（課標版）高考化學一輪復習 專題六 鐵、銅及其化合物 金屬的冶煉精練（含解析）-人教版高三化學試題

專題六鐵、銅及其化合物金屬的冶煉【考情探究】考點內容解讀5年考情預測熱度考題示例難度關聯考點鐵及其化合物的性質掌握鐵及其重要化合物的主要性質和應用2019課標,27,15分中純堿溶液去油污2018課標,7,6分中Li2SO4、Li2CO3的溶解性銅及其化合物的性質金屬的冶煉1.掌握銅及其重要化合物的主要性質和應用2.了解常見金屬及其重要化合物的制備方法2018課標,26,14分中電解原理的應用2015課標,10,6分中鐵、鋁及其化合物的性質分析解讀鐵、銅及其化合物的性質是高考熱點之一,鐵鹽(Fe3+)、亞鐵鹽(Fe2+)的性質是考查的重點。試題往往結合金屬的冶煉、廢舊金屬資源的回收利用、鐵及其重要化合物性質的實驗探究等命題情景綜合考查基本概念、基本理論、化學反應原理等多個考點,對能力要求較高?！菊骖}探秘】破考點練考向【考點集訓】考點一鐵及其化合物的性質1.(2019四川成都頂級名校零診,3)下列依據相關實驗得出的結論正確的是()A.用鉑絲蘸取少量某溶液進行焰色反應,火焰呈黃色,該溶液一定是鈉鹽溶液B.將Fe(NO3)2樣品先溶于稀鹽酸中,然后滴加KSCN溶液,溶液變紅,說明Fe(NO3)2樣品已氧化變質C.在食鹽試樣中加入鹽酸和KI溶液,加入淀粉溶液后變藍,則試樣可能含KIO3D.加入AgNO3溶液后生成白色沉淀,加稀鹽酸沉淀不溶解時,可確定有Cl-存在答案C2.(2019安徽合肥調研,9)在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能一步實現的是()A.FeFe2O3FeCl3(aq)B.N2NH3NOC.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)D.Al2O3Al(OH)3AlCl3(aq)答案B3.(2019云南昆明摸底調研,4)將下列各組物質發(fā)生反應生成的氣體分別通入FeCl2溶液,不能與FeCl2發(fā)生反應的是()A.CaO和濃氨水B.二氧化錳和濃鹽酸共熱C.Na2O2和CO2D.銅片和濃硫酸共熱答案D4.(2020屆湖南頂級名校月考,12)聚合硫酸鐵Fe(OH)SO4n能用作凈水劑(絮凝劑),可由綠礬(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反應得到。下列說法不正確的是()A.KClO3作氧化劑,每生成1 molFe(OH)SO4n消耗6n mol KClO3B.生成聚合硫酸鐵后,水溶液的pH增大C.聚合硫酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體而凈水D.在相同條件下,Fe3+比Fe(OH)2+的水解能力更強答案A5.(2020屆四川成都摸底,24)硝酸亞鐵可用作媒染劑、分析試劑、催化劑等。(1)硝酸亞鐵可用鐵屑在低溫下溶于稀硝酸制得,還原產物為NO。反應的化學方程式為。 (2)某小組為探究硝酸亞鐵晶體的熱分解產物,按下圖所示裝置進行實驗。儀器B的名稱是,實驗中無水CuSO4變藍,由此可知硝酸亞鐵晶體含有。 實驗中觀察到A裝置的試管中有紅棕色氣體生成,檢驗熱分解后的固體為氧化鐵的實驗方案為:實驗步驟現象取少量固體加適量稀硫酸,振蕩,將溶液分成兩份固體溶解得黃色溶液一份滴入 溶液變成紅色另一份滴入12滴K3Fe(CN)6溶液 A中硝酸亞鐵晶體Fe(NO3)2·xH2O分解的化學方程式為。 (3)繼續(xù)探究m g硝酸亞鐵晶體中鐵元素的質量分數。取A中熱分解后的固體放入錐形瓶,用稀硫酸溶解,加入過量的KI溶液,滴入2滴作指示劑。 用a mol/L Na2S2O3標準溶液滴定錐形瓶中的溶液(已知:I2+2S2O32-2I-+S4O62-),滴定至終點時用去b mL Na2S2O3溶液,則硝酸亞鐵晶體中鐵的質量分數為。 答案(1)3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO+4H2O(2)干燥管(或球形干燥管)結晶水12滴KSCN溶液無藍色沉淀生成4Fe(NO3)2·xH2O2Fe2O3+8NO2+O2+4xH2O(3)淀粉溶液5.6abm%6.2018河北“名校聯盟”質監(jiān)(一),29鋼制構件在鍍鋅前需要經過酸洗,其基本原理是用鹽酸除去其表面的Fe2O3·xH2O及FeO等雜質。回收廢酸同時生產含鐵產品的流程如下:已知:.酸洗鋼制構件后得到廢酸的主要成分如下表所示。成分Cl- 游離HClFe2+Fe3+含量/g·L-1130160507060800.pH<4時,Fe2+不易被氧氣氧化?；卮鹣铝袉栴}:(1)用離子方程式解釋廢酸中不含Fe3+的原因: 。 (2)過程中,發(fā)生的主要反應為FeCl2(s)+H2SO4(aq) FeSO4(s)+2HCl(aq)。加入過量H2SO4的作用是(寫出一點即可)。 用化學平衡原理解釋鼓入空氣的目的: 。 (3)過程中,FeSO4隔絕空氣焙燒得到的尾氣中含有兩種可用于生產硫酸的氧化物,此過程發(fā)生反應的化學方程式是。 (4)過程:陰離子交換樹脂可將FeCl4-選擇性吸附分離,其過程可表示為ROH+X- RX+OH-(X-表示FeCl4-)。當樹脂吸附飽和后可直接用水洗滌樹脂進行脫附,同時脫附過程發(fā)生反應:FeCl4- Fe3+4Cl-。吸附后溶液的pH將會(填“升高”“降低”或“不變”)。 洗脫液經處理后有許多用途,下列用途合理的是。 A.刻蝕印刷銅線路板B.凈化污水C.自來水消毒D.浸泡生物標本答案(1)2Fe3+Fe 3Fe2+(2)抑制Fe2+水解;防止pH>4時,Fe2+被氧氣氧化;提供H+利于HCl氣體的逸出;提供SO42-利于FeSO4固體析出(答出任意一點即可)空氣帶走HCl氣體,促進平衡FeCl2(s)+H2SO4(aq) FeSO4(s)+2HCl(aq)向正反應方向移動,有利于FeSO4固體的析出(3)2FeSO4 Fe2O3+SO2+SO3(條件也可以寫“高溫”)(4)升高AB考點二銅及其化合物的性質金屬的冶煉1.