化學(xué)十三 鐵、銅及其化合物

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1、專題十三鐵、銅及其化合物高考化學(xué)高考化學(xué)(課標(biāo)專用)考點(diǎn)一鐵及其化合物考點(diǎn)一鐵及其化合物1.(2018課標(biāo),7,6分)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬,其流程如下:下列敘述錯(cuò)誤的是()A.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B.從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC.“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+D.上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉五年高考A A組組統(tǒng)一命題統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組課標(biāo)卷題組答案答案D本題考查工藝流程分析,鋁、鐵、鋰的化合物的性質(zhì)等。合理處理廢舊電池可回收有關(guān)金屬,達(dá)到資源再利用的目的,

2、同時(shí)有利于環(huán)境保護(hù),A項(xiàng)正確;由流程圖可知,“正極片”中含有的金屬元素有Al、Fe、Li,B項(xiàng)正確;LiFePO4中鐵元素的化合價(jià)為+2價(jià),在H2SO4、HNO3作用下轉(zhuǎn)化為Fe3+,經(jīng)堿液處理形成Fe(OH)3沉淀,C項(xiàng)正確;Li2CO3難溶于水,而Li2SO4可溶于水,故不能用Na2SO4代替Na2CO3,D錯(cuò)誤。審題方法審題方法以元素化合物的性質(zhì)為依據(jù),分析流程中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。2.(2014課標(biāo),8,6分,0.786)化學(xué)與社會(huì)、生活密切相關(guān)。對(duì)下列現(xiàn)象或事實(shí)的解釋正確的是()選項(xiàng)現(xiàn)象或事實(shí)解釋A.用熱的燒堿溶液洗去油污Na2CO3可直接與油污反應(yīng)B.漂白粉在空氣中久置變質(zhì)漂白粉中的Ca

3、Cl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3C.施肥時(shí),草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會(huì)降低肥效D.FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作FeCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅答案答案C生活中常用熱的純堿溶液洗去油污,其原因不是Na2CO3與油污直接發(fā)生反應(yīng),而是純堿水解使溶液呈堿性,油污在堿性條件下水解生成可溶于水的高級(jí)脂肪酸鹽和甘油,A錯(cuò)誤;漂白粉在空氣中久置變質(zhì),是因?yàn)榘l(fā)生了反應(yīng):Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO,2HClO2HCl+O2,B錯(cuò)誤;K2CO3與NH4Cl混合使用,因發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)生成NH

4、3而降低肥效,C正確;FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作的反應(yīng)原理是2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2。關(guān)聯(lián)知識(shí)關(guān)聯(lián)知識(shí)1.鹽類水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.FeCl3溶液與金屬銅的反應(yīng)。拓展延伸拓展延伸CO2通入CaCl2溶液中不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。3.(2018課標(biāo),26,14分)我國(guó)是世界上最早制得和使用金屬鋅的國(guó)家。一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:相關(guān)金屬離子c0(Mn+)=0.1molL-1形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開(kāi)始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH

5、2.88.38.29.4回答下列問(wèn)題:(1)焙燒過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有;氧化除雜工序中ZnO的作用是,若不通入氧氣,其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為;沉積鋅后的電解液可返回工序繼續(xù)使用。答案答案(1)ZnS+O2ZnO+SO2(2)PbSO4調(diào)節(jié)溶液的pH無(wú)法除去雜質(zhì)Fe2+(3)Cd2+ZnCd+Zn2+(4)Zn2+2e-Zn溶浸解析解析本題考查元素化合物知識(shí)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。(1)高溫焙燒,金屬硫化物轉(zhuǎn)化為金屬氧化物和二氧化硫氣體。(2)Pb

6、SO4難溶于水;氧化除雜工序中通入O2,可將鐵元素完全轉(zhuǎn)化為Fe3+,加入ZnO調(diào)節(jié)溶液pH為2.86.2,保證Fe3+被完全除去。(3)還原除雜工序中鋅粉可置換出金屬Cd。(4)電解硫酸鋅溶液時(shí),陰極反應(yīng)式為Zn2+2e-Zn,陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O-4e-O2+4H+,沉積鋅后的電解液中主要含硫酸,可返回溶浸工序繼續(xù)使用。4.(2017課標(biāo),27,14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來(lái)制備。工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中,鐵的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知,當(dāng)鐵的浸出率為7

7、0%時(shí),所采用的實(shí)驗(yàn)條件為。(2)“酸浸”后,鈦主要以TiOC形式存在,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式。(3)TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:溫度/3035404550TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率/%9295979388分析40時(shí)TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因。(4)Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4,其中過(guò)氧鍵的數(shù)目為。(5)若“濾液”中c(Mg2+)=0.02molL-1,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.010-5molL-1,此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?(列式計(jì)算)。FePO4、Mg3(

8、PO4)2的Ksp分別為1.310-22、1.010-24。(6)寫出“高溫煅燒”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式。答案答案(1)100、2h,90、5h(2)FeTiO3+4H+4Cl-Fe2+TiOC+2H2O(3)低于40,TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過(guò)40,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全時(shí),c(P)=molL-1=1.310-17molL-1,c3(Mg2+)c2(P)值為0.013(1.310-17)2=1.710-40Cu2+,沒(méi)有黑色固體出現(xiàn);C項(xiàng),用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔

9、在酒精燈上加熱,鋁箔表面的鋁和空氣中的氧氣反應(yīng)生成Al2O3,Al2O3熔點(diǎn)高,包裹著熔化的鋁,熔化后的液態(tài)鋁不會(huì)滴落下來(lái);D項(xiàng),將0.1molL-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明NaOH已反應(yīng)完全,再滴加0.1molL-1CuSO4溶液,白色沉淀變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀,說(shuō)明Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小。關(guān)聯(lián)知識(shí)關(guān)聯(lián)知識(shí)Mg(OH)2(s)+Cu2+(aq)Cu(OH)2(s)+Mg2+(aq),Cu(OH)2比Mg(OH)2更難溶。溫馨提示溫馨提示A選項(xiàng)中涉及Fe參與的氧化還原反應(yīng),要注意Fe是否過(guò)量。3.(2017課標(biāo),27,15分)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料

