2019屆新課標(biāo)Ⅱ高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題十三鐵銅及其化合物講義

專題十三鐵、銅及其化合物高考化學(xué)

(課標(biāo)Ⅱ?qū)Ｓ?考點(diǎn)一鐵及其化合物1.(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、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組

統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組答案

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,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

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)Ⅰ,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CaCl2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

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+H2O

CaCO3↓+2HClO,2HClO

2HCl+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NH3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+Cu

2FeCl2+CuCl2。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CO2通入CaCl2溶液中不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。3.(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+)=0.1mol·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(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(1)ZnS+

O2

ZnO+SO2(2)PbSO4調(diào)節(jié)溶液的pH無(wú)法除去雜質(zhì)Fe2+(3)Cd2++Zn

Cd+Zn2+(4)Zn2++2e-

Zn溶浸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)PbSO4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2.8~6.2,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)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(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70%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)TiO2·xH2O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/℃3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率/%9295979388分析40℃時(shí)TiO2·xH2O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②”中c(Mg2+)=0.02mol·L-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+)=1.0×10-5mol·L-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

1.3×10-22、1.0×10-24。(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℃、2h,90℃、5h(2)FeTiO3+4H++4Cl-

Fe2++TiOC

+2H2O(3)低于40℃,TiO2·xH2O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TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全時(shí),c(P

)=

mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(P

)值為0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<Ksp[Mg3(PO4)2],因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4

2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑解析本題以工藝流程為依托,考查圖表分析能力和有關(guān)Ksp的計(jì)算等。(1)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100℃、2h或90℃、5h。(2)“酸浸”后,鈦主要以

形式存在,反應(yīng)的離子方程式為FeTiO3+4H++4Cl-

Fe2++TiOCl2-

4+2H2O。(3)TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率受溫度、反應(yīng)物濃度等因素的影響。低于40℃,TiO2·xH2O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TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降。(4)Li2Ti5O15中Ti為+4價(jià),Li為+1價(jià),設(shè)過(guò)氧鍵的數(shù)目為x,則1×2+4×5=2×(15-2x)+2x,x=4。(6)高溫下FePO4與Li2CO3和H2C2O4反應(yīng)制備LiFePO4,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可得化學(xué)方程式:2FePO4+Li2CO3+H2C2O4

2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑。解題方法無(wú)機(jī)物制備工藝流程題的破解方法1.首尾分析法對(duì)一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為“一條龍”的生產(chǎn)工序)題,首先對(duì)比分析流程圖中第

一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品),從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系,弄清生

產(chǎn)過(guò)程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和分離、提純產(chǎn)品的化工工藝,然后結(jié)合題設(shè)的問(wèn)題,逐

一推敲解答。2.截段分析法對(duì)于用同樣的原材料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的工藝流程題,用截段分析

法更容易找到解題的切入點(diǎn)。用截段分析法解工藝流程題關(guān)鍵在于看清主、副產(chǎn)品是如何

分開的,以此確定如何截段,截幾段更合適,一般截段以產(chǎn)品為準(zhǔn)點(diǎn)。5.(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)。回答下列問(wèn)題:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol·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(xué)取2mLFeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)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2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL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10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分別取2mL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1mLCCl4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(shuō)明:在I-過(guò)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(15分)(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++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(dòng)解析(1)Fe2+易被空氣中的O2氧化為Fe3+,加入少量鐵屑,可防止Fe2+被氧化。(2)Cl2可將Fe2+氧

化,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-。(3)Fe2+易被空氣中的O2氧化,加入煤油,覆蓋在溶液上面,阻止空氣進(jìn)入溶液干擾實(shí)驗(yàn)。(4)實(shí)驗(yàn)②加入K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀,說(shuō)

明含有Fe2+;實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明在I-過(guò)量的情況下,溶液中仍含有Fe3+,證明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。(5)

H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,說(shuō)明Fe2+被H2O2氧化成Fe3+,同時(shí)生成的Fe3+

對(duì)H2O2的分解有催化作用,H2O2的分解反應(yīng)放熱,又對(duì)Fe3+的水解起促進(jìn)作用。易錯(cuò)警示第(5)問(wèn)若不能挖掘內(nèi)涵,會(huì)對(duì)產(chǎn)生氣泡的原因及生成沉淀的原因分析不清。關(guān)聯(lián)知識(shí)

