- 常见金属的活动性顺序及其应用
- 共63题
10.软锰矿（主要成分为MnO2）可用于制备锰及其化合物。
（1）早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4，再利用铝热反应原理制得锰，该铝热反应的化学方程式为 。
（2）现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示：
下表为t℃时，有关物质的pKsp（注：pKsp =－lgKsp）。
软锰矿还原浸出的反应为：
12MnO2 + C6H12O6 + 12H2SO4＝12MnSO4 + CO2↑+18H2O
①该反应中，还原剂为_______。写出一种能提高还原浸出速率的措施： 。
②滤液1的pH （填“＞”、“＜”或“＝”）MnSO4浸出液的pH。
③加入MnF2的主要目的是除去 （填Ca2+、Fe3+或Cu2+）
（3）由MnSO4制取MnCO3往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液，，该反应的离子方程式为_________________________；若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液，还会产生Mn(OH)2，可能的原因有：MnCO3(s) + 2OH－(aq) 
正确答案
（1）8Al + 3Mn3O4
（2）①C6H12O6 升高反应温度（或将软锰矿研细等其他合理答案）②＞③Ca2+（3）Mn2+ + 2HCO3-＝MnCO3↓+ H2O + CO2↑ 100
解析
（1）高温下，Al和Mn3O4发生铝热反应生成Mn，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式为8Al + 3Mn3O4
（2）软锰矿还原浸出得到硫酸锰溶液，说明浸取液为稀硫酸，同时溶液中还含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等杂质，调节溶液的pH，Fe（OH）3的PKsp为37.4与其它离子相比最大，调节pH可以将 Fe（OH）3沉淀下来，向滤液中加入硫化铵，CuS的pKsp为35.2，可以将铜离子形成硫化物沉淀下来，再加入MnF2，形成CaF2沉淀，除去Ca2+，最后对得到的含有锰离子的盐电解，可以得到金属锰，
①软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2+C6H12O6+12H2SO4═12MnSO4+6CO2↑+18H2O，该反应中，Mn元素化合价由+4价变为+2价、C元素化合价由0价变为+4价，失电子化合价升高的反应物是还原剂，所以C6H12O6为还原剂；反应物接触面积越大、温度越高反应速率越快，所以能提高还原浸出速率的措施：升高反应温度或将软锰矿研细等；
②软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2+ C6H12O6+12H2SO4＝12MnSO4+CO2↑+18H2O，溶液呈强酸性，还原浸出液中含有Mn2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+，此时未形成沉淀， pKsp=-1gKsp，pKsp越大，沉淀溶解平衡常数越小，滤液1为形成Fe（OH）3沉淀，pKsp=-1gKsp=37.4，Ksp=10-37.4，Ksp=c（Fe3+）×c3（OH-）=10-37.4，c（OH-）≈10-10，c（H+）=1×10-4mol/L，pH=4，所以滤液1的pH大于MnSO4浸出液的pH=4才能形成氢氧化铁沉淀，故答案为：＞；
③CaF2难溶于水，滤液2中含有Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-，加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀，除去Ca2+；
（3）锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、水和二氧化碳气体，离子方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑；
由MnCO3（s） + 2OH－（aq）
K＝
考查方向
本题主要考查化工流程、氧化还原反应、合金及其他金属难溶电解质的溶解平衡等相关知识。
解题思路
学会找关键词、关键数据、关键反应等题供的重要信息。把每一个流程分析透彻是得分的关键。比如该题流程中的调节PH的目的是将铁离子和铜离子转化成氢氧化物沉淀；加入MnF2，形成CaF2沉淀，除去Ca2+等。
易错点
审题不清、甚至题目都没看懂；每一步骤发生的反应及其变化分析不清。
知识点
10.钼（Mo)是一种过渡金属元素，通常用作合金及不镑钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备 金属钼的主要流程图，已知钼酸难溶于水。