(2018湖北部分重點中學聯考,8)下列常見金屬的冶煉原理中不合理的是()選項金屬冶煉原理AFeFe2O3+2Al 2Fe+Al2O3BHg2HgO 2Hg+O2CMgH2+MgO Mg+H2ODCuCu2S+O2 2Cu+SO2答案C2.(2020屆湖北名師聯盟入學調研,8)在Fe2(SO4)3溶液中,加入a g銅,完全溶解后,再加b g鐵,充分反應后得到c g殘余固體,且a>c,則下列說法正確的是()A.最后得到的溶液中一定含有Cu2+B.殘余固體是銅和鐵C.將殘余固體加入稀硫酸中,有氣泡產生D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+答案A3.(2018河北邯鄲教學質檢,16)某化合物M由兩種常見的元素組成,為了測定其組成進行如下實驗:M的化學式可能為()A.Cu2SB.CuSC.FeS2D.Fe3S4答案A4.(2020屆河南焦作定位考試,17)從實驗室含銀廢液中回收銀制備硝酸銀的實驗流程如下:回答下列問題:(1)步驟檢驗廢液中Ag+已沉淀完全的實驗方法是。 (2)步驟用方案回收銀時,Zn粉與AgCl濁液反應的化學方程式為;Zn不宜過量太多,其原因是;方案利用葡萄糖具有性(填“氧化”或“還原”)。 (3)步驟發(fā)生反應的化學方程式是(硝酸被還原為NO2)。 (4)測定產品中銀的質量分數可用佛爾哈德法。主要步驟為:稱取一定量的產品溶解,用NH4Fe(SO4)2·12H2O作指示劑,NH4SCN標準溶液進行直接滴定(已知:生成的白色AgSCN沉淀對Ag+有強烈吸附作用),然后依據消耗標準液的體積進行計算。下列說法錯誤的是(填字母)。 A.溶解產品時需加入適量硝酸酸化B.指示劑用量越多,終點時實驗現象越明顯C.滴定管水洗后,直接裝入NH4SCN標準溶液答案(1)靜置,在上層清液中繼續(xù)滴加NaCl溶液,無沉淀產生(或其他合理答案)(2)Zn+2AgClZnCl2+2Ag過量的鋅會增大鹽酸的用量還原(3)Ag+2HNO3(濃)AgNO3+NO2+H2O(4)BC5.(2019云南昆明摸底調研,18)黃銅礦可用于生產金屬銅。(1)工業(yè)上以黃銅礦(主要成分為CuFeS2,含有少量MgO、FeS)來生產銅,同時獲取副產物鐵和硫單質,原料的綜合利用率較高。主要流程如下:請回答下列問題:反應中FeCl3作(選填“氧化劑”或“還原劑”);濾渣Z為(填化學式)。 物質X最好選用(選填相應的字母)。 A.KMnO4B.HNO3C.H2O2已知幾種常見離子沉淀時的pH如下表所示,調節(jié)pH獲取濾渣Y時,pH的取值范圍是pH<。 沉淀物開始沉淀的pH沉淀完全的pHFe(OH)32.73.5Fe(OH)27.69.6Mg(OH)29.511.1注:Fe(OH)2為絮狀沉淀,不易從溶液中除去。常溫下,某氫氧化鎂懸濁液的pH=8.5,此溶液中Mg2+濃度為mol·L-1。常溫下,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11 (2)實驗室改進上述工藝方法,將黃銅礦精礦粉碎后采用如下裝置進行電化學浸出實驗來制取銅:硫酸鐵與稀硫酸的混合液和黃銅礦粉反應的化學方程式之一為CuFeS2+4H+Cu2+Fe2+2H2S,又知生成的硫化氫氣體被硫酸鐵氧化而除去,則除去硫化氫氣體的離子方程式為。 選擇性離子交換膜只允許(填離子符號)通過。電解過程中,陽極區(qū)Fe3+的濃度基本保持不變,原因是(用電極反應式表示)。 答案(1)氧化劑SC3.59.51.8(2)2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+Cu2+Fe2+-e-Fe3+煉技法提能力【方法集訓】方法無機工藝流程題的解題方法1.(2020屆陜西合陽中學開學調研,19)利用硫鐵礦(主要成分FeS2)生產硫酸和綠礬(FeSO4·7H2O)的工業(yè)流程示意圖如圖:(1)沸騰爐中,硫鐵礦進行粉碎處理的目的是。 (2)接觸室中,發(fā)生的主要反應是SO2與O2的反應,其化學方程式是。 (3)反應釜中,燒渣經過反應轉化為溶液和固體。燒渣中的FeS在反應中作 劑(填“氧化”或“還原”)。 溶液中所含溶質的化學式是。 (4)操作a的主要步驟是:加熱濃縮、過濾、洗滌。 (5)流程中,固體X可以選擇硫鐵礦(FeS2)或;當固體X為硫鐵礦(FeS2)時,將溶液與固體X發(fā)生反應的離子方程式補充完整: FeS2+ Fe2+SO42-+ 答案(1)增大反應物的接觸面積,提高化學反應速率(2)2SO2+O2 2SO3(3)還原Fe2(SO4)3、H2SO4(4)冷卻結晶(5)FeFeS2+14Fe3+8H2O15Fe2+2SO42-+16H+2.(2019四川成都頂級名校零診,26)釔(Y)元素是激光和超導的重要材料,常見化合價為+3價。我國蘊藏著豐富的釔礦石(Y2FeBe2Si2O10),工業(yè)上通過如下生產流程可獲得氧化釔。已知:有關金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH見下表。離子開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe3+2.73.7Y3+6.08.2Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O。請回答下列問題:(1)過濾所得濾液的溶質主要有。 (2)欲從過濾所得混合溶液中制得Be(OH)2沉淀,最好選用鹽酸和兩種試劑,再通過必要的操作即可實現。 a.NaOH溶液b.氨水c.CO2d.HNO3Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應的離子方程式為。 (3)過濾后溶解時加入H2O2的目的是(用離子方程式表示)。溶解后,加入氨水調整pH的范圍是。 (4)已知25 時,KspFe(OH)3=4×10-38,則該溫度下反應Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常數K=。 (5)寫出煅燒過程的化學方程式:。 答案(1)氯化銨、草酸銨(2)bBeO22-+4H+Be2+2H2O(3)2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O3.7pH<6.0(4)2.5×10-5(5)Y2(C2O4)3Y2O3+3CO+3CO23.2018福建福州八縣(市)協作體聯考,19以冶煉鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細-氧化鋁,既能降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3),其制備實驗流程如下:(1)寫出鋁灰與氫氧化鈉溶液反應涉及的化學方程式:。 (2)圖中“濾渣”的主要成分為(填化學式)。 (3)加30% H2O2溶液發(fā)生的離子方程式為。 (4)煅燒硫酸鋁銨晶體,發(fā)生的主要反應為4NH4Al(SO4)2·12H2O 2Al2O3+2NH3+N2+5SO3+3SO2+53H2O,將產生的氣體通過下圖所示的裝置。集氣瓶中收集到的氣體是(填化學式)。 足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質除大部分H2O(g)外還有(填化學式)。 酸性KMnO4溶液紫色變淺(填“能”或“不能”)說明煅燒硫酸鋁銨晶體產物中含有SO2氣體?理由: 。 答案(1)Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O(2)SiO2(3)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O(4)N2SO3、NH3不能飽和NaHSO3溶液在吸收SO3的同時會釋放出SO2【五年高考】A組統(tǒng)一命題·課標卷題組考點一鐵及其化合物的性質1.(2018課標,7,6分)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動力電池之一。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:下列敘述錯誤的是()A.合理處理廢舊電池有利于保護環(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D2.(2019課標,27,15分)硫酸鐵銨NH4Fe(SO4)2·xH2O是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為寶,在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨,具體流程如下:回答下列問題:(1)步驟的目的是去除廢鐵屑表面的油污,方法是。 (2)步驟需要加熱的目的是,溫度保持8095 ,采用的合適加熱方式是。鐵屑中含有少量硫化物,反應產生的氣體需要凈化處理,合適的裝置為(填標號)。 (3)步驟中選用足量的H2O2,理由是。分批加入H2O2,同時為了,溶液要保持pH小于0.5。 (4)步驟的具體實驗操作有,經干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。 (5)采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結晶水數,將樣品加熱到150 時失掉1.5個結晶水,失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學式為。 答案(1)堿煮水洗(2)加快反應熱水浴C(3)將Fe2+全部氧化為Fe3+;不引入雜質防止Fe3+水解(4)加熱濃縮、冷卻結晶、過濾(洗滌)(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O3.(2017課標,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)來制備。工藝流程如下:回答下列問題:(1)“酸浸”實驗中,鐵的浸出率結果如下圖所示。由圖可知,當鐵的浸出率為70%時,所采用的實驗條件為。 (2)“酸浸”后,鈦主要以TiOCl42-形式存在,寫出相應反應的離子方程式。 (3)TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應40 min所得實驗結果如下表所示:溫度/3035404550TiO2·xH2O轉化率/%9295979388分析40 時TiO2·xH2O轉化率最高的原因。 (4)Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4,其中過氧鍵的數目為。 (5)若“濾液”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入雙氧水和磷酸(設溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?(列式計算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24。 (6)寫出“高溫煅燒”中由FePO4制備LiFePO4的化學方程式。 答案(1)100 、2 h,90 、5 h(2)FeTiO3+4H+4Cl- Fe2+TiOCl42-+2H2O(3)低于40 ,TiO2·xH2O轉化反應速率隨溫度升高而增加;超過40 ,H2O2分解與氨氣逸出導致TiO2·xH2O轉化反應速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全時,c(PO43-)=1.3×10-221.0×10-5 mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO43-)值為0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<KspMg3(PO4)2,因此不會生成Mg3(PO4)2沉淀(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2+H2O4.