高考化学第二轮专题强化训练解析.docx

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高考化学第二轮专题强化训练解析

可能用到的相对原子质量：

H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　Mg-24

Al-27　S-32　Cl-35.5　Fe-56　Cu-64　Ag-108　I-127

1.（16分）黄铜矿（CuFeS2）是一种铜铁硫化物矿物，常含微量的金、银等。

黄铜矿是冶炼铜及制备铁氧化物的重要矿藏。

如图是以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红（氧化铁）颜料的工艺流程图：

（1）CuFeS2中，Fe的化合价为________。

（2）写出“反应Ⅰ”的离子方程式__________________，该反应中的氧化剂是________。

（3）CuCl难溶于水，但可与过量的Cl-反应生成溶于水的[CuCl2]-。

该反应的离子方程式为______________________。

（4）反应Ⅰ～Ⅴ五个反应中属于非氧化还原反应的是反应________（填“Ⅰ～Ⅴ”）。

（5）已知Cu+在反应Ⅴ中发生自身氧化还原反应，歧化生成Cu2+和Cu，由此可推知“溶液A”中的溶质为________（写出化学式）。

（6）在酸性、有氧条件下，一种叫Thibacillusferroxidans的细菌能将黄铜矿转化成硫酸盐，该过程反应的离子方程式为_________________。

（7）将一定量的铁红溶于160mL5mol·L-1盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结束共收集到气体2.24L（标准状况），经检测溶液中无Fe3+，则参加反应的铁粉的质量为________g。

【解析】

（1）CuFeS2中S为-2价，具有强还原性，故Fe的化合价只能是具有还原性的+2价。

（2）由框图信息可知，反应Ⅰ的反应物为CuFeS2、FeCl3，生成物为CuCl和S，以及通过反应Ⅱ推知的FeCl2，故该反应的离子方程式为CuFeS2+3Fe3++Cl-

4Fe2++CuCl+2S；该反应中化合价降低的是氯化铁中的Fe3+和CuFeS2中的Cu，故氧化剂是CuFeS2和FeCl3。

（3）结合信息提示可写出离子方程式为Cl-+CuCl

[CuCl2]-。

（4）反应Ⅱ是FeCl2和Na2CO3生成FeCO3和NaCl的反应，故为复分解反应，即非氧化还原反应；由（3）的离子方程式可知反应Ⅳ为非氧化还原反应。

（5）由信息“Na[CuCl2]既是氧化剂，又是还原剂”及生成物中有单质Cu可知，Cu+化合价既有降低，又有升高，故生成物中有CuCl2，另外一种生成物为NaCl。

（6）根据“酸性、有氧条件”，说明反应物有CuFeS2、H+、O2，产物为Fe2（SO4）3和CuSO4，结合电荷守恒写出离子方程式。

（7）加入铁粉涉及的反应方程式有Fe+2HCl

FeCl2+H2↑，Fe+2FeCl3

3FeCl2。

由产生气体2.24L可知，与盐酸反应的铁粉的质量m（Fe）=5.6g，消耗的盐酸的物质的量n（HCl）=0.2mol，则n（FeCl3）=（0.16L×5mol·L-1-0.2mol）/3=

0.2mol，则与FeCl3反应的铁粉质量为5.6g。

共消耗铁粉质量为11.2g。

答案：

（1）+2价　

（2）CuFeS2+3Fe3++Cl-

4Fe2++CuCl+2S

CuFeS2、FeCl3　（3）Cl-+CuCl

[CuCl2]-

（4）Ⅱ、Ⅳ　（5）CuCl2、NaCl

（6）4CuFeS2+4H++17O2

4Cu2++4Fe3++8S

+2H2O

（7）11.2

2.（13分）废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。

实验室利用废旧黄铜（Cu、Zn合金，含少量杂质Fe）制备胆矾晶体（CuSO4·5H2O）及副产物ZnO。

制备流程图如下：

已知：

Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似，pH>11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2-。

下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算）。

Fe3+

Fe2+

Zn2+

开始沉淀的pH

1.1

5.8

5.9

沉淀完全的pH

3.0

8.8

8.9

请回答下列问题：

（1）加入ZnO调节pH=a的目的是________________，a的范围是_________。

（2）由不溶物E生成溶液D的化学方程式为____________________________。

（3）滤液A中加入H2O2反应的离子方程式为___________________________。

（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是______________________。

（5）下列试剂可作为Y试剂的是________。

A.ZnO　　　　B.NaOH　　　　C.Na2CO3　　　　D.ZnSO4

若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是___________________

______________________________。

【解析】

（1）加入ZnO调节pH=a的目的是使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀，a范围的选择是3.0≤a<5.9。

