北京版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題五常見金屬及其化合物（試題練）教學(xué)講解

1、高中化學(xué)專項復(fù)習(xí)PAGE PAGE 16機(jī)會只留給有準(zhǔn)備的人，加油哦！專題五常見金屬及其化合物探考情悟真題【考情探究】考點內(nèi)容解讀5年考情預(yù)測熱度考題示例難度關(guān)聯(lián)考點鈉及其化合物1.能應(yīng)用金屬的活動順序判斷反應(yīng)并解釋相關(guān)現(xiàn)象。2.根據(jù)研究物質(zhì)的思路和方法,掌握鈉及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。2019北京理綜,102015北京理綜,7中化學(xué)與生活鐵及其化合物1.能應(yīng)用金屬的活動順序判斷反應(yīng)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北京理綜,282017北京理綜,282016北京理綜,262015北京理綜,12中化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價分析解讀

2、金屬及其化合物與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系較多,是高考聯(lián)系實際命題的優(yōu)良素材。涉及題型較多,有選擇題、綜合推斷題及實驗探究題,主要考查考生對化學(xué)基本概念、基本理論的掌握。其中對鈉及其化合物常考查Na和Na2O2的性質(zhì)、Na2CO3與NaHCO3間的轉(zhuǎn)化等;對鐵及其重要化合物的考查主要包括鐵的腐蝕、水的凈化等;以鐵及其重要化合物為載體的化學(xué)實驗或化工流程題也是常見的命題形式?？疾樽C據(jù)推理與模型認(rèn)知和實驗探究與創(chuàng)新意識的學(xué)科核心素養(yǎng)。【真題探秘】破考點練考向【考點集訓(xùn)】考點一鈉及其化合物1.(2019北京牛欄山一中期中,7)下列依據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實驗操作中不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)A.制取

3、氨氣B.制取NaHCO3C.分離NaHCO3D.干燥NaHCO3答案D2.(2018北京東城一模,7)下列物質(zhì)投入水中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),水作氧化劑的是()A.鈉B.氧化鈉C.碳酸鈉D.過氧化鈉答案A3.某同學(xué)用Na2CO3和NaHCO3溶液進(jìn)行下圖所示的實驗。下列說法中正確的是()A.實驗前兩溶液的pH相等B.實驗前兩溶液中離子種類完全相同C.加入CaCl2溶液后生成的沉淀一樣多D.加入CaCl2溶液后反應(yīng)的離子方程式都是CO32-+Ca2+ CaCO答案B4.某同學(xué)為測定Na2CO3固體(含少量NaCl)的純度,設(shè)計如圖裝置(含試劑)進(jìn)行實驗。下列說法中不正確的是()A.必須在間添加吸收HCl的

4、裝置B.的作用是防止空氣中的氣體影響實驗的精確度C.通入空氣的作用是保證中產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)移到中D.稱取樣品和中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量即可求算Na2CO3固體的純度答案A考點二鐵及其化合物5.某同學(xué)模擬2019年春晚節(jié)目魔壺進(jìn)行實驗。將“魔壺”中盛有的FeCl3溶液依次倒入分別盛有約1 mL KSCN溶液、AgNO3溶液、NaOH濃溶液的3個燒杯中,實驗現(xiàn)象各異。下列有關(guān)說法正確的是()A.燒杯中,有血紅色沉淀生成B.燒杯中,發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C.燒杯中,反應(yīng)后所得分散系屬于膠體D.若用FeCl2代替FeCl3進(jìn)行上述實驗,實驗現(xiàn)象依然各異答案D6.(2018北京東城期末,14)常溫時,研究pH對一

5、定濃度FeSO4的穩(wěn)定性的影響,根據(jù)下圖分析不合理的是()A.pH小于1時,亞鐵幾乎無損耗,可能的原因是4Fe2+O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+平衡逆向移動B.pH在3.05.5之間,pH的變化對FeSO4穩(wěn)定性影響不大C.pH大于6.5時,亞鐵損耗量突變,可能的原因是生成的Fe(OH)2更易被氧化D.其他條件相同時,FeSO4溶液中加入少量(NH4)2SO4固體,FeSO4的穩(wěn)定性減弱答案D7.下列有關(guān)實驗原理、方法和結(jié)論都正確的是()A.滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,原溶液中一定含有SOB.將鉀鹽溶于鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,該鉀鹽一定為K2CO3C.