10、,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:回答下列問(wèn)題:(1)步驟的主要反應(yīng)為:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是。(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是,濾渣2的主要成分是及含硅雜質(zhì)。(3)步驟調(diào)濾液2的pH使之變(填“大”或“小”),原因是(用離子方程式表示)。(4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到(填標(biāo)號(hào))得到的K2Cr2O7固

11、體產(chǎn)品最多。a.80b.60c.40d.10步驟的反應(yīng)類型是。(5)某工廠用m1kg鉻鐵礦粉(含Cr2O340%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品m2kg,產(chǎn)率為。答案答案(1)27陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng)(2)FeAl(OH)3(3)小2Cr+2H+Cr2+H2O(4)d復(fù)分解反應(yīng)(5)100%解析解析(1)FeOCr2O3是還原劑,氧化產(chǎn)物為Na2CrO4和Fe2O3,每摩爾FeOCr2O3參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移7mol電子,而NaNO3是氧化劑,還原產(chǎn)物為NaNO2,每摩爾NaNO3參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子,根據(jù)得失電子守恒可知,FeOCr2O3和NaNO3的系數(shù)比為27;陶瓷在高溫下會(huì)與

12、Na2CO3反應(yīng),故熔融時(shí)不能使用陶瓷容器。(2)步驟中反應(yīng)產(chǎn)生了不溶于水的Fe2O3,故濾渣1的主要成分是Fe2O3,則含量最多的金屬元素是鐵元素;調(diào)節(jié)pH=7后,Al3+水解產(chǎn)生Al(OH)3沉淀,故濾渣2中除了含硅雜 質(zhì) 外 還 有 A l(O H)3。(3)分析知濾液2中的主要成分是Na2Cr,濾液3中的主要成分應(yīng)為Na2Cr2O7,則第步調(diào)節(jié)pH的作用是使Na2Cr轉(zhuǎn)化為Na2C r2O7,離子方程式為2Cr+2 H+Cr2+H2O,由此可知應(yīng)調(diào)節(jié)pH使之變小。(4)由溶解度曲線圖可知,應(yīng)選擇K2Cr2O7溶解度最小且小于溶液中其他溶質(zhì)溶解度的溫度范圍,故選d,此時(shí)得到的K2Cr2O

13、7固體最多;步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KCl+Na2Cr2O7K2Cr2O7+2NaCl,該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)。(5)樣品中Cr2O3的質(zhì)量為(m140%)kg,則生成K2Cr2O7的理論質(zhì)量為(m140%)kg,則產(chǎn)率為m2kg(m1kg40%)100%=100%。思路梳理思路梳理關(guān)于無(wú)機(jī)化工流程圖題目的解題思路1.粗讀題干,挖掘圖示。讀題過(guò)程中分析核心元素,找出雜質(zhì)元素。2.攜帶問(wèn)題,精讀信息,信息包括三方面:一是題干,二是流程圖,三是設(shè)置問(wèn)題。重點(diǎn)抓住物質(zhì)流向(“進(jìn)入”和“流出”)、分離操作類型及目的?？键c(diǎn)一鐵及其化合物考點(diǎn)一鐵及其化合物1.(2018江蘇單科,9,2分)在給定條件下,

14、下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是()A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)C.AgNO3(aq)Ag(NH3)2+(aq)Ag(s)D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)B B組組 自主命題自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組?。▍^(qū)、市）卷題組答案答案A本題考查元素化合物之間的相互轉(zhuǎn)化。2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O、Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH,A正確;NaAlO2與過(guò)量HCl(aq)反應(yīng)生成AlCl3和NaCl,B不正確;Ag(NH3)2+與蔗糖無(wú)法發(fā)生銀鏡反應(yīng)生成Ag,C不正確;

15、Fe與HCl(aq)反應(yīng)生成FeCl2和H2,D不正確。關(guān)聯(lián)知識(shí)關(guān)聯(lián)知識(shí)麥芽糖含醛基,蔗糖不含醛基。2.(2014北京理綜,7,6分)下列金屬中,表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬空氣氧化的是()A.KB.NaC.FeD.Al答案答案D金屬鋁的表面可形成致密的氧化膜,保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化,故D符合題意。3.(2017江蘇單科,7,2分)在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是()A.FeFeCl2Fe(OH)2B.SSO3H2SO4C.CaCO3CaO C a S i O3D.NH3NOHNO3答案答案C本題考查元素及其化合物的知識(shí)。A項(xiàng),鐵在Cl2中燃燒只能生成FeCl3,不能

16、生成FeCl2;B項(xiàng),硫與O2反應(yīng)不能直接生成SO3;C項(xiàng),CaCO3在高溫條件下分解生成CaO和CO2,CaO與SiO2在高溫條件下化合生成CaSiO3,即 C a C O3CaO+CO2,C a O+S i O2CaSiO3;D項(xiàng),NH3與O2在催化劑加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成NO,NO易與O2反應(yīng)生成NO2,NO2能與水反應(yīng)生成HNO3,但NO不能與水反應(yīng)。易混易錯(cuò)易混易錯(cuò)Fe在Cl2中燃燒時(shí),無(wú)論Fe是否過(guò)量,只能生成FeCl3,不能生成FeCl2;Fe與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2;S在O2中燃燒時(shí),無(wú)論O2是否過(guò)量,只能生成SO2,不能直接生成SO3。4.(2015江蘇單科,8,2

17、分)在給定條件下,下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是()A.粗硅SiCl4SiB.Mg(OH)2MgCl2(aq)MgC.Fe2O3FeCl3(aq)無(wú)水FeCl3D.AgNO3(aq)Ag(NH3)2OH(aq)Ag答案答案AA項(xiàng),粗硅在高溫條件下與Cl2反應(yīng)生成SiCl4,再在高溫條件下用H2還原SiCl4可制備純硅;B項(xiàng),工業(yè)上常通過(guò)電解熔融狀態(tài)的MgCl2制備金屬鎂;C項(xiàng),FeCl3易水解,加熱可促進(jìn)FeCl3的水解,加熱蒸發(fā)FeCl3溶液不能得到無(wú)水FeCl3;D項(xiàng),蔗糖不能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)。5.(2014重慶理綜,4,6分)茶葉中鐵元素的檢驗(yàn)可經(jīng)以下四個(gè)步驟完成,各步

