．该镁铝合金中铝的质量为5.4gB．所用NaOH物质的量浓度为4.5mol·L-1C．反应中沉淀的物质的量最多时为0.35molD．溶解合金所用盐酸的体积为100mL【答案】B【知识点】镁的化学性质；铝的化学性质；镁、铝的重要化合物；两性氧化物和两性氢氧化物【解析】【解答】A．根据图像可知生成的氢氧化铝的质量是24.3g－8.7g＝15.6g，物质的量是15.6g÷78g/mol＝0.2mol，根据铝原子守恒可知该镁铝合金中铝的质量为0.2mol×27g/mol＝5.4g，A不符合题意；B．溶解0.2mol氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液是40mL，根据方程式NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O可知消耗氢氧化钠的物质的量是0.2mol，则所用NaOH物质的量浓度为0.2mol÷0.04L＝5mol·L-1，B符合题意；C．氢氧化镁的质量是8.7g，物质的量是8.7g÷58g/mol＝0.15mol，则反应中沉淀的物质的量最多时为0.15mol+0.2mol＝0.35mol，C不符合题意；D．当开始产生沉淀时溶液中的溶质是氯化镁、氯化铝和氯化钠，溶液中氯离子的物质的量是0.15mol×2+0.2mol×3+0.02L×5mol/L＝1.0mol，则溶解合金所用盐酸的体积为1mol÷10mol/L＝0.1L＝100mL，D不符合题意；故答案为：B。【分析】从图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余，此时发生的反应为HCl+NaOH=NaCl+H2O，当V(NaOH)=200mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3；当V(NaOH)=240mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg(OH)2。从200mL到240mL，NaOH溶解Al(OH)3：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，根据各阶段各物质的量进行计算和判断。由工业废渣(主要含Fe、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下：下列有关说法不正确的是（）“浸取”时先将废渣粉碎并不断搅拌，有利于提高铁、铝元素浸取率与稀硫酸反应的离子方程式为“过滤”前用检验浸取液中是否存在的反应是氧化还原反应聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用【答案】C【知识点】氧化还原反应；二价铁离子和三价铁离子的检验；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】A．将废渣粉碎并不断搅拌，可以增大接触面积、加快反应速率，充分反应，有利于提高铁、铝浸取率，A不符合题意；B．Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，B不符合题意；nC．用检验浸取液中是否存在的反应：铁氰化钾｛｝与，反应中元素化合价不变，不是氧化还发生反应产生蓝色沉淀：原反应，C符合题意；D．聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，D不符合题意；故答案为：C。【分析】稀硫酸有酸性，H2O2有氧化性，铁、铝均能与酸反应，且H2O2能把反应后的Fe2+氧化为Fe3+，Si不参与反应，所以废渣经浸取过滤后得到的滤渣是Si，滤液是Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3。A.粉碎废渣利于增大其接触面积，使反应更充分。B.注意氧化物不可拆，电荷、原子个数要守恒。C.氧化还原反应的本质是元素化合价有升降。等)制明矾D.聚合硫酸铁铝中的Fe3+、Al3+能水解形成相应胶体。14．利用废铝箔(主要成分为，含少量、如图：的一种工艺流程下列说法错误的是（）①中生成了：操作是过滤，以除去难溶于②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质溶液的杂质D．由④可知，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度【答案】C【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计【解析】【解答】A．Al具有两性，能与强碱反应，化学方程式为：，故A不符合题意；B．Mg、Fe不与NaOH反应，则操作是过滤，以除去难溶于溶液的杂质，故B不符合题意；C．②中加入稀硫酸的作用是调节pH使Al3+转为Al(OH)3沉淀，③中是为了溶解Al(OH)3沉淀同时引入硫酸根，两者作用不同，故C符合题意；D．④是根据溶解度差异来制取明矾，即室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】Al有两性，能与NaOH溶液反应生成NaAlO2溶于水，而Mg、Fe不反应，以单质固体形式除去，则操作a是过滤，再加稀硫酸调节pH析出Al(OH)3沉淀，过滤固体，继续向纯固体中加入适量稀硫酸得到Al2(SO4)3溶液，最后加饱和K2SO4溶液结晶得到溶解度更小的明矾。用黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量FeO、Fe2O3)生产晶体Cu(NO3)2·3H2O的流程如图所示，下列说法正确的是（）A．“浸取”时使用浓硫酸可加快反应速率B．滤液II中一定含Zn2+、Fe2+、SO离子C．若制得纯度较高的Cu(NO3)2·3H2O，反应中所加Zn需过量D．将Cu(NO3)2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到Cu(NO3)2·3H2O【答案】B【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用【解析】【解答】A．浓硫酸中氢离子浓度小，“浸取”时使用浓硫酸不能加快反应速率，故A不符合题意；B．加入适量的锌粉，把Cu2+还原为Cu，所以滤液II中一定含Zn2+、Fe2+、SO离子，故B符合题意；C．