(2016課標,28,15分)某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質?；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 mol·L-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溶液與氯水反應的離子方程式為。 (3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹,該組同學在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)丙組同學取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進行如下實驗:第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色;第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成藍色沉淀;第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。實驗檢驗的離子是(填離子符號);實驗和說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有 (填離子符號),由此可以證明該氧化還原反應為。 (5)丁組同學向盛有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)生反應的離子方程式為;一段時間后,溶液中有氣泡出現,并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產生氣泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移動原理解釋)。 答案(15分)(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe2+Fe3+可逆反應(5)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2OFe3+催化H2O2分解產生O2H2O2分解反應放熱,促進Fe3+的水解平衡正向移動5.(2015課標,27,14分)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:回答下列問題:(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式。為提高浸出速率,除適當增加硫酸濃度外,還可采取的措施有(寫出兩條)。 (2)利用的磁性,可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質是。(寫化學式) (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是。然后再調節(jié)溶液的pH約為5,目的是。 (4)“粗硼酸”中的主要雜質是(填名稱)。 (5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機合成中的重要還原劑,其電子式為。 (6)單質硼可用于生產具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼,用化學方程式表示制備過程。 答案(1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4(2分)提高反應溫度、減小鐵硼礦粉粒徑(2分)(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(1分,2分,共3分)(3)將Fe2+氧化成Fe3+使Fe3+與Al3+形成氫氧化物沉淀而除去(每空1分,共2分)(4)(七水)硫酸鎂(1分)(5) (2分)(6)2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO(2分)考點二銅及其化合物的性質金屬的冶煉6.(2015課標,10,6分)下列實驗中,對應的現象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是()選項實驗現象結論A.將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應后滴加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 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中溶液變藍、有黑色固體出現金屬鐵比銅活潑C.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細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較低D.將0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產生,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液先有白色沉淀生成,后變?yōu)闇\藍色沉淀Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小答案D7.