2020届高考化学一轮复习金属及其化合物单元测试卷

金属及其化合物

一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。

1．[2019·河南三门峡模拟]中国丝绸有五千年的历史和文化。古代染坊常用某种“碱剂”来精炼丝绸，该“碱剂”的主要成分是一种盐，能促进蚕丝表层的丝胶蛋白杂质水解而除去，使丝绸颜色洁白、质感柔软、色泽光亮。这种“碱剂”可能是()

A．草木灰B．火碱C．食盐D．胆矾

答案：A

解析：草木灰的主要成分是碳酸钾，属于盐，溶液呈碱性，A正确；火碱是NaOH，属于碱，B错误；食盐是氯化钠，属于盐，溶液呈中性，C错误；胆矾是CuSO4·5H2O，属于盐，溶液呈酸性，D错误。

2．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()

A．K B．Na C．Fe D．Al

答案：D

解析：钾属于活泼金属，与氧气发生剧烈的反应，A项错误；钠属于活泼金属，与空气中的氧气发生反应生成氧化钠，氧化钠不能保护内层钠，B项错误；铁在空气中发生反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O，铁表面生成的Fe2O3不能保护铁，C项错误；在空气中金属铝表面形成Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D项正确。

3．金属及其化合物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不能全部通过一步反应完成的是()

A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl

B．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3

C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4

D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3

答案：D

解析：A项，钠与水反应生成NaOH，再与二氧化碳反应生成碳酸钠，最后与氯化钙反应生成氯化钠；B项，Fe与氯气反应生成氯化铁，再与NaOH反应生成氢氧化铁沉淀，最后加热，氢氧化铁分解生成氧化铁；C项，Mg与盐酸反应生成氯化镁，再与NaOH反应生成氢氧化镁，最后与硫酸反应生成硫酸镁；D项，Al2O3→Al(OH)3不能一步转化。

4．下列有关金属的工业制法中，正确的是()

A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解饱和的NaCl溶液

B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁

C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原氧化镁得镁

D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝

答案：B

解析：电解熔融的NaCl制取钠，A错误；电解氯化镁制取镁，C错误；电解熔融的氧化铝得到铝，D错误。

5．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是()

A．在0～a范围内，只发生中和反应

B．ab段发生反应的离子方程式为：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O

C．a＝0.2

D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2:1

答案：D

解析：向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，HCl先和NaOH反应生成水和氯化钠：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，继续滴加时，发生反应：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，B错误；生成的CO2为0.01 mol，根据碳元素守恒，混合物中碳酸钠的物质的量是0.01 mol，所以两步反应：HCl ＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑都消耗HCl 0.01 mol，即ab段加入0.1 mol·L－1稀盐酸的体积是0.1 L，所以a＝0.3，C错误；原混合溶液中NaOH 与Na2CO3的物质的量分别是0.02 mol和0.01 mol，物质的量之比为2:1，D正确。

6．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()

解析：稀硝酸中加入过量的铁粉，生成硝酸亚铁，溶液中没有三价铁离子，加入硫氰化钾溶液，溶液不变红，A项错误；铜的活泼性弱于铁，只能发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，B项错误；铝和氧气反应生成了氧化铝，又因氧化铝的熔点远高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落，C项错误；对于组成类似(阴、阳离子个数比相同)的难溶电解质，溶度积大的易转化为溶度积小的，D项正确。

7．混合物M中可能含有Al2O3、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．若m1>m2，则混合物M中一定含有Al2O3

B．生成蓝色溶液的离子方程式为Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋

C．固体B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Al，可取M加入适量盐酸

答案：D

解析：Al2O3和Al均能溶解在过量氢氧化钠溶液中，生成蓝色溶液说明含Cu2＋，固体A应为Fe2O3和Cu。若m1>m2，则混合物M中可能含有Al2O3或Al或者是两者均有，A错误；离子方程式电荷不守恒，B错误；由于加了过量的盐酸，因此固体B只能是铜，不可能是混合物，C错误；要确定混合物M中是否含有Al，可取M加入适量盐酸，若产生气体，则一定含铝，否则不含铝，D正确。

二、非选择题：共43分。

8．(14分)[2019·辽宁模拟]实验室用粗铜(含杂质Fe)制备氯化铜。

(1)采用如图所示的装置进行实验(部分仪器和夹持、加热装置已略去)。

①仪器A的名称是________。

②实验开始前，需要进行的操作是________________。

③有同学认为应在装有浓硫酸的洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为________(填

“是”或“不是”)必需的，原因是

________________________________________________________________________。

④实验过程中，装置C内的现象是______________。

⑤NaOH溶液的作用是______________________，其中发生主要反应的离子方程式是________________、__________________。

