高考化学一轮复习第14讲铁铜及其化合物金属的冶炼讲练结合学案Word下载.docx

1、1.铁盐、亚铁盐的性质2.离子（化学）方程式的书写3.化学反应速率4.Ksp的应用 解题思路（1）由图像可以看出,当铁的浸出率为70%时,实验条件有两个:100 、2 h,90 、5 h。（2）FeTiO3为难溶物,在书写离子方程式时不能拆写成离子形式。（4）Li2Ti5O15中,Ti的化合价为+4,Li的化合价为+1,所以正化合价的和为45+12=22。设过氧键数目为x,则x2+（15-2x）2=22,解得x=4。（6）FePO4中Fe显+3价,LiFePO4中Fe显+2价,FePO4作氧化剂,则H2C2O4作还原剂,高温煅烧时应生成CO2,据此可写出反应的化学方程式。关联知识1.自然界中矿

2、石的主要成分均难溶于水2.双氧水、一水合氨受热均易分解3.化合物中各元素正、负化合价的代数和为04.过氧键中氧元素显-1价,每个过氧键含两个氧原子5.H2C2O4有还原性解题方法无机物制备工艺流程题的破解方法1.首尾分析法对一些线型流程工艺（从原料到产品为“一条龙”的生产工序）题,首先对比分析流程图中第一种物质（原材料）与最后一种物质（产品）,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和分离、提纯产品的化工工艺,然后结合题设的问题,逐一推敲解答。2.截段分析法对于用同样的原材料生产多种（两种或两种以上）产品（包括副产品）的工艺流程题,用截段分析法更容易找到解题

3、的切入点。用截段分析法解工艺流程题关键在于看清主、副产品是如何分开的,以此确定如何截段,截几段更合适,一般截段以产品为准点。命题特点本专题命题通常以铁、铜及其化合物为载体,考查铁、铜及其化合物主要性质的同时,综合考查离子方程式的书写、氧化还原反应原理的应用、化学反应原理等考点。命题形式通常是工艺流程题和性质实验探究题。高考真题考点一铁及其化合物的性质1.（2017江苏单科,7,2分）在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）A.Fe FeCl2 Fe（OH）2B.S SO3 H2SO4C.CaCO3 CaO CaSiO3D.NH3 NO HNO3答案C2.（2014课标,8,6分）

4、化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是（）选项现象或事实解释A.用热的烧碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应B.漂白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3C.施肥时,草木灰（有效成分为K2CO3）不能与NH4Cl混合使用K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效D.FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜3.（2017北京理综,28,16分）某小组在验证反应“Fe+2Ag+ Fe2+2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸银溶液（pH2）中加入过量

5、铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。（1）检验产物取出少量黑色固体,洗涤后,（填操作和现象）,证明黑色固体中含有Ag。取上层清液,滴加K3Fe（CN）6溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有。（2）针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验:取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:序号取样时间/min现象3产生大量白色沉淀;溶液呈红色30产生白色沉淀,较3 min时量少;溶液红色较3 min时加

6、深120产生白色沉淀,较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅（资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）对Fe3+产生的原因作出如下假设:假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;假设b:空气中存在O2,由于（用离子方程式表示）,可产生Fe3+;假设c:酸性溶液中的N具有氧化性,可产生Fe3+;假设d:根据现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。下述实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验可证实假设d成立。实验:向硝酸酸化的溶液（pH2）中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色

7、。实验:装置如下图。其中甲溶液是,操作及现象是。（3）根据实验现象,结合方程式推测实验中Fe3+浓度变化的原因:。答案（16分）（1）加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀Fe2+（2）2Fe3+Fe 3Fe2+4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀0.05 molL-1 NaNO3FeSO4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深（3）溶液中存在反应:2Ag+Fe Fe2+2Ag,Ag+Fe2+ Fe3+Ag,Fe+2Fe3+ 3Fe2+。反应开始时,c（Ag+）大,以反应、为主,c（Fe3+）增大。约3

8、0 min后,c（Ag+）小,以反应为主,c（Fe3+）减小4.（2016课标,28,15分）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是。（2）甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为。（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是

9、。（4）丙组同学取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe（CN）6溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是（填离子符号）;实验和说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有 （填离子符号）,由此可以证明该氧化还原反应为。（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为;一段时间后,溶液中有气泡出现,并

10、放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是;生成沉淀的原因是（用平衡移动原理解释）。答案（15分）（1）防止Fe2+被氧化（2）2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-（3）隔绝空气（排除氧气对实验的影响）（4）Fe2+Fe3+可逆反应（5）2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2OFe3+催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动5.（2015课标,27,14分）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示:（

11、1）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有（写出两条）。（2）利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是。（写化学式）（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是。然后再调节溶液的pH约为5,目的是。（4）“粗硼酸”中的主要杂质是（填名称）。（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4）,它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为。（6）单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程。答案（1）Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4（2分）

12、提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径（2分）（2）Fe3O4SiO2和CaSO4（1分,2分,共3分）（3）将Fe2+氧化成Fe3+使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去（每空1分,共2分）（4）（七水）硫酸镁（1分）（5）Na+HH-（2分）（6）2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO（2分）6.（2015天津理综,10,14分）FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:（1）FeCl3净水的原理是。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是（用离子方程式表示）。（2）为节