（2）由不溶物E生成溶液D的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4

2CuSO4+2H2O。

（3）滤液A中含有亚铁离子，加入H2O2反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+

2Fe3++2H2O。

（4）由硫酸铜溶液制胆矾晶体包含的主要操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

（5）因为pH>11，Y试剂的目的是让Zn（OH）2全部生成[Zn（OH）4]2-，所以Y试剂选用NaOH，滤液C的主要成分是[Zn（OH）4]2-，逐滴加入盐酸直到过量，跟Al

溶液中逐滴加入盐酸直到过量进行类推，所以产生的现象是先产生白色沉淀后沉淀溶解。

答案：

（1）使溶液中的Fe3+完全沉淀，Zn2+不被沉淀（其他解释合理即可）

3.0≤a<5.9

（2）2Cu+O2+2H2SO4

2CuSO4+2H2O

（3）2Fe2++H2O2+2H+

2Fe3++2H2O

（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

（5）B　先产生白色沉淀后沉淀溶解

3.（12分）碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。

工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Al（OH）3

开始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

回答下列问题：

（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在________范围内。

（2）反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化亚铁离子，写出该反应的离子方程式为________________________________。

（3）碱式硫酸铁溶于水后生成的[Fe（OH）]2+可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子，该水解反应的离子方程式为____________________________。

（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。

根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及N

。

为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为________。

A.氯水　　　B.KSCN溶液　　　C.NaOH溶液　　　D.酸性KMnO4溶液

（5）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：

准确量取

20.00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH<2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。

已知：

2Fe3++2I-

2Fe2++I2　I2+2S2

2I-+S4

。

则溶液中铁元素的总含量为________g·L-1。

若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会________（填“偏高”“偏低”或“不变”）

【解析】

（1）制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al（OH）3，要避免生成Fe（OH）2沉淀，控制pH在4.4～7.5。

（2）NaNO2可氧化亚铁离子为铁离子，本身变为NO，故反应的离子方程式为2H++Fe2++N

Fe3++NO↑+H2O。

（3）[Fe（OH）]2+可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子，根据电荷守恒和质量守恒可写出反应的离子方程式为2[Fe（OH）]2++2H2O

[Fe2（OH）4]2++2H+。

（4）检验所得产品中是否含有Fe2+，可使用酸性KMnO4溶液（利用高锰酸钾的氧化性）。

（5）根据所给反应可得关系式Fe3+～S2

，所以n（Fe3+）=n（Na2S2O3）=0.1000mol·L-1×0.020L=0.0020mol，溶液中铁元素的总含量为0.0020mol×56g·mol-1÷0.020L=5.6g·L-1；若滴定前溶液中H2O2没有除尽，则H2O2也可氧化I-得到I2，消耗的Na2S2O3将偏多，导致所测定的铁元素的含量偏高。

答案：

（1）4.4～7.5　

（2）2H++Fe2++N

Fe3++NO↑+H2O

（3）2[Fe（OH）]2++2H2O

[Fe2（OH）4]2++2H+　（4）D　（5）5.6　偏高

【规律技法】解答无机化工流程图题的策略

（1）粗读题干，挖掘图示。

一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。

如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。

（2）携带问题，精读信息。

这里信息包括三个方面：

一是主干，二是流程图示，三是设置问题。

读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向（“进入”与“流出”）、实验操作方法等。

（3）跳跃思维，规范答题。

答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。

4.（15分）银、铜均属于重金属，从银铜合金废料中回收银并制备含铜化合物产品的工艺如图所示：

（1）熔炼时被氧化的元素是________，酸浸时反应的离子方程式为______________________________。

为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率，酸浸前应对渣料进行处理，其处理方法是____________。

（2）操作a是________，固体B转化为CuAlO2的过程中，存在如下反应，请填写空白处：

________CuO+________Al2O3

________+________↑。

（3）若残渣A中含有nmolAg，将该残渣全部与足量的稀硝酸置于某容器中进行反应，写出反应的化学方程式______________________。

为彻底消除污染，可将反应中产生的气体与VL（标准状况）空气混合通入水中，则VL至少为________L（设空气中氧气的体积分数为0.2）。

（4）已知2Cu+

Cu+Cu2+，试分析CuAlO2分别与足量盐酸、稀硝酸混合后，产生现象的异同点_______________________________。

（5）假设粗银中的杂质只有少量的铜，利用电化学方法对其进行精炼，则粗银应与电源的________极相连，当两个电极上质量变化值相差30.4g时，则两个电极上银质量的变化值相差________g。

【解析】

（1）根据流程图分析，熔炼后得到银熔体和渣料，说明Ag被熔化，则被氧化的元素是铜；铜被氧化为CuO，与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，所以酸浸时反应的离子方程式是CuO+2H+

Cu2++H2O；渣料为固体，为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率，应把渣料粉碎，增大