1．(2020·豫北豫南聯(lián)考)《天工開物》中記載：凡銅供世用，出山與出爐只有亦銅。以爐甘石或倭鉛參合，轉(zhuǎn)色為黃銅，以砒霜等藥制煉為白銅，礬、硝等藥制煉為青銅。其中涉及的物質(zhì)中熔點最高的是( )
A．青銅 B．黃銅 C．赤銅 D．白銅
C [青銅(Cu—Sn合金)，黃銅(Cu—Zn合金)，赤銅為純銅，白銅(Cu—Ni合金)，純銅比合金銅熔點高。]
2．明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅……冷定，毀罐取出……即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是( )
A．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物
B．煤炭中起作用的主要成分是C
C．冶煉Zn的過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)
D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法
A [A項，由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物；B項，反應(yīng)中C作還原劑，則煤炭中起作用的主要成分是C；C項，碳酸鋅與碳在高溫下反應(yīng)生成鋅和一氧化碳，發(fā)生氧化還原反應(yīng)；D項，該反應(yīng)是利用碳還原碳酸鋅生成鋅單質(zhì)，屬于熱還原法。]
3．(2020·通州區(qū)模擬)向銅屑、稀鹽酸和鐵鹽的混合溶液中持續(xù)通入空氣可制備氯化銅。其反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A．Fe3＋對該反應(yīng)有催化作用
B．該過程中的Fe3＋可由Fe(NO3)3提供
C．可用K3[Fe(CN)6]溶液區(qū)分Fe2＋與Fe3＋
D．制備CuCl2的總反應(yīng)為2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O
B [依據(jù)題圖可知，Cu與Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋和Cu2＋，F(xiàn)e2＋與O2、HCl反應(yīng)生成Fe3＋與H2O，所以Fe3＋作催化劑，故A正確；Fe(NO3)3溶液為強酸弱堿鹽，NOeq \\al(－,3)酸性環(huán)境下能夠氧化Cu，本身被還原為NO，NO會引起空氣污染，故B錯誤；K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2＋反應(yīng)生成藍色沉淀，所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液區(qū)分Fe3＋與Fe2＋，故C正確；依據(jù)題圖可知，Cu與Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋和Cu2＋，F(xiàn)e2＋與O2、HCl反應(yīng)生成Fe3＋和H2O，將兩步反應(yīng)聯(lián)立得2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O，故D正確。]
4．如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的顏色變化，其中物質(zhì)a、b、c、d對應(yīng)的物質(zhì)正確的是( )
D [稀硫酸與Fe(OH)3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，稀硫酸遇酚酞溶液不變色，A、C項錯誤；稀硫酸與Fe2O3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，B項錯誤；稀硫酸與Cu(OH)2反應(yīng)得到的CuSO4溶液呈藍色，稀硫酸與Ba(NO3)2反應(yīng)得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸與FeO反應(yīng)得到的FeSO4溶液呈淺綠色，稀硫酸遇紫色石蕊溶液變紅，D項正確。]
5．鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，被大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，正確的是 ( )
A．此合金的熔點比鎂和鋁的熔點都高
B．此合金能全部溶解于稀鹽酸中
C．此合金能全部溶解于氫氧化鈉溶液中
D．此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小
B [鎂和鋁都可以與鹽酸反應(yīng)，故鎂鋁合金能全部溶解于稀鹽酸中。]
6．某同學(xué)利用下列實驗探究金屬鋁與銅鹽溶液的反應(yīng)。下列說法正確的是( )
A．由實驗1可以得出結(jié)論：金屬鋁的活潑性弱于金屬銅
B．實驗2中生成紅色物質(zhì)的離子方程式為Al＋Cu2＋===Al3＋＋Cu
C．溶液中陰離子種類不同是導(dǎo)致實驗1、2出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因
D．由上述實驗可推知：用砂紙打磨后的鋁片分別與H＋濃度均為0.2 ml·L－1的鹽酸和硫酸溶液反應(yīng)，后者更劇烈
C [A項，Al比Cu活潑，錯誤；B項，離子方程式電荷不守恒，錯誤；C項，比較實驗1、實驗2可知二者的不同之處為二者中分別含有SOeq \\al(2－,4)、Cl－，故二者現(xiàn)象不同是由于二者所含陰離子種類不同，正確；D項，由C項可知SOeq \\al(2－,4)能使反應(yīng)速率變慢，故Al與鹽酸反應(yīng)劇烈，錯誤。]
