C.室温下，Z和W的单质均能溶于浓硝酸
D.X、Z两种元素的氧化物中所含化学键类型相同
5.（2015·苏州调研）甲、乙、丙、丁均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如下图所示（部分产物已略去），下列各组物质不能按图示关系转化的是（ ）
选项
甲
乙
丙
丁
A
NaOH
NaHCO3
Na2CO3
CO2
B
AlCl3
NaAlO2
Al（OH）3
NaOH
C
Fe
Fe（NO3）3
Fe（NO3）2
HNO3
D
C
CO
CO2
O2
6.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
A.pH=1的溶液中：
Fe3+、Cl-、N
、K+
B.滴入酚酞显红色的溶液中：
Na+、Mg2+、Al
、N
C.加入铝粉产生H2的溶液中：
Fe2+、Na+、S
、ClO-
D.c（S
）=0.1mol·L-1的溶液中：
Na+、Cl-、H+、Ca2+
7.可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（ ）
A.加热时无气体放出
B.滴加盐酸时有气泡放出
C.溶于水后滴加稀BaCl2溶液有白色沉淀生成
D.溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
8.下列叙述正确的是（ ）
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成CO2的体积相同
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出
9.（2014·苏州一模）下列物质的制备与工业生产实际相符的是（ ）
A.N2
NO2
HNO3
B.MnO2
Cl2
漂白粉
C.黄铁矿
SO2
SO3
稀硫酸
D.铝土矿
NaAlO2溶液
Al（OH）3
Al2O3
Al
10.（2014·四川高考）化学与生活密切相关。
下列说法不正确的是（ ）
A.乙烯可作水果的催熟剂
B.硅胶可作袋装食品的干燥剂
C.福尔马林可作食品的保鲜剂
D.氢氧化铝可作胃酸的中和剂
不定项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分。
每小题有一个或两个选项符合题意。
若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分）
11.一定条件下，中学化学常见物质甲、乙之间存在如下转化关系，则乙可能是（ ）
A.Al（OH）3B.H2SiO3C.FeCl2D.CH3Cl
12.某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：
铜铝混合物
测定生成气体的体积
方案Ⅱ：
铜铝混合物
测定剩余固体的质量
下列有关判断不正确的是（ ）
A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
B.溶液A和B均可以选用稀硝酸
C.若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小
D.实验室中方案Ⅰ更便于实施
13.下列有关物质性质的应用正确的是（ ）
A.钠具有很强的还原性，可用钠与TiCl4溶液反应制取钛
B.铝表面易形成致密的氧化膜，可用铝制贮罐盛装稀硝酸
C.酒精是良好的有机溶剂，可洗去皮肤表面沾有的苯酚
D.硫酸铜能与氯化钡反应，可用于给误食氯化钡的患者洗胃
14.下列化学实验操作正确的是（ ）
A.将一块带有氧化膜的铝片浸入到浓烧碱溶液中，当全部反应完时，再将生成的溶液加热蒸干，便得到了纯净的NaAlO2
B.向NaAlO2溶液中加入适量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、加热灼烧，便得到纯净的化合物Al（OH）3
C.将铝块放入过量盐酸中，待反应结束加热溶液至无液体，其剩余固体为AlCl3
D.向AlCl3溶液中加入足量氨水进行反应，将所得沉淀过滤、洗涤、充分灼烧，可以得到纯净的Al2O3
15.亚硝酸钠是一种工业用盐，广泛用于物质合成、金属表面处理等，它的一些性质见下图。
下列说法不正确的是（ ）
A.NaNO2的稳定性大于NH4NO2
B.NaNO2与N2H4反应，NaNO2是氧化剂
C.可用淀粉-碘化钾试纸和食醋鉴别NaCl与NaNO2
D.NaN3分解，每产生1molN2转移6mole-
第Ⅱ卷（非选择题 共80分）
16.（12分）（2015·浙江联考）铜是生命必需的元素，也是人类广泛使用的金属。
（1）向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀，写出该沉淀的化学式：
。
（2）将SO2气体通入CuCl2溶液中，生成CuCl沉淀的同时，还有产物 （填化学式）。
（3）现代工业中，主要采用高温冶炼黄铜矿（CuFeS2，也可表示为Cu2S·Fe2S3）的方法获得铜。
火法炼铜首先要焙烧黄铜矿：
2CuFeS2+4O2
Cu2S+3SO2+2FeO，每转移0.6mol电子，有 mol硫被氧化。
（4）Cu2O投入足量的某浓度的硝酸中，若所得气体产物为NO和NO2的混合物，且体积比为1∶1，发生反应的化学方程式为 。
17.（10分）（2015·徐汇一模）某课外兴趣小组探究利用废铜屑制取CuSO4溶液，设计了以下几种实验方案。
