天津市2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題十三 鐵及其化合物教師用書.docx
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專題十三 鐵及其化合物 挖命題 【考情探究】 考點(diǎn) 內(nèi)容解讀 5年考情 預(yù)測(cè)熱度 考題示例 難度 關(guān)聯(lián)考點(diǎn) 鐵及其化合物 1.能應(yīng)用金屬的活動(dòng)性順序判斷反應(yīng)能否發(fā)生并解釋相關(guān)現(xiàn)象。 2.根據(jù)研究物質(zhì)的思路和方法,掌握鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。 2018天津理綜,3 2015天津理綜,10 中 弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解 ★★★ 分析解讀 本部分內(nèi)容涉及題型較多,有選擇題、綜合推斷題及實(shí)驗(yàn)探究題,主要考查學(xué)生對(duì)化學(xué)基本概念、基本理論的掌握。其中對(duì)鐵及其重要化合物的考查包括鐵的腐蝕、水的凈化等;以鐵及其重要化合物為載體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)或化工流程題也是常見的命題形式?？疾榱俗C據(jù)推理與模型認(rèn)知和科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。 【真題典例】 破考點(diǎn) 【考點(diǎn)集訓(xùn)】 考點(diǎn) 鐵及其化合物 1.下列關(guān)于Fe3+、Fe2+性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的說法中錯(cuò)誤的是( ) A.用如圖裝置可以制備沉淀Fe(OH)2 B.配制FeCl3溶液時(shí),先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中,再加水稀釋到所需要的濃度 C.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液會(huì)生成紅色沉淀 D.向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2+被氧化 答案 C 2.下列常見實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述中正確的是( ) A.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不顯紅色,再向溶液中加入幾滴新制的氯水,溶液變?yōu)榧t色,該溶液中一定含有Fe2+ B.為檢驗(yàn)紅磚中鐵元素的價(jià)態(tài),向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液變?yōu)榧t色,說明紅磚中只有三氧化二鐵 C.制備氫氧化亞鐵時(shí),向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,邊加邊攪拌,即可制得白色的氫氧化亞鐵 D.將(NH4)2Fe(SO4)26H2O試樣溶于稀硝酸中,滴加KSCN溶液,出現(xiàn)紅色,說明該試樣已變質(zhì) 答案 A 3.常溫下,往H2O2 溶液中滴加少量的FeSO4溶液,可發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng):2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O、2Fe3++H2O2 2Fe2++O2↑+2H+。下列說法中正確的是( ) A.H2O2的氧化性比Fe3+強(qiáng),其還原性比Fe2+弱 B.在H2O2分解過程中,溶液的pH逐漸降低 C.在H2O2分解過程中,Fe2+起催化作用 D.在H2O2分解過程中,Fe2+和Fe3+的總量不變,所以往含少量FeSO4的Fe2(SO4)3溶液中滴加適量的H2O2溶液不能除去雜質(zhì) 答案 C 煉技法 【方法集訓(xùn)】 方法1 Fe3+與Fe2+的鑒別方法歸納 1.下列陳述Ⅰ、Ⅱ正確并且有因果關(guān)系的是( ) 選項(xiàng) 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ A KSCN可用來檢驗(yàn)Fe3+ 用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4是否變質(zhì) B 鹽的水解是吸熱反應(yīng) 加熱可提高鹽的水解反應(yīng)速率 C H2O2有氧化性 H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色 D Al(OH)3是兩性氫氧化物 Al(OH)3可溶于過量濃氨水中 答案 A 2.用黃色的FeCl3溶液分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),其中現(xiàn)象及解釋或結(jié)論不正確的是( ) 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 解釋或結(jié)論 A 加入FeCl3固體 溶液變成紅褐色 FeCl3的水解程度變大 B 加入等體積水 溶液顏色變淺 c(Fe3+)變小 C 加入足量Fe粉 溶液顏色變成淺綠色 2Fe3++Fe 3Fe2+ D 將FeCl3溶液微熱 溶液變成紅褐色 水解反應(yīng)的ΔH>0 答案 A 3.球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定化合物X組成的實(shí)驗(yàn)如下: 化合物X18.0 g固體1溶液甲溶液乙固體224.0 g 下列說法不正確的是( ) A.固體2是氧化鐵 B.X的化學(xué)式可以表示為Fe3C2 C.溶液甲中可能含有Fe3+ D.X與足量的熱濃硝酸反應(yīng)有NO2和CO2生成 答案 B 方法2 守恒法在鐵及其化合物的相關(guān)計(jì)算中的應(yīng)用 1.有一塊鐵的氧化物樣品,用140 mL 5.0 molL-1鹽酸恰好將之完全溶解,所得溶液還能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,則該樣品可能的化學(xué)式為( ) A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7 答案 D 2.將3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 molL-1硫酸溶液中,然后加入K2Cr2O7溶液25 mL,恰好使溶液中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,Cr2O72-全部被還原為Cr3+,則K2Cr2O7溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為( ) A.0.05 molL-1 B.0.1 molL-1 C.0.2 molL-1 D.0.3 molL-1 答案 B 3.為測(cè)定一小塊鐵鋁合金樣品的含鋁量,現(xiàn)先將其溶于足量鹽酸中,再向其中加入足量的燒堿溶液,待沉淀全部轉(zhuǎn)化為紅褐色時(shí)過濾,洗滌。將沉淀物在空氣中灼燒,最后得到紅棕色粉末,經(jīng)稱量知其質(zhì)量跟原合金的質(zhì)量相等。合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( ) A.70% B.30% C.54% D.無法計(jì)算 答案 B 過專題 【五年高考】 考點(diǎn) 鐵及其化合物 A組 自主命題天津卷題組 1.(2015天津理綜,10,14分)FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問題: (1)FeCl3凈水的原理是 。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備,除H+作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示) 。 (2)為節(jié)約成本,工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。 ①若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.010-2 molL-1,c(Fe3+)=1.010-3 molL-1,c(Cl-)=5.310-2 molL-1,則該溶液的pH約為 。 ②完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式: ClO3-+ Fe2++ Cl-+ Fe3++ (3)FeCl3在溶液中分三步水解: Fe3++H2O Fe(OH)2++H+ K1 Fe(OH)2++H2O Fe(OH)2++H+ K2 Fe(OH)2++H2O Fe(OH)3+H+ K3 以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是 。 通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氯化鐵,離子方程式為: xFe3++yH2O Fex(OH)y(3x-y)++yH+ 欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是(填序號(hào)) 。 a.降溫 b.加水稀釋 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3 室溫下,使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是 。 (4)天津某污水處理廠用聚合氯化鐵凈化污水的結(jié)果如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵[以Fe(mgL-1)表示]的最佳范圍約為 mgL-1。 