若反应Ⅰ中加入过量的Zn，得到的固体中Cu中含有Zn、Fe杂质，产品Cu(NO3)2·3H2O中含有硝酸锌、硝酸铁，故C不符合题意；D．Cu2+会水解，故在蒸发Cu(NO3)2溶液时，要加硝酸抑制Cu2+水解，再冷却结晶，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.浓硫酸浓几乎不电离，硫酸中氢离子浓度小；B.分析流程可知，滤渣1是铜，滤液1中也有铜离子，加入锌粉把铜离子还原为铜，所以滤液2中一定有4Zn2+、Fe2+、SO2-；C.锌粉过量，又将会置换除铁；D.硝酸具有挥发性，直接加热蒸发浓缩，铜离子水解程度增大.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。下列说法错误的是（）根据反应③可知氧化性：Fe3＋>H2O2向X溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀C．反应③中稀硫酸仅表现酸性D．反应①的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O【答案】A【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；无机物的推断n【解析】【解答】A．由分析可知，反应③的离子方程式为：2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，可知氧化性：H2O2>Fe3＋，A符合题意；B．由分析可知，X溶液中含有Fe2+，故向X溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，B不符合题意；C．根据反应③的离子方程式为：2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O可知反应③中稀硫酸仅表现酸性，C不符合题意；D．由分析可知，反应①的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O，D不符合题意；故答案为：A。【分析】由题干中两种金属及其化合物的转化关系图分析可知，物质M为Cu，E为Fe，X为FeSO4，Y为Fe2(SO4)3,W为Fe(SCN)3，Z为Fe(OH)3，据此分析解题。二、综合题17．为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)并回收铜。请回答下列问题：（1）步骤I的离子反应方程式为。（2）试剂X是。(填名称)（3）步骤I、II、III中均需进行的实验操作是。（4）步骤II的化学方程式为。（5）固体F是(填化学式)。（6）某研究性学习小组为测定溶液E(有少量已变质)的组成，进行了如下实验：①取少量待测溶液，加入适量淀粉KI溶液，溶液变为蓝色，该反应的离子方程式为，说明FeSO4溶液已变质。②取50.0mL待测溶液，加入足量盐酸酸化的的BaCl2溶液，得23.3g白色沉淀，则溶液中c(SO)=。【答案】（1）2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑（2）稀硫酸（3）过滤（4）NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3（5）Cu（6）2Fe3++2I-=2Fe2++I2；2mol/L【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；无机物的推断【解析】【解答】(1)步骤I反应为铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，；(2)由分析可知，试剂X是稀硫酸，稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁；(3)步骤I、II、III均为分离固液的操作，故需进行的实验操作是过滤；步骤II为偏铝酸钠和二氧化碳和水生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠的反应，化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3；固体B中铜和稀硫酸不反应，铁反应后剩余铜单质，故固体F是铜Cu；(6)①加入适量淀粉KI溶液，溶液变为蓝色，说明生成了碘单质，该反应为铁离子和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，2Fe3++2I-=2Fe2++I2，说明FeSO4溶液已变质；②生成BaSO4的物质的量为，根据反应关系可知，SOBa2+，n(SO)=0.1mol，则c(SO)=2mol/L。【分析】（1）工艺流程题，追踪元素可知步骤I是为了分离Al，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑；（2）试剂X可以和铁反应生成硫酸亚铁，但不可以和铜反应，所以X是稀硫酸；（3）步骤I、II、III都涉及固液分离，需要过滤；（4）溶液A是偏铝酸钠溶液，通入过量CO2，发生反应NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3；（6）①Fe3+的氧化性大于I2，反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2；②根据BaSO4的质量为23.3g，算出硫酸根的物质的量，在求出物质的量浓度。18．榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。工业上对其进行综合利用的流程如图：（1）步骤①中加快反应速率的措施有(填一种)。（2）溶液Ⅰ中除了Ca2+外，还含有的金属阳离子有。（3）鼓入空气并充分搅拌的目的是。（4）工业上制取Al的反应方程式为。（5）试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)。