完成下列填空：
（1）方案一：
以铜和浓硫酸反应制备硫酸铜溶液。
方案二：
将废铜屑在空气中灼烧后再投入稀硫酸中。
和方案一相比，方案二的优点是 ；方案二的实验中，发现容器底部残留少量紫红色固体，再加入稀硫酸依然不溶解，该固体为 。
（2）方案三的实验流程如右图所示。
溶解过程中有气体放出，该气体是 。
随着反应的进行，生成气体速率加快，推测可能的原因是 。
设计实验证明你的推测：
。
（3）方案四的实验流程如右图所示。
为了得到较纯净的硫酸铜溶液，硫酸和硝酸的物质的量之比应为 ；对方案四进行补充完善，设计一个既能防止污染，又能实现物料循环的实验方案（用流程图表示）。
18.（15分）以菱锌矿（主要成分为ZnCO3，同时含有MnO、FeO、Fe2O3、SiO2等杂质）为原料生产碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn（OH）2·H2O]的工艺流程如下：
已知Fe2+、Fe3+、Zn2+生成氢氧化物沉淀的pH见下表：
待沉淀离子
Fe2+
Fe3+
Zn2+
开始沉淀的pH
5.8
1.1
5.9
完全沉淀的pH
8.8
3.2
8.0
（1）ZnCO3酸溶时的离子方程式为 。
（2）用KMnO4溶液除去Mn2+的离子方程式为 。
（3）滤渣2主要成分的化学式是 。
（4）过滤2所得滤液中含有的主要阳离子是 。
（5）生成的产品需经充分洗涤，检验产品完全洗净的方法是 。
（6）Zn2+完全沉淀时溶液中c（Zn2+）=10-5mol·L-1，则该温度下Ksp[Zn（OH）2]= 。
19.（13分）（2015·广州一模）软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：
已知：
Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4；温度高于27℃时，MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为 。
（2）“浸出”过程中Fe2O3转化为F
和Fe2+，相关反应的离子方程式为 。
（3）“滤渣1”的主要成分是 ，“调pH至5~6”所加的试剂是 （填“石灰水”或“稀硫酸”）。
（4）根据下表数据，选择“第2步除杂”所加的物质A（由一种阳离子和一种阴离子组成），物质A的化学式为 。
阴离子
Ksp
阳离子
C
F-
OH-
Ca2+
5.0×1
1.5×1
4.7×1
Mg2+
3.8×1
7.4×1
5.6×1
Mn2+
2.2×1
5.3×1
2.1×1
Zn2+
1.2×1
3.0×1
6.9×1
（5）采用“趁热过滤”操作的原因是 。
20.（15分）（2015·扬州调研）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。
已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，以及其他不溶杂质（3.3%）。
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下：
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
Al（OH）3
3.8
5.2
Fe（OH）3
2.7
3.2
Fe（OH）2
7.6
9.7
Ni（OH）2
7.1
9.2
回答下列问题：
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
（2）“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是 、 。
（3）“酸浸”时所加入的酸是 （填化学式）。
酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。
（5）“调pH=2~3”的目的是 。
（6）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是 。
21.（15分）（2014·南京三模）聚合硫酸铁铝（PFAS）是一种新型高效水处理剂。
利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等）为铁源、粉煤灰（主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等）为铝源，制备PFAS的工艺流程如下：
（1）“碱溶”时，Al2O3发生反应的化学方程式为 。
（2）“酸溶Ⅱ”时，Fe3O4发生反应的离子方程式为 。
（3）“滤渣Ⅰ”和“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是 。
（4）“氧化”时应控制温度不超过57℃，其原因是 。
（5）“氧化”时若用MnO2代替H2O2，发生反应的离子方程式是 。
（6）酸度对絮凝效果和水质有显著影响。
若产品PFAS中残留硫酸过多，使用时产生的不良后果是 。
【检测卷答案】
专题三 金属元素及其化合物
1.A 【解析】 51.2gCu为0.8mol，共失去1.6mol电子，HNO3最后生成NaNO3和NaNO2两种盐，根据得失电子守恒，NaNO2为0.8mol，再根据Na守恒，n（NaOH）=1mol，所以n（NaNO3）=0.2mol。