(2018課標,26,14分)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質)為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:相關金屬離子c0(Mn+)=0.1 mol·L-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pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問題:(1)焙燒過程中主要反應的化學方程式為。 (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的離子方程式為。 (4)電解硫酸鋅溶液制備單質鋅時,陰極的電極反應式為;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調節(jié)溶液的pH無法除去雜質Fe2+(3)Cd2+Zn Cd+Zn2+(4)Zn2+2e- Zn溶浸B組自主命題·省(區(qū)、市)卷題組考點一鐵及其化合物的性質1.(2018江蘇單科,9,2分)在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現的是()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A2.(2017江蘇單科,7,2分)在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現的是()A.Fe FeCl2 Fe(OH)2B.S SO3 H2SO4C.CaCO3 CaO CaSiO3D.NH3 NO HNO3答案C3.(2015天津理綜,10,14分)FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設備,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。請回答下列問題:(1)FeCl3凈水的原理是。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設備,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。若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.0×10-2 mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3 mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2 mol·L-1,則該溶液的pH約為。 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+K1Fe(OH)2+H2O Fe(OH)2+H+K2Fe(OH)2+H2O Fe(OH)3+H+K3以上水解反應的平衡常數K1、K2、K3由大到小的順序是。 通過控制條件,以上水解產物聚合,生成聚合氯化鐵,離子方程式為:xFe3+yH2O Fex(OH)y(3x-y)+yH+欲使平衡正向移動可采用的方法是(填序號)。 a.降溫b.加水稀釋c.加入NH4Cld.加入NaHCO3室溫下,使氯化鐵溶液轉化為高濃度聚合氯化鐵的關鍵條件是。 (4)天津某污水處理廠用聚合氯化鐵凈化污水的結果如下圖所示。由圖中數據得出每升污水中投放聚合氯化鐵以Fe(mg·L-1)表示的最佳范圍約為mg·L-1。 答案(1)Fe3+水解產生的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質2Fe3+Fe 3Fe2+(2)2166H+163H2O(3)K1>K2>K3bd調節(jié)溶液的pH(4)1820考點二銅及其化合物的性質金屬的冶煉4.(2018江蘇單科,6,2分)下列有關物質性質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)2·12H2O 溶于水可形成Al(OH)3膠體C.NH4Cl 與Ca(OH)2 混合加熱可生成NH3D.Cu與FeCl3 溶液反應可生成CuCl2答案A5.(2016四川理綜,9,13分)CuCl廣泛應用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學習小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl,并進行相關探究?！举Y料查閱】【實驗探究】該小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器略)。請回答下列問題:(1)儀器X的名稱是。 (2)實驗操作的先后順序是ae(填操作的編號)。 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HCld.點燃酒精燈,加熱e.停止通入HCl,然后通入N2(3)在實驗過程中,觀察到B中物質由白色變?yōu)樗{色,C中試紙的顏色變化是。 (4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式是。 【探究反思】(5)反應結束后,取出CuCl產品進行實驗,發(fā)現其中含有少量的CuCl2或CuO雜質。根據資料信息分析:若雜質是CuCl2,則產生的原因是。 若雜質是CuO,則產生的原因是。 答案(1)干燥管(2)cdb(3)先變紅,后褪色(4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O(5)加熱時間不足或溫度偏低通入HCl的量不足6.