1.Fe2+的還原性。2.Fe2+的檢驗(yàn)。3.可逆反應(yīng)的特征。4.H2O2的不穩(wěn)定性。5.外界條

件對(duì)水解平衡的影響。6.(2015課標(biāo)Ⅰ,27,14分,0.423)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(wèn)題:(1)寫出Mg2B2O5·H2O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

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(guò)程

。答案(14分)(1)Mg2B2O5·H2O+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)(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··

··H]-(2分)(6)2H3BO3

B2O3+3H2O、B2O3+3Mg

2B+3MgO(2分)解析(1)硫酸可與硼酸鹽反應(yīng)制取酸性較弱的硼酸,所以Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方

程式為:Mg2B2O5·H2O+2H2SO4

2MgSO4+2H3BO3。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑等措施。(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,其作用是把Fe2+氧化為Fe3+,然后調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,使Al3+

和Fe3+以Al(OH)3、Fe(OH)3形式沉降而除去。(4)“粗硼酸”中所含雜質(zhì)主要是沒有除去的易溶性鎂鹽,故為(七水)硫酸鎂。(5)硼氫化鈉的電子式為Na+[H··

··H]-。(6)利用Mg的還原性制取硼的化學(xué)方程式為2H3BO3

B2O3+3H2O、B2O3+3Mg

2B+3MgO。審題方法在審題的過(guò)程中,要注意結(jié)合化工流程的目的來(lái)分析每一步在處理什么問(wèn)題。規(guī)律方法化工生產(chǎn)就是將化學(xué)實(shí)驗(yàn)工業(yè)化,所以在解答化工流程題的過(guò)程中,應(yīng)該結(jié)合化工

生產(chǎn)的目的,來(lái)分析每一步操作的目的,而這些操作大多數(shù)是為了原料的分離、提純,所以涉及

的實(shí)驗(yàn)操作往往是過(guò)濾、萃取、蒸餾等,而且所加入的處理試劑與平時(shí)分離、除雜所選用的

試劑在選用原理上都是相似的?？键c(diǎn)二銅及其化合物金屬的冶煉1.(2014課標(biāo)Ⅱ,9,6分,0.617)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

BA項(xiàng),CuO被H2還原為Cu,固體質(zhì)量減輕;B項(xiàng),2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2,Na2O2變?yōu)镹a2CO3,固體質(zhì)量增加;C項(xiàng),鋁熱反應(yīng)前后固體總質(zhì)量保持不變;D項(xiàng),1molZn置換出1mol

Cu,固體質(zhì)量減輕,不符合題意。解題關(guān)鍵題目強(qiáng)調(diào)固體質(zhì)量增加,在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)要注意分析對(duì)象。拓展延伸鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌。2.(2015課標(biāo)Ⅰ,10,6分,0.554)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(guò)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1.0mol·L-1Fe2(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(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱熔化后的液態(tài)鋁滴落下來(lái)金屬鋁的熔點(diǎn)較低D.將0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入

NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生,再

滴加0.1mol·L-1CuSO4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

DA項(xiàng),稀硝酸加入過(guò)量鐵粉中,產(chǎn)物是Fe2+,滴加KSCN溶液,不會(huì)出現(xiàn)血紅色;B項(xiàng),將

銅粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,溶液變藍(lán),發(fā)生了反應(yīng):2Fe3++Cu

2Fe2++Cu2+,說(shuō)明氧化性Fe3+>Cu2+,沒有黑色固體出現(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0.1mol·L-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0.1mol·L-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)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)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FeO·Cr2O3,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①的主要反應(yīng)為:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3

Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3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(guò)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m1kg鉻鐵礦粉(含Cr2O340%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品m2kg,產(chǎn)率為

。答案(1)2∶7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(1)FeO·Cr2O3是還原劑,氧化產(chǎn)物為Na2CrO4和Fe2O3,每摩爾FeO·Cr2O3參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移7

mol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,FeO·Cr2O3和NaNO3的系數(shù)比為2∶7;陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng),故熔融

時(shí)不能使用陶瓷容器。(2)步驟①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Al(OH)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④步調(diào)節(jié)pH的作用是使Na2Cr

轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,離子方程式為2Cr

+2H+

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K2Cr2O7固體最多;步驟⑤中發(fā)生反應(yīng)

的化學(xué)方程式為2KCl+Na2Cr2O7

K2Cr2O7↓+2NaCl,該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)。(5)樣品中Cr2O3的質(zhì)量為(m1×40%)kg,則生成K2Cr2O7的理論質(zhì)量為(m1×40%×

)kg,則產(chǎn)率為m2kg÷(m1kg×40%×

)×100%=

×100%。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1.(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)B組自主命題·?。▍^(qū)、市）卷題組答案

A本題考查元素化合物之間的相互轉(zhuǎn)化。2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O、Na2CO3+Ca(OH)2

CaCO3↓+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;Fe與HCl(aq)反應(yīng)生成FeCl2和H2,

D不正確。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

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.Fe

FeCl2

Fe(OH)2B.S

SO3?H2SO4C.CaCO3?CaO

CaSiO3D.NH3

NO?HNO3

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CaCO3

CaO+CO2↑,CaO+SiO2

CaSiO3;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)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

SiCl4

SiB.Mg(OH)2

MgCl2(aq)

MgC.Fe2O3

FeCl3(aq)

無(wú)水FeCl3D.AgNO3(aq)?[Ag(NH3)2]OH(aq)

Ag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①、②和⑨B.用濃硝酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋,選用④、⑥和⑦C.過(guò)濾得到濾液,選用④、⑤和⑦D.檢驗(yàn)濾液中的Fe3+,選用③、⑧和⑩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)程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸銀溶液(pH≈2)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(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):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ⅰ3產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色ⅱ30產(chǎn)生白色沉淀,較3min時(shí)量少;溶液紅色較3min時(shí)加深ⅲ120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)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+。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(guò)量鐵粉,攪拌后靜

置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液。3min時(shí)溶液呈淺紅色,30min后溶液幾乎無(wú)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(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③0.05mol·L-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):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30min后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小解析本題側(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)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)③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0.05mol·L-1NaNO3溶液(pH≈2),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)Ⅱ中甲溶液是FeSO4溶液,電極反應(yīng)為:負(fù)極Fe2+-e-

Fe3+,正極Ag++e-

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++Ag

Fe2++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”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(1)LiOH2Cl--2e-

Cl2↑B(2)2Co(OH)3+S

+4H+

2Co2++S

+5H2O[或Co(OH)3+3H+

Co3++3H2O,2Co3++S

+H2O

2Co2++S

+2H+]+3Co3O4

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+

O2

CoxOy+2xCO2(59x+16y)g2x×22.4L2.41g1.344L則

=

,解得x∶y=3∶4,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)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(yīng)可生成CuCl2

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)2·12H2O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

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

()A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H++N

Cu2++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)2↓C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+

Ca2++H2O+CO2↑D.向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2制Al(OH)3:CO2+Al

+2H2O

Al(OH)3↓+HC

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)Ⅰ是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3

,反應(yīng)中H2O2的作用是

。寫出操作①的名稱:

。(2)反應(yīng)Ⅱ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②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)Ⅲ是有機(jī)溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和

。若操作③使用右圖裝置,圖中存在的錯(cuò)誤是

。(4)操作④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⑤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)Ⅰ中的主要作用是

。答案(1)作氧化劑過(guò)濾(2)Cu(NH3

+2RH

2N

+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(1)經(jīng)過(guò)反應(yīng)Ⅰ,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)Ⅱ,

Cu(NH3

與RH反應(yīng)生成NH3和NH4Cl以及CuR2;CuR2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)Ⅲ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。Ⅰ.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:

①檢驗(yàn)裝置的氣密性;②通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;C組

教師專用題組③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成;④……⑤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③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④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(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。Ⅱ.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)Ⅱ的兩個(gè)反應(yīng),可知該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):①H2S的原子利用率為100%;②

。答案(共18分)(1)2Fe+3Cl2

2FeCl3(2)在沉積的FeCl3固體下方加熱(3)②⑤(4)冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產(chǎn)品干燥管K3[Fe(CN)6]溶液(5)

(6)2Fe3++H2S

2Fe2++S↓+2H+(7)Fe2+-e-

Fe3+(8)FeCl3得到循環(huán)利用解析(4)檢驗(yàn)D中FeCl2是否失效可以用K3[Fe(CN)6]溶液,取D中溶液加K3[Fe(CN)6]溶液,有藍(lán)