6、某固體進(jìn)行焰色反應(yīng),火焰呈黃色,說明該固體為鈉鹽D.向某溶液中滴加KSCN溶液,不變色,再滴加氯水顯紅色,則原溶液中一定含有Fe2+答案D煉技法提能力【方法集訓(xùn)】方法1Fe3+與Fe2+的鑒別方法歸納1.下列陳述、正確并且有因果關(guān)系的是()選項陳述陳述AKSCN可用來檢驗Fe3+用KSCN溶液檢驗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CH2O2有氧化性H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色DAl(OH)3是兩性氫氧化物Al(OH)3可溶于過量濃氨水中答案A2.(2017北京海淀二模,12)向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,測定混合后溶液pH隨混合前溶液中c(SO32

7、-)/c(Fe實驗發(fā)現(xiàn):.a點溶液澄清透明,向其中滴加NaOH溶液后,立即產(chǎn)生灰白色沉淀,滴入KSCN溶液顯紅色;.c點和d點溶液中產(chǎn)生紅褐色沉淀,無氣體逸出。取其上層清液滴加NaOH溶液后無明顯現(xiàn)象,滴加KSCN溶液顯紅色。下列分析中合理的是()A.向a點溶液中滴加BaCl2溶液,無明顯現(xiàn)象B.b點較a點溶液pH升高的主要原因:2Fe3+SO32-+H2O 2Fe2+SOC.c點溶液中發(fā)生的主要反應(yīng):2Fe3+3SO32-+6H2O 2Fe(OH)3+3H2D.向d點上層清液中滴加KSCN溶液,溶液變紅;再滴加NaOH溶液,紅色加深答案C方法2守恒法在鐵及其化合物的相關(guān)計算中的應(yīng)用3.有一塊

8、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.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7答案D4.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-1B.0.1 molL-1C.0.2 molL-1D.0.3 molL-1答案B5.C和C

9、uO在一定溫度下反應(yīng),產(chǎn)物有Cu、Cu2O、CO、CO2。若將2.00 g C跟16.0 g CuO混合,隔絕空氣加熱,將生成的氣體全部通過足量的澄清石灰水,反應(yīng)一段時間后共收集到1.12 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),生成沉淀的質(zhì)量為5.00 g。下列說法錯誤的是()A.反應(yīng)后的固體混合物中Cu的質(zhì)量為12.8 gB.反應(yīng)后的固體混合物中還含有碳C.反應(yīng)后的固體混合物總質(zhì)量為14.4 gD.反應(yīng)后的固體混合物中氧化物的物質(zhì)的量為0.05 mol答案A【五年高考】考點一鈉及其化合物A組自主命題北京卷題組1.(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)層金屬不被空氣氧化的是()A

10、.KB.NaC.FeD.Al答案D2.(2019北京理綜,10,6分)下列除雜試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應(yīng)的是()物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HClCCl2(HCl)H2O、濃H2SO4DNO(NO2)H2O、無水CaCl2答案B3.(2012北京理綜,7,6分)下列解釋實驗現(xiàn)象的反應(yīng)方程式正確的是()A.切開的金屬Na暴露在空氣中,光亮表面逐漸變暗2Na+O2 Na2O2B.向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液,白色沉淀變成黑色2AgCl+S2- Ag2S+2Cl-C.Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時

11、間,變成白色黏稠物2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2D.向NaHCO3溶液中加入過量的澄清石灰水,出現(xiàn)白色沉淀2HCO3-+Ca2+2OH- CaCO3+CO32答案B4.(2015北京理綜,27,14分)研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿,是當(dāng)今海洋科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。(1)溶于海水的CO2主要以4種無機(jī)碳形式存在,其中HCO3-占95%。寫出CO2溶于水產(chǎn)生HCO3-(2)在海洋碳循環(huán)中,通過如圖所示的途徑固碳。寫出鈣化作用的離子方程式:_。同位素示蹤法證實光合作用釋放出的O2只來自于H2O。用18O標(biāo)記物質(zhì)的光合作用的化學(xué)方程式如下,將其補充完整:_+_(CH2O)x+x18O2+