(2)若将C中所得固体加稀硫酸溶解。取少量溶液于小试管中，滴加2滴KSCN溶液，无明显现象。请用必要的文字和离子方程式解释原因：

________________________________________________________________________。

答案：

(1)①分液漏斗②检查装置气密性③不是HCl对该反应无影响(合理即可)④铜粉红热，产生棕黄色的烟，放出热量⑤吸收未反应的氯气和氯化氢气体，保护环境(或其他合理解释)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O H＋＋OH－===H2O

(2)装置C中生成的氯化铁被未反应的铜还原成氯化亚铁，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

解析：(1)①根据图示，仪器A为分液漏斗。②该实验过程中涉及气体的制备，因此实验开始前，需要检查装置气密性。③HCl对该反应无影响，不需要在装有浓硫酸的洗气瓶前增加吸收HCl的装置。④实验过程中，装置C中氯气与铜反应生成氯化铜，铜粉红热，产生棕黄色的烟，放出热量。⑤氯气和氯化氢均会污染空气，因此需要用NaOH溶液吸收未反应的氯气和氯化氢气体。

(2)加入KSCN，无现象，说明不含Fe3＋，故装置C中生成的氯化铁被未反应的铜还原成了氯化亚铁：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

9．(14分)某班同学用以下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：

(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是

________________________________________________________________________。

(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为____________________________。

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是________________________________________________________________________。

(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；

②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是__________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有__________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为__________。

(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为__________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是____________________________；生成沉淀的原因是__________________________________(用平衡移动原理解释)。

答案：

(1)防止Fe2＋被氧化

(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)

(4)Fe2＋Fe3＋可逆反应

(5)H2O2＋2Fe2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Fe3＋催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动

解析：

(1)Fe2＋具有还原性，能被空气中的氧气氧化为Fe3＋，所以应在配制FeCl2溶液中加入少量铁屑，以防止Fe2＋被空气氧化。

(2)Cl2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

(3)煤油的作用是隔绝空气，以防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，对实验产生干扰。

(4)实验②向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，说明溶液中一定含Fe2＋；碘易溶于CCl4，CCl4层呈紫色，Fe3＋遇KSCN溶液呈血红色；在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，说明该反应进行得不彻底，是可逆反应。

(5)向H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明有Fe3＋生成，发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；Fe3＋可以催化H2O2的分解反应，使H2O2分解放出O2，产生气泡；H2O2的分解反应放出热量，同时溶液中c(H＋)降低，促进Fe3＋的水解平衡正向移动，生成红褐色的Fe(OH)

沉淀。

3

10．(15分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：

已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：

3

________________________________________________________________________。

(2)步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是____________________________，加氨水调节溶液的pH为5.0～6.0，以除去Fe3＋。

(3)步骤Ⅲ中，滤渣2的主要成分是____________。

(4)步骤Ⅳ中，在________(填“阴”或“阳”)极析出Mn，电极反应为________________________。

答案：

(1)MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋CO2↑＋H2O

(2)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O

(3)CoS和NiS

(4)阴Mn2＋＋2e－===Mn

解析：

(1)碳酸锰与硫酸反应生成硫酸锰，二氧化碳和水，化学方程式为MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋CO2↑＋H2O。

(2)MnO2在酸性条件下可将Fe2＋氧化为Fe3＋，MnO2被还原成Mn2＋，发生反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。

(3)步骤Ⅲ中加入(NH4)2S，除掉的是Co2＋和Ni2＋，所以滤渣2的主要成分是CoS和NiS。

(4)Mn2＋在阴极发生还原反应生成Mn，电极反应为Mn2＋＋2e－===Mn。

探究创新卷③

一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。

1．[2019·河南商丘模拟]对中国古代著作涉及化学的叙述，下列解读错误的是() A．《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，这里的“洧水”指的是石油

B．《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用”里的“石灰”指的是Ca(OH)2

C．《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”里的“碱”是K2CO3

D．《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”，其“曾青”是可溶性铜盐

答案：B

解析：《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，这里的“洧水”指的是可燃的液体物质——石油，A正确；石灰石加热分解生成二氧化碳和生石灰，“石灰”指的是碳酸钙，B错误；草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾水解显碱性，可洗衣服，C正确；“曾青涂铁，铁赤如铜”是指一种可溶性铜盐的溶液中放入金属铁得到金属铜的过程，“曾青”是可溶性铜盐，D正确。

