專題09金屬和非金屬元素及其化合物

【基礎(chǔ)鞏固】

i.《本草綱目》中“石堿”條目下寫到：“采蒿蓼之屬，曬干燒灰，以水淋汁，久則凝淀如石，浣衣發(fā)面，亦

去垢發(fā)面”。這里的“石堿”是指（）

A.KOHB.KA1（SO4）2

C.KHCO3D.K2CO3

2.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是（）

A.Na2s具有還原性，可用于去除水體中Hg2+

B.Ch具有氧化性，可用于自來水的消毒殺菌

C.葡萄糖易溶于水，可用作制鏡工業(yè)的原料

D.AI2O3具有兩性，可用作耐高溫材料

3.分別用等量的鐵與足量的稀硫酸和足量的CuO制備單質(zhì)銅，有人設(shè)計了以下兩種方案：

AHSOCUO〃?cHfO4c…Fe〃

@Fe---2----4>THTz------->Cu,②CuO------>CuSO4-------->Cu?

對制備得到Cu的量，下列判斷正確的是（）

A.一樣多B.①多C.②多D.無法判斷

4.A?G各物質(zhì)間的關(guān)系如圖所示，其中B、D為氣體單質(zhì)。則下列說法錯誤的是（）

因?qū)慯回蔡^國~~^|F和G的痕百溶液

?筌回與回

A.已知C的濃溶液在催化存在的條件下加熱，能與B反應(yīng)生成D,由此可以推斷B的氧化性比MnC>2強(qiáng)

+2+

B.反應(yīng)②的離子方程式為MnO2+4H+2Cr=^=Cl2T+Mn+2H2O

C.新配制的F溶液一般需要加入鐵屑和稀鹽酸，前者用于防止Fe2+被空氣氧化成Fe3+,后者可抑制Fe?+

的水解

D.若反應(yīng)①在常溫下進(jìn)行，則1molA在反應(yīng)中能轉(zhuǎn)移1mol電子

5.工業(yè)上利用無機(jī)礦物資源生產(chǎn)部分材料的流程示意圖如下。下列說法正確的是（）

—鋁土礦----?除雜-----AI203電解

礦

一石灰石純々小英》玻璃

物向itm

一石英金Si（粗）*siCL*si

資

一國sQcu（粗）電解

Cu（精）

源一黃銅礦盤

-FeO+S02+廢渣

（注：鋁土礦中含有AI2O3、SiO2,Fe2O3）

A.在鋁土礦制備較高純度Al的過程中只用到NaOH溶液、CCh氣體、冰晶石

B.石灰石、純堿、石英、玻璃都屬于鹽，都能與鹽酸反應(yīng)

C.在制粗硅時，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2

D.黃銅礦（CuFeSz）與02反應(yīng)產(chǎn)生的CU2S、SO2均是還原產(chǎn)物

6.研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)（如圖所示）。下列敘述錯誤的是（）

[O|H,0

HNONH4NO3無

NO,->N2O5-3

機(jī)

氣顆

NH

體3粒

物物

so-HSO^（NH）SO

SO2M32424

顆粒物

A.霧和霾的分散劑相同

B.霧霾中含有硝酸鏤和硫酸鏤

C.NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑

D.霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)

【能力提升】

1.（2022?遼寧高三模擬）NizCh是一種灰黑色有光澤的塊狀物質(zhì)，常用作著色顏料或保電池的電極材料。某

工廠以廢棄的含銀催化劑（主要成分為NiO,含F(xiàn)ezCh、CaO、CuO、BaO等雜質(zhì)）為主要原料生產(chǎn)NizCh,工

藝流程如下：

NaFNaCI

含

操

銀

作

催電灼痛

2NiOOHH2?！鯪i2O,

化C解

劑

浸出渣CuS、S-I灼燒硫酸酸浸結(jié)晶副產(chǎn)品

⑴流程中得到的副產(chǎn)品的化學(xué)式是,該物質(zhì)的用途有(任寫一種)。

⑵操作A中通入H2s生成CuS的離子方程式為。

(3)操作B的目的是除鐵元素，具體操作是向操作A的濾液中加入足量H2O2,然后加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為

