專(zhuān)題十三鐵、銅及其化合物

1、專(zhuān)題十三 鐵、銅及其化合物考點(diǎn)一鐵及其化合物1(2015浙江理綜，13，6分)某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設(shè)計(jì)了如下流程：下列說(shuō)法不正確的是（）A.溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉B.固體1中一定有SiO2，控制pH是為了使Al3轉(zhuǎn)化為Al（OH）3進(jìn)入固體2C.從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過(guò)程中，須控制條件防止其氧化和分解D.若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過(guò)量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O答案D2.（2014北京理綜，7，6分）下

2、列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是（）A.K B.Na C.Fe D.Al答案D3.（2014安徽理綜，8，6分）下列有關(guān)Fe2（SO4）3溶液的敘述正確的是（）A.該溶液中，K、Fe2、C6H5OH、Br可以大量共存B.和KI溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe32I=Fe2I2C.和Ba（OH）2溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe3SOBa23OH=Fe（OH）3BaSO4D.1 L 0.1 molL1該溶液和足量的Zn充分反應(yīng)，生成11.2 g Fe答案D4.（2015海南化學(xué)，17，11分）工業(yè)上，向500600 的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無(wú)水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無(wú)水氯

3、化亞鐵?，F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）制取無(wú)水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)，裝置B中加入的試劑是_。（2）制取無(wú)水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A用來(lái)制取。尾氣的成分是。若仍用D裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問(wèn)題是、。（3）若操作不當(dāng)，制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3，檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是。欲制得純凈的FeCl2，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先，再。答案（1）MnO24HCl（濃）MnCl2Cl22H2O濃硫酸（2）HClHCl和H2發(fā)生倒吸可燃性氣體H2不能被吸收（3）KSCN溶液點(diǎn)燃A處的酒精燈點(diǎn)燃C處的酒精燈5.（2015天津理綜，10，14分）FeCl3具有凈水

4、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(wèn)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。若酸性FeCl2廢液中c（Fe2）2.0102 molL1，c（Fe3）1.0103 molL1，c（Cl）5.3102 molL1，則該溶液的pH約為。完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式：ClOFe2=ClFe3（3）FeCl3在溶液中分三步水解：Fe3H2OFe（OH）2HK1Fe（OH）2H2O

5、Fe（OH）HK2Fe（OH）H2OFe（OH）3HK3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(guò)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：xFe3yH2OFex（OH）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（mgL1）表示的最佳范圍約為mgL1。答案（1）Fe3水解生成的Fe（OH）3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)2Fe3Fe=3Fe

6、2（2）2166H163H2O（3）K1K2K3bd調(diào)節(jié)溶液的pH（4）18206.（2015四川理綜，11，16分）為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）?；罨蜩F礦還原Fe3的主要反應(yīng)為：FeS27Fe2（SO4）38H2O=15FeSO48H2SO4，不考慮其它反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）第步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是_。（2）檢驗(yàn)第步中Fe3是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號(hào)）。A.KMnO4溶液B.K3Fe（CN）6溶液C.KSCN溶液（3）第步加FeCO3調(diào)溶

7、液pH到5.8左右，然后在第步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時(shí)Fe2不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是_。（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。已知25 ，101 kPa時(shí)：4Fe（s）3O2（g）=2Fe2O3（s）H1 648 kJ/molC（s）O2（g）=CO2（g）H393 kJ/mol2Fe（s）2C（s）3O2（g）=2FeCO3（s）H1 480 kJ/molFeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是_。（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高

8、容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4LiFeS2=Fe2Li2S，正極反應(yīng)式是_。（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%。將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程，第步應(yīng)加入FeCO3kg。答案（1）Fe2O36H=2Fe33H2O（2）C（3）Fe2被氧化為Fe3，F(xiàn)e3水解產(chǎn)生H（4）4FeCO3（s）O2（g）=2Fe2O3（s）4CO2（g）H260 kJ/mol（5）FeS24Li4e=Fe2Li2S或FeS24e=Fe2S2（6）0.011 8ab0.64

9、6c或7.（2014浙江理綜，26，15分）某研究小組為了探究一種無(wú)機(jī)礦物鹽X（僅含四種元素）的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：另取10.80 g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40 g固體1。請(qǐng)回答如下問(wèn)題：（1）畫(huà)出白色沉淀1中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，寫(xiě)出氣體甲的電子式。（2）X的化學(xué)式是，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。（3）白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是_（用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）。（4）一定條件下，氣體甲與固體1中的某種成分可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，寫(xiě)出一個(gè)可能的化學(xué)反應(yīng)方程式，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該反應(yīng)的產(chǎn)物_。答案（1）（2）CaFe（CO3）2C