12、xH2O(3)海水中溶解無機(jī)碳占海水總碳的95%以上,其準(zhǔn)確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ)。測量溶解無機(jī)碳,可采用如下方法:氣提、吸收CO2。用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收(裝置示意圖如下)。將虛線框中的裝置補充完整并標(biāo)出所用試劑。滴定。將吸收液吸收的無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3,再用x molL-1 HCl 溶液滴定,消耗y mL HCl溶液。海水中溶解無機(jī)碳的濃度=_molL-1。(4)利用下圖所示裝置從海水中提取CO2,有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。結(jié)合方程式簡述提取CO2的原理:_。用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水,合格后排回大海。處理至合格的方法是_。答案(1)CO2+H2O

13、 H2CO3、H2CO3 H+HCO3-(2)2HCO3-+Ca2+ CaCO3+CO2+H2xCO22xH2(3)x(4)a室:2H2O-4e- 4H+O2,H+通過陽離子膜進(jìn)入b室,發(fā)生反應(yīng):H+HCO3- CO2+H2Oc室的反應(yīng):2H2O+2e- 2OH-+H2,用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)至接近裝置入口海水的pHB組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組5.(2018江蘇單科,9,2分)在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是()A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)C.AgNO3(aq)Ag(NH3

14、)2+(aq)Ag(s)D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)答案A6.(2017江蘇單科,3,2分)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是()A.Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2,可用作呼吸面具供氧劑B.ClO2具有還原性,可用于自來水的殺菌消毒C.SiO2硬度大,可用于制造光導(dǎo)纖維D.NH3易溶于水,可用作制冷劑答案A7.(2015山東理綜,10,5分)某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成,將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是()A.AlCl3B.Na2OC.FeCl2D.SiO2答案A8.(2015安徽理綜,27,14分)硼氫化鈉(NaBH4

15、)在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備NaBH4,其流程如下:已知:NaBH4常溫下能與水反應(yīng),可溶于異丙胺(沸點:33 )。(1)在第步反應(yīng)加料之前,需要將反應(yīng)器加熱至100 以上并通入氬氣,該操作的目的是_。原料中的金屬鈉通常保存在_中,實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有_、_、玻璃片和小刀等。(2)請配平第步反應(yīng)的化學(xué)方程式:NaBO2+SiO2+Na+H2 NaBH4+Na2SiO3(3)第步分離采用的方法是_;第步分出NaBH4并回收溶劑,采用的方法是_。(4)NaBH4(s)與H2O(l)反應(yīng)生成NaBO2(s)和H2(g)。在2

16、5 、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_。答案(1)除去反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣煤油鑷子濾紙(2)1NaBO2+2SiO2+4Na+2H2 1NaBH4+2Na2SiO3(3)過濾蒸餾(4)NaBH4(s)+2H2O(l) NaBO2(s)+4H2(g)H=-216.0 kJmol-19.(2015浙江理綜,27-,12分)化合物甲和 NaAlH4都是重要的還原劑。一定條件下金屬鈉和H2反應(yīng)生成甲。甲與水反應(yīng)可產(chǎn)生H2,甲與AlCl3反應(yīng)可得到NaAlH4。將4.80 g甲加熱至完全分解,得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況

17、)的H2。請推測并回答:(1)甲的化學(xué)式_。(2)甲與AlCl3反應(yīng)得到NaAlH4的化學(xué)方程式_。(3)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(4)甲在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3),脫銹過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(5)某同學(xué)認(rèn)為:用惰性氣體趕盡反應(yīng)體系中的空氣,將鐵和鹽酸反應(yīng)后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥,再與金屬鈉反應(yīng),得到的固體物質(zhì)即為純凈的甲;取該固體物質(zhì)與水反應(yīng),若能產(chǎn)生H2,即可證明得到的甲一定是純凈的。判斷該同學(xué)設(shè)想的制備和驗純方法的合理性并說明理由_。答案(1)NaH(2)4NaH+AlCl3 NaAlH4+3NaCl(3)NaAlH4+