18、驟中選用的實(shí)驗(yàn)用品用 到 的 是()A.將茶葉灼燒灰化,選用、和B.用濃硝酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋,選用、和C.過(guò)濾得到濾液,選用、和D.檢驗(yàn)濾液中的Fe3+,選用、和答案答案BA項(xiàng),灼燒茶葉需用儀器有坩堝、泥三角、酒精燈等,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),溶解茶葉灰的過(guò)程中會(huì)用到燒杯、玻璃棒等儀器,容量瓶是配制一定體積、一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí)的主要儀器,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),過(guò)濾需用儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒等,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),檢驗(yàn)Fe3+可用KSCN溶液,儀器為膠頭滴管和試管,D項(xiàng)正確。6.(2017北京理綜,28,16分)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe+2Ag+Fe2+2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程如

19、下。向硝酸酸化的0.05molL-1硝酸銀溶液(pH2)中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物取出少量黑色固體,洗滌后,(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說(shuō)明溶液中含有。(2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:序號(hào)取樣時(shí)間/min現(xiàn)象3產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈

20、紅色30產(chǎn)生白色沉淀,較3min時(shí)量少;溶液紅色較3min時(shí)加深120產(chǎn)生白色沉淀,較30min時(shí)量少;溶液紅色較30min時(shí)變淺(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)b:空氣中存在O2,由于(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)c:酸性溶液中的N具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)d:根據(jù)現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。下述實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)d成立。實(shí)驗(yàn):向硝酸酸化的溶液(pH2)中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN

21、溶液。3min時(shí)溶液呈淺紅色,30min后溶液幾乎無(wú)色。實(shí)驗(yàn):裝置如下圖。其中甲溶液是,操作及現(xiàn)象是。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)中Fe3+濃度變化的原因:。答案答案(1)加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀Fe2+(2)2Fe3+Fe3Fe2+4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀0.05molL-1NaNO3FeSO4溶液分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液,同時(shí)滴加KSCN溶液,后者紅色更深(3)溶液中存在反應(yīng):2Ag+FeFe2+2Ag,Ag+Fe2+Fe3+Ag,Fe+2Fe3+3Fe2+。反應(yīng)開(kāi)始時(shí),c(Ag+)大,以反

22、應(yīng)、為主,c(Fe3+)增大。約30min后,c(Ag+)小,以反應(yīng)為主,c(Fe3+)減小解析解析本題側(cè)重考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析判斷能力以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。(1)燒杯底部的黑色固體中含有銀和過(guò)量的鐵,要證明Ag的存在,可加硝酸并加熱將固體溶解,然后用鹽酸來(lái)檢驗(yàn)Ag+的存在。(2)要證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因,需將原實(shí)驗(yàn)中的溶液換成c(H+)、c(N)分別相同,但不含Ag+的溶液,可選用硝酸酸化的0.05molL-1NaNO3溶液(pH2),通過(guò)向上層清液中滴加KSCN溶液后的現(xiàn)象差異進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)中甲溶液是FeSO4溶液,電極反應(yīng)為:負(fù)極Fe2+-e-Fe3+,正極Ag+e

23、-Ag。一段時(shí)間后檢驗(yàn)Fe3+的存在及濃度,即可得出Ag+能將Fe2+氧化成Fe3+的結(jié)論。(3)解題時(shí)要注意實(shí)驗(yàn)過(guò)程中過(guò)量的鐵始終是存在的。破定止慣破定止慣思維定式在解題時(shí)危害很大,學(xué)習(xí)時(shí)我們能夠接觸到Fe3+AgFe2+Ag+,所以就產(chǎn)生了Ag+不能氧化Fe2+的思維定式,從而影響該題的解答。7.(2015山東理綜,29,15分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過(guò)處理鈷渣獲得。(1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為溶液(填化學(xué)式),陽(yáng)極電極反應(yīng)式為,電解過(guò)程中Li+向電極遷移(填“A

24、”或“B”)。(2)利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下:Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為。鐵渣中鐵元素的化合價(jià)為。在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測(cè)得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41g,CO2體積為1.344L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則鈷氧化物的化學(xué)式為。答案答案(1)LiOH2Cl-2e-Cl2B(2)2Co(OH)3+S+4H+2Co2+S+5H2O或Co(OH)3+3H+Co3+3H2O,2Co3+S+H2O2Co2+S+2H+3Co3O4解析解析(1)B極區(qū)產(chǎn)生H2,則B極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng),為陰極;A極電極反應(yīng)式為2Cl-2e-Cl2,為陽(yáng)極。A

25、極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl溶液,B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液;Li+(陽(yáng)離子)向陰極(B電極)移動(dòng)。(2)向浸液中加入了具有氧化性的NaClO3和O2,所以鐵渣中的鐵元素為+3價(jià)。設(shè)鈷氧化物的化學(xué)式為CoxOy,由xCoC2O4+O2CoxOy+2xCO2(59x+16y)g2x22.4L2.41g1.344L則=,解得xy=34,則鈷氧化物的化學(xué)式為Co3O4?？键c(diǎn)二銅及其化合物金屬的冶煉考點(diǎn)二銅及其化合物金屬的冶煉1.(2018江蘇單科,6,2分)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述一定不正確的是()A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液顯紅色B.KAl(SO4)212H2O溶于水可形成Al(OH)3

26、膠體C.NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3D.Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2答案答案A本題考查元素化合物的性質(zhì)。向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不顯紅色,A項(xiàng)錯(cuò)誤;KAl(SO4)212H2O溶于水,電離出的Al3+發(fā)生水解可形成Al(OH)3膠體,B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)室常用NH4Cl固體與Ca(OH)2固體混合加熱制NH3,C項(xiàng)正確;Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2和FeCl2,D項(xiàng)正確。易錯(cuò)易混易錯(cuò)易混SCN-與Fe3+可結(jié)合形成Fe(SCN)3使溶液顯紅色,而SCN-與Fe2+不能。2.(2014江蘇單科,7,2分)下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是()