答案 (1)Fe3+水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質(zhì) 2Fe3++Fe 3Fe2+ (2)①2 ②1 6 6H+ 1 6 3H2O (3)K1>K2>K3 bd 調(diào)節(jié)溶液的pH (4)18~20 B組 統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組 2.(2018課標(biāo)Ⅰ,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、Li C.“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 答案 D 3.(2014課標(biāo)Ⅰ,8,6分)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. 用熱的純堿溶液洗去油污 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CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3 C. 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 C 4.(2015課標(biāo)Ⅰ,10,6分)下列實(shí)驗(yàn)中,對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是( ) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論 A. 將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液 有氣體生成,溶液呈血紅色 稀硝酸將Fe氧化為Fe3+ B. 將銅粉加入1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中 溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn) 金屬鐵比銅活潑 C. 用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱 熔化后的液態(tài)鋁滴落下來 金屬鋁的熔點(diǎn)較低 D. 將0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液 先有白色沉淀生成,后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀 Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小 答案 D 5.(2018江蘇單科,9,2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.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) 答案 A 6.(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.Fe FeCl2 Fe(OH)2 B.S SO3 H2SO4 C.CaCO3 CaO CaSiO3 D.NH3 NO HNO3 答案 C 7.(2016浙江理綜,7,6分)下列說法不正確的是( ) A.儲(chǔ)熱材料是一類重要的能量存儲(chǔ)物質(zhì),單位質(zhì)量的儲(chǔ)熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時(shí)會(huì)吸收或釋放較大的熱量 B.Ge(32號(hào)元素)的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池 C.Ba2+濃度較高時(shí)危害健康,但BaSO4可服入體內(nèi),作為造影劑用于X-射線檢查腸胃道疾病 D.納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金屬離子,其本質(zhì)是納米鐵粉對(duì)重金屬離子較強(qiáng)的物理吸附 答案 D 8.(2014上海單科,17,3分)用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅,所得的溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是( ) A.若無固體剩余,則溶液中一定有Fe3+ B.若有固體存在,則溶液中一定有Fe2+ C.若溶液中有Cu2+,則一定沒有固體析出 D.若溶液中有Fe2+,則一定有Cu析出 答案 B 9.(2016上海單科,17,3分)某鐵的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量鹽酸中,向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL Cl2,恰好將Fe2+完全氧化。x值為( ) A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93 答案 A 10.(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)和探究過程如下。 向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,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 ①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。 ②取上層清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有 。 (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): ①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 ⅰ 3 產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色 ⅱ 30 產(chǎn)生白色沉淀,較3 min時(shí)量少;溶液紅色較3 min時(shí)加深 ⅲ 120 產(chǎn)生白色沉淀,較30 min時(shí)量少;溶液紅色較30 min時(shí)變淺 (資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN) ②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NO3-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+。 ③下述實(shí)驗(yàn)Ⅰ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)Ⅱ可證實(shí)假設(shè)d成立。 實(shí)驗(yàn)Ⅰ:向硝酸酸化的 溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時(shí)溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無色。 實(shí)驗(yàn)Ⅱ: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)ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因: 。 答案 (16分) (1)①加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀 ②Fe2+ (2)2Fe3++Fe 3Fe2+ ②4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀 ③0.05 molL-1 NaNO3 FeSO4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):①2Ag++Fe Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+ Fe3++Ag,③Fe+2Fe3+ 3Fe2+。反應(yīng)開始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)①、②為主,c(Fe3+)增大。約30 min后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小 11.(2017課標(biāo)Ⅲ,27,15分)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,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: 回答下列問題: (1)步驟①的主要反應(yīng)為: FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+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④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,過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到 (填標(biāo)號(hào))得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。 a.80 ℃ b.60 ℃ c.40 ℃ d.10 ℃ 步驟⑤的反應(yīng)類型是 。 (5)某工廠用m1 kg鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品m2 kg,產(chǎn)率為 。 答案 (1)2∶7 陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng) (2)Fe Al(OH)3 (3)小 2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O (4)d 復(fù)分解反應(yīng) (5)190m2147m1100% 12.