正确答案
（1）2MoS2＋7O2
（2）MoO3＋2NH3·H2O=(NH4)2MoO4↓＋2H2O
（3）CD 2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
（4）烧杯、漏斗、玻璃棒
（5）41.1
解析
（1）二硫化钼与氧气在高温下反应生成三氧化钼和二氧化硫，所以反应方程式为：2MoS2＋7O2
（2）由流程中信息可知MoO3是酸性氧化物，与NH3·H2O反应生成难溶性盐和水，所以反应方程式为：MoO3＋2NH3·H2O=(NH4)2MoO4↓＋2H2O；
（3）由于酸性H2SO3大于H2CO３、所以H2SO3可以与HCO
（4）操作1和操作2都是分离固体与液体混合物，都是过滤操作，所以需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；
（5）根据反应方程式知，1 mol甲烷完全反应生成4 mol还原性气体，而：3CO＋MoO3
考查方向
以化工生产中制备金属钼的流程图为载体，考查化学方程式、离子方程式的书写以及离子的共存的判断；通过实验基本操作考查实验仪器的使用，利用守恒法和关系式法进行简计算。
解题思路
（1）二硫化钼与氧气在高温下反应生成三氧化钼和二氧化硫。
（2）由流程中信息可知MoO3是酸性氧化物，与NH3·H2O反应生成难溶性盐和水；
（3）由于酸性H2SO3大于H2CO３、所以H2SO3可以与HCO
（4）操作1和操作2都是分离固体与液体混合物，都是过滤操作。
（5）根据反应方程式知，1 mol甲烷完全反应生成4 mol还原性气体，而：
易错点
（1）不注意对方程式配平；（2）没有捕捉图中信息，(NH4)2MoO4是沉淀，漏写沉淀符号；（3）没有理解弱酸的平衡常数与酸性强弱的关系致错，由于通人少量二氧化硫，所以只能完成亚硫酸的第一步电离过程；（4）不了解操作1和操作2的分离实质；（5）不能利用守恒法和关系式法进行简计算
知识点
20．已知：Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2/L2，Ksp(MnS)=2.6×10-13mol2/L2。工业生产中常用MnS作为沉淀剂，除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+MnS(s)=CuS(s)+Mn2+(aq)，下列说法错误的是
正确答案
解析
A.MnS是固体，所以增大使用量，平衡不移动，因此MnS使用量越大，不能增大废水中的Cu2+的去除率，A错误；B.当废水中的Cu2+浓度小于10-5时，就可以看作沉淀完全，B正确；C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，溶液中铜离子浓度增大，平衡正向移动，所以c(Mn2＋)变大，C正确。D.该反应的平衡常数K＝
考查方向
解题思路
A.MnS是固体，所以增大使用量，平衡不移动。B.当废水中的Cu2+浓度小于10-5时，就可以认为沉淀完全，C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，溶液中铜离子浓度增大，平衡正向移动，所以c(Mn2＋)变大。D.该反应的平衡常数K＝
易错点
固体的浓度是一个常数.改变固体或纯液体的量不会影响化学平衡、当废水中的Cu2+浓度小于10-5时，就可以认为沉淀完全。
知识点
20．铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备（K2Cr2O7）的工艺如下（部分操作和条件略）。
已知：①NaFeO2遇水强烈水解 ②Cr2O72－+H2O
请根据题意回答下列问题：
（1）煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是____________________；
（2）滤液1的溶质除Na2CrO4外，还含有_____（填化学式，下同），滤渣1的成分是
______。
（3）向滤液2中继续加入醋酸调pH＜5，其目的是_________________________。
（4）酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72－变成蓝色的CrO5，其分子结构为
可用来检验Cr2O72－的存在。写出反应的离子方程式_________________________，该反应________（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。