27、A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H+NCu2+NO2+H2OB.(NH4)2Fe(SO4)2溶液與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)制Fe(OH)2:Fe2+2OH-Fe(OH)2C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+Ca2+H2O+CO2D.向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2制Al(OH)3:CO2+Al+2H2OAl(OH)3+HC答案答案DCu與稀HNO3反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO,A項(xiàng)錯(cuò)誤;(NH4)2Fe(SO4)2溶液與過(guò)量NaOH反應(yīng)時(shí) 還 會(huì) 發(fā) 生 N與OH-間的反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;CH3COOH是弱電解質(zhì),離子方程式中不能拆成離子形式。3.(2015天津理綜,9,18分)廢舊印刷電

28、路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達(dá)到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡(jiǎn)圖如下:回答下列問(wèn)題:(1)反應(yīng)是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3,反應(yīng)中H2O2的作用是。寫出操作的名稱:。(2)反應(yīng)是銅氨溶液中的Cu(NH3與有機(jī)物RH反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式:。操作用到的主要儀器名稱為,其目的是(填序號(hào))。a.富集銅元素b.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離c.增加Cu2+在水中的溶解度(3)反應(yīng)是有機(jī)溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和。若操作使用右圖裝置,圖中存在的錯(cuò)誤是。(4)操作以石墨作電極電解Cu

29、SO4溶液。陰極析出銅,陽(yáng)極產(chǎn)物是。操作由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是。(5)流程中有三處實(shí)現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標(biāo)出兩處,第三處的試劑是。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)中的主要作用是。答案答案(1)作氧化劑過(guò)濾(2)Cu(NH3+2RH2N+2NH3+CuR2分液漏斗ab(3)RH分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁、液體過(guò)多(4)O2、H2SO4加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH-)過(guò)高,生成Cu(OH)2沉淀解析解析(1)經(jīng)過(guò)反應(yīng),Cu失電子變成了Cu2+,H2O2作氧化劑。(2)由圖中信息可知,經(jīng)過(guò)反應(yīng),Cu(NH3與RH反應(yīng)生成NH3和NH4Cl以及CuR2;Cu

30、R2被有機(jī)溶劑萃取到了有機(jī)層中,實(shí)現(xiàn)了銅元素的富集以及與水溶液中的物質(zhì)分離。(3)反應(yīng)中CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和RH。萃取時(shí),分液漏斗中液體過(guò)多,不利于振蕩操作,造成萃取不充分;分液時(shí),分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁。(4)用惰性電極電解CuSO4溶液,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:4OH-4e-2H2O+O2。(5)用惰性電極電解CuSO4溶液會(huì)生成Cu、O2和H2SO4,H2SO4可循環(huán)利用。NH4Cl溶液顯酸性,可調(diào)節(jié)溶液的pH,防止生成Cu(OH)2沉淀?？键c(diǎn)一鐵及其化合物考點(diǎn)一鐵及其化合物1.(2013天津理綜,9,18分)FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工

31、業(yè)流程制備無(wú)水FeCl3,再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。.經(jīng)查閱資料得知:無(wú)水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無(wú)水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下:檢驗(yàn)裝置的氣密性;通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;C C組組教師專用題組教師專用題組用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成;體系冷卻后,停止通入Cl2,并用干燥的N2趕盡Cl2,將收集器密封。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)第步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器,少量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器,第步操作是。(3)操作步驟中,為

32、防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號(hào))。(4)裝置B中冷水浴的作用為;裝置C的名稱為;裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后,因失去吸收Cl2的作用而失效,寫出檢驗(yàn)FeCl2是否失效的試劑:。(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S,得到單質(zhì)硫;過(guò)濾后,再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液。(6)FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為。(7)電解池中H+在陰極放電產(chǎn)生H2,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。(8)綜合分析實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)反應(yīng),可知該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):H2S的原子利用率為100%;。答案答案(共18分)(1)2Fe+3Cl22FeCl3(2)在

33、沉積的FeCl3固體下方加熱(3)(4)冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產(chǎn)品干燥管K3Fe(CN)6溶液(5)(6)2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+(7)Fe2+-e-Fe3+(8)FeCl3得到循環(huán)利用解析解析(4)檢驗(yàn)D中FeCl2是否失效可以用K3Fe(CN)6溶液,取D中溶液加K3Fe(CN)6溶液,有藍(lán)色沉淀生成說(shuō)明沒(méi)有失效。(7)電解濾液時(shí),陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl-2e-Cl2、2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,故可以理解為:Fe2+-e-Fe3+,電解總反應(yīng)可以寫成:2Fe2+2H+2Fe3+H2。2.(2013浙江理綜,28,14分)利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠

34、體粒子及副產(chǎn)物ZnO。制備流程圖如下:已知:Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用有。A.去除油污B.溶解鍍鋅層C.去除鐵銹D.鈍化(2)調(diào)節(jié)溶液A的pH可產(chǎn)生Zn(OH)2沉淀,為制得ZnO,后續(xù)操作步驟是。(3)由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過(guò)程中,須持續(xù)通入N2,其原因是。(4)Fe3O4膠體粒子能否用減壓過(guò)濾法實(shí)現(xiàn)固液分離?(填“能”或“不能”),理由是。(5)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測(cè)定產(chǎn)物Fe3O4中的二價(jià)鐵含量。若需配制濃度為0.01000molL-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250mL,應(yīng)準(zhǔn)確稱取g

35、K2Cr2O7(保留4位有效數(shù)字,已知=294.0gmol-1)。配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),下列儀器中不必要用到的有(用編號(hào)表示)。電子天平燒杯量筒玻璃棒容量瓶膠頭滴管移液管(6)滴定操作中,如果滴定前裝有K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,而滴定結(jié)束后氣泡消失,則測(cè)定結(jié)果將(填“偏大”“偏小”或“不變”)。答案答案(共14分)(1)A、B(2)抽濾、洗滌、灼燒(3)N2氣氛下,防止Fe2+被氧化(4)不能膠體粒子太小,抽濾時(shí)容易透過(guò)濾紙(5)0.7350(6)偏大解析解析(1)油污可在NaOH溶液中水解從而被除去,同時(shí)Zn可與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成偏鋅酸鈉。(2)抽濾得到Zn(OH)2固

