2024届高三化学高考备考一轮复习专题训练——金属及其化合物（含解析）

2024届高三化学高考备考一轮复习专题训练——金属及其化合物
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．浓硫酸具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分而使其炭化
B．具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
C．盐碱地(含较多等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
2．化学与社会、生活、生产密切相关，下列有关说法错误的是。（　　）
A．2022年北京冬奥会开幕式上绚丽多彩的焰火，主要利用了“焰色反应”的知识
B．航天员所穿航天服的主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，它是一种新型无机非金属材料
C．“闽鹭”是我国制造的第四艘LNG船。船底镶嵌锌块，锌作正极，以防船体被腐蚀
D．低碳生活需要节能减排，使用太阳能代替化石燃料，可减少温室气体的排放
3．中华文化源远流长、博大精深，西安博物馆馆藏文物是中华文化的重要代表。下列文物主要是由金属材料制成的是（　　）
A．唐代三彩腾空马
B．白瓷马蹬壶
C．金虎符
D．秦代玉高足杯
4．化学在社会进步中发挥着关键性作用。下列有关能源和材料的说法错误的是
A．低磁合金钢常用于舰体材料，其强度高于纯铁
B．可燃冰资源丰富且可再生，是最有希望的未来能源
C．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”
D．稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性
5．中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献涉及的化学研究成果，对其说明不合理的是（　　）
A．《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用”里的“石灰”是指CaO
B．《黄白第十大》中“曾青涂铁，铁赤如铜”主要发生了置换反应
C．《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露”，利用到蒸馏
D．《梦溪笔谈》中“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”中的剂钢是指铁的合金
6．下列表述正确的是（　　）
A．硅晶体具有半导体性能，可用于光导纤维
B．碳酸钠可用于去除餐具的油污
C．次氯酸是一种弱酸是因为次氯酸不稳定，易分解
D． 能使酸性 溶液褪色，体现了 的漂白性
7．下列说法正确的是（　　）
A．氨氮废水(含NH 及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理
B．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒
C．牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阳极保护法都可以用来保护金属
D．工业上均用电解熔融金属氯化物的方法来冶炼金属Na、Mg、Al
8． 铜镁合金完全溶解于 密度为 、质量分数为63%的浓硝酸中，得到 和 的混合气体 (换算为标准状况)，向反应后的溶液中加入 溶液，当金属离子全部沉淀时，得到 沉淀，下列说法正确的是（　　）
A．该合金中铜的物质的量是 ，镁的物质的量是
B．金属完全溶解后硝酸剩余
C． 和 的混合气体中， 的体积分数是80%
D．得到 沉淀时，加入 溶液的体积是
9．下列说法错误的是（　　）
A．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可以保鲜水果
B．焦炭可在高温下还原二氧化硅制得高纯度硅
C．常用氯化铁溶液与铜反应制作印刷电路板
D．电解食盐水制取次氯酸钠溶液喷洒房间能杀菌消毒
10．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（　　）
选项 实验操作和现象 结论
A 向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体，有沉淀生成 酸性：H2SO3>HClO
B 少量Zn粉加1.0mol L-1Fe2(SO4)3到溶液中，溶液颜色变浅 金属Zn比Fe活泼
C 向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中，滴加几滴氨水，产生蓝色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
D 0.1mol L-1H2C2O4溶液和0.1mol L-1HNO3溶液的pH分别为1.3和1.0 N的非金属性强于C
A．A B．B C．C D．D
11．实验室安全至关重要，下列实验室事故处理方法错误的是
A．眼睛溅进酸液，先用大量水冲洗，再用饱和碳酸钠溶液冲洗
B．皮肤溅上碱液，先用大量水冲洗，再用的硼酸溶液冲洗
C．电器起火，先切断电源，再用二氧化碳灭火器灭火
D．活泼金属燃烧起火，用灭火毯(石棉布)灭火
12．在给定条件下，下列选项所示物质间不满足每一步转化均能实现的是（　　）
A．N2(g) NO(g) NaNO2(aq)
B．SiO2(s) Na2SiO3(aq) H2SiO3(s)
C．Al(s) NaAlO2(aq) Al(OH)3(s)
D．Fe2O3(s) Fe(s) Fe(NO3)3(aq)
13．几种无机物之间转化关系如下图(反应条件省略。部分产物省略)。下列推断错误的是（　　）