7．(2020·長沙長郡中學(xué)一模)實驗室利用廢棄舊電池的銅帽(Zn、Cu總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實驗過程如圖所示：
下列敘述錯誤的是 ( )
A．合理處理廢棄舊電池的銅帽既有利于節(jié)約資源，又有利于保護環(huán)境
B．“溶解”操作中可用酸性條件下不斷鼓入O2代替H2O2
C．加入鋅粉反應(yīng)的離子為Cu2＋
D．“過濾”操作后直接將溶液蒸發(fā)結(jié)晶、高溫灼燒得到ZnO
D [過濾后所得溶液中含有Na2SO4等溶質(zhì)，蒸發(fā)結(jié)晶得到的晶體不是Zn(OH)2，是ZnSO4和Na2SO4的混合物，不能得到純凈的ZnO，D項錯誤。]
8．(2020·荊州模擬)某同學(xué)對Cu的常見化合物的性質(zhì)進行實驗探究，探究的問題和過程如下：
(1)為探究不同價態(tài)銅的穩(wěn)定性，進行如下實驗：
①將CuO粉末加熱至1 000 ℃以上完全分解成紅色的Cu2O粉末，該實驗說明：在高溫條件下，＋1價Cu比＋2價Cu更 (填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。
②向Cu2O中加適量稀硫酸，得到藍色溶液和一種紅色固體，該反應(yīng)的離子方程式為 ，由此可知，在酸性溶液中，＋1價Cu比＋2價Cu更 (填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。
③向Cu2O中加適量稀硝酸，反應(yīng)的離子方程式為
。
(2)為了探究氨氣能否和氫氣一樣還原CuO，他根據(jù)所提供的下列裝置進行實驗(夾持裝置未畫)，裝置A產(chǎn)生氨氣，按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→ → → → → → →h。
①實驗結(jié)束后，裝置B中固體由黑色變?yōu)榧t色，裝置E中收集到無色無味的氣體，在空氣中無顏色變化，點燃的鎂條可以在其中燃燒，則B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
②裝置C中的球形裝置的作用是 。
[答案] (1)①穩(wěn)定 ②Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O 不穩(wěn)定
③3Cu2O＋14H＋＋2NOeq \\al(－,3)===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O
(2)g f b c d e(bc可互換)
①3CuO＋2NH3eq \(=====,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O ②防倒吸
9．某同學(xué)通過如下流程制備氧化亞銅：
已知：CuCl難溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
下列說法不正確的是 ( )
A．步驟②中的SO2可用Na2SO3替換
B．步驟③中為防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗滌
C．步驟④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CuCl＋2OH－eq \(=====,\s\up7(△))Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．如果Cu2O試樣中混有CuCl和CuO雜質(zhì)，用足量稀硫酸與Cu2O試樣充分反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)前、后固體質(zhì)量可計算試樣純度
D [試樣用足量稀硫酸溶解后，得到的固體中有CuCl和Cu，無法計算其中Cu的質(zhì)量，故無法計算試樣純度。]
10．(2019·全國卷Ⅲ)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：
相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1 ml·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：
(1)“濾渣1”含有S和 ；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式：
。
(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是 。
(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為 ～6之間。
(4)“除雜1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“濾渣3”的主要成分是 。
(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度過高，Mg2＋沉淀不完全，原因是
。
(6)寫出“沉錳”的離子方程式：
。
(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNixCyMnzO2，其中Ni、C、Mn的化合價分別為＋2、＋3、＋4。當(dāng)x＝y(tǒng)＝eq \f(1,3)時，z＝ 。
[解析] (1)硫化錳礦及二氧化錳粉末中加入硫酸后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)：MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O，故濾渣1的主要成分為S和SiO2(不溶性硅酸鹽)。