36、體,洗滌后灼燒,Zn(OH)2分解生成ZnO。(3)Fe2+可與OH-反應(yīng)生成Fe(OH)2,若不持續(xù)通N2,Fe(OH)2會(huì)被氧化成Fe(OH)3。(4)膠體粒子不能透過(guò)半透膜,但可通過(guò)濾紙。(5)=0.01000molL-10.25L294.0gmol-1=0.7350g;配制250mL0.01000molL-1的K2Cr2O7溶液需經(jīng)過(guò)稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻六個(gè)步驟,其中沒(méi)必要用到。(6)如果滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定結(jié)束后氣泡消失,會(huì)導(dǎo)致代入計(jì)算式的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,測(cè)定結(jié)果偏大。3.(2013課標(biāo),27,15分,0.19)鋰離子電池的應(yīng)用很廣,其正極材料可再生利用

37、。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí),該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xe-LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)LiCoO2中,Co元素的化合價(jià)為。(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。(3)“酸浸”一般在80下進(jìn)行,寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式;可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺點(diǎn)是。(4)寫出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(5)充放電過(guò)程中,發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化,寫出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式。(6)上述工藝中,“

38、放電處理”有利于鋰在正極的回收,其原因是。在整個(gè)回收工藝中,可回收到的金屬化合物有(填化學(xué)式)。答案答案(1)+3(2)2Al+2OH-+6H2O2Al(OH+3H2(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、2H2O22H2O+O2有氯氣生成,污染較大(4)CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2(5)Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C(6)Li+從負(fù)極中脫出,經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4解析解析(1)LiCoO2中,Li為+1價(jià),O為-2價(jià),根據(jù)化合物

39、中化合價(jià)代數(shù)和為零可計(jì)算出Co的化合價(jià)為+3價(jià)。(2)“正極堿浸”時(shí),其中的鋁箔可與NaOH溶液反應(yīng),離子方程式為2Al+2OH-+6H2O2Al(OH+3H2或2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2。(3)從工藝流程圖知,“酸浸”后LiCoO2中+3價(jià)的Co轉(zhuǎn)化為CoSO4,化合價(jià)降低,可推知H2O2中氧元素化合價(jià)升高,轉(zhuǎn)化為O2,故可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O,H2O2不穩(wěn)定,會(huì)發(fā)生分解反應(yīng):2H2O22H2O+O2;LiCoO2能將H2O2氧化生成O2,說(shuō)明LiCoO2的氧化性比H2O2還強(qiáng),故用鹽酸代替混合液

40、時(shí),LiCoO2會(huì)將HCl中-1價(jià)的氯氧化生成Cl2,污染空氣。(4)觀察工藝流程圖可寫出“沉鈷”過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式:CoSO4+2NH4HCO3CoCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O。(5)依題意可寫出充電時(shí),電池正極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+,與題給負(fù)極反應(yīng)式相加即得充電時(shí)總反應(yīng):LiCoO2+6CLixC6+Li1-xCoO2,其逆反應(yīng)就是電池放電的總反應(yīng)。(6)電池放電時(shí),Li+從負(fù)極中脫出,經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)生成正極材料LiCoO2,故“放電處理”有利于鋰在正極的回收;觀察整個(gè)回收工藝流程圖,可知可回收到的金屬化合物有Al(OH)3、

41、CoCO3和Li2SO4。審題方法審題方法根據(jù)鋰離子電池正極材料、外加試劑和每條線路分離出的最終產(chǎn)物反推之前過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。挖掘隱含條件:LiCoO2制CoCO3的過(guò)程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)。疑難突破疑難突破依據(jù)產(chǎn)物Al(OH)3,可以推出前一步分離后的濾液中含有Al。由LiCoO2轉(zhuǎn)化為CoSO4的過(guò)程中Co的化合價(jià)發(fā)生變化可知,“酸浸”中發(fā)生氧化還原反應(yīng),H2O2作還原劑被氧化生成O2。4.(2014福建理綜,24,15分)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。(1)右圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。該電化腐蝕稱為。圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域,生成鐵銹最多的是(填字母)

42、。(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:步驟若溫度過(guò)高,將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為。步驟中發(fā)生反應(yīng):4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O2Fe2O3nH2O+8HNO3,反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是(任寫一項(xiàng))。(3)已知t時(shí),反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。t時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)n(CO2)=。若在1L密閉容器中加入0.02molFeO(s),并通入xmolCO,t時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50

43、%,則x=。答案答案(1)吸氧腐蝕B(2)4HNO34NO2+O2+2H2O4Fe+10HNO34Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)410.05解析解析(2)硝酸在受熱或光照條件下均易分解,化學(xué)方程式為:4HNO34NO2+O2+2H2O。由題意可知HNO3又將鐵氧化為Fe(NO3)2,由框圖中分離的產(chǎn)物可知HNO3被還原為NH4NO3,故化學(xué)方程式為:4Fe+10HNO34Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O?？蓮膬煞矫婵紤]:一是HNO3被還原為NH4NO3,沒(méi)有生成氮氧化物,減少了對(duì)環(huán)境的污染;二是產(chǎn)物的利用,如NH4NO3可作氮肥,Fe2O

44、3nH2O可制備鐵紅,提高了原子利用率。(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,在同樣條件下,c(CO2)c(CO)=n(CO2)n(CO),所以平衡狀態(tài)時(shí)n(CO)n(CO2)=41?？闪谐觥叭问健?FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)起始量:0.02molxmol00變化量:0.02mol50%0.01mol0.01mol0.01mol平衡量:0.01mol(x-0.01)mol0.01mol0.01molK=0.25,得x=0.05?？键c(diǎn)二銅及其化合物金屬的冶煉考點(diǎn)二銅及其化合物金屬的冶煉1.(2013四川理綜,7,6分)1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40g/m