(2015天津理綜,9,18分)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術是將粉碎的印刷電路板經溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下:回答下列問題:(1)反應是將Cu轉化為Cu(NH3)42+,反應中H2O2的作用是。寫出操作的名稱:。 (2)反應是銅氨溶液中的Cu(NH3)42+與有機物RH反應,寫出該反應的離子方程式:。操作用到的主要儀器名稱為,其目的是(填序號)。 a.富集銅元素b.使銅元素與水溶液中的物質分離c.增加Cu2+在水中的溶解度(3)反應是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4和。若操作使用右圖裝置,圖中存在的錯誤是 。 (4)操作以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產物是。操作由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是。 (5)流程中有三處實現了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標出兩處,第三處的試劑是。循環(huán)使用的NH4Cl在反應中的主要作用是。 答案(18分)(1)作氧化劑過濾(2)Cu(NH3)42+2RH 2NH4+2NH3+CuR2分液漏斗ab(3)RH分液漏斗尖端未緊靠燒杯內壁、液體過多(4)O2、H2SO4加熱濃縮、冷卻結晶、過濾(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀C組教師專用題組考點一鐵及其化合物的性質1.(2016浙江理綜,7,6分)下列說法不正確的是()A.儲熱材料是一類重要的能量存儲物質,單位質量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結晶時會吸收或釋放較大的熱量B.Ge(32號元素)的單晶可以作為光電轉換材料用于太陽能電池C.Ba2+濃度較高時危害健康,但BaSO4可服入體內,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,其本質是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附答案D2.(2014重慶理綜,4,6分)茶葉中鐵元素的檢驗可經以下四個步驟完成,各步驟中選用的實驗用品不能都用到的是()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.過濾得到濾液,選用、和D.檢驗濾液中的Fe3+,選用、和答案B3.(2017北京理綜,28,16分)某小組在驗證反應“Fe+2Ag+ Fe2+2Ag”的實驗中檢測到Fe3+,發(fā)現和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸銀溶液(pH2)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)檢驗產物取出少量黑色固體,洗滌后,(填操作和現象),證明黑色固體中含有Ag。 取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產生藍色沉淀,說明溶液中含有。 (2)針對“溶液呈黃色”,甲認為溶液中有Fe3+,乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據的原理是(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗: 取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實了甲的猜測。同時發(fā)現有白色沉淀產生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關,對比實驗記錄如下:序號取樣時間/min現象3產生大量白色沉淀;溶液呈紅色30產生白色沉淀,較3 min時量少;溶液紅色較3 min時加深120產生白色沉淀,較30 min時量少;溶液紅色較30 min時變淺(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)對Fe3+產生的原因作出如下假設:假設a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產生Fe3+;假設b:空氣中存在O2,由于(用離子方程式表示),可產生Fe3+; 假設c:酸性溶液中的NO3-具有氧化性,可產生Fe3+;假設d:根據現象,判斷溶液中存在Ag+,可產生Fe3+。 下述實驗可證實假設a、b、c不是產生Fe3+的主要原因。實驗可證實假設d成立。實驗:向硝酸酸化的溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無色。 實驗:裝置如下圖。其中甲溶液是,操作及現象是。 (3)根據實驗現象,結合方程式推測實驗中Fe3+濃度變化的原因:。 答案(16分)(1)加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產生白色沉淀Fe2+(2)2Fe3+Fe 3Fe2+4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O加入KSCN溶液后產生白色沉淀0.05 mol·L-1 NaNO3FeSO4溶液分別取電池工作前與工作一段時間后左側燒杯中溶液,同時滴加KSCN溶液,后者紅色更深(3)溶液中存在反應:2Ag+Fe Fe2+2Ag,Ag+Fe2+ Fe3+Ag,Fe+2Fe3+ 3Fe2+。反應開始時,c(Ag+)大,以反應、為主,c(Fe3+)增大。約30 min后,c(Ag+)小,以反應為主,c(Fe3+)減小4.