A．若L为强碱，则E可能为NaCl溶液、F为钾
B．若L为强酸，则E可能为NaHS、F为HNO3
C．若L为弱酸，则E可能为Mg、F为CO2
D．若L为强酸，则E可能为NH4Cl、F为Ca(OH)2
14．下列说法不正确的是（　　）
A．氯气与溴化亚铁反应可生成溴化铁
B．铁与稀硝酸反应可生成硝酸亚铁
C．硫在纯氧中燃烧可生成三氧化硫
D．铝与二氧化锰反应可制取金属锰
15．某废催化剂含 、 、 及少量的 .某实验小组以该废催化剂为原料，回收锌和铜，设计实验流程如图：
下列说法正确的是（　　）
A．步骤①操作中，生成的气体可用 溶液吸收
B．检验滤液1中是否含有 ，可以选用 和新制的氯水
C．步骤③和④操作中，均采用蒸发结晶方式从溶液中获得溶质
D．滤渣2成分是
16．已知：M、N、P、Q是化学中常见的物质，它们之间有如图反应关系。下列说法正确的是（　　）
A．若M是具有磁性的黑色金属氧化物，则P、Q不可相互转化
B．若N是石灰乳，则工业上可以上述物质转化关系为原理处理尾气中的氯气
C．若M、N分别为NH4Cl固体和NaOH固体，则上述物质转化关系为实验室制备氨气的原理
D．若M、N、P、Q均含同一种元素，且常温下P为黄色固体单质，则M、N均能与Q反应
二、综合题
17．钛在地壳中的丰度为0.45%，排第十位，被称为“21世纪金属”。钛的主要矿物有钛铁矿( )和金红石( )。
（1）Ⅰ.图为一种由钛铁矿( )制取钛和副产物 晶体的工艺流程：
为了提高磁选效率，可采取的措施为　 　。
（2）流程中加入铁的作用为　 　。
（3）流程中可以循环使用的物质是　 　(填化学式)。
（4）Ⅱ.图1流程较为复杂，目前大规模生产钛采用氯化法，即将钛铁矿与焦炭混合，通入氯气并加热制得 ，将 蒸馏出来并提纯后，在氩气保护下与镁在 下共热制得钛。流程为图2：
熔炼过程中反应的化学方程式为　 　，熔炼过程中发生的反应为吸热反应，该反应能够自发进行的原因是　 　。
Ⅲ.从 获得单质钛也可以采用熔盐电解法，“熔盐电解法”被认为是最可能全面代替“金属热还原法”的工艺。FFC-熔盐电脱氧法的具体流程为：将二氧化钛压制成型，经过预烧结，制备成电解体系的阴极，石墨作惰性阳极，以氯化钠、氯化钙为混合熔盐，在低于一定电压条件下(熔盐不分解)电解，阴极生成金属钛。
（5）写出阴极的电极反应式：　 　，电解时要控制电压不能太高的原因是　 　。
18．OMS-2是一种新型环保催化剂，某实验小组以软锰矿(主要成分是，含少量、、等杂质)为原料模拟工业制法的流程如下：
已知：实验装置见图1，“浸锰”步骤中实验温度对反应影响的变化关系如图2。
请回答：
（1）仪器A名称为　 　，X溶液的作用是　 　。
（2）制备流程中，需要向滤液1中加入适量的H2O2溶液，其主要目的是　 　。
（3）下列有关表述或操作中，正确的是____。
A．滤液1的pH调节可选用KOH、氨水等碱溶液
B．“浸锰”过程中，通过增加SO2的通入量、控制通气速度可提升的浸出率
C．为减少“浸锰”反应中生成副产物，恒温电磁炉最适宜的控制温度是90℃
D．用相应滤液作洗涤剂充分洗涤滤渣1和滤渣2，有助于提高的产率与纯度
（4）下图为的溶解度随温度的变化曲线。流程中对滤液2的“精致结晶”涉及到部分以下步骤：
a.在20℃蒸发溶剂；b.在90℃蒸发溶剂；
c.冷却至室温；d.真空干燥；
e.将滤液2转移至蒸发皿中；f.趁热过滤；
g.蒸发至溶液出现晶膜；h.蒸发至大量晶体产生；
i.用冷水洗涤晶体；k.用90℃热水洗涤晶体。
则正确的操作顺序为e→()→()→()→()→d。　 　
（5）某同学采用沉淀的方法来分析晶体，测定表明产品纯度为103%，导致该误差的可能原因是　 　。
19．从化合价的角度分析氯及其化合物的性质，并按要求回答下列问题。
（1）氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料，工业上常通过下列反应制备CuCl： 2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3=2CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑
查阅资料可得，CuCl可以溶解在FeCl3溶液中，请写出该反应的离子方程式　 　。
（2）已知：Cu2O在酸性溶液中发生歧化反应：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
现将一定量混合物(Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe)溶解于过量稀盐酸中，反应完全后，得到W(包括溶液和少量剩余固体)。
①继续往W中通入足量的氯气，不断搅拌，充分反应，溶液中哪些离子的物质的量一定有明显变化？　 　(用离子符号表示)。
②不通入气体，改往W中加入过量铁粉，过滤，调pH约为7，加入淀粉-KI溶液和H2O2溶液，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I-时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是　 　
（3）某工厂废水中含KCN，其浓度为650 mg·L-1，现用氯氧化法处理，发生如下反应(化合物中N化合价均为-3) ：KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O。
①通入过量氯气，可将氰酸盐进一步氧化为氮气，请配平下列化学方程式：　 　
_KOCN+_KOH+_ Cl2=_ CO2+_ N2+_KCl+_H2O。
②若将5 m3含KCN的浓度为650 mg·L-1的废水中KCN氧化成N2除去，需要标准状况下的氯气的体积为　 　L。