(2)Fe2＋沉淀完全時，Mn2＋已經(jīng)開始沉淀，故加入MnO2是為了將溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，便于除去。
(3)除去Fe3＋及Al3＋，應(yīng)使二者沉淀完全，故pH應(yīng)大于4.7。
(4)鋅和鎳的硫化物都難溶于水，故“濾渣3”的主要成分為ZnS、NiS。
(5)“除雜1”步驟結(jié)束后，雜質(zhì)金屬陽離子只有Mg2＋，加入MnF2形成MgF2沉淀而除去Mg2＋，若溶液酸度過高，H＋濃度偏大，則F－與H＋結(jié)合形成HF，使MgF2沉淀溶解平衡正向移動而重新溶解。
(6)“沉錳”時加入NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)：Mn2＋＋2HCOeq \\al(－,3)===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O。
(7)根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0的原則，求得z＝eq \f(1,3)。
[答案] (1)SiO2(不溶性硅酸鹽) MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O (2)將Fe2＋氧化為Fe3＋ (3)4.7 (4)NiS和ZnS (5)F－與H＋結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，MgF2Mg2＋＋2F－平衡向右移動 (6)Mn2＋＋2HCOeq \\al(－,3)===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O
(7)eq \f(1,3)
11．(2020·開封模擬)鈉離子電池由于成本低、資源豐富，成為取代鋰離子電池在大規(guī)模儲能領(lǐng)域應(yīng)用的理想選擇。作為鈉離子電池的正極材料之一，束狀碳包覆K3V2(PO4)3納米線電極材料成為關(guān)注焦點之一。其制備工藝流程如圖：
【資料】
①石煤的主要成分為V2O3，含有Al2O3、CaO、Fe2O3等雜質(zhì)。
②＋5價釩在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如下表。
(1)K3V2(PO4)3中V的化合價為 。
(2)焙燒時，向石煤中加生石灰，將V2O3轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2。焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(3)加入的草酸晶體是過量的，其中只有eq \f(1,3)的草酸為還原劑，將VOeq \\al(－,3)還原成VO2＋，eq \f(2,3)的草酸以C2Oeq \\al(2－,4)的形式存在，此過程中反應(yīng)的離子方程式為
。
(4)“氬氣中煅燒”時，氬氣的作用是 。
(5)某工廠利用上述工藝流程，用10 t石煤生產(chǎn)束狀碳包覆K3V2(PO4)3納米線0.8064 t，若整個過程中釩的總回收率為80%，則石煤中釩元素的質(zhì)量分數(shù)為 。
[解析] 石煤的主要成分為V2O3，含有Al2O3、CaO、Fe2O3等雜質(zhì)，在空氣中焙燒，生成Ca(VO3)2，固體進行酸浸，生成Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、VOeq \\al(＋,2)等，加入萃取劑將含VOeq \\al(＋,2)的物質(zhì)萃取，然后進行反萃取操作將含VOeq \\al(＋,2)的物質(zhì)提純，向所得溶液中加入沉淀劑生成NH4VO3，NH4VO3與KOH、H3PO4反應(yīng)后得到棕紅色透明含VOeq \\al(－,3)溶液，然后向溶液中加入過量草酸晶體發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將VOeq \\al(－,3)還原成VO2＋，然后進行干燥，將固體在氬氣中煅燒制備束狀碳包覆K3V2(PO4)3納米線。
(3)只有eq \f(1,3)的草酸為還原劑，草酸被氧化為CO2，并將VOeq \\al(－,3)還原成VO2＋，eq \f(2,3)的草酸以C2Oeq \\al(2－,4)的形式存在，根據(jù)氧化還原轉(zhuǎn)移電子守恒、電荷守恒以及原子守恒可知該離子反應(yīng)方程式為：2H＋＋2VOeq \\al(－,3)＋3H2C2O4·2H2O===2VO2＋＋2C2Oeq \\al(2－,4)＋2CO2↑＋10H2O。
(5)根據(jù)V元素守恒可得
eq \f(10t×ω×80%,51)＝eq \f(2×0.806 4 t,504)，ω＝2.04%。
[答案] (1)＋3 (2)CaO＋O2＋V2O3eq \(=====,\s\up7(△))Ca(VO3)2
(3)2H＋＋2VOeq \\al(－,3)＋3H2C2O4·2H2O===2VO2＋＋2C2Oeq \\al(2－,4)＋2CO2↑＋10H2O
(4)防止K2V2(PO4)3被氧化 (5)2.04%
選項
物質(zhì)a
物質(zhì)b
物質(zhì)c
物質(zhì)d
A
Cu2(OH)2CO3
Ba(OH)2
Fe(OH)3
酚酞溶液
B
CuO
NaAlO2
Fe2O3
紫色石蕊溶液
C
CuO
BaCl2
FeO
酚酞溶液
D
Cu(OH)2
Ba(NO3)2
FeO
紫色石蕊溶液
金屬離子
Mn2＋
Fe2＋
Fe3＋
Al3＋
Mg2＋
Zn2＋
Ni2＋
開始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
pH
4～6
6～8
主要離子
VOeq \\al(＋,2)
VOeq \\al(－,3)

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