(2018課標(biāo)Ⅱ,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+)=0.1 molL-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下: 金屬離子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 開始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列問題: (1)焙燒過程中主要反應(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 (1)ZnS+32O2ZnO+SO2 (2)PbSO4 調(diào)節(jié)溶液的pH 無法除去雜質(zhì)Fe2+ (3)Cd2++Zn Cd+Zn2+ (4)Zn2++2e- Zn 溶浸 13.(2016課標(biāo)Ⅱ,28,15分)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}: (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是 。 (2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為 。 (3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是 。 (4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): ①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色; ②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀; ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。 實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是 (填離子符號(hào));實(shí)驗(yàn)①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有 (填離子符號(hào)),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為 。 (5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ;一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是 ;生成沉淀的原因是 (用平衡移動(dòng)原理解釋)。 答案 (1)防止Fe2+被氧化 (2)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl- (3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響) (4)Fe2+ Fe3+ 可逆反應(yīng) (5)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O Fe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2 H2O2分解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng) C組 教師專用題組 14.(2016四川理綜,9,13分)CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl22H2O制備CuCl,并進(jìn)行相關(guān)探究。 【資料查閱】 【實(shí)驗(yàn)探究】 該小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。 請(qǐng)回答下列問題: (1)儀器X的名稱是 。 (2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a→ →e(填操作的編號(hào))。 a.檢查裝置的氣密性后加入藥品 b.熄滅酒精燈,冷卻 c.在“氣體入口”處通入干燥HCl d.點(diǎn)燃酒精燈,加熱 e.停止通入HCl,然后通入N2 (3)在實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙的顏色變化是 。 (4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是 。 【探究反思】 (5)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。根據(jù)資料信息分析: ①若雜質(zhì)是CuCl2,則產(chǎn)生的原因是 。 ②若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是 。 答案 (13分)(1)干燥管 (2)cdb (3)先變紅,后褪色 (4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O (5)①加熱時(shí)間不足或溫度偏低?、谕ㄈ際Cl的量不足 15.(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)如圖是實(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。 ①該電化腐蝕稱為 。 ②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域,生成鐵銹最多的是 (填字母)。 (2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下: ①步驟Ⅰ若溫度過高,將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為 。 ②步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng):4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O 2Fe2O3nH2O+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 。 ③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。 ①t ℃時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)∶n(CO2)= 。 ②若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t ℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x= 。 答案 (1)①吸氧腐蝕?、贐 (2)①4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O ②4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O ③氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)①4∶1?、?.05 16.(2017課標(biāo)Ⅰ,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))來制備。工藝流程如下: 回答下列問題: (1)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中,鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知,當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí),所采用的實(shí)驗(yàn)條件為 。 (2)“酸浸”后,鈦主要以TiOCl42-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)40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示: 溫度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率/% 92 95 97 93 88 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,其中過氧鍵的數(shù)目為 。 (5)若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02 molL-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+)=1.010-5 molL-1,此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成? (列式計(jì)算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.310-22、1.010-24。 (6)寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式 。 答案 (1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h (2)FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOCl42-+2H2O (3)低于40 ℃,TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過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(PO43-)=1.310-221.010-5 molL-1=1.310-17molL-1,c3(Mg2+)c2(PO43-)值為0.013(1.310-17)2=1.710-40下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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