18、2H2O NaAlO2+4H2(4)3NaH+Fe2O3 2Fe+3NaOH(5)制備過程不合理,因為鹽酸易揮發(fā),H2中混有HCl,導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl。驗純方法不合理,如果有Na殘留,Na與水反應(yīng)也產(chǎn)生H2;沒有考慮混入的NaCl考點二鐵及其化合物A組自主命題北京卷題組1.(2014北京理綜,11,6分)用如圖裝置(夾持、加熱裝置已略)進(jìn)行實驗,由中現(xiàn)象,不能證實中反應(yīng)發(fā)生的是()中實驗中現(xiàn)象A鐵粉與水蒸氣加熱肥皂水冒泡B加熱NH4Cl和Ca(OH)2混合物酚酞溶液變紅CNaHCO3固體受熱分解澄清石灰水變渾濁D石蠟油在碎瓷片上受熱分解Br2的CCl4溶液褪色答案A2.(2017北京理綜,2

19、8,16分)某小組在驗證反應(yīng)“Fe+2Ag+ Fe2+2Ag”的實驗中檢測到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(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(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,說明溶液中含有_。(2)針對“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據(jù)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(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,

20、且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān),對比實驗記錄如下:序號取樣時間/min現(xiàn)象3產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色30產(chǎn)生白色沉淀,較3 min時量少;溶液紅色較3 min時加深120產(chǎn)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(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Fe假設(shè)d:根據(jù)_現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。下述實驗可證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的

21、主要原因。實驗可證實假設(shè)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(xiàn)象是_。(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象,結(jié)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(chǎn)生白色沉淀Fe2+(2)2Fe3+Fe 3Fe2+4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀0.05 molL-1 NaNO3FeSO4溶液分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)燒杯中溶液,同時滴加KSCN溶液,后

22、者紅色更深(3)溶液中存在反應(yīng):2Ag+Fe Fe2+2Ag,Ag+Fe2+ Fe3+Ag,Fe+2Fe3+ 3Fe2+。反應(yīng)開始時,c(Ag+)大,以反應(yīng)、為主,c(Fe3+)增大。約30 min后,c(Ag+)小,以反應(yīng)為主,c(Fe3+)減小3.(2017北京理綜,26,13分)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產(chǎn)物,制備純TiCl4的流程示意圖如下:鈦精礦粗TiCl4純TiCl4資料:TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸點/58136181(升華)3161 412熔點/-69-25193304714在

23、TiCl4中的溶解性互溶微溶難溶(1)氯化過程:TiO2與Cl2難以直接反應(yīng),加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g) 2CO(g)H2=-220.9 kJmol-1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式:_。氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)下圖判斷:CO2生成CO反應(yīng)的H_0(填“”“隨溫度升高,CO含量增大,說明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液MgCl2、AlCl3、FeCl3(2)SiCl4高于136 ,低于1

24、81 B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組4.(2016課標(biāo),7,6分)化學(xué)在生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()化學(xué)性質(zhì)實際應(yīng)用A.Al2(SO4)3和小蘇打反應(yīng)泡沫滅火器滅火B(yǎng).鐵比銅金屬性強(qiáng)FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板C.次氯酸鹽具有氧化性漂白粉漂白織物D.HF與SiO2反應(yīng)氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記答案B5.(2015課標(biāo),10,6分)下列實驗中,對應(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()選項實驗現(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

25、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D6.(2019課標(biāo),27,15分)硫酸鐵銨NH4Fe(SO4)2xH2O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

26、持8095 ,采用的合適加熱方式是_。鐵屑中含有少量硫化物,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理,合適的裝置為_(填標(biāo)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(jīng)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(jié)晶水?dāng)?shù),將樣品加熱到150 時失掉1.5個結(jié)晶水,失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為_。答案(1)堿煮水洗(2)加快反應(yīng)熱水浴C(3)將Fe2+全部氧化為Fe3+;不引入雜質(zhì)防止Fe3+水解(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)(5)NH4Fe(SO4)212H2O7.(2018課

27、標(biāo),26節(jié)選)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(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(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_。答案(1)ZnS+32

28、O2ZnO+SO2(2)PbSO4調(diào)節(jié)溶液的pH無法除去雜質(zhì)Fe2+(3)Cd2+Zn Cd+Zn2+8.(2017課標(biāo),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)步驟調(diào)濾液2的pH使之變_(填“大”或“小”),原

29、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)得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a.80 b.60 c.40 d.10 步驟的反應(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)27陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng)(2)FeAl(OH)3(3)小2CrO42-+2H+ Cr2O7(4)d復(fù)分解反應(yīng)(5)190mC組教師專用題組9.(2016課標(biāo),28,15分)某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)