（4）二氧化氯是国际公认的高效安全杀菌消毒剂，工业制备ClO2的反应原理：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①该反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为　 　，依据氧化还原反应规律判断，氧化性强弱为NaClO3　 　 (填“＞"＜"或“＝")Cl2.。
②ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO )，需将其转化为Cl-除去，下列试剂中，可将ClO 转化为Cl-的是　 　 (填字母)。
A．FeSO4 B．O3 C．KMnO4 D．SO2
（5）亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。Mathieson方法制备亚氯酸钠的流程如下：
请将流程中反应②的离子方程式补充完整：　 　
_ClO2+_H2O2+_=_ ClO + O2+_。
20．氢化铝锂(LiAlH4)以其优良的还原性能在医药、香料、农药、染料等行业中广泛应用。纯氢化铝锂是一种白色晶状固体，熔点 125℃，加热至 130℃时分解，溶于醚、四氢呋喃，在 120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应。目前世界上有四种工业生产 LiAlH4的方法，其中施莱兴格(Schlesinger)法和高压合成法最为常见。
Ⅰ. 施莱兴格(Schlesinger)法
Ⅱ.高压合成法
请根据题中信息回答以下问题：
（1）Schlesinger 中的反应器需要附加电磁搅拌器，目的是　 　。
（2）Schlesinger 的反应器中发生的化学反应方程式是　 　。
（3）采用 Schlesinger 时需要使用大量高纯度氩气，氩气的作用是　 　。
（4）为了降低成本，在 Schlesinger 工艺中有一种原料可以循环使用，这种原料是　 　。
（5）已知乙醚沸点为 35℃，某工厂准备在蒸发室采用减压蒸发分离出产品，你认为有无必要，请简述理由　 　。
（6）两种工艺均使用过滤器，中学实验室中过滤装置需要的玻璃仪器有　 　。
（7）使用氢化铝锂要注意安全， 少量未反应完的需要分解处理。其中一种处理方法是向其中缓慢加入适量的稀盐酸，待无气体放出后视为处理完全。请写出此过程的化学反应方程式　 　。
21．科学家首次发现像大脑一样学习的材料——。某小组以接触法制硫酸的废催化剂(主要成分是，含少量FeO、CuO、等杂质)为原料制备的流程如下：
已知部分信息如下：
①难溶于水，易溶于水。
②几种金属离子的氢氧化物沉淀的pH。
金属氢氧化物
开始沉淀的pH 2.7 4.0 4.6
完全沉淀的pH 3.7 5.2 6.0
回答下列问题：
（1）向“浸液1”中通入过量的，产生白色沉淀，离子方程式为　 　。
（2）先得到“滤渣2”，则“滤渣3”的主要成分是　 　(填化学式)，得到“滤渣2”和“滤渣3”的操作方法：分段调pH，调　 　(填pH范围，下同)，得到，过滤，再调　 　，得到，再过滤。
（3）“沉钒”中，“滤渣4”经过滤、洗涤等操作。
①采用如图装置过滤，旋开自来水龙头，其目的是　 　。
②洗涤的操作是　 　。
（4）已知试剂X为，“高温还原”时转化为和，该过程的化学方程式为　 　。
（5）将2.075g产品溶于强碱溶液，加热煮沸，调节pH为8.5，把溶液稀释成250mL溶液。取25.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，加入硫酸酸化的KI溶液(过量)，滴加指示剂，用溶液滴定(溶液中的还原产物为)，重复三次平行实验，测得数据如下表所示：
序号 起始读数 终点读数
① 0.20 20.20
② 0.02 20.12
③ 0.03 19.93
该产品的纯度为　 　%。若其他操作均正确，加入KI溶液之后，锥形瓶中反应时间过长，测得结果　 　(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(已知：)
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．浓硫酸吸收糖类化合物中的水分而使其炭化，说明浓硫酸具有脱水性，故A不符合题意；
B．用于自来水的杀菌消毒，利用的强氧化性，故B不符合题意；
C．盐碱地(含较多等)不利于作物生长，若施加熟石灰，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，使土壤碱性增强，所以不能用熟石灰进行改良；可施加适量的石膏进行改良，碳酸钠和硫酸钙反应生成碳酸钙和硫酸钠，土壤碱性降低，故C不符合题意；
D．金属锂的密度小，铝中添加适量锂，制得的铝合重量轻、强度大，可用于航空工业，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.浓硫酸使糖类物质脱水炭化体现浓硫酸的脱水性；
B.具有强氧化性；
C.盐碱可施加适量的石膏进行改良，碳酸钠和硫酸钙反应生成碳酸钙和硫酸钠，土壤碱性降低。
2．【答案】C
【解析】【解答】A.2022年北京冬奥会开幕式上绚丽多彩的焰火，这主要是金属的焰色反应，选项A不符合题意；
B．航天服主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，碳纤维复合材料，是一种新型无机非金属材料，选项B不符合题意；
C．锌比铁活泼，在原电池反应中作负极，选项C符合题意；
D．低碳生活就是节能减排，使用太阳能等代替化石燃料，尽量减少二氧化碳的排放，从而减缓温室效应，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.焰火利用了金属的焰色反应；
B.碳化硅、陶瓷和碳纤维均为新型无机非金属材料；
C.根据原电池原理：活泼金属作负极，受到腐蚀；不活泼金属作正极。