（5）称取重铬酸钾试样5.00g配成250mL溶液，取出25mL，加入10mL 2mol·L－1 H2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），加入几滴________溶液做指示剂，用0.30mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32－＝2I－+S4O62－）。若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为___________。（保留3位有效数字，K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol）
正确答案
(1)．4FeO•Cr2O3＋20NaOH＋7O2
(2)．NaAlO2、NaOH MgO、Fe(OH)3
(3)．加入酸，c(H+)增大，Cr2O72-＋H2O
(4)．Cr2O72-＋4H2O2＋2H＋＝2CrO5＋5H2O ；不属于
(5)．淀粉 88.2%
解析
(1)．煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是：4FeO•Cr2O3＋20NaOH＋7O2
(2)．滤液1的溶质除Na2CrO4外，还含有NaAlO2、NaOH，滤渣1的成分是MgO、Fe(OH)3；
(3)．向滤液2中继续加入醋酸调pH＜5，其目的是加入酸，c(H+)增大，Cr2O72-＋H2O
(4)．酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72－变成蓝色的CrO5，其分子结构为
(5)．称取重铬酸钾试样5.00g配成250mL溶液，取出25mL，加入10mL 2mol·L－1 H2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），重铬酸钾氧化碘离子，生成单质碘，加入几滴淀粉溶液做指示剂，用0.30mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32－＝2I－+S4O62－）。Cr2O72-+6I-+14H＋＝2Cr3++7H2O+3I2，由此可得：
Cr2O72- ~~~ 3I2 ~~~ 6S2O32－
1 6
1.5mmol 0.30mol·L－1×30.00mL
所得产品中重铬酸钾的质量为1.5×10-3×294×10=4.41g，所得产品中重铬酸钾的纯度为(4.41g/5g)×100%=88.2%。
考查方向
解题思路
铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，通入O2，加入NaOH，发生反应：
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、4FeO•Cr2O3＋20NaOH＋7O2
易错点
本题考查了物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，题干信息的分析理解，操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键，题目难度大。
知识点
6. 下列铁制品（铁钉或钢铁管道）易被腐蚀的是
A
B
C
D
正确答案
解析
A、为电解池，铁为阴极，受保护，不发生反应；
B、为原电池，镁为负极，铜铁输水管为正极，受保护，不发生反应；
C、锌比铁活泼，形成原电池，锌为负极，铁为正极，受保护，不发生反应；
D、铁的活动性比铜弱，铁为负极，发生反应，易被腐蚀，所以答案为D。
考查方向
解题思路
本题考查了金属的腐蚀与防护，明确原电池原理是解本题关键，作原电池负极或电解池阳极的金属易被腐蚀，作原电池正极或电解池阴极的金属被保护。能构成原电池且作原电池负极的铁易被腐蚀，且温度越高，反应速率越大，据此分析解答。
易错点
1、作电解池阳极的金属易被腐蚀。
2、能构成原电池且作原电池负极的铁易被腐蚀。
知识点
12.A1／MnO4–电池是一种高能电池，以Ga2O3为缓蚀剂，其示意图如图所示。已知电池总反应为Al+ MnO4–+2H2O=Al(OH)4-+MnO2。下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
A．电池工作时，K+向正极移动，A错误；
B．电池工作时，Al电极的电极反应式：Al+4OH–-3e- = Al(OH)4-，氢氧根离子减少，周围溶液pH减小，B错误；
C．正极反应MnO4–得电子，电极反应式为：MnO4–+2H2O+3e一= MnO2+4OH–，C正确；
D．电池工作时，电子由Al经外电路流向Ni，D错误。
故选C。
考查方向
解题思路
A1/MnO4–电池是一种高能电池，以Ga2O3为缓蚀剂。已知电池总反应为Al+ MnO4–+2H2O=Al(OH)4-+MnO2。Al为负极，失去电子，生成Al(OH)4-；Ni为正极，MnO4–得到电子，生成MnO2；
易错点
D中注意电池工作时电子由Al经外电路流向Ni。
知识点
9．下列各组离子可以大量共存的是
正确答案
考查方向
解题思路
A. 遇酚酞变红的溶液含有OH-
B. 常温下Kw/c(H+)＝1×10-13mol/L的溶液中, Kw/c(H+)＝c(OH-)