2.B 【解析】 高铁酸钾具有强氧化性，能使蛋白质变性，具有杀菌、消毒作用，高铁酸钾中+6价的铁转化为+3价的铁，水解生成氢氧化铁胶体，具有胶体的吸附作用。
3.B 【解析】 A项，氯化钠能腐蚀铝，错误；B项，加热促进纯碱水解，碱性增强，促进油脂水解，更好地洗去金属表面的油污，正确；C项，镁与氮气反应，错误；D项，铜铁形成原电池，铁为负极加速腐蚀，应镶上金属性强于铁的金属，错误。
4.B 【解析】 X、Y、Z、W分别为C、N、Mg、Al。
A项，N的最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3，错误；B项，电子层数越多半径越大，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，正确；C项，常温下铝在浓硫酸、浓硝酸中钝化，错误；D项，对应的氧化物为二氧化碳和氧化镁，所含化学键分别为共价键和离子键，错误。
5.D 【解析】 D选项中C与过量的O2反应生成CO2，与少量O2反应生成CO。
6.A 【解析】 A中为酸性溶液，离子可以大量共存，正确；B中为碱性溶液，Mg2+不能大量共存，错误；C中为酸性或碱性溶液，碱性条件下Fe2+不能大量共存，酸性条件下ClO-不能大量共存，错误；D中H+、Ca2+与S
不能大量共存，错误。
7.C 【解析】 解决此题关键要掌握Na2CO3和NaHCO3的性质异同，特别是与澄清石灰水的反应，两者都会产生白色沉淀，因此无法鉴别；而加BaCl2溶液，现象不同，仅Na2CO3与BaCl2反应有BaCO3沉淀生成。
8.D 【解析】 CaCO3与CO2、H2O反应生成Ca（HCO3）2，再加入NaHCO3饱和溶液无明显现象，A项错；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B项错；等质量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物质的量多，与足量盐酸反应时放出的CO2多，C项错；D项，发生的反应为Na2CO3+CO2+H2O
2NaHCO3↓，反应消耗水且NaHCO3的溶解度较小，故有结晶析出，正确。
9.D 【解析】 N2在放电的条件下与O2反应生成的是NO而不是NO2，A错；工业上用石灰乳吸收Cl2来制取漂白粉，而不是用石灰水，B错；工业制取硫酸的吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3得到“发烟硫酸”，再加水稀释后得到所需浓度的硫酸，C错。
10.C 【解析】 乙烯可作植物生长调节剂，催熟果实，A正确；硅胶具有吸水性，可以作干燥剂，B正确；福尔马林中含有的甲醛具有毒性，不能作为食品的保鲜剂，C错误；氢氧化铝具有两性，可以中和胃酸，作胃酸中和剂，D正确。
11.C 【解析】 Al2O3、SiO2都不溶于水，也不与水反应，A、B项错误；2FeCl3+Fe
3FeCl2，C项正确；CH3Cl可以通过甲烷取代反应制取，D项错误。
12.BD 【解析】 因铝既能与酸反应，又能与碱反应，而铜不能与碱、非氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠时，都只与铝反应，故A正确；铜和铝都能和稀硝酸反应，故B错；若B是浓硝酸则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，故C正确；测固体质量比测气体体积易进行，故D错。
13.C 【解析】 A项，钠与熔融的TiCl4反应制取钛，在水溶液中钠与水反应，错误；B项，铝的氧化膜与稀硝酸反应，错误；C项，苯酚易溶于酒精，正确；D项，铜离子和钡离子均有毒，错误。
14.AD 【解析】 B项，在灼烧条件下，Al（OH）3分解为Al2O3和H2O，得到的是Al2O3；C项，铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，氯化铝水解：
AlCl3+3H2O
Al（OH）3+3HCl，加热促进氯化氢挥发，溶液蒸干得到Al（OH）3。
15.D 【解析】 每产生1molN2转移
mole-。
16.
（1）Fe（OH）3
（2）H2SO4、HCl （3）0.1 （4）2Cu2O+10HNO3
4Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+5H2O
【解析】
（1）Fe3+水解：
Fe3++3H2O
Fe（OH）3+3H+，加入CuO与H+反应降低了H+浓度，使得水解平衡正向移动，生成Fe（OH）3沉淀。
（2）SO2气体通入CuCl2溶液中，生成CuCl沉淀，发生氧化还原反应，则S元素的化合价升高，生成H2SO4，由元素守恒可知还生成HCl。
（3）2CuFeS2+4O2
Cu2S+3SO2+2FeO中，每生成3molSO2，即3molS被氧化时，转移18mol电子，故转移0.6mol电子时，有0.1molS被氧化。
（4）Cu元素的化合价由+1价升高为+2价，气体产物为NO和NO2的混合物，且体积比为1∶1，得到电子数为1×（5-2）+1×（5-4）=4，Cu2O失去电子数为2，由得失电子守恒及原子守恒可知，反应的化学方程式为2Cu2O+10HNO3
4Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+5H2O。
17.