2．下列叙述不正确的是( )

A ．镁在二氧化碳气体中能燃烧，推测金属钠着火时不能用干粉灭火器灭火

B ．铁与氯气反应生成FeCl 3，推测Fe 与I 2反应生成FeI 3

C ．硫酸钡可服入体内，作为造影剂用于X 射线检查胃肠道疾病，原因是它不溶于水和酸，不易被X 射线透过

D ．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb 2＋、Cu 2＋、Cd 2＋、Hg 2＋

等重金属离子，原因是铁的还原性强

答案：B

解析：铁离子具有强氧化性，能氧化I －，Fe 与I 2反应生成FeI 2，B 项叙述不正确。

3．下列应用不符合金属冶炼原理的是( )

A ．焊接钢轨：Fe 2O 3＋2Al=====高温2Fe ＋Al 2O 3

B ．工业制铝：2Al 2O 3＋3C=====高温4Al ＋3CO 2↑

C ．湿法炼铜：CuSO 4＋Fe===Cu ＋FeSO 4

D ．从海水中制镁：MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑

答案：B

解析：利用铝热反应，可以焊接钢轨，A 项符合金属冶炼原理；铝为活泼金属，工业制铝采用的是电解熔融氧化铝，B 项不符合金属冶炼原理；Cu 的活动性比Fe 弱，可以利用Fe 从CuSO 4溶液中置换出Cu ，C 项符合金属冶炼原理；从海水中得到氯化镁，电解熔融氯化镁可以制镁，D 项符合金属冶炼原理。

4．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )

A ．NaHCO 3(s)――→△Na 2CO 3(s)――→饱和石灰水NaOH(aq)

B ．Al(s)――→NaOH (aq )NaAlO 2(aq)――→过量HCl (aq )Al(OH)3(s)

C ．AgNO 3(aq)――→氨水[Ag(NH 3)2]＋(aq)――→蔗糖(aq )Ag(s)

D ．Fe 2O 3(s)――→Al 高温

Fe(s)――→HCl (aq )FeCl 3(aq) 答案：A

解析：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ，Na 2CO 3＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋2NaOH ，A 项正确；2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑，NaAlO 2与过量HCl 反应生成Al 3＋，即AlO －2＋4H ＋===Al 3＋

＋2H 2O ，B 项错误；蔗糖分子中不含醛基，无还原性，不能发生银镜反应，C 项错误；Fe 2O 3＋2Al=====高温Al 2O 3＋2Fe ，而Fe 与HCl 反应只能生成FeCl 2：Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑，D 项错误。

5．下列曲线图(纵轴为沉淀的量，横轴为加入物质的体积)与对应的选项相符的是( )

A．向1 L浓度均为0.1 mol·L－1的NaAlO2、Ba(OH)2混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀H2SO4

B．向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀NaOH溶液

C．向烧碱溶液中滴加明矾溶液

D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水

答案：A

解析：向Ba(OH)2和NaAlO2的混合溶液中加入稀H2SO4，发生的反应依次为Ba2＋＋2OH －＋2H＋＋SO2－

===BaSO4↓＋2H2O、AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋===Al3 4

＋＋3H

O，所以加入1 L稀H2SO4时，Ba(OH)2反应完，再加0.5 L稀H2SO4时AlO－2反应完，2

再加1.5 L稀H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，A项正确；向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，发生的反应依次是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、OH－＋NH＋4===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O，所以沉淀Al3＋和溶解Al(OH)3所用NaOH溶液的体积之比为3:1，而图像上的是1:1，B项错误；向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O、Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓，所以无现象阶段与产生沉淀阶段所加入的明矾溶液体积之比应为3:1，C项错误；AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，D项错误。

6．下列是部分矿物资源铝土矿(主要含有氧化铝、氧化铁)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)的利用及产品生产流程，有关说法不正确的是()

A．除杂过程中铝元素的存在形式的变化可以如下：

Al 2O 3―→AlO －2―→Al(OH)3―→Al 2O 3

B ．Al 和Cu(精)均在电解槽的阴极获得

C ．粗铜炼制过程中反应2CuFeS 2＋O 2=====高温Cu 2S ＋2FeS ＋SO 2，每转移1.2 mol 电子，则有0.2 mol 硫被氧化

D ．若电解法分别制铝和铜的过程中转移电子数相等，理论上获得的铝和铜的物质的量之比为3:2

答案：D

解析：制铝过程中Al ～3e －，制铜过程中Cu ～2e －，当转移电子数相等时，铝和铜的物质的量之比为2:3。

7．下列根据实验操作和现象所得出的结论或相应的解释错误的是( ) ZnS 沉淀转化为CuS 沉淀：ZnS(s)＋Cu 2＋(aq)