4?7,靜置、過濾。pH調(diào)至4~7的原因是o

(4)操作C中加入NaF的目的是除去溶液中的Ca2+,已知Ksp(CaF2)=1.6xlO"。，當(dāng)Ca?+完全沉淀(離子濃度小

于lxl0-5molLi時，即可認(rèn)為是完全沉淀)，溶液中的c(F)至少為o

(5)電解產(chǎn)生2NiOOH-H2。的原理是陽極Cl-先放電得到CIO,CIO再把Ni?+氧化為2NiOOH-H2。。電解的陽

極反應(yīng)式和陰極反應(yīng)式依次為、。

2.(2022河北石家莊二中模擬)硫化銀礦的主要成分是NiS,還含有MgS、FeS、一些不溶性物質(zhì)等，工

業(yè)上用硫化銀礦制備金屬銀的工藝流程如圖所示：

稀鹽酸，加熱

收化

粉磨酸浸班化、除鐵

怏礦

濾渣I就潦2

(1)硫化銀礦粉磨的目的是，“酸浸”時，硫化鎮(zhèn)與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)“氧化、除鐵”過程中加入H2O2溶液時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；加入氧化銀的目的是除去鐵

元素，用化學(xué)平衡移動原理解釋除去鐵元素的原因______。

112+

(3)已知/及(。電]=2.0x10-5,[Mg(OH)2]=2.0x10,若“除鎂”后的濾液中Ni的濃度不大

于則濾液中《Mg%}0

(4)電解硫酸銀溶液時，在______極得到保單質(zhì)，電解產(chǎn)物(填化學(xué)式)可以循環(huán)使用。

3.(2022.河北高三零模)合理利用工廠煙灰，變廢為寶，對保護(hù)環(huán)境具有重要意義。以某鋼鐵廠煙灰(主要

成分為ZnO,并含少量的CuO、MnCh、FezCh等)為原料制備氧化鋅的工藝流程如下：

氨水

濾渣①濾渣②

回答下列問題：

(1)“浸取”工序中加入過量氨水的目的：①使ZnO、CuO溶解，轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配離子;

(2)ZnO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為=

(3)“除雜”工序中，反應(yīng)的離子方程式為0

(4)濾渣②的主要成分有(填化學(xué)式)，回收后可用作冶金原料。

(5)“蒸氨沉鋅”工序中，“蒸氨”是將氨及其鹽從固液混合物中蒸出，相應(yīng)的化學(xué)方程式為,蒸出物冷

凝吸收后得到的碳化氨水可返回_____工序循環(huán)使用。

(6)從堿式碳酸鋅得到氧化鋅的工序名稱為。

(7)將濾渣①用H2SO4溶液處理后得到溶液和_____固體(均填化學(xué)式)。

4.(2022?重慶高三零模)碳酸錮(SrCCh)是一種重要的工業(yè)原料，廣泛用于生產(chǎn)鋸鐵氧體磁性材料。一種以

菱銅礦(含80?90%SrCCh,少量MgCCh、CaCCh、BaCCh等)制備高純碳酸錮的工藝流程如下：

熱水稀硫酸

水、NH4HCO3

「111

里蓼_粉碎―7薨一A浸取一*除領(lǐng)-一結(jié)晶氮輒化―沉鉀_高純

A|鋰晶體L咿1碳酸鋸

!

COjig渣1流渣2母液

Sr(OH)2在水中的溶解度

溫度/℃10203040608090100

溶解度/(g/100g)1.251.772.643.958.4220.244.591.2

(1)元素Sr位于元素周期表第_______周期第_______族。

(2)菱銀礦、焦炭混合粉碎的目的是。

(3)“立窯煨燒”中SrCO3與焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為o進(jìn)行煨燒反應(yīng)的立窯襯里應(yīng)選擇(填“石

英砂磚”或“堿性耐火磚”)。

(4)“浸取”中用熱水浸取而不用冷水的原因是；濾渣1含有焦炭、Ca(OH)2和o

(5)“沉銀”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(6)銀鐵氧體是由錮和鐵的氧化物組成的復(fù)合磁性材料。某種鋸鐵氧體(xSrOyFezCh)中Sr與Fe的質(zhì)量比為