3．【答案】C
【解析】【解答】A.唐三彩的主要材料为陶瓷，不属于金属材料，A不符合题意；
B.白瓷的主要材料是陶瓷，不属于金属材料，B不符合题意；
C.金虎符的主要材料是铜，属于金属材料，C符合题意；
D.玉的主要成分是SiO2和Al2O3，不属于金属材料，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由金属材料制成的主要有金属单质和合金。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．合金材料强度高于纯净物，所以低磁合金钢常用于舰体材料，其强度高于纯铁，A不符合题意；
B．可燃冰主要成分为甲烷，虽然资源丰富，但不可再生，B符合题意；
C．太阳能、风能和氢能等属于清洁能源，代替化石能源，有利于实现“低碳经济”，C不符合题意；
D．稀土元素为第IIIB族的Sc和镧系元素，加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.合金的强度高于其组分金属；
C.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源，可减少二氧化碳的排放，有利于实现“低碳经济”；
D.在钢中加入Sc等元素后可制成不锈钢，增加钢的韧性、抗氧化。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．石灰石加热后能制得生石灰，“石灰”指的是碳酸钙，选项A符合题意；
B.曾青涂铁是一种可溶性铜盐的溶液放入金属铁得到金属铜的过程，“曾青”是可溶性铜盐，选项B不符合题意；
C.蒸馏可使不同沸点的液体分离，选项C不符合题意；
D.剑刃硬度要大，所以用碳铁合金，故剂钢是指铁的合金，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.碳酸钙分解生成氧化钙；
B.铁的金属性比铜强，能发生置换反应；
C.蒸馏分离的是沸点不同的液体混合物；
D.根据合金的物理性质特点进行判断。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．硅晶体具有半导体性能，可用于芯片和光电池，二氧化硅用于光导纤维，A不符合题意；
B．碳酸钠在水中可以水解出OH-溶液呈碱性，油污在碱性条件下发生水解被去除，B符合题意；
C．次氯酸是一种弱酸是因为其在水溶液中部分发生电离，C不符合题意；
D．SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是发生氧化还原反应，体现了SO2的还原性，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．硅晶体是半导体，可用于芯片和光电池；
B．碳酸钠水解显碱性，油污在碱性条件下发生皂化反应；
C．在水中不完全电离的酸时弱酸；
D．SO2与KMnO4发生氧化还原反应；
7．【答案】A
【解析】【解答】A．NH 及NH3中N元素均是－3价，具有还原性，因此氨氮废水(含NH 及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理，A说法符合题意；
B．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，胶体具有吸附作用，可以用于饮用水净水，没有杀菌消毒功能，B说法不符合题意；
C．牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法都可以用来保护金属，C说法不符合题意；
D．工业上均用电解熔融金属氯化物的方法来冶炼金属Na、Mg，工业上电解熔融三氧化二铝的方法冶炼金属Al，D说法不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.通过氧化法或者电化学氧化法将氮元素除去，因为NH 及NH3中N元素均是－3价，具有还原性
B.明矾只能做净水剂不能杀毒
C. 外加电流的阳极保护法 不能保护金属，反而会加速阳极金属的电解
D.电解氧化铝制取铝单质
8．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析可知，Cu和Mg的物质的量分别为0.02mol、0.01mol，A不符合题意；
B．n(HNO3)= ，被还原的n(HNO3)= 2a+b =0.06 mol，生成Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的n(HNO3)= 2x+2y =0.06 mol，故金属完全溶解后硝酸剩余n(HNO3)=0.7-0.06-0.06=0.48 (mol)， B不符合题意；
C．由上述分析可知，N2O4、NO2的物质的量分别为0.01mol、0.04mol，则NO2的体积分数是 ，C符合题意；
D．沉淀达最大时，溶液中只有硝酸钠，根据原子守恒：n(NaOH)=n(HNO3)-（2a+b）=0.7mol-0.06mol=0.64mol，氢氧化钠溶液体积为640mL，D不符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.2.54g沉淀为Cu(OH)2和Mg(OH)2，沉淀的质量是合金的质量与0H-的质量和，可以计算沉淀中氢氧根离子的物质的量，根据电荷守恒可知，金属失去电子物质的量等于沉淀中OH-物质的量，根据电子转移守恒、合金的总质量列方程计算Cu、M g的物质的量；
B.计算NO2和N2O4的总物质的量，结合电子转移守恒列方程计算NO2和N204的物质的量，再根据氮原子守恒计算剩余的硝酸；
C.根据选项B中分析，可知NO2、N2O4的物质的量，进而计算NO2的体积分数；