CuS(s)＋Zn 2＋(aq) 解析：在试管口处出现红棕色气体，说明生成了NO 2，这是由先于生成的NO 在试管口被氧气氧化，A 项错误；PbI 2饱和溶液中存在溶解平衡：PbI 2(s)Pb 2＋(aq)＋2I －

(aq)，向PbI 2饱和溶液中滴加KI 溶液出现黄色沉淀，平衡逆向移动，说明PbI 2饱和溶液中有Pb 2＋，

B 项正确；白色沉淀变为黑色，则ZnS 沉淀转化为CuS 沉淀，

C 项正确；Na ＋的焰色为黄色，观察K ＋的焰色应透过蓝色的钴玻璃，所以该溶液中一定含Na ＋，可能含K ＋，

D 项正确。

二、非选择题：共43分。

8．(14分)[2019·广西南宁二中月考]铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。已知氧化铁是一种重要的化工原料，无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl 3·n H 2O 。

(1)某学习小组用如图装置在实验室制备无水氯化铁，请你一起参与该小组的活动。

①装置A 中发生反应的离子方程式是____________________。

②装置B 的作用是________________________，C 中的试剂是______________。

③实验开始时先点燃________处酒精灯；装置

E 的作用为

____________________________________。

(2)工业上制备无水氯化铁的一种工艺流程如下：

①吸收塔中发生反应的离子方程式为__________________________。

②简述由FeCl 3·6H 2O 晶体得到无水氯化铁的操作：____________________________________。

答案：

(1)①MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△

Cl 2↑＋Mn 2＋＋2H 2O ②除去HCl 浓硫酸 ③A 防止外界空气中的水蒸气进入D ，并吸收尾气

(2)①2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －

②在HCl 气流中加热蒸干 解析：(1)实验室制备无水氯化铁，需要先制取氯气，用装置A 制取氯气，装置B 用于除去氯气中的氯化氢，装置C 用于干燥氯气，由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl 3·n H 2O ，所以装置E 可防止空气中的水蒸气进入装置D ，同时吸收未反应的氯气，防止污染空气。①根据图示，装置A 是制备氯气的装置，发生反应的离子方程式为MnO 2＋4H

＋＋2Cl －=====△

Cl 2↑＋Mn 2＋＋2H 2O 。②装置B 的作用是除去氯气中的氯化氢，装置C 用于干燥氯气，C 中的试剂可以为浓硫酸。③实验开始时先点燃A 处酒精灯，排尽装置中的空气，防止铁粉与氧气、水蒸气反应；装置E 的作用为阻止外界空气中的水蒸气进入D ，吸收尾气。

(2)氯气与铁在反应炉中反应生成氯化铁，尾气用吸收剂Q 处理得到氯化铁，故Q 为氯化亚铁，氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铁晶体，为防止氯化铁水解，在HCl 气流中加热蒸干氯化铁晶体得到氯化铁。①吸收塔中发生反应的离子方程式为2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －

。②为防止氯化铁水解，需要在HCl 气流中加热蒸干。

9．(14分)工业上由铝土矿(主要成分是Al 2O 3和Fe 2O 3)和焦炭制备无水AlCl 3的流程如下：

已知：AlCl 3、FeCl 3分别在183 ℃，315 ℃升华

(1)在焙烧炉中发生反应：

①Fe 2O 3(s)＋3C(s)=====△

2Fe(s)＋3CO(g)

ΔH ＝－492.7 kJ·mol －1 ②3CO(g)＋Fe 2O 3(s)=====△

2Fe(s)＋3CO 2(g)

ΔH ＝＋25.2 kJ·mol －1 反应2Fe 2O 3(s)＋3C(s)=====△

4Fe(s)＋3CO 2(g)

ΔH ＝________ kJ·mol －1。 (2)①Al 2O 3、Cl 2和C 在氯化炉中高温下发生反应，当生成1 mol AlCl 3时转移________ mol 电子；炉气中含有大量CO 和少量Cl 2，可用Na 2SO 3溶液除去Cl 2，其离子方程式为________________________________________________________________________。