0.13,則X為(取整數(shù))。

X

5.(2022?河北高三二模)實驗室以銘鐵礦(主要成分是Fe(CrC)2)2,還含有少量Si。？、ALO3等雜質(zhì))為原

料制備重銘酸鉀晶體(K,Cr2。,相對分子質(zhì)量為294)的流程如下：

碳酸

絡(luò)鐵

CO2固體X固體Y重鋸酸鉀晶體

高溫

已知：@Na2C03+Al203^^2NaA102+C02f

+-

②2CrOj+2H.Cr2O2+H20,pH<3.0時，CrOj含量極小

請回答下列問題：

(1)①Fe(CrC)2)2中各元素化合價均為整數(shù)，則Cr為價，將它用氧化物的形式表示為。

②“操作1”的反應(yīng)條件是高溫，寫出主要的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)方程式o

③“操作1”中的反應(yīng)，在常溫下的反應(yīng)速率較慢，為使反應(yīng)速率增大，除升高溫度外，還可采取的措施為

、(寫出兩條)。

(2)固體X中主要含有(填寫化學(xué)式)，固體Y中主要含有(填寫化學(xué)式)。

(3)Fe3+在pH為3.7時可完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。在上述流程中所得NazCr2。?溶液中含有少量Fe?+。請結(jié)

合下圖有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線，設(shè)計由NazCr,。,溶液制備Kir2。？固體的實驗方案：(實驗中須

選用的試劑：硫酸、NaOH溶液、KC1固體、蒸儲水)。

O

x

*Na2Cr2O7

?KCrO7

asb22

A--KCI

)-O-Na2sd

?、-NaCl

%

—K2SO4

娩

(4)某工廠用76kg銘鐵礦粉(含C與C^O%)^J^K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品41.16kg,則產(chǎn)率為

6.(2022?廣東廣州市高二一模)高純超細(xì)氧化鋁是一種新型無機(jī)功能材料，以硫酸鏤和硫酸鋁為原料制備

復(fù)鹽硫酸鋁鏤[NH4Al(SO4)2-12H2O],經(jīng)硫酸鋁鏤熱分解可制得高純超細(xì)氧化鋁，其流程如下:

回答下列問題：

(1)操作①需加入稀H2s04,其目的是o

(2)“純化”的方法為。

(3)實驗室用如圖裝置利用熱分解法制備高純超細(xì)氧化鋁粉并對其分解氣成分進(jìn)行探究:

管式爐

反應(yīng)一段時間后，取三份NaOH吸收液于三支試管中分別進(jìn)行如下實驗，填寫下表:

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

分解氣中含有

①加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口試紙變藍(lán)

②加入鹽酸酸化，再滴加氯化鋼溶液產(chǎn)生白色沉淀分解氣中___________

③分解氣中不含有SO2

寫出硫酸鋁鏤晶體高溫分解的化學(xué)方程式__________。

（4）為了測定高純超細(xì)氧化鋁粉中A12O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用EDTA（簡寫為H4Y）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。取mg氧化鋁

粉溶于鹽酸，加入過量的VimLcimoLL-iEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，充分反應(yīng)后，再用c2moi的Zn?+標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定

過量的EDTA至終點(diǎn)，消耗Zn?+標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為VzmL。反應(yīng)的離子方程式：A13++Y4-=A1Y\zn2++Y4-=ZnY

AbC>3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為o

7.（2022?山東省泰安教育發(fā)展中心高三期中）黃銅灰渣（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量FeO、FezCh）生產(chǎn)

硝酸銅溶液的流程如圖，下列說法不正確的是（）

稀硫酸適fitZn將稀硝酸

鬻T沒取1［過濾11恒函卜T過注反應(yīng)°卜436廉.

M?l漉液u

A.“浸取”時適當(dāng)提高硫酸濃度可加快反應(yīng)速率

B.若反應(yīng)中所加Zn過量，所得Cu（NO3）2溶液中含Zn（NO3）2雜質(zhì)

C.濾液n含Zn2+、Fe2\Fe3\SO42-等離子

D.由CU（NO3）2溶液制備CU（NO3）2-3H2O,采用蒸發(fā)結(jié)晶的操作

8.（2022?沈陽市遼寧實驗中學(xué)期末）常溫下，c（H+）=0.1mol/L的某溶液中可能含有Na+、Fe3\Fe2\T,Ch

CO32一中的某幾種離子，現(xiàn)取100mL該溶液進(jìn)行如圖所示實驗：

已知氧化性Fe3+>L。根據(jù)實驗結(jié)果，判斷下列說法正確的是（）

A.Fe3+與Fe2+至少有一種

B.一定不存在CCh%可能存在Na+和C1-

C.一定存在Fe?+、CC1-

D.該溶液中一定存在Fe2+、「，可能含Cl-

9.（2022?浙江紹興市期末）某混合物X由FezCh、Cu、SiCh三種物質(zhì)組成，進(jìn)行如圖實驗:

＞藍(lán)色溶液

過量HC1

9.4gX

~T過量NaOH,過濾

*4.92g固體?1.92g固體

II

下列有關(guān)說法正確的是()

A.由I可知Cu能與過量的鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)

B.藍(lán)色溶液中一定含有Cu2+、Fe2+,可能含有Fe3+

C.原混合物X中含F(xiàn)ezCh的質(zhì)量是4.48g,SiCh的質(zhì)量為3.0g

D.將I和II的順序互換，不影響實驗最后殘留固體的質(zhì)量

10.(2022?黑龍江省牡丹江一中高三期中)銅質(zhì)電路板可采用酸性蝕刻與堿性蝕刻兩種方法。將二者的廢液混

合可實現(xiàn)回收再利用。其主要流程如圖:

已知：①水合胱N2H4心2。具有強(qiáng)還原性，易被氧化為N2

2+2+

@CU+4NH3=^=CU(NH3)4

(1)蝕刻

①酸性蝕刻銅的離子方程式：

②關(guān)于蝕刻的下列說法正確的是.

A.堿性蝕刻和酸性蝕刻分別利用了02、H2O2的氧化性

B.酸性蝕刻時鹽酸的主要作用是增強(qiáng)溶液的酸性

C.用H2O2、H2so4、NaCl也可以使Cu溶解

(2)濾液1的pH約為5,其中除少量Cu2+外，還大量存在的離子是。

(3)除銅

①利用水合脫N2H4H2O還原Cu2+的離子方程式是o

②已知該反應(yīng)瞬間完成。濾渣成分只有Cu。測得銅去除率、水合朋還原能力隨溶液pH的變化情況如圖所

示。由圖可知。隨溶液pH增大,銅去除率先增加后減小，結(jié)合圖給值息和己知信息分析其原因:，

口一銅去除率?一水合冊還原能力

11.（2022?廣東省廣州六中高三月考）實驗室探究SOa與Fe（NO3）3溶液反應(yīng)的原理，裝置如圖，實驗中

Y裝置產(chǎn)生白色沉淀。下列說法錯誤的是（）

A.滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是打開彈簧夾，通入一段時間N2

B.Y中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSCU

C.在X裝置中濃硫酸不體現(xiàn)氧化性

D.若將Fe（NO3）3換成氨水，Y中不能產(chǎn)生白色沉淀

12.（2022?北京師大附中高三期中）為探究SO2與Fe3+間是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)，按下圖裝置進(jìn)行實驗（夾

持、加熱儀器略），下列說法不思卿的是（）

-尾氣處理

FeCb溶液

A.A中的反應(yīng)體現(xiàn)了濃硫酸的氧化性和酸性

B.試劑a不能使用飽和NaHCO3溶液

C.C中溶液pH降低，可證明Fe3+氧化了SO2

D.尾氣可用NaOH溶液吸收

13.（2022?江蘇省連云港市高三期中調(diào)研）硫代硫酸鈉（Na2s2O3）,又名大蘇打、海波，可以看成是硫酸鈉中

一個氧原子被硫原子取代的產(chǎn)物（SCU2-結(jié)構(gòu)如圖所示），易溶于水。硫代硫酸鈉（Na2s2。3）可作為照相業(yè)的定

影劑，反應(yīng)原理為AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag（S2O3）2]+NaBr。

下圖是實驗室模擬工業(yè)制備Na2s2O3的裝置示意圖，下列說法不正確的是（）

A.不能用98.3%硫酸來代替75%硫酸

B.裝置乙和裝置丁都有防止倒吸的作用

C.裝置丙中發(fā)生的離子方程式為：4so2+2OH—+2s2—=3S2O32-+H2O

D.反應(yīng)結(jié)束后將Ki上端連接導(dǎo)管通入NaOH溶液中，然后關(guān)閉K2打開Ki

14.（2022?重慶八中高三期中）某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣（主要含N2、CO2>SO2、NO、CO）,

設(shè)計了如下工業(yè)流程：

NaNO,含NH：廢水

、+日.X,Na