D.当金属阳离子全部转化成沉淀时，溶质为NaNO3，根据钠离子守恒有n (NaOH) = n(NaNO3)，根据N原子守恒有n(NaNO3) = n(HNO3)-n(NO2)-2n（N2O4），进而计算NaOH溶液的体积。
9．【答案】B
【解析】【解答】A. 乙烯能催熟水果，高锰酸钾溶液会吸收乙烯，故用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可以保鲜水果，A不符合题意；
B. 焦炭可在高温下还原二氧化硅制得粗硅，粗硅要提纯后才可以制得高纯度硅，B符合题意；
C. 氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，故可制作印刷电路板，C不符合题意；
D. 电解食盐水制取氢氧化钠、氢气和氯气，氯气和氢氧化钠溶液反应可生成次氯酸钠溶液，次氯酸钠溶液具强氧化性，故喷洒房间能杀菌消毒，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．乙烯具有催熟作用，为了延长水果的保鲜期，用高锰酸钾可以除掉乙烯，所以用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可以保鲜水果；
B．高温下，C与二氧化硅反应生成CO和硅单质，反应生成的硅中含有杂质，达不到高纯硅，粗硅与氯气反应生成四氯化硅，四氯化硅用氢气还原得到高纯硅；
C．氯化铁溶液具有较强的氧化性，能氧化Cu，氯化铁与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜；
D．注意根据电解产物及有关反应分析。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体，次氯酸根将SO2氧化为硫酸根，生成的沉淀为硫酸钙，无法比较亚硫酸和次氯酸的酸性强弱，A项不符合题意；
B．少量Zn粉加1.0mol L-1Fe2(SO4)3到溶液中，发生的反应为Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+，无法比较Zn和Fe的活泼性，B项不符合题意；
C．溶液中Cu2+的浓度比Mg2+低，但生成的沉淀为Cu(OH)2，说明Cu(OH)2溶解度更小，Cu(OH)2和Mg(OH)2为同类型沉淀，则Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]，C项符合题意；
D．H2C2O4并不是C元素的最高价含氧酸，无法通过H2C2O4和HNO3的酸性强弱来比较C和N的非金属性强弱，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.次氯酸具有氧化性
B.应该用亚铁离子盐
C.Ksp越小，沉淀越易形成
D.比较元素非金属性可比较最高价氧化物水合物的酸性
11．【答案】A
【解析】【解答】A、酸液溅入眼睛，应先用大量清水冲洗，再送校医院处理，A符合题意。
B、碱液溅到皮肤上，先用大量清水冲洗，再用2%的硼酸溶液冲洗，利用酸碱中和反应，中和碱液，B不符合题意。
C、电器起火，应先切断电源，再用二氧化碳灭火器进行灭火，C不符合题意。
D、活泼金属能与水反应，因此不可用水灭火，可用灭火毯进行灭火，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】此题是对化学实验操作、实验事故处理的考查，结合相关实验事故处理操作进行分析即可。
12．【答案】A
【解析】【解答】A. NO(g) NaNO2(aq)不能转化，一氧化氮、二氧化氮和氢氧化钠溶液反应可得到亚硝酸钠溶液，满足题意，A选；
B. 二氧化硅和氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠溶液、硅酸钠溶液中通入二氧化碳可得到硅酸沉淀，故SiO2(s) Na2SiO3(aq) H2SiO3(s)可实现，不满足题意，B不选；
C. 铝能与氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠、偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，故Al(s) NaAlO2(aq) Al(OH)3(s)可实现，不满足题意，C不选；
D. 高温下，铝能和氧化铁发生铝热反应，铁在稀硝酸中被氧化得到硝酸铁，故Fe2O3(s) Fe(s) Fe(NO3)3(aq)可实现 ，不满足题意，D不选；
故答案为：A。
【分析】考查物质物质之间的转化问题
A.打雷下雨时，氮气可以向一氧化氮转换，在经过其他一系列的变化变为氮肥，这也是雷雨发庄稼的由来，一氧化氮不和氢氧化钠直接反应
B.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,非金属氧化物和碱溶液生成盐和水，H2O+CO2+Na2SiO3=H2SiO3+Na2CO3碳酸的酸性比硅酸酸性强
C.2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2,铝属于两性单质可和强碱溶液反应，NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3+NaHCO3偏铝酸钠水解显碱性，碳酸显酸性促进了水解的进行
D.Fe2O3+3Al 3 Fe+Al2O3通过铝热反应直接进行，这是钢轨焊接的原理。Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O铁单质可以和过量的强氧化性酸硝酸直接反应生成硝酸铁
13．【答案】A
【解析】【解答】A、E为NaCl溶液、F为钾，G为KOH，H为H2，H2与O2生成H2O，H2O与O2不反应，A符合题意；