45、L、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4的混合氣體1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí),得到2.54g沉淀。下列說(shuō)法不 正 確的是()A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是21B.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0mol/LC.NO2和N2O4的混合氣體中,NO2的體積分?jǐn)?shù)是80%D.得到2.54g沉淀時(shí),加入NaOH溶液的體積是600mL答案答案D設(shè)銅鎂合金中銅的物質(zhì)的量為xmol,鎂的物質(zhì)的量為ymol,則解得x=0.02,y=0.01,xy=21,A項(xiàng)正確;濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度c=mol/L=14.0m

46、ol/L,B項(xiàng)正確;由關(guān)系式Cu4HNO32NO2、Mg4HNO32NO2得n(NO2)=2n(Cu)+2n(Mg)=0.06mol,若設(shè)混合氣體中NO2物質(zhì)的量為z,則2NO2N2O4始0.06mol0變0.06mol-z平zz+=0.05mol,得z=0.04mol,NO2的體積分?jǐn)?shù)為100%=80%,C項(xiàng)正確;金屬離子完全沉淀后,溶液中溶質(zhì)為NaNO3,根據(jù)氮原子守恒可得n(NaNO3)=n(HNO3)-n(NO2)=14.0mol/L0.05L-0.06mol=0.64mol,則n(NaOH)=n(NaNO3)=0.64mol,加入NaOH溶液的體積V=0.64L=640mL,D項(xiàng)錯(cuò)誤

47、。2.(2013重慶理綜,8,14分)合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。鋁元素在周期表中的位置為。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得,提取過(guò)程中通入的氣體為。Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其化學(xué)方程式為。焊接過(guò)程中使用的保護(hù)氣為(填化學(xué)式)。(2)航母艦體材料為合金鋼。艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為。航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過(guò)程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為。(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,加入過(guò)量氨水,過(guò)濾得白色沉淀39.0g,則合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。為分析某銅合金的成分,用酸將其完全溶

48、解后,用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,當(dāng)pH=3.4時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀。分別在pH為7.0、8.0時(shí)過(guò)濾沉淀。結(jié)合如圖信息推斷該合金中除銅外一定含有。答案答案(14分)(1)第三周期第A族CO2Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OAr(其他合理答案均可得分)(2)吸氧腐蝕CaCO3或CaO(3)83.1%Al、Ni解析解析(1)工業(yè)煉鋁需將鋁土礦與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鹽,然后在偏鋁酸鹽溶液中通入過(guò)量的CO2,發(fā) 生 反 應(yīng):A l+CO2+2H2OAl(OH)3+H C,故提取過(guò)程中需通入CO2氣體。保護(hù)氣需性質(zhì)穩(wěn)定,高溫條件下不與Al-Mg合金反應(yīng),N2高溫條件下可與Mg反應(yīng),可用氬氣作保護(hù)

49、氣。(2)海水接近中性,金屬在其中以吸氧腐蝕為主。鐵礦石中硅元素多以SiO2形式存在,加入CaCO3或CaO,SiO2可與之反應(yīng)生成CaSiO3從而降低生鐵中硅的含量。(3)白色沉淀為Al(OH)3,39.0gAl(OH)3中鋁元素為0.5mol,合金中鋁的質(zhì)量為0.5mol27gmol-1=13.5g,則銅的質(zhì)量為66.5g,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為83.1%。pH=3.4時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀,利用圖給信息可知溶液中無(wú)Fe3+,一定有Al3+,則合金中一定有Al;由題意可知pH在7.08.0之間一定有沉淀生成,由圖給信息可知溶液中一定有Ni2+,則合金中一定有Ni。3.(2013山東理綜,28,12分)金屬冶煉

50、與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是。a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng):2Cu2S+2H2SO4+5O24CuSO4+2H2O,該反應(yīng)的還原劑是。當(dāng)1molO2發(fā)生反應(yīng)時(shí),還原劑所失電子的物質(zhì)的量為mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成,該氣體是。(3)如圖為電解精煉銀的示意圖,(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生,則生成該氣體的電極反應(yīng)式為。(4)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸,Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag,食鹽水的作用是。答案答案(

51、1)b、d(2)Cu2S4H2(3)a2H+N+e-NO2+H2O(4)做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?解析解析(1)活潑金屬的冶煉常采用電解法,故選b、d。(2)反應(yīng)過(guò)程中Cu2S中銅元素和硫元素化合價(jià)均升高,Cu2S為還原劑,1molCu2S共失去10mol電子,1molO2發(fā) 生 反 應(yīng) 消 耗molCu2S,轉(zhuǎn)移4mol電子;CuSO4水解使溶液顯酸性,加入鎂條可生成H2。(3)電解精煉銀,粗銀做陽(yáng)極,陰極發(fā) 生 還 原 反 應(yīng),N在酸性條件下得電子生成NO2。(4)本題中處理銀器表面Ag2S的方法是利用原電池原理讓Ag2S得電子轉(zhuǎn)化成Ag,食鹽水做電解質(zhì)溶液形成閉合回路?？键c(diǎn)一鐵及其化合物考點(diǎn)

52、一鐵及其化合物1.(2018吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)四模,8)下列關(guān)于FeCl2、FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是()A.三種分散系中分散質(zhì)微粒都帶電荷B.加熱蒸干并灼燒,得到的產(chǎn)物都是三氧化二鐵C.FeCl2、FeCl3溶液能穩(wěn)定存在,而Fe(OH)3膠體不能穩(wěn)定存在D.一定條件下可完成轉(zhuǎn)化:FeCl2溶液FeCl3溶液Fe(OH)3膠體三年模擬A A組組 201 2016 62012018 8年高考模擬年高考模擬基礎(chǔ)題組基礎(chǔ)題組答案答案CFe(OH)3膠體中的膠粒帶正電荷,A正確;加熱蒸干并灼燒:FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3、FeCl3Fe(OH)3Fe2O3

53、、Fe(OH)3Fe2O3,B正確;FeCl2易被空氣中的氧氣氧化,FeCl3溶液、Fe(OH)3膠體可穩(wěn)定存在,C錯(cuò)誤;FeCl2溶液FeCl3溶液Fe(OH)3膠體,D正確。2.(2018甘肅蘭州一中月考,19)關(guān)于氫氧化亞鐵的制備下列說(shuō)法中不正確的是()A.裝置先加入稀硫酸,后加入氫氧化鈉溶液B.裝置先打開(kāi)止水夾a,待氫氣充滿試管B后再關(guān)閉止水夾aC.裝置中的陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl-2e-Cl2D.裝置中的苯是為了隔絕氧氣答案答案CA項(xiàng),先加入稀硫酸,與鐵粉反應(yīng)產(chǎn)生H2,H2將裝置中空氣排出后再加入NaOH溶液,正確;B項(xiàng),先打開(kāi)止水夾a,H2將裝置中空氣排出,待H2充滿試管B后關(guān)閉止水夾a,