C. 水电离出的c(H+)＝10-10mol/L的溶液即显酸性又显碱性。
D.AlCl3溶液中铝离子水解显酸性。
易错点
Kw/c(H+)＝1×10-13mol/L的溶液中, Kw/c(H+)＝c(OH-)
水电离出的c(H+)＝10-10mol/L的溶液即显酸性又显碱性
知识点
13.还原沉淀法是处理含铬（含Cr2O72－和CrO42－）工业废水的常用方法，过程如下：
已知转化过程中的反应为2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) 
正确答案
解析
A．CrO42﹣为黄色的，Cr2O72﹣为橙色的，如果2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) 
B．在1L废水中+6价的Cr的物质的量为n(Cr)=28.6g÷52g/mol =0.55mol，根据氧化还原反应中电子得失数目相等可得，n(FeSO4·7H2O)=3×0.55mol=1.65mol，m(FeSO4·7H2O) = 1.65mol×278g/mol=458.7g，B错误；
C．2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) 
c(CrO42-)={(28.6÷52)÷11}mol/L=0.05mol/L，c(Cr2O72-)=(11÷2)×c(CrO42-)=0.25mol/L，代入该平衡常数表达式中可得c(H+)=10-6mol/L，所以pH=6，C正确；
D．c(Cr3+)·c3(OH-)=1×10﹣32，c3(OH-)=1×10﹣32÷1×10﹣5=1×10﹣27，所以c(OH-)=1×10﹣9，c(H+)=1×10﹣14÷1×10﹣9=1×10﹣5，pH=5，D正确。
故选B。
考查方向
解题思路
A．CrO42﹣为黄色的，Cr2O72﹣为橙色的，如果2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) 
B．在1L废水中+6价的Cr的物质的量为n(Cr)=28.6g÷52g/mol =0.55mol，根据氧化还原反应中电子得失数目相等可得，n(FeSO4·7H2O)=3×0.55mol=1.65mol，m(FeSO4·7H2O) = 1.65mol×278g/mol=458.7g；
C．2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) 
c(CrO42-)={(28.6÷52)÷11}mol/L=0.05mol/L，c(Cr2O72-)=(11÷2)×c(CrO42-)=0.25mol/L，代入该平衡常数表达式中可得c(H+)=10-6mol/L，所以pH=6；
D．c(Cr3+)·c3(OH-)=1×10﹣32，c3(OH-)=1×10﹣32÷1×10﹣5=1×10﹣27，所以c(OH-)=1×10﹣9，c(H+)=1×10﹣14÷1×10﹣9=1×10﹣5，pH=5。
易错点
本题考查难溶电解质的溶解平衡，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握相关计算公式的运用，难度中等。
知识点
某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。
实验操作和现象：
28.现象i 中的白雾是______________，形成白雾的原因是_____________。
29.分析现象ii，该小组探究黄色气体的成分，实验如下：
a．加热FeCl3·6H2O，产生白雾和黄色气体。
b．用KSCN 溶液检验现象ii 和a 中的黄色气体，溶液均变红。
通过该实验说明现象ii 中黄色气体含有____________________。
30.除了氯气可使B 中溶液变蓝外，推测还可能的原因是：
①实验b 检出的气体使之变蓝，反应的离子方程式是____________。实验证实推测成立。
②溶液变蓝的另外一种原因是：在酸性条件下，装置中的空气使之变蓝。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是___________。
31.为进一步确认黄色气体是否含有 Cl2，小组提出两种方案，无证实了Cl2的存在。
方案 1：在A、B 间增加盛有某种试剂的洗气瓶C 。
方案 2：将B 中KI－淀粉溶液替换为NaBr 溶液；检验 Fe 2+ .
现象如下：
方案 1 ：B 中溶液变为蓝色
方案 2 ：B 中溶液呈浅橙红色；未检出Fe 2+
①方案1 的C 中盛放的试剂是 。
②方案2 中检验 Fe 2+的原因是 。
③综合方案1、2 的现象，说明选择NaBr 溶液的依据是 。
32.将A 中产物分离得到Fe2O3和MnCl2，A 中产生Cl2的化学方程式是 。
正确答案
HCl 小液滴FeCl3·6H2O 受热水解，生成HCl 气体，同时受热失去结晶水，HCl和H2O 结合形成盐酸小液滴
解析