B、若L为强酸，则E可能为NaHS、F为HNO3，NaHS与HNO3生成Na2SO4和NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，L是HNO3是强酸，B不符合题意；
C、若L为弱酸，则E可能为Mg、F为CO2，Mg与CO2 反应生成MgO和C，C与O2反应生成CO，CO再与O2反应生成CO2，CO2溶于水生成H2CO3，L为H2CO3，是弱酸，C不符合题意；
D、若L为强酸，则E可能为NH4Cl、F为Ca(OH)2，NH4Cl与Ca(OH)2反应生成CaCl2 和NH3，NH3与O2反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，L是HNO3是强酸，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．钾与氯化钠溶液反应生成氢氧化钾和氢气，无法满足转化关系；
B．硝酸与NaHS发生氧化还原反应生成S单质，S能够实现与氧气的连续氧化，且最终生成强酸硫酸；
C．二氧化碳与镁反应生成MgO和C，C与氧气连续氧化得到二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸；
D．氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气，氨气与氧气连续氧化得到二氧化氮，二氧化氮与水反应生成生成强酸硝酸。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．氯气与溴化亚铁反应，氯气少量时可生成溴化铁，A不符合题意；
B．铁与稀硝酸反应，铁过量则可生成硝酸亚铁，B不符合题意；
C．硫在纯氧中燃烧只生成二氧化硫，C符合题意；
D．铝活动性较强，可与二氧化锰反应可制取金属锰，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.氧化性：Cl2>Br2>Fe3+，Cl2少量时，得到溴化铁；
B.铁过量时，铁与稀硝酸反应的到硝酸亚铁；
C.硫与氧气反应只可能得到SO2；
D.铝与二氧化锰发生铝热反应得到锰。
15．【答案】A
【解析】【解答】A．步骤①操作中生成的气体为硫化氢，可与氢氧化钠溶液反应，则可用氢氧化钠溶液吸收，故A符合题意；
B．滤液1中除含有Fe2+，还含有Fe3+，加入KSCN和新制的氯水不能检验，故B不符合题意；
C．得到晶体需要蒸发浓缩，冷却结晶，如果直接蒸发结晶会使晶体失去结晶水，故C不符合题意；
D．滤渣2含有硫和二氧化硅，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】废催化剂加入稀硫酸，第一次浸出主要发生反应ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，过滤后滤液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3，浓缩结晶得到粗ZnSO4 7H2O，滤渣1含有SiO2、CuS，向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液，发生氧化还原反应，生成硫酸铜、硫，滤渣2含有硫和二氧化硅，滤液含有硫酸铜，经浓硫酸结晶可得到硫酸铜晶体，以此解答该题。
16．【答案】B
【解析】【解答】A.若M为具有磁性的黑色金属氧化物，则M为Fe3O4，N可以为稀盐酸或稀硫酸，反应生成的P或Q为铁盐和亚铁盐，Fe2＋与氧化性物质(如Cl2、H2O2)反应可生成Fe3＋，Fe3＋与还原性物质(如Fe)反应可生成Fe2＋，因此P、Q可相互转化，A不符合题意；
B.若N是石灰乳，Cl2能与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O，因此可用上述转化关系为原理处理尾气中的Cl2，B符合题意；
C.实验室制取NH3，是用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体反应，而不是NaOH固体，C不符合题意；
D.常温下为黄色固体单质的有S，因此P为S，M、N、P、Q均含有同一种元素，因此其所含的元素为硫元素，则该反应的化学方程式为：H2S＋H2SO4(浓)=S↓＋SO2↑＋2H2O，因此Q为SO2，H2S能与SO2发生反应：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，但SO2与浓硫酸不反应，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、具有磁性的黑色金属氧化物为Fe3O4；
B、石灰乳的主要成分是Ca(OH)2；
C、实验室用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制取NH3；
D、常温下P为黄色固体单质，则P为S；
17．【答案】（1）将钛铁矿粉碎
（2）将 还原为 ，将过量 转化为
（3）
（4）；该反应为熵增加反应
（5）；电压太高，熔盐会分解
【解析】【解答】(1)为了提高磁选效率，可采取的措施为增大固体的接触面积即将钛铁矿粉碎，故答案为：将钛铁矿粉碎；
(2)铁具有还原性，亚铁离子易被氧化成铁离子，加入铁可防止亚铁离子被氧化，故答案为：将 还原为 ，将过量H2SO4转化为FeSO4；
(3)由流程可知，加入硫酸使用在加热过滤又得到硫酸，故循环使用的物质为硫酸，故答案为：H2SO4；
(4)钛铁矿FeTiO3与焦炭C、氯气Cl2反应根据氧化还原反应化合价升高总数=化合价降低总数及元素守恒配平可得化学方程式为 。已知该反应能自发进行且为吸热反应，熔炼即高温，由 G= H-T S＜0得， S一定＞0，即该反应一定为熵增加的反应，故答案为： ；该反应为熵增加反应；
