2018年化學(xué)高考題分類解析考點(diǎn)12 鐵、銅元素單質(zhì)及其重要化合物

高考試題分類解析PAGE考點(diǎn)12鐵、銅元素單質(zhì)及其重要化合物一、選擇題1.(2018·江蘇高考·6)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【命題意圖】本題考查典型無機(jī)物的性質(zhì),較易?！窘馕觥窟xA。A項(xiàng),Fe2+與SCN-無紅色出現(xiàn),錯誤;B項(xiàng),Al3+水解生成Al(OH)3膠體,方程式為Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,正確;C項(xiàng),銨鹽與堿加熱可產(chǎn)生NH3,方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,正確;D項(xiàng),Fe3+可以氧化Cu,方程式為2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,【易錯警示】本題A項(xiàng)中KSCN遇Fe3+變紅色,遇F2.(2018·江蘇高考·9)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)【命題意圖】本題考查物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化,中等難度。【解析】選A。A項(xiàng),2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH,正確;B項(xiàng),2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2與過量HCl反應(yīng)生成Al3+,AlO2-+4H+Al3++2H2O,錯誤;C項(xiàng),蔗糖無還原性,不可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),錯誤;D項(xiàng),Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,Fe與HCl反應(yīng)只能生成FeCl2,Fe+2HClFeCl2+H2↑,錯誤。【教材回扣】試題所選物質(zhì)均為課本中重要的無機(jī)物,鈉鹽、鋁及其化合物、銀氨溶液等。二、非選擇題3.(2018·全國卷Ⅱ·28)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍(lán)圖?；卮鹣铝袉栴}:(1)曬制藍(lán)圖時,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入氮?dú)獾哪康氖?/p>

。

②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有、。

③為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時應(yīng)進(jìn)行的操作是。

④樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是:。

(3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。①稱量mg樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。

②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應(yīng)完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為。

【命題意圖】本題考查綜合實(shí)驗(yàn)的探究能力?！窘馕觥?1)題目給出K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,因此顯色反應(yīng)只能為FeC2O4與K3[Fe(CN)6]反應(yīng),其方程式為3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。(2)①三草酸合鐵酸鉀的化學(xué)式為K3[Fe(C2O4)3]·3H2O,根據(jù)題目中②和④的敘述其分解產(chǎn)物中含有CO、CO2、FeO和Fe2O3等,因此通入氮?dú)獾淖饔檬菍⒀b置內(nèi)的空氣排出以隔絕空氣,同時將產(chǎn)生的氣體全部趕到后續(xù)的實(shí)驗(yàn)裝置中。②B中澄清石灰水變渾濁,說明三草酸合鐵酸鉀分解產(chǎn)生了CO2;裝置E中的CuO固體變?yōu)榧t色,F中澄清石灰水變渾濁,說明三草酸合鐵酸鉀分解產(chǎn)生了CO。③停止實(shí)驗(yàn)時,若先使裝置A、E處的酒精燈停止加熱,會使裝置內(nèi)的溫度降低,導(dǎo)致裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減小,從而產(chǎn)生倒吸,因此為防止產(chǎn)生倒吸,應(yīng)繼續(xù)通入氮?dú)庵敝裂b置冷卻。④裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,因此應(yīng)先取少許固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,然后再滴入KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3。(3)①滴定至終點(diǎn)時溶液中的Fe2+消耗完,因此再滴入KMnO4不再反應(yīng),此時溶液中呈淺紅色或粉紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色。②在此滴定反應(yīng)中KMnO4作氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,而自身被還原為Mn2+,因此根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的電子守恒可以得出5n(KMnO4)=n(Fe2+),因此有5×cmol·L-1×V×10-3L=n(Fe2+),所以晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為5×cmol答案:(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4(2)①隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置②CO2CO③先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)猗苋∩僭S固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3(3)①粉紅色出現(xiàn)②5cV×56m×1【題后反思】常見固體的檢驗(yàn)答題模板為“取固體,加溶劑溶解、加試劑、說現(xiàn)象、得結(jié)論”。如本題中,取固體加入稀硫酸溶解,取少量溶解后的溶液于試管中,加入KSCN溶液,若溶液顯紅色,則證明含有Fe2O3;另取少量溶液于試管中,加入酸性高錳酸鉀溶液,若紫紅色變淺或褪去,則證明溶液中含有FeO。4.(2018·北京高考·28)實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是