13、约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。若酸性FeCl2废液中c（Fe2+）=2.010-2 molL-1,c（Fe3+）=1.010-3 molL-1,c（Cl-）=5.3L-1,则该溶液的pH约为。完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:Cl+Fe2+Cl-+Fe3+（3）FeCl3在溶液中分三步水解:Fe3+H2O Fe（OH）2+H+K1Fe（OH）2+H2O Fe（OH+H+K2Fe（OH+H2O Fe（OH）3+H+K3以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是。通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为:xFe3+yH2

14、O Fex（OH+yH+欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）。a.降温 b.加水稀释c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。（4）天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁以Fe（mgL-1）表示的最佳范围约为mgL-1。答案（1）Fe3+水解产生的Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质2Fe3+Fe（2）2166H+163H2O（3）K1K2K3bd调节溶液的pH（4）18207.（2016浙江理综,7,6分）下列说法不正确的是（）A.储热材料是一类重要的能量存储物质,单位质量的

15、储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量B.Ge（32号元素）的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池C.Ba2+浓度较高时危害健康,但BaSO4可服入体内,作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病D.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附答案D8.（2014北京理综,7,6分）下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（）A.K B.Na C.Fe D.Al9.（2014重庆理综,4,6分）茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是（）A.将茶

16、叶灼烧灰化,选用、和B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用、和C.过滤得到滤液,选用、和D.检验滤液中的Fe3+,选用、和答案B10.（2013天津理综,9,18分）FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下:检验装置的气密性;通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密

17、封。（1）装置A中反应的化学方程式为 。（2）第步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器,第步操作是。（3）操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）。（4）装置B中冷水浴的作用为;装置C的名称为;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:。（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。（6）FeCl3与H2S反应的离子方程式为。（7）电解池中H+在阴极

18、放电产生H2,阳极的电极反应式为。（8）综合分析实验的两个反应,可知该实验有两个显著优点:H2S的原子利用率为100%; 。答案（共18分）（1）2Fe+3Cl2 2FeCl3（2）在沉积的FeCl3固体下方加热（3）（4）冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品干燥管K3Fe（CN）6溶液（5）（6）2Fe3+H2S 2Fe2+S+2H+（7）Fe2+-e- Fe3+（8）FeCl3得到循环利用11.（2014福建理综,24,15分）铁及其化合物与生产、生活关系密切。（1）右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为。图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是（填字母

19、）。（2）用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下:步骤若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。步骤中发生反应:4Fe（NO3）2+O2+（2n+4）H2O 2Fe2O3nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2,该反应的化学方程式为。上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是（任写一项）。（3）已知t 时,反应FeO（s）+CO（g） Fe（s）+CO2（g）的平衡常数K=0.25。t 时,反应达到平衡时n（CO）n（CO2）=。若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO（s）,并通入x mol CO,t 时反应达到平衡。此时

20、FeO（s）转化率为50%,则x=。答案（1）吸氧腐蚀B（2）4HNO3 4NO2+O2+2H2O4Fe+10HNO3 4Fe（NO3）2+NH4NO3+3H2O氮氧化物排放少（或其他合理答案）（3）410.0512.（2013浙江理综,28,14分）利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物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。（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有。A.去除油污 B.溶解镀锌层C.去除铁锈 D.钝化（2）调节溶液A的pH可产生Zn（OH）2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是 。（3）由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程

21、中,须持续通入N2,其原因是 。（4）Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离?（填“能”或“不能”）,理由是 。（5）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 molL-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取g K2Cr2O7（保留4位有效数字,已知=294.0 gmol-1）。配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有（用编号表示）。电子天平烧杯量筒玻璃棒容量瓶胶头滴管移液管（6）滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将（填“偏大”“偏小”或“不变

22、”）。答案（共14分）（1）A、B（2）抽滤、洗涤、灼烧（3）N2气氛下,防止Fe2+被氧化（4）不能胶体粒子太小,抽滤时容易透过滤纸（5）0.735 0（6）偏大考点二铜及其化合物的性质金属的冶炼1.（2015课标,10,6分）下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（）实验结论将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成,溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+将铜粉加入1.0 molL-1Fe2（SO4）3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低将0.1 mol

23、L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀Cu（OH）2的溶度积比Mg（OH）2的小2.（2014课标,9,6分）下列反应中,反应后固体物质增重的是（）A.氢气通过灼热的CuO粉末B.二氧化碳通过Na2O2粉末C.铝与Fe2O3发生铝热反应D.将锌粒投入Cu（NO3）2溶液3.（2016四川理综,9,13分）CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl22H2O制备CuCl,并进行相关探究。【资料查阅】【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）。（1）仪器X的名称是。（

24、2）实验操作的先后顺序是ae（填操作的编号）。a.检查装置的气密性后加入药品b.熄灭酒精灯,冷却c.在“气体入口”处通入干燥HCld.点燃酒精灯,加热e.停止通入HCl,然后通入N2（3）在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是。（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是。【探究反思】（5）反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析:若杂质是CuCl2,则产生的原因是 。若杂质是CuO,则产生的原因是 。答案（1）干燥管（2）cdb（3）先变红,后褪色（4）Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O（5）加热时间

25、不足或温度偏低通入HCl的量不足4.（2014江苏单科,7,2分）下列指定反应的离子方程式正确的是（）A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H+N Cu2+NO2+H2OB.（NH4）2Fe（SO4）2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe（OH）2:Fe2+2OH- Fe（OH）2C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al（OH）3:CO2+Al Al（OH）3+HC5.（2013四川理综,7,6分）1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL（标准状况）,向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是（）A.该合金