(5)阴极发生还原反应，得电子，故阴极反应式为 。电压太高，熔盐会分解，电解时要控制电压不能太高。故答案为： ；电压太高，熔盐会分解。
【分析】（1）提高遴选效率主要是增大接触面积，可以将其粉碎
（2）铁具有还原性，根据图示主要是将三价铁离子还原以及将过量的硫酸消耗
（3）根据图示即可判断在加热水解时产生硫酸
（4）根据反应物和生成物即可写出方程式，根据G= H-T S＜0即可判断
（5）阴极得到电子法神还原反应，即可写出，电压太高熔融盐会分解
18．【答案】（1）三颈(烧)瓶；吸收多余的等酸性气体，防止污染环境
（2）将滤液中等还原性离子氧化为等高价态离子
（3）B；C
（4）b→h→f→k
（5）混有等杂质；部分产品结晶水丢失
【解析】【解答】（1）仪器A为三颈(烧)瓶，X溶液为氢氧化钠溶液，吸收多余的SO2等酸性气体，防止污染环境。
（2）滤液1含有Mn2+、Fe2+，加入过氧化氢氧化亚铁离子生成Fe3+等高价态离子。
（3）选项A中滤液1用KOH、氨水等碱溶液调节pH，残留的、等会影响晶体纯度，A不正确；选项D用滤液作为洗涤剂充分洗涤滤渣1和滤渣2，对的产率与纯度无影响。
故答案为：BC。
（4）结合的溶解度随温度变化曲线图，应选择蒸发结晶并控制温度高于23.9℃，考虑到蒸发速率及结晶产率，温度以接近100℃为宜。故操作顺序为将滤液2转移至蒸发皿中、在90℃蒸发溶剂、蒸发至大量晶体产生、趁热过滤、用90℃热水洗涤晶体、真空干燥。
（5）产品纯度超过100%的原因可能为产品中混有为洗净的等杂质；蒸发过程中可能部分产品结晶水丢失。
【分析】解答流程题的一般思路是：浏览全题，确定该流程的目的，看懂生产流程图；了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应，利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳，每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物，杂质或副产物是怎样除去的等等。
19．【答案】（1）CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-
（2）Cu2+、Fe3+、Fe2+、Cl-；2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3 +2I2
（3）2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2+6KCl+2H2O；2800
（4）1∶1；＞；AD
（5）2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO +O2+2H2O
【解析】【解答】（1）CuCl可以溶解在FeCl3溶液中，发生氧化还原反应生成Cu2+和Fe2+，根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒，可得该反应的离子方程式为：CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-。
（2）①Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe溶解于过量稀盐酸中，发生的反应有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-、Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、2Fe3++Fe=3Fe2+等。如有固体剩余，只能是还原性最弱的Cu，反应后溶液中存在H+、Fe2+等离子。向其中通入氯气，Fe2+被氧化，发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，溶液中Cu2+、Fe3+、Fe2+、Cl-物质的量发生变化。
②若不通入气体，改往W中加入过量铁粉，过滤，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I-时，共转移3 mol电子，碘离子失去的电子为2mol，亚铁离子被氧化，则Fe2+失去的电子为1mol，则参与反应的Fe2+物质的量为1mol，即Fe2+与I-物质的量之比为1：2，该反应的离子方程式是2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH）3 +2I2。
（3）①反应中KOCN→N2，N元素化合价由-3价升高为0价，共升高6价；Cl2→KCl，Cl元素化合价由0价降低为-1价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故N2系数为1，Cl2系数为3，结合原子守恒配平其它物质的系数，配平后的化学方程式为：2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2+6KCl+2H2O。
②废水中KCN的质量为650 mg/L×5×103 L=6.5×5×102 g，其物质的量n(KCN)= ，使KCN完全转化为无毒物质应生成CO2、N2，整个过程中C元素化合价由+2价升高为+4价，N元素化合价由-3价升高为0价，Cl元素化合价由0价降低为-1价，根据氧化还原反应中电子转移守恒可知2n(Cl2)=50 mol×(4-2)+50 mol×[0-(-3)]，解得n(Cl2)=125 mol，其在标况下的体积V(Cl2)=22.4 L/mol×125 mol=2800 L。