【答案】（1）将矿石粉碎、研磨矿石、充分搅拌、适当升高反应的温度、适当增大盐酸浓度等n（2）Al3+、Fe3+、Fe2+（3）使其中的Fe(OH)2全部转化为Fe(OH)3（4）2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑（5）取矿石少许，研细，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明矿石中含有FeO【知识点】化学反应速率的影响因素；金属冶炼的一般原理；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用【解析】【解答】榴石矿石可以看作CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成，加入盐酸溶解过滤得到滤液中含氯化钙、氯化亚铁、氯化铁、氯化铝、盐酸，固体为SiO2，溶液中加入氢氧化钠反应生成氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铝，过滤得到沉淀物A。加入过量氢氧化钠并通入空气，氧化氢氧化亚铁生成沉淀物氢氧化铁(B)，溶液Ⅱ为偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝。；(1)步骤①中加快反应速率的措施有将矿石粉碎、研磨矿石、充分搅拌、适当升高反应的温度、适当增大盐酸浓度等；矿石中的FeO、Fe2O3、Al2O3也能被盐酸溶解，则溶液Ⅰ除去钙离子，含有阳离子Fe2+、Fe3+、Al3+；鼓入空气充分搅拌是为了使其中的Fe(OH)2全部转化为Fe(OH)3；(4)Al是活泼金属，冶炼方法是电解法，则制取Al的反应方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑；(5)证明榴石矿中含有FeO的方法是取矿石少许，研细，加稀硫酸充分反应后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明矿石中含有FeO。【分析】榴石矿石中加入盐酸，只有SiO2不溶，滤液中含氯化钙、氯化亚铁、氯化铁、氯化铝、盐酸，滤液中加入氢氧化钠反应生成氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铝，过滤得到沉淀物A。加入过量氢氧化钠并通入空气，氧化氢氧化亚铁生成沉淀物氢氧化铁(B)，溶液Ⅱ为偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝，据此解答。19．我国某现代化铜冶炼厂排放的废水中含有较多的、、染并变废为宝，该铜冶炼厂以该废水为原料制备硫酸钠、硫酸亚铁晶体(、和少量的，为了减少污)并回收金属铜，设计了如下流程(流程中加入的试剂均过量)。已知：加入的试剂①为溶液。回答下列问题：（1）操作a的名称为；溶液A中所含的溶质主要为(填化学式)。（2）加入的试剂③为(填试剂名称)。（3）检验溶液D中的金属阳离子的具体操作及现象为，写出检验过程中属于氧化还原反应的离子方程式：。（4）若取2mL溶液G加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象为，此现象中涉及的氧化还原反应的化学方程式为。【答案】（1）过滤；、NaOH（2）稀硫酸（3）取少量溶液D于试管中，加入两滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加少量新制氯水，溶液变红，证明有（4）先产生白色沉淀，后白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色；【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计；化学实验方案的评价【解析】【解答】以该废水(含、、、和少量的)为原料，制备硫酸钠、硫酸亚铁晶体溶液，使、、转化为沉淀，操作，固体B含Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2，加入稀硫酸()并回收金属铜，结合流程可知，①为a为过滤，则溶液A主要含有和过量的将沉淀溶解得溶液C，C中含Fe2(SO4)3、FeSO4、CuSO4；加入试剂②为Fe，将还原为，将还原为Cu，操作b为过滤，得到固体E为Cu和过量的Fe，加入试剂③为稀硫酸溶解Fe，操作c为过滤，得到固体F为Cu；溶液D和溶液G都为FeSO4溶液，合并后经操作d得到，则操作d为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。根据分析，操作a使固液分离，为过滤操作；溶液A中所含的溶质主要为和过量的，故答案为：过滤；、；加入试剂③为稀硫酸，用来溶解Fe，故答案为：稀硫酸；（3）溶液D为FeSO4溶液，检验溶液FeSO4中的金属阳离子的具体操作及现象为：取少量溶液D于试管中，加入两滴溶液，无明显现象，再滴加少量新制氯水，溶液变红，证明有；检验过程中发生的氧化还原反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；故答案为：取少量溶液D于试管中，加入两滴溶液，n无明显现象，再滴加少量新制氯水，溶液变红，证明有；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；（4）溶液G为FeSO4溶液，滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象为先产生白色沉淀，后白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色，此现象中发生的反应有：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，，涉及的氧化还原反应的化学方程式为：，故答案为：先产生白色沉淀，后白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色；。【分析】（1）固液分离用过滤，加入氢氧化钠之后，结合形成的沉淀即可找出溶液中的溶质（2）试剂③是将过量的铁粉变为硫酸亚铁（3）硫酸亚铁中含有亚铁离子，可先加硫氰化钾溶液，再加氯水即可，利用氯水氧化亚铁离子（4）氢氧化亚铁是白色一段时间变为灰绿色，最终长时间放置变为红褐色，即可写出方程式20．