（1）不产生污染空气的SO2气体，制取等量的CuSO4溶液，消耗的硫酸量少 Cu
（2）O2 反应产生的Cu2+对H2O2分解有催化作用 取H2O2溶液，向其中滴加CuSO4溶液，观察产生气泡的速率是否加快
（3）3∶2
【解析】
（1）第一个方案中放出的有毒气体二氧化硫会造成空气污染；第二个方案中铜和氧气加热生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应产生硫酸铜和水，因此反应过程中没有污染物，且原料的利用率高。
方案二的实验中，发现容器底部残留少量紫红色固体为铜，不溶于稀硫酸。
（2）方案三中H2O2发生氧化还原反应生成O2；随着反应的进行，生成气体速率加快，可能是反应产生的Cu2+对H2O2分解有催化作用；取H2O2溶液，向其中滴加CuSO4溶液，如果产生气泡的速率加快，则证明Cu2+对H2O2分解有催化作用。
（3）根据离子方程式：
3Cu+2N
+8H+
3Cu2++2NO↑+4H2O，反应消耗2mol硝酸，生成3mol硫酸铜，故为了得到较纯净的硫酸铜溶液，硫酸和硝酸的物质的量之比应为3∶2；设计实验方案时，为防止NO污染空气，应通入空气氧化NO为NO2，用水吸收后，生成的HNO3再循环利用。
18.
（1）ZnCO3+2H+
Zn2++H2O+CO2↑
（2）2Mn
+3Mn2++2H2O
5MnO2↓+4H+
（3）Fe（OH）3
（4）Na+、K+
（5）取最后一次洗涤滤液少许，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀，则已洗净
（6）10-17
【解析】
（1）ZnCO3在加入硫酸酸化时，转化为Zn2+，发生反应的离子方程式为ZnCO3+2H+
Zn2++CO2↑+H2O。
（2）KMnO4在除去Mn2+时，两者中的Mn元素都转变为MnO2，根据得失电子守恒可知两者按照物质的量之比2∶3反应，反应的离子方程式为2Mn
+3Mn2++2H2O
5MnO2↓+4H+。
（3）除锰后溶液中的阳离子有H+、Zn2+、Fe3+、K+，调节溶液pH的目的是将溶液中的Fe3+除去，故滤渣2的主要成分是Fe（OH）3。
（4）过滤2所得滤液中主要含有的阳离子有前面加入高锰酸钾引入的K+和加入Na2CO3溶液引入的Na+。
（5）产品由过滤2所得的滤渣经一系列操作得到，而滤液中主要含有酸溶时加入硫酸引入的S
，故检验产品是否洗涤干净，就是检验最后一次洗涤滤液中是否含有S
。
（6）在Zn2+沉淀完全时，溶液的pH=8.0，此溶液中c（OH-）=10-6mol·L-1，故Ksp[Zn（OH）2]=c（Zn2+）·c2（OH-）=10-5×（10-6）2=10-17。
19.
（1）SO2+MnO2
Mn2++S
（2）Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O、2Fe3++SO2+2H2O
4H++2Fe2++S
（3）Fe（OH）3和Al（OH）3 石灰水 （4）MnF2 （5）防止温度下降时MnSO4·H2O溶解，导致产率降低
【解析】
（1）MnO2转化为Mn2+化合价降低，则SO2中S的化合价升高转化为S
。
（2）Fe2O3和H2SO4反应生成Fe3+，Fe3+和SO2发生氧化还原反应生成Fe2+和S
。
（3）结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH可知，Fe3+、Al3+完全转化为Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀，其他离子不沉淀，故滤渣1的主要成分为Fe（OH）3和Al（OH）3，用石灰水调节pH。
（4）“第二步除杂”主要是除去Ca2+和Mg2+，由表中数据可知CaF2和MgF2的溶度积很小，故选择A为MnF2，且不引入新杂质。
（5）采用“趁热过滤”操作的原因是防止温度下降时MnSO4·H2O溶解，导致产率降低。
20.
（1）漏斗、蒸发皿
（2）2Al+2OH-+2H2O
2Al
+3H2↑ Al2O3+2OH-
2Al
+H2O
（3）H2SO4 Ni2+、Fe2+、Fe3+ （4）3.2~7.1
（5）防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解
（6）H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化
【解析】
（1）操作a为过滤，操作c为蒸发，仪器缺少漏斗、蒸发皿。
（2）碱浸时仅有Al与Al2O3可溶，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O
2Al
+3H2↑、Al2O3+2OH-
2Al
+H2O。
（3）要制备NiSO4·7H2O所以要加硫酸，加入硫酸后生成NiSO4与FeSO4、Fe2（SO4）3。
（4）要使Fe3+沉淀完全而Ni2+不沉淀，调节pH的范围应为3.2~7.1。
（5）调节pH=2~3的目的是抑制Ni2+水解。
（6）产品中有少量FeSO4·7H2O即存在Fe2+，说明Fe2+未被完全氧化。
21.
（1）Al2O3+2NaOH
2NaAlO2+H2O
（2）F
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