（4）①在反应2NaClO3+4HCl=2ClO2 ↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl中，NaClO3作氧化剂，HCl为还原剂，参加反应的4个HCl中只有2个起还原剂作用，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：1。在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，在该反应中，NaClO3作氧化剂，Cl2为氧化产物，所以氧化性：NaClO3＞Cl2。
②将 转化为Cl-，Cl元素的化合价降低被还原，需要加入还原剂，几种物质中能作还原剂的是FeSO4和SO2，故答案为：AD。
（5）ClO2将H2O2氧化为O2，ClO2被还原为 ，同时产生H2O，根据电荷守恒可知缺项微粒是OH-，结合电子守恒、原子守恒及电荷守恒，可知配平后的化学方程式为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO +O2+2H2O。
【分析】（1）根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒书写。
（2）①依据题目信息和已知铁、铜盐的性质分析。
②依据得失电子守恒书写。
（3）①依据得失电子守恒和原子守恒配平。
②依据得失电子守恒计算。
（4）①在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；
②依据氧化还原反应中化合价有升必有降进行选择。
（5）根据电子守恒、原子守恒及电荷守恒配平。
20．【答案】（1）加快反应速率，使反应更充分
（2）4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl
（3）保护气，排出设备中的空气和水蒸气
（4）乙醚
（5）无必要，乙醚沸点远低于LiAlH4的分解温度，直接加热蒸发即可分离
（6）烧杯、漏斗、玻璃棒
（7）LiAlH4+4HCl=LiCl+AlCl3+4H2↑
【解析】【解答】(1)Schlesinger 中的反应器中附加电磁搅拌器，可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分，故答案为：加快反应速率，使反应更充分；(2)根据流程图，Schlesinger 的反应器中高纯度LiH粉末和无水AlCl3反应生成LiAlH4和LiCl，反应的化学反应方程式为4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl，故答案为：4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl；(3) 纯氢化铝锂在 120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应，采用 Schlesinger 时需要使用大量高纯度氩气，氩气性质稳定，可以用作保护气，排出设备中的空气和水蒸气，防止氢化铝锂遇水爆炸，故答案为：保护气，排出设备中的空气和水蒸气；(4)根据流程图，蒸发室中蒸发出来的物质中含有乙醚，为了降低成本，在 Schlesinger 工艺中乙醚可以循环使用，故答案为：乙醚；(5)乙醚沸点为 35℃，远低于LiAlH4的分解温度(130℃)，因此在蒸发室没有必要采用减压蒸发，故答案为：无必要，乙醚沸点远低于LiAlH4的分解温度，直接加热蒸发即可分离；(6)两种工艺均使用过滤器，中学实验室中过滤装置需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；(7) 氢化铝锂加热至 130℃时分解，在 120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应，使用氢化铝锂要注意安全，少量未反应完的氢化铝锂需要及时处理。其中一种处理方法是向其中缓慢加入适量的稀盐酸，待无气体放出后视为处理完全，氢化铝锂与盐酸反应放出氢气，反应的化学反应方程式为LiAlH4+4HCl=LiCl+AlCl3+4H2↑，故答案为：LiAlH4+4HCl=LiCl+AlCl3+4H2↑。
【分析】纯氢化铝锂的熔点 125℃，加热至 130℃时分解，在 120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应。根据施莱兴格(Schlesinger)法和高压合成法生产LiAlH4的流程，结合化学实验的基本操作和方法分析解答。
21．【答案】（1）或
（2）；；pH>6.0
（3）放水带走空气，减小吸滤瓶内气压；向布式漏斗中加蒸馏水，浸没固体，待液体流出后重复操作2~3次
（4）
（5）80；偏高
【解析】【解答】（1）浸液1含有偏铝酸钠，向“浸液1”中通入过量的，产生白色沉淀，离子方程式为{或 }；
（2）根据几种金属离子的氢氧化物沉淀的pH可知，铁离子转化为沉淀的pH比铜离子的低，故先得到“滤渣2”，则“滤渣3”的主要成分是，得到“滤渣2”和“滤渣3”的操作方法：分段调pH，调，得到，过滤，再调pH>6.0，得到，再过滤；
（3）①自来水带走空气，使吸滤瓶内气压减小，过滤速率较快，产品较干燥(溶剂挥发较快)；
②洗涤的操作是向布式漏斗中加蒸馏水，浸没固体，待液体流出后重复操作2~3次；
（4）已知试剂X为，“高温还原”时转化为和，该过程的化学方程式为；
（5）数据取平均值为20.00mL。关系式为，。。；若空气进入锥形瓶，则会氧化KI，发生的反应为，消耗硫代硫酸钠溶液体积偏大，测得结果偏高。
【分析】（1）偏铝酸钠与过量的反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠；
（2）根据几种金属离子的氢氧化物沉淀的pH判断；
（3）①相当于“抽滤”；
②洗涤的操作是向漏斗中加蒸馏水，浸没固体，待液体流出后重复操作2~3次；
（4）根据反应物和产物的化学式，利用电子得失守恒、原子守恒书写。
（5）数据取平均值，利用关系式计算。