(2014福建理綜,24,15分)鐵及其化合物與生產、生活關系密切。(1)右圖是實驗室研究海水對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:廢鐵皮含Fe(NO3)2的溶液步驟若溫度過高,將導致硝酸分解。硝酸分解的化學方程式為。 步驟中發(fā)生反應:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O 2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反應產生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉化為Fe(NO3)2,該反應的化學方程式為。 上述生產流程中,能體現“綠色化學”思想的是(任寫一項)。 (3)已知t 時,反應FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的平衡常數K=0.25。t 時,反應達到平衡時n(CO)n(CO2)=。 若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t 時反應達到平衡。此時FeO(s)轉化率為50%,則x=。 答案(1)吸氧腐蝕B(2)4HNO3 4NO2+O2+2H2O4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)410.055.(2013浙江理綜,28,14分)利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產物ZnO。制備流程圖如下:已知:Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質相似。請回答下列問題:(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)調節(jié)溶液A的pH可產生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濾法實現固液分離?(填“能”或“不能”),理由是 。 (5)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產物Fe3O4中的二價鐵含量。若需配制濃度為0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7標準溶液250 mL,應準確稱取g K2Cr2O7(保留4位有效數字,已知MK2Cr2O7=294.0 g·mol-1)。配制該標準溶液時,下列儀器中不必要用到的有(用編號表示)。 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標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,而滴定結束后氣泡消失,則測定結果將(填“偏大”“偏小”或“不變”)。 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,抽濾時容易透過濾紙(5)0.735 0(6)偏大6.(2013天津理綜,9,18分)FeCl3在現代工業(yè)生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3,再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。.經查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下:檢驗裝置的氣密性;通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成;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。請回答下列問題:(1)裝置A中反應的化學方程式為。 (2)第步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,少量沉積在反應管A右端。要使沉積的FeCl3進入收集器,第步操作是。 (3)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)。 (4)裝置B中冷水浴的作用為;裝置C的名稱為;裝置D中FeCl2全部反應后,因失去吸收Cl2的作用而失效,寫出檢驗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。.該組同學用裝置D中的副產品FeCl3溶液吸收H2S,得到單質硫;過濾后,再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液。(6)FeCl3與H2S反應的離子方程式為。 (7)電解池中H+在陰極放電產生H2,陽極的電極反應式為。 (8)綜合分析實驗的兩個反應,可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點:H2S的原子利用率為100%;。 答案(共18分)(1)2Fe+3Cl2 2FeCl3(2)在沉積的FeCl3固體下方加熱(3)(4)冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產品干燥管K3Fe(CN)6溶液(5)(6)2Fe3+H2S 2Fe2+S+2H+(7)Fe2+-e- Fe3+(8)FeCl3得到循環(huán)利用考點二銅及其化合物的性質金屬的冶煉7.(2014課標,9,6分)下列反應中,反應后固體物質增重的是()A.氫氣通過灼熱的CuO粉末B.二氧化碳通過Na2O2粉末C.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應D.