30、。回答下列問題:(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)為甲組的實驗不夠嚴(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

31、溶液于3支試管中進(jìn)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(lán)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(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_(用平衡移動原理解釋)。答案(1)防止Fe2+被氧化(2)2F

32、e2+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(yīng)(5)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2OFe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動10.(2015課標(biāo),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Mg2B2O5H2O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Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取的措施有_(寫出

33、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(zhì)是_(寫化學(xué)式)。(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是_。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是_。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是_(填名稱)。(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機(jī)合成中的重要還原劑,其電子式為_。(6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)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(zhì)硼,用化學(xué)方程式表示制備過程_。答案(1)Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4(2分)提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑(2分)(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(1分,2分,共3分)(

34、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)Na+H:BHH:H(6)2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO(2分)11.(2015四川理綜,11,16分)為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,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)。稀H2SO4 活化硫鐵礦FeCO3空氣硫鐵礦燒渣濾液濾液濾液FeSO4晶體活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O 15FeSO4+8H2SO4,不考

35、慮其他反應(yīng)。請回答下列問題:(1)第步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是_。(2)檢驗第步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇_(填字母編號)。A.KMnO4溶液B.K3Fe(CN)6溶液C.KSCN溶液(3)第步加FeCO3調(diào)溶液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,FeCO3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:4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)H=-1 648 kJ/molC(s)+O2(g) CO2(g)H=-

36、393 kJ/mol2Fe(s)+2C(s)+3O2(g) 2FeCO3(s)H=-1 480 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容量鋰電池,電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2 Fe+2Li2S,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%,其他雜質(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。按上述流程,第步應(yīng)加入FeCO3_kg。答案(1)Fe2O3+6

37、H+ 2Fe3+3H2O(2)C(3)Fe2+被氧化為Fe3+,Fe3+水解產(chǎn)生H+(4)4FeCO3(s)+O2(g) 2Fe2O3(s)+4CO2(g)H=-260 kJ/mol(5)FeS2+4Li+4e- Fe+2Li2S或FeS2+4e- Fe+2S2-(6)0.011 8ab-0.646c或29ab2 450【三年模擬】時間:45分鐘分值:100分一、選擇題(每題6分,共48分)1.(2020屆北京海淀期中,4)下列變化中,氣體反應(yīng)物既被氧化又被還原的是()A.金屬鈉露置在空氣中迅速變暗B.露置在空氣中的過氧化鈉固體變白C.充滿二氧化氮的試管倒扣在水槽中,試管內(nèi)液面上升D.將氨氣與

38、氯化氫混合,產(chǎn)生大量白煙答案C2.(2020屆北京海淀期中,12)A、B、C、X為中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì),A、B、C含有相同的元素甲,可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化(水參與的反應(yīng)中水未標(biāo)出)ABC下列說法不正確的是()A.若A、B、C的焰色反應(yīng)呈黃色、水溶液均呈堿性,則X可以是CO2B.若C為紅棕色氣體,則A一定為空氣中含量最高的氣體C.若B為FeCl3,則X一定是FeD.A可以是碳單質(zhì),也可以是O2答案B3.(2019北京東城二模,7)下列事實可依據(jù)金屬活動性順序進(jìn)行解釋的是()A.鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐腐蝕B.鋁箔在加熱時,熔化的鋁不滴落C.鐵在氧氣中燃燒所得氧化物中,鐵有兩種化合價D.常溫時濃硝酸可用鐵制容器盛

39、放,而不能用銅制容器盛放答案A4.(2019北京朝陽一模,7)下列實驗中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是()ABCDFeCl3溶液滴入Mg(OH)2濁液中AgNO3溶液滴入氯水中Na塊放在坩堝里并加熱H2C2O4溶液滴入KMnO4酸性溶液中白色渾濁轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀產(chǎn)生白色沉淀,隨后淡黃綠色褪去發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體產(chǎn)生氣泡,隨后紫色褪去答案A5.(2019北京石景山期末,9)1807年化學(xué)家戴維電解熔融氫氧化鈉制得鈉:4NaOH(熔融) O2+4Na+2H2O;后來蓋呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉:3Fe+4NaOH Fe3O4+2H2+4Na。下列有關(guān)說法正確的是()A.戴維法