54、A中壓強(qiáng)增大,將反應(yīng)生成的FeSO4溶液壓入B中,正確;C項(xiàng),裝置中陽(yáng)極為Fe,陽(yáng)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,不正確;D項(xiàng)正確。3.(2017遼寧鐵嶺協(xié)作體一聯(lián),10)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理、方法和結(jié)論都正確的是()A.室溫下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入適量NaOH溶液,振蕩、靜置后分液,可除去苯中少量苯酚B.取少量溶液X,向其中加入適量新制氯水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明X溶液中一定含有Fe2+C.向飽和FeCl3溶液中滴加過(guò)量氨水,可制取Fe(OH)3膠體D.已知I2+I-,向盛有KI3溶液的試管中加入適量CCl4,振蕩?kù)o置后CCl4層顯紫色,說(shuō)明KI3在CCl4中的溶解度比在水中

55、的大答案答案A+NaOH+H2O,易溶于水,苯不溶于水,A正確;若溶液X中含有Fe3+,會(huì)出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象,B不正確;向飽和FeCl3溶液中滴加過(guò)量氨水,得到的是Fe(OH)3沉淀,C不正確;I2的CCl4溶液顯紫色,CCl4萃取了KI3溶液中的I2,而不是KI3,D不正確。4.(2016遼寧大連八中月考,10)將幾種鐵的氧化物的混合物加入100mL7molL-1的鹽酸中。氧化物恰好完全溶解,在所得的溶液中通入0.56L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氯氣時(shí),恰好使溶液中的Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+,則該混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A.72.4%B.71.4%C.79.0%D.63.6%答案答案B鐵的氧化物和鹽酸

56、恰好反應(yīng)生成氯化物和水,則鐵的氧化物中氧原子的物質(zhì)的量=0.1L7molL-1/2=0.35mol,氯氣的物質(zhì)的量為0.56L/22.4Lmol-1=0.025mol;根據(jù)得失電子守恒可知,混合物中Fe2+的物質(zhì)的量為0.025mol2=0.05mol,根據(jù)電荷守恒可知,混合物中Fe3+的物質(zhì)的量為(0.35mol2-0.05mol2)/3=0.2mol,則混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(0.05mol+0.2mol)56gmol-1/(0.05mol+0.2mol)56gmol-1+0.35mol16gmol-1100%=71.4%。5.(2018新疆烏魯木齊一診,17)三草酸合鐵酸鉀晶體K3F

57、e(C2O4)33H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某化學(xué)興趣小組將無(wú)水三草酸合鐵酸鉀按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過(guò)程。限選試劑:濃硫酸、1.0mol/L稀硝酸、1.0mol/L鹽酸、1.0mol/LNaOH溶液、3%H2O2溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LCuSO4溶液、20%KSCN溶液、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。.若實(shí)驗(yàn)中,觀察到B、F中溶液均變渾濁,則E中的現(xiàn)象是,推測(cè)三草酸合鐵酸鉀分解的氣體產(chǎn)物是。該小組同學(xué)查閱資料后推知,固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以+3價(jià)的形式存在,而鹽只有K2CO3。.探究固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式。(1)提

58、出合理假設(shè):假設(shè)1;假設(shè)2;假設(shè)3。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并驗(yàn)證取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量蒸餾水溶解,過(guò)濾分離出不溶固體。取少量上述不溶固體放入試管中,加入足量溶液,充分振蕩。若溶液顏色及加入的不溶固體無(wú)明顯變化,則假設(shè)成立。若溶液顏色明顯改變,且有暗紅色固體生成,則證明有存在。取所得暗紅色固體于試管中,滴加過(guò)量,振蕩后靜置。取上層清液于試管中,滴加適量,再滴加,若溶液基本無(wú)色,則假設(shè)成立;若溶液呈,則假設(shè)成立。答案答案.黑色粉末變紅CO和CO2.(1)只有Fe只有FeO含有FeO和Fe(2)0.1mol/LCuSO42Fe1.0mol/L鹽酸3%H2O2溶液20%KSCN溶液1血紅色3(合

59、理答案均可)解析解析.B中溶液變渾濁說(shuō)明樣品分解生成了CO2。裝置C將CO2除去,F中溶液變渾濁說(shuō)明樣品分解生成了CO,CO還原CuO生成Cu和CO2。.(1)鐵元素常見(jiàn)價(jià)態(tài)為0、+2、+3,固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以+3價(jià)形式存在,則固體產(chǎn)物可能是Fe、FeO或Fe與FeO的混合物。(2)Fe與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)生成FeSO4溶液和固體Cu;FeO與CuSO4溶液不反應(yīng)。若假設(shè)1成立,暗紅色固體中只有Cu;若假設(shè)3成立,暗紅色固體為Cu與FeO的混合物。FeO+2HClFeCl2+H2O,2FeCl2+H2O2+2HCl2FeCl3+2H2O,Fe3+與SCN-反應(yīng)溶液呈血紅色?？键c(diǎn)二銅及

60、其化合物金屬的冶煉考點(diǎn)二銅及其化合物金屬的冶煉6.(2018陜西西安長(zhǎng)安一中九檢,9)實(shí)驗(yàn)室用含有雜質(zhì)(FeO、Fe2O3)的廢CuO制備膽礬晶體,經(jīng)歷了下列過(guò)程(已知Fe3+在 p H=5 時(shí) 沉 淀 完 全)。其 中 分 析 錯(cuò) 誤 的 是()樣品溶液溶液濁液濾液CuSO45H2O晶體A.步驟發(fā)生的主要反應(yīng)為2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2OB.步驟不能用氯水、硝酸等強(qiáng)氧化劑代替H2O2溶液C.步驟用CuCO3代替CuO也可調(diào)節(jié)溶液的pHD.濾液中無(wú)Fe3+,在后面的結(jié)晶過(guò)程中不會(huì)析出Fe2(SO4)3造成產(chǎn)品不純,因此可直接用蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到膽礬晶體答案答案D步驟的目的是將F