將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液答案B8.(2014課標,8,6分)化學與社會、生活密切相關。對下列現象或事實的解釋正確的是()選項現象或事實解釋A.用熱的燒堿溶液洗去油污Na2CO3可直接與油污反應B.漂白粉在空氣中久置變質漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應生成CaCO3C.施肥時,草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用K2CO3與NH4Cl反應生成氨氣會降低肥效D.FeCl3溶液可用于銅質印刷線路板制作FeCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅答案C9.(2014江蘇單科,7,2分)下列指定反應的離子方程式正確的是()A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H+NO3- Cu2+NO2+H2OB.(NH4)2Fe(SO4)2溶液與過量NaOH溶液反應制Fe(OH)2:Fe2+2OH- Fe(OH)2C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2D.向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO2-+2H2O Al(OH)3+HCO3-答案D10.(2013四川理綜,7,6分)1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 g/mL、質量分數為63%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4的混合氣體1 120 mL(標準狀況),向反應后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,當金屬離子全部沉淀時,得到2.54 g沉淀。下列說法不正確的是()A.該合金中銅與鎂的物質的量之比是21B.該濃硝酸中HNO3的物質的量濃度是14.0 mol/LC.NO2和N2O4的混合氣體中,NO2的體積分數是80%D.得到2.54 g沉淀時,加入NaOH溶液的體積是600 mL答案D11.(2013山東理綜,28,12分)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應。(1)由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的是。 a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應:2Cu2S+2H2SO4+5O2 4CuSO4+2H2O,該反應的還原劑是。當1 mol O2發(fā)生反應時,還原劑所失電子的物質的量為mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成,該氣體是。 (3)如圖為電解精煉銀的示意圖,(填“a”或“b”)極為含有雜質的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體產生,則生成該氣體的電極反應式為 。 (4)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器浸于鋁質容器里的食鹽水中并與鋁接觸,Ag2S轉化為Ag,食鹽水的作用是。 答案(1)b、d(2)Cu2S4H2(3)a2H+NO3-+e- NO2+H2O(4)作電解質溶液(或導電)12.(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,其化學方程式為。 焊接過程中使用的保護氣為(填化學式)。 (2)航母艦體材料為合金鋼。艦體在海水中發(fā)生的電化學腐蝕主要為。 航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質為。 (3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。80.0 g Cu-Al合金用酸完全溶解后,加入過量氨水,過濾得白色沉淀39.0 g,則合金中Cu的質量分數為。 為分析某銅合金的成分,用酸將其完全溶解后,用NaOH溶液調節(jié)pH,當pH=3.4時開始出現沉淀。分別在pH為7.0、8.0時過濾沉淀。結合下圖信息推斷該合金中除銅外一定含有。 答案(14分)(1)第三周期第A族CO2Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OAr(其他合理答案均可得分)(2)吸氧腐蝕CaCO3或CaO(3)83.1%Al、Ni【三年模擬】時間:45分鐘分值:100分一、選擇題(每題6分,共42分)1.(2019江西萍鄉(xiāng)一模,7)新修本草中關于“青礬”的描述:“本來綠色,新出窟未見風者,正如琉璃,燒之赤色?！蔽锢硇∽R中說:“青礬廠氣熏人,衣服當之易爛,栽木不茂?！毕铝邢嚓P敘述不正確的是()A.赤色固體可能是Fe2O3B.青礬宜密閉保存,防止氧化變質C.青礬灼燒過程中發(fā)生了電子轉移D.“青礬廠氣”可能是CO和CO2答案D2.(2020屆山西霍州一中開學模擬,11)從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下:則下列說法正確的是()A.試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B.操作、操作、操作所用儀器相同C.用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否還有Fe2+D.試劑c是氯氣,相應的反應為:2Fe2+