40、制鈉,陽極的電極反應(yīng)式為2OH-+2e- H2+O2B.蓋呂薩克法制鈉原理是利用鐵的金屬性比鈉的強(qiáng)C.若用戴維法與蓋呂薩克法制得等量的鈉,兩方法轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等D.還可以用電解熔融氯化鈉法制鈉答案D6.(2019北京豐臺期末,6)鋁熱反應(yīng)常用于冶煉高熔點金屬,某小組探究Al粉與Fe3O4發(fā)生反應(yīng)所得黑色固體的成分,實驗過程及現(xiàn)象如下:下列說法不正確的是()A.反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是H2B.反應(yīng)為Al2O3+2OH- 2AlO2-+H2C.反應(yīng)的白色沉淀是Al(OH)3D.黑色固體中不含Al和Fe3O4答案D7.(2019北京朝陽二模,12)探究Na2O2與水的反應(yīng),實驗如下:(已知:H2O2 H+H

41、O2-、HO2- H+下列分析不正確的是()A.、中產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃B.、中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)C.、中KMnO4與MnO2的作用不同,產(chǎn)生氣體的量也不同D.通過能比較酸性:HClH2O2答案D8.實驗室模擬工業(yè)上侯德榜制堿原理制備純堿。下列操作未涉及的是()答案B二、非選擇題(共52分)9.(2019北京海淀期中,16)(10分)某化學(xué)興趣小組探究NO和Na2O2的反應(yīng),設(shè)計了如下圖所示實驗裝置,其中E為實驗前壓癟的氣囊。資料:除淺黃色的AgNO2難溶于水外,其余亞硝酸鹽均易溶于水。(1)寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。(2)將裝置B補充完整,并標(biāo)明試劑。(3)用無水

42、CaCl2除去水蒸氣的目的是_。(4)反應(yīng)一段時間后,D處有燙手的感覺,其中固體由淡黃色變?yōu)榘咨?直至顏色不再變化時,氣囊E始終沒有明顯鼓起。學(xué)生依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象和氧化還原反應(yīng)規(guī)律推斷固體產(chǎn)物為NaNO2。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。設(shè)計實驗證明NaNO2的生成,實驗方案是_(寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。答案(1)Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O(2)(3)防止水蒸氣與Na2O2反應(yīng),干擾實驗(4)2NO+Na2O2 2NaNO2取少量D中的固體于試管中,加水溶解,再加入AgNO3溶液,若生成淺黃色沉淀,則證明有NaNO2生成10.(2019北京海淀期中,15)(13分)工

43、業(yè)上利用鐵的氧化物在高溫條件下循環(huán)裂解水制氫氣的流程如下圖所示。(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_,對比反應(yīng)、,鐵的氧化物在循環(huán)裂解水制氫氣過程中的作用是_。用化學(xué)方程式表示反應(yīng)、的總結(jié)果:_。(2)反應(yīng)為CO2(g)+C(s) 2CO(g)H0。為了提高達(dá)平衡后CO的產(chǎn)量,理論上可以采取的合理措施有_(任寫一條措施)。(3)上述流程中鐵的氧化物可用來制備含F(xiàn)e3+的蝕刻液,用蝕刻液蝕刻銅板時,可觀察到溶液顏色逐漸變藍(lán),該反應(yīng)的離子方程式為_。蝕刻液使用一段時間后會失效,先加酸,再加入過氧化氫溶液,可實現(xiàn)蝕刻液中Fe3+的再

44、生,該反應(yīng)的離子方程式為_。(4)上述流程中碳的氧化物可用來制備碳酰肼CO(NHNH2)2,其中碳元素顯+4價。加熱條件下,碳酰肼能將鍋爐內(nèi)表面銹蝕后的氧化鐵轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)緊密的四氧化三鐵保護(hù)層,并生成氮氣、水和二氧化碳。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案(1)3FeO(s)+H2O(g) H2(g)+Fe3O4(s)作催化劑C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)(2)升高溫度(或減小壓強(qiáng)、移走CO、加入CO2等)(3)2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+H2O2+2Fe2+2H+ 2H2O+2Fe3+(4)CO(NHNH2)2+12Fe2O3 8Fe3O4+2N2+CO2+3H2O11.(2019北京東城期末,19)(15分)探究0.5 mol/L FeCl3溶液(pH=