色沉淀生成說(shuō)明沒有失效。(7)電解濾液時(shí),陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl--2e-

Cl2↑、2Fe2++Cl2

2Fe3++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0.01000mol·L-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250mL,應(yīng)準(zhǔn)確稱取

gK2Cr2O7(保留4位有效數(shù)字,已知

=294.0g·mol-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)。①電子天平②燒杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥膠頭滴管⑦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(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)0.7350③⑦(6)偏大解析(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)

=0.01000mol·L-1×0.25L×294.0g·mol-1=0.7350g;配制250mL0.01000mol·L-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③⑦沒必要用到。

(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)Ⅰ,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。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)。

回答下列問(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,“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(1)+3(2)2Al+2OH-+6H2O

2Al(OH

+3H2↑(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2

Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O2

2H2O+O2↑有氯氣生成,污染較大(4)CoSO4+2NH4HCO3

CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑(5)Li1-xCoO2+LixC6

LiCoO2+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(1)LiCoO2中,Li為+1價(jià),O為-2價(jià),根據(jù)化合物中化合價(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-+6H2O

2Al(OH

+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O

2Al

+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+H2O2

Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,H2O2不穩(wěn)定,會(huì)發(fā)生分解反應(yīng):2H2O2

2H2O+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+2NH4HCO3

CoCO3↓+(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+6C

LixC6+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、CoCO3和Li2SO4。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。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(guò)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

2Fe2O3·nH2O+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%,則x=

。答案(1)①吸氧腐蝕②B(2)①4HNO3

4NO2↑+O2↑+2H2O②4Fe+10HNO3

4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O③氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)①4∶1②0.05解析(2)①硝酸在受熱或光照條件下均易分解,化學(xué)方程式為:4HNO3

4NO2↑+O2↑+2H2O。②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+10HNO3

4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O。③可從兩方面考慮:一是HNO3被還原為NH4NO3,沒有生成氮氧化物,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,Fe2O3·nH2O可制備鐵紅,提高了原子利用率。(3)①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)=

=

=

=4∶1。②可列出“三段式”:FeO(s)+CO(g)

Fe(s)+CO2(g)起始量:0.02mol

xmol00變化量:0.02mol×50%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/mL、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/L

NaOH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2∶1B.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

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,x∶y=2∶1,A項(xiàng)正確;濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度c=

=

mol/L=14.0mol/L,B項(xiàng)正確;由關(guān)系式Cu~4HNO3~2NO2、Mg~4HNO3~2NO2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2NO2

N2O4始0.06mol0變0.06mol-z

平

z

z+

=

=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/L×0.05L-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。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。①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

。②Al-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。①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為

。②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。①80.0gCu-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

。②為分析某銅合金的成分,用酸將其完全溶解后,用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,當(dāng)pH=3.4時(shí)開始出現(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(14分)(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3+2NaOH

2NaAlO2+H2OAr(其他合理答案均可得分)(2)①吸氧腐蝕②CaCO3或CaO(3)①83.1%②Al、Ni解析(1)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):Al

+CO2+2H2O

Al(OH)3↓+HC

,故提取過(guò)程中需通入CO2氣體。②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)氣。(2)①海水接近中性,金屬在其中以吸氧腐蝕為主。②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)①

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0.5mol×27g·mol-1=13.5g,則銅的質(zhì)量為66.5g,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為83.1%。②pH=3.4時(shí)開始出現(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7.0~8.0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+5O2

4CuSO4+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(1)b、d(2)Cu2S4H2(3)a2H++N

+e-

NO2↑+H2O(4)做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?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組2016—2018年高考模擬·基礎(chǔ)題組答案

CFe(OH)3膠體中的膠粒帶正電荷,A正確;加熱蒸干并灼燒:FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3

→Fe2O3、FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3、Fe(OH)3→Fe2O3,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①先加入稀硫酸,后加入氫氧化鈉溶液B.裝置②先打開止水夾a,待氫氣充滿試管B后再關(guān)閉止水夾aC.裝置③中的陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl--2e-

Cl2↑D.裝置④中的苯是為了隔絕氧氣答案

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,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③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