(錳被還原為Mn2+)。

②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有。

(2)探究K2FeO4的性質(zhì)①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計(jì)以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色。方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生。i.由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,還可能由產(chǎn)生(用方程式表示)。ii.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗滌的目的是。

②根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)得出:氧化性Cl2FeO42-(填“>”或“<”),而方案Ⅱ?qū)嶒?yàn)表明,Cl2和FeO42-③資料表明,酸性溶液中的氧化性FeO42->MnO4-,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下:將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振蕩后溶液呈淺紫色,該現(xiàn)象能否證明氧化性FeO42->MnO4-。若能【命題意圖】本題考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價、含鐵化合物、Cl2、氧化還原反應(yīng)等的相關(guān)知識,意在考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與科學(xué)探究能力、分析問題和解決問題的能力?！窘忸}關(guān)鍵】解答本題需要注意以下點(diǎn):(1)裝置C中存在過量KOH,Cl2能與KOH反應(yīng)。(2)K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可知,鐵元素價態(tài)降低,生成Fe3+?！窘馕觥?1)①A中KMnO4與濃鹽酸反應(yīng),錳被還原為Mn2+,故反應(yīng)方程式是2KMnO4+16HCl(濃)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。②Cl2中混有HCl,可用飽和食鹽水除去,故除雜裝置B為。③由圖示信息,溶液中有KOH,故還有Cl2與KOH之間的歧化反應(yīng):Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)①“取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色”,說明a中含F(xiàn)e3+,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,因?yàn)镵2FeO4具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,還可能由4FeO42-+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O產(chǎn)生。K2FeO4在堿性溶液中較穩(wěn)定。ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)生成Cl2,用KOH溶液洗滌的目的是排除ClO-的干擾。②K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)中,溶液呈堿性,發(fā)生反應(yīng)3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,故氧化性:Cl2>FeO42-。實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入了鹽酸,溶液的酸堿性發(fā)生變化,Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系發(fā)生變化。③若能證明,根據(jù)題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,最后溶液中不存在FeO42-,溶液振蕩后呈淺紫色一定是MnO4-的顏色,說明FeO42-將Mn2+氧化成MnO4-,所以該實(shí)驗(yàn)方案能證明氧化性FeO42->MnO4-。(或不能證明,因溶液b呈紫色,溶液b滴入MnSO4和H2SO4答案:(1)①2KMnO4+16HCl(濃)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②③Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2)①i.Fe3+4FeO42-+20H+4Fe3++3O2↑+10Hii.排除ClO-的干擾②>溶液的酸堿性不同③能證明,理由:FeO42-在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色一定是(或不能證明,方案:向紫色溶液b中滴加過量稀硫酸,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色)5.(2018·江蘇高考·16)以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下:(1)焙燒過程均會產(chǎn)生SO2,用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為。

(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒,其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。已知:多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃硫去除率=(1-焙燒后礦粉中硫元素總質(zhì)量焙燒前礦粉中硫元素總質(zhì)量①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時,去除的硫元素主要來源于。

②700℃焙燒時,添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低,其主要原因是。

(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2,鋁元素存在的形式由(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為(填化學(xué)式)。

(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,理論上完全反應(yīng)消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=。

【命題意圖】本題考查高硫鋁土礦制備氧化鋁和Fe3O4的工業(yè)生產(chǎn),難度中等。【解析】(1)過量的SO2與堿反應(yīng)生成HSO3-。(2)①從流程看出來,加入FeS2焙燒會產(chǎn)生SO2。②加入CaO之后脫硫,SO2與CaO反應(yīng)生成CaSO3再被O2氧化生成CaSO4,仍然殘留在固體礦粉中,所以硫去除率低。(3)原料中的Al2O3被堿浸后,生成NaAlO2,通入過量的CO2,NaAlO2會轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,方程式為NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+