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图：已知：不同温度KAl(SO4)2·12H2O的溶解度：温度/℃010203040608090KAl(SO4)2·12H2O/g3.003.995.908.3911.724.871.0109回答下列问题：（1）“酸溶”中溶液中主要的金属离子有、Fe2+、Fe3+。（2）“转化”中Fe2+转化为Fe3+，反应的离子方程式为。（3）“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，“调pH”的目的是。（4）“沉铝”中加入NaHCO3目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式。Al3++HCO=Al(OH)3↓+CO2↑（5）“操作”包括、、过滤、洗涤、干燥可得到明矾晶体。（6）某工厂用m1kg废易拉罐(含Al5.4%)制备KAl(SO4)2·12H2O(相对分子质量为474)，最终得到产品m2kg，产率为。【答案】（1）Al3+（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（3）将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去（4）Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑（5）蒸发浓缩；冷却结晶（6）【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用【解析】【解答】(1)“酸溶”时，铝与硫酸反应生成硫酸铝，因此还有Al3+。(2)过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。(3)滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，因此“调pH”的目的是：将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去。(4)铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，离子方程式为：Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。(5)将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。(6)m1kg废易拉罐中含铝m1kg0.054=0.054m1kg，所以理论上应该产生明矾，而实际产生m2kg，因此明矾的产率为。【分析】（1）废易拉罐(主要成分为Al和Fe)，Al与硫酸反应生成硫酸铝；（2）Fe2+转化为Fe3+，发生氧化反应，H2O2发生还原反应生成水，结合化学环境，物料守恒、电荷守恒配平方程式；（3）调节pH都目的是为了除去Fe3+；（4）根据电荷守恒、物料守恒配平方程式；（5）“操作”的目的是为了获得明矾，所以要蒸发浓缩、冷切结晶。三、推断题21．有一无色溶液，除了水电离产生的离子外，可能还含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH、K+、CO、SO等离子中的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如图所示：请你根据上述实验推断：（1）实验①的名称是。（2）原溶液中除了水电离产生的离子外一定存在的阴离子有，一定不存在的阳离子有Fe3+、Cu2+、。（3）实验②中发生反应的离子方程式为。n（4）实验③中产生无色无味气体所发生反应的化学方程式为。（5）写出实验④中剩余沉淀的化学式：。（6）写出实验④中，沉淀溶解过程中所发生反应的离子方程式：。【答案】（1）焰色试验（2）SO；Fe2+、NH（3）（4）（5）（6）【知识点】焰色反应；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；探究物质的组成或测量物质的含量；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)根据焰色试验可确定原溶液中一定含有K+，实验①的名称是焰色试验；Al3+、Mg2+与CO不能共存；根据实验④，加入过量氢氧化钠，有沉淀生成，沉淀部分溶解，说明一定含有Al3+、Mg2+，则一定不含CO；根据实验②，加入氯化钡和稀盐酸生成白色沉淀，该沉淀一定是硫酸钡，所以原溶液中一定含有SO；原溶液中除了水电离产生的离子外一定存在的阴离子有SO；由溶液无色，可知一定不含Fe3+、Fe2+、Cu2+；加入Na2O2过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，生产无色无味的气体，可知原溶液不含NH；一定不存在的阳离子有Fe3+、Cu2+、Fe2+、NH；实验②中，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，发生反应的离子方程式为；实验③中，过氧化钠和水反应生成无色无味的氧气，发生反应的化学方程式为；镁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀、铝离子和过量氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子，实验④中剩余沉淀是氢氧化镁，化学式为；实验④中，沉淀溶解过程中氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，发生反应的离子方程式。【分析】（1）可通过焰色反应检验钾离子。钾元素的焰色反应呈紫色。（2）根据无色溶液，说明原溶液中一定不含Fe2+、Fe3+、Cu2+。实验②可证明溶液中一定有SO42-；实验③中Na2O2与水反应产生NaOH和O2，根据实验现象可知，原溶液中一定不含NH4+；实验④可证明一定含有Al3+、Mg2+。由于CO32-与Al3+、Mg2+不共存，所以原溶液中一定不含CO32-。（3）实验②中加入的稀盐酸可以排除CO32-，注意要求写离子方程式，产物中的沉淀要写箭头。（4）注意要求写化学方程式，产物中的气体要用箭头标注。（5）实验④中Mg2+、Al3+与OH-反应分别生成Mg(OH)2、Al(OH)3白色沉淀，Al(OH)3能与过量的OH-继续反应，所以最后剩余Mg(OH)2，注意要求写化学式。（6）注意要求写离子方程式，Al(OH)3为难溶物，不能拆写。