10、aFe（CO3）2CaOFeO2CO2（3）4Fe（OH）22H2OO2=4Fe（OH）3（4）2FeOCO2Fe2O3CO檢測(cè)Fe2O3：將固體用稀鹽酸溶解，加入KSCN溶液若顯紅色，表明產(chǎn)物中有Fe（）檢測(cè)CO：將氣體通過(guò)灼熱CuO，黑色固體變?yōu)榧t色8.（2014江蘇化學(xué)，21B，12分）磷酸鐵（FePO42H2O，難溶于水的米白色固體）可用于生產(chǎn)藥物、食品添加劑和鋰離子電池的正極材料，實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)制備磷酸鐵。（1）稱(chēng)取一定量已除去油污的廢鐵屑，加入稍過(guò)量的稀硫酸，加熱、攪拌，反應(yīng)一段時(shí)間后過(guò)濾。反應(yīng)加熱的目的是_。（2）向?yàn)V液中加入一定量H2O2氧化Fe2 。為確定加入H2O2的

11、量，需先用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濾液中 的Fe2，離子方程式如下： Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O 在向滴定管注入K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液前，滴定管需要檢漏、和。 若滴定x mL濾液中的Fe2，消耗a molL1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液b mL，則濾液中c（Fe2）molL1。 為使濾液中的Fe2完全被H2O2氧化，下列實(shí)驗(yàn)條件控制正確的是（填序號(hào)）。A.加入適當(dāng)過(guò)量的H2O2溶液B.緩慢滴加H2O2溶液并攪拌C.加熱，使反應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行D.用氨水調(diào)節(jié)溶液pH7答案（1）加快鐵與稀硫酸反應(yīng)速率（2）用蒸餾水洗凈用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗23次AB（3）Fe（OH）3（

12、或氫氧化鐵）考點(diǎn)二銅及其化合物1.（2015福建理綜，9，6分）純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的是（）A.X可能是金屬銅B.Y不可能是氫氣C.Z可能是氯化鈉D.Z可能是三氧化硫答案A2.（2014課標(biāo)全國(guó)卷，9，6分）下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是（）A.氫氣通過(guò)灼熱的CuO粉末B.二氧化碳通過(guò)Na2O2粉末C.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)D.將鋅粒投入Cu（NO3）2溶液答案B3.（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(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

13、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(xiě)出操作的名稱(chēng)：。（2）反應(yīng)是銅氨溶液中的Cu（NH3）與有機(jī)物RH反應(yīng)，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：_。操作用到的主要儀器名稱(chēng)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CuSO4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

14、環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)中的主要作用是。答案（1）作氧化劑過(guò)濾（2）Cu（NH3）2RH=2NH2NH3CuR2分液漏斗ab（3）RH分液漏斗下端尖嘴未緊靠燒杯內(nèi)壁、液體過(guò)多（4）O2、H2SO4加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾（5）H2SO4防止由于溶液中的c（OH）過(guò)高，生成Cu（OH）2沉淀4.（2013廣東理綜，32，15分）銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)，從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下：注：Al（OH）3和Cu（OH）2開(kāi)始分解的溫度分別為450 和80 （1）電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為_(kāi)；濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。（2

15、）固體混合物B的組成為；在生成固體B的過(guò)程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過(guò)量，則因過(guò)量引起的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。（3）完成煅燒過(guò)程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：CuOAl2O3CuAlO2。（4）若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為 mol CuAlO2，至少需要1.0 molL1的Al2（SO4）3溶液 L。（5）CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是、過(guò)濾、洗滌和干燥。答案（1）Age=Ag2NOO2=2NO2（2）Al（OH）3、CuOAl（OH）3OH=AlO2H2O（3）424O2（4）5025（5）蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶5.（2012山東理綜，28，12分）工業(yè)上由黃銅礦（主要成分CuFeS2）冶煉銅的主要流程如下：（1）氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的吸收。a.濃H2SO4b.稀HNO3c.NaOH溶液d.氨水（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說(shuō)明溶液中存在（填離子符號(hào)），檢驗(yàn)溶液中還存在Fe2的方法是_（注明試劑、現(xiàn)象）。（3）由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。（4）以CuS