充分反应后温度降至________以下(填“183 ℃”或“315 ℃”之一)，开始分离收集AlCl 3。

②将AlCl 3·6H 2O 溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl 3，此原理是利用浓硫酸下列性质中的________(填字母)。

①氧化性 ②吸水性 ③难挥发性 ④脱水性

a ．①

b ．②

c ．②③

d ．②③④

(3)海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料，海水为电解质溶液构成电池的，其正极反应式为______________________，与铅蓄电池相比，释放相同电量时，所消耗金属电极材料的质量比m (Al):m (Pb)＝________。

答案：

(1)－467.5

(2)①3 Cl 2＋SO 2－3＋H 2O===2Cl －＋SO 2－4＋2H ＋

315 ℃ ②c (3)O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －

2:23

解析：

(1)由①＋②得所求方程式，所以ΔH ＝－467.5 kJ·mol －1。 (2)①由Al 2O 3＋3Cl 2＋3C===2AlCl 3＋3CO 知，生成 2 mol AlCl 3转移电子数为6，则1 mol

AlCl3时转移 3 mol电子；根据题意得：Cl2＋SO2－3＋H2O===2Cl－＋SO2－4＋2H＋；Al＋FeCl3===Fe＋AlCl3由于AlCl3升华而FeCl3不升华，温度应在315 ℃以下。

②此处只用到吸水性，难挥发性。

(3)设都放出6 mol e－，需要Al 2 mol，Pb 3 mol，其质量比为(2 mol×27 g·mol－1):(3 mol×207 g·mol－1)＝2:23。

10．(15分)[2019·江苏常州模拟]以含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe、SiO2)为原料，制取氧化钴的流程如下：

(1)溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，再将洗液与滤液合并的目的是______________________。

(2)氧化：加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2＋氧化成Fe3＋，其离子方程式是______________________。

已知：铁氰化钾的化学式为K3[Fe(CN)6]；亚铁氰化钾的化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O。

3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)

4Fe3＋＋3[Fe(CN)6]4－===Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)

确定Fe2＋是否氧化完全的方法是

____________________________________________________。

(可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液)

(3)除铁：加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，写出该反应的化学方程式：________________________________。

(4)沉淀：生成的碱式碳酸钴[(CoCO3)2·3Co(OH)2]，沉淀需洗涤，洗涤的操作是______________________________________________。

(5)溶解：CoCl2的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是

____________________________________________________________________。

(6)灼烧：准确称取1.470 g CoC 2O 4，在空气中充分灼烧得0.830 g 氧化钴，写出氧化钴的化学式：________。

答案：

(1)提高Co 的浸取率

(2)6Fe 2＋＋6H ＋＋ClO －3=====△

6Fe 3＋＋Cl －＋3H 2O 取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe 2＋

已全部被氧化 (3)3Fe 2(SO 4)3＋6H 2O ＋6Na 2CO 3===Na 2Fe 6(SO 4)4(OH)12↓＋5Na 2SO 4＋6CO 2↑

(4)沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置待溶液流下，重复操作2～3次

(5)防止因温度降低，CoCl 2晶体析出

(6)Co 2O 3

解析：

(1)溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，洗液与滤液合并，有利于提高原料中钴元素的利用率，便于提高氧化钴的产率。

(2)根据氧化还原反应的一般规律，NaClO 3将Fe 2＋氧化成Fe 3＋

的同时，自身被还原为氯离子；根据题给信息，溶液中含Fe 2＋

时，加入铁氰化钾会生成蓝色沉淀，因此取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe 2＋

已全部被氧化。 (3)根据氧化后的溶液中存在Fe 2(SO 4)3，除铁时加入适量的Na 2CO 3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na 2Fe 6(SO 4)4(OH)12]沉淀，同时应该生成二氧化碳气体，结合质量守恒定律，还有硫酸钠生成，因为产物中含有H 元素，故需有水参加反应。

(4)根据洗涤沉淀的方法，洗涤的操作是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置待溶液自然流下，重复操作2～3次。

(5)CoCl 2的溶解度受温度的影响较大，趁热过滤的原因是防止温度降低后CoCl 2晶体析出。

(6)1.470 g CoC 2O 4中含有Co 的质量为1.470 g ×59147

＝0.59 g,0.830 g 氧化钴中含有O 元素的质量为0.830 g －0.59 g ＝0.24 g ，n (Co )n (O )

＝0.59 g

59 g·mol －10.24 g 16 g·mol －1

＝23，因此氧化钴的化学式为Co 2O 3。