考查盐类水解的应用，注意说明盐酸小液滴中HCl 和H2O 的来源即可。
考查方向
本题主要考查了氯气的实验室制法及其综合运用、盐类水解的应用、陌生方程式的书写。
解题思路
说明盐酸小液滴中HCl 和H2O 。
易错点
Br-不会被Fe3+氧化为Br2、陌生方程式的书写。
正确答案
FeCl3
解析
Fe3+可以使KSCN 溶液变红，注意书写的是黄色气体，写FeCl3，不要写Fe3+。
考查方向
本题主要考查了氯气的实验室制法及其综合运用、盐类水解的应用、陌生方程式的书写。
解题思路
Fe3+可以使KSCN 溶液变红。
易错点
Br-不会被Fe3+氧化为Br2、陌生方程式的书写。
正确答案
①2Fe3++2I-=2Fe2++I2
②另取一支试管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入几滴HCl 溶液，在空气中放置。
观察一段时间后溶液是否变蓝。
解析
①检验出来的气体中含有FeCl3，书写Fe3+和I-的方程式即可。
②直接在装置上进行修改，需要除去Cl2 和Fe3+的干扰才能检验酸性情况下的O2 影响，无法进行操作。所以最好另取溶液对酸性情况下氧气的影响进行检验。因为原题中存在HCl 气体，所以酸化最好选用盐酸。
考查方向
本题主要考查了氯气的实验室制法及其综合运用、盐类水解的应用、陌生方程式的书写。
解题思路
①检验出来的气体中含有FeCl3。
②直需要除去Cl2 和Fe3+的干扰才能检验酸性情况下的O2 影响，
易错点
Br-不会被Fe3+氧化为Br2、陌生方程式的书写。
正确答案
①饱和NaCl 溶液
②排除Fe3+将Br-氧化成Br2 的可能性。
③Br-可以被Cl2 氧化成Br2，但不会被Fe3+氧化为Br2。
解析
①方案1 思路：除去Cl2 中的FeCl3 和O2(H+)，若仍能观察到B 中溶液仍变为蓝色，则证明原气体中确实存在Cl2。所以C 中盛放的试剂是用来除去FeCl3 和O2(H+)而不除Cl2 的。使用饱和NaCl 溶液，可以让FeCl3 溶解，并且除去O2 影响过程中提供酸性的HCl 气体，从而排除两个其他影响因素。
②方案2 思路：若B 中观察到浅橙红色，则证明有物质能够将Br-氧化成Br2，若未检查到Fe2+，则证明是Cl2 氧化的Br－，而不是Fe3+。另外，因为还原剂用的不是I-，可不用考虑O2(H+)的影响问题。
③NaBr 比KI-淀粉溶液好的原因，在于Fe3+能氧化I-对检验Cl2 产生干扰，而Fe3+不会氧化Br-，不会产生干扰。另外，最好请熟记氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2，在大量离子反应和实验探究题目中会有涉及。
考查方向
本题主要考查了氯气的实验室制法及其综合运用、盐类水解的应用、陌生方程式的书写。
解题思路
①方案1 思路：除去Cl2 中的FeCl3 和O2(H+)，若仍能观察到B 中溶液仍变为蓝色，则证明原气体中确实存在Cl2。
②方案2 思路：若B 中观察到浅橙红色，则证明有物质能够将Br-氧化成Br2，若未检查到Fe2+，则证明是Cl2 氧化的Br－，而不是Fe3+。
③Fe3+能氧化I-对检验Cl2 产生干扰
易错点
Br-不会被Fe3+氧化为Br2、陌生方程式的书写。
正确答案
3MnO2+4FeCl3·6H2O==(带加热符号)2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O
解析
陌生方程式的书写，注意各物质的配平系数。3MnO2+4FeCl3·6H2O==(带加热符号)2Fe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O。
考查方向
本题主要考查了氯气的实验室制法及其综合运用、盐类水解的应用、陌生方程式的书写。
解题思路
各物质的配平系数。
易错点
Br-不会被Fe3+氧化为Br2、陌生方程式的书写。
7．通常用于金属制品表面防腐的“银粉”，实际上是下列哪种金属的粉末
正确答案
解析
A．Al是银白色金属，表面可以形成一层致密的氧化膜，阻碍铝被进一步氧化，是常用于金属制品表面防腐的“银粉”，A正确；
B．Mg是银白色金属，易被空气中氧气氧化，不能用于金属制品表面防腐，B错误；
C．Cu是紫红金属，可以和空气中氧气、二氧化碳、水反应生成铜锈，不能用于金属制品表面防腐，C错误；
D．Au是金黄色金属，在空气中不能被氧化，但价格昂贵，不用于金属制品表面防腐，D错误；
故选A。
考查方向
解题思路
A．Al是银白色金属，表面可以形成一层致密的氧化膜，阻碍铝被进一步氧化；
B．Mg是银白色金属，易被空气中氧气氧化；
C．Cu是紫红金属，可以和空气中氧气、二氧化碳、水反应生成铜锈；
D．Au是金黄色金属，在空气中不能被氧化，但价格昂贵；
易错点
Mg也是银白色金属，但易被空气中氧气氧化，不能用于金属制品表面防腐，
知识点
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