61、e2+氧化為Fe3+,為了不引入雜質(zhì)離子,H2O2溶液是最佳選擇,A、B均正確;步驟加入的物質(zhì)既要消耗溶液中的H+,又不能引入雜質(zhì)離子,CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3均可選,C正確;直接用蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到的晶體中結(jié)晶水含量可能會(huì)有誤差,D不正確。7.(2018黑龍江哈爾濱六中月考,23)加熱條件下,將24.0gCuO和Fe2O3的混合物與足量的CO完全反應(yīng),并將反應(yīng)后的氣體全部通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀40.0g。下列有關(guān)敘述中不正確的是()A.原混合物中CuO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為11B.參加反應(yīng)的CO的質(zhì)量為11.2gC.原混合物中Fe元素的質(zhì)

62、量為5.6gD.原混合物中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為33.3%答案答案C白色沉淀為CaCO3,物質(zhì)的量為0.4mol。根據(jù)碳原子守恒知n(CO)=0.4mol,0.4molCO與24.0gCuO和Fe2O3的混合物反應(yīng)生成0.4molCO2,結(jié)合0.4mol氧原子。設(shè)混合物中CuO為xmol,Fe2O3為ymol,則,解得x=0.1,y=0.1,A正確;0.4molCO的質(zhì)量為11.2g,B正確;原混合物中Fe元素的質(zhì)量為0.1mol256gmol-1=11.2g,C不正確;混合物中CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%33.3%,D正確。8.(2016內(nèi)蒙古鄂爾多斯期中,11)下列有關(guān)金屬的說(shuō)法正確的是()純

63、鐵不容易生銹鈉著火用水撲滅鋁在空氣中耐腐蝕,所以鋁是不活潑金屬缺鈣會(huì)引起骨質(zhì)疏松,缺鐵會(huì)引起貧血青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金KSCN溶液可以檢驗(yàn)Fe3+A.B.C.D.答案答案A純鐵中沒(méi)有雜質(zhì),不容易形成原電池而發(fā)生電化學(xué)腐蝕,所以不易生銹,正確;鈉是活潑金屬,和水劇烈反應(yīng),所以鈉著火不能用水撲滅,錯(cuò)誤;鋁是活潑金屬,在空氣中耐腐蝕是因?yàn)楸砻嫘纬闪艘粚友趸X保護(hù)膜,阻止反應(yīng)進(jìn)行,錯(cuò)誤;人體缺鈣會(huì)引起骨質(zhì)疏松,缺鐵會(huì)引起貧血,正確;青銅是銅錫合金,不銹鋼是鐵與鉻、鎳等形成的合金,硬鋁是鋁與硅、鎂等形成的合金,正確;Fe3+與SCN-反應(yīng)生成血紅色的Fe(SCN)3溶液,故KSCN溶液可以檢驗(yàn)Fe3

64、+,正確。9.(2017遼寧鐵嶺協(xié)作體四聯(lián),16)取一定質(zhì)量的均勻固體混合物Cu、CuO和Cu2O,將其分成兩等份,取其中一份用足量的氫氣還原,測(cè)得反應(yīng)后固體質(zhì)量減少3.20g,另一份中加入500mL稀硝 酸(其 還 原 產(chǎn) 物 為 N O),固 體 恰 好 完 全 溶 解,且 同 時(shí) 收 集 到 標(biāo) 準(zhǔn) 狀 況 下 N O 氣 體 4.4 8 L,則 所 用硝酸的物質(zhì)的量濃度為()A.2.4mol/LB.1.4mol/LC.1.2mol/LD.0.7mol/L答案答案A由氮原子守恒可知n(HNO3)=2nCu(NO3)2+n(NO),nCu(NO3)2=n(銅元素)。設(shè)Cu、CuO、Cu2O

65、的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol、zmol,由題意可知,則,x+y+2z=0.5,n(銅元素)=xmol+ymol+2zmol=0.5mol;綜上所述n(HNO3)=20.5mol+0.2mol=1.2mol,c(HNO3)=2.4mol/L,A正確。10.(2018寧夏育才中學(xué)月考,20)以銅藍(lán)礦(主要成分為CuS,含F(xiàn)eS2等雜質(zhì))和軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料制備CuCl(不溶于水)的主要流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)浸取前,需將銅藍(lán)礦及軟錳礦進(jìn)行粉碎,其目的是;已知CuS被浸取的離子方程式為CuS+MnO2+4H+Cu2+Mn2+S+2H2O,該反應(yīng)氧化劑為;FeS2同時(shí)被浸取

66、的化學(xué)方程式為。(2)步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;步驟之后得到產(chǎn)品CuCl還需進(jìn)行的操作有。(3)測(cè)定產(chǎn)品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù),其步驟為準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品0.34g,將其置于一定量FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入30mL水,用0.1000molL-1的Ce(SO4)2溶液滴定到終點(diǎn),消耗33.6mLCe(SO4)2溶液,滴定反應(yīng)的離子方程式為Ce4+Fe2+Ce3+Fe3+。則產(chǎn)品CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。答案答案(1)加快反應(yīng)速率并提高浸取率MnO22FeS2+3MnO2+6H2SO43MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O+4S(2)SO2+2Cu2+2Cl-+2H2O2CuCl+S+4H+過(guò)濾、洗滌和干燥(3)98.3%解析解析(1)Fe,MnO2Mn2+,1molFeS2失去3mol電子,1molMnO2得2mol電子,故FeS2與MnO2按物質(zhì)的量之比23恰好反應(yīng)。(2)調(diào)pH,沉鐵、錳之后溶液中金屬陽(yáng)離子主要為Cu2+,通入SO2、NaCl可制得CuCl,說(shuō)明溶液中Cu2+與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),Cu2+轉(zhuǎn)化為CuCl,SO2轉(zhuǎn)化 為 S。(3)C