2020版高考化学（天津专用）一轮课件：专题十四　金属及其重要化合物 .pptx

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1、专题十四 金属及其重要化合物,高考化学 (天津市专用),A组 自主命题天津卷题组,五年高考,考点一 钠及其化合物,1.(2016天津理综,1,6分)根据所给的信息和标志,判断下列说法 的是 ( ),答案 B 碳酸氢钠易与醋酸反应,若与醋酸同服,会降低药效。,考点二 铁及其化合物,2.(2019天津理综,3,6分)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是 ( ) A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2 B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业 C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良 D.无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉

2、红色,可用于判断变色硅胶是否吸水,答案 C 本题涉及的考点有铁、氯、钠及其化合物的性质,合金的性质与应用。考查学生 对元素化合物基础知识的整合能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 A项,溶液中发生反应:2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-、2Fe3+Fe 3Fe2+,将废铁屑加入FeCl2溶液中 可以除去工业废气中的Cl2,故正确;B项,铝、锂均为轻金属,铝中添加适量锂可以制得低密 度、高强度的铝合金,故正确;C项,Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH,施加熟石灰生成了烧 碱NaOH,碱性增强,不利于作物生长,故错误;D项,无水CoCl2吸水的现象(蓝色变粉红色)明显

3、, 可用于判断变色硅胶是否吸水,故正确。,易错提醒 C选项中,熟石灰虽然可以与Na2CO3反应,但反应后会生成碱性更强的烧碱,适得其 反。解题时务必考虑周到,思维缜密。,3.(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,

4、停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封。 请回答下列问题: (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

5、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),解析 (4)检验D中FeCl2是否失效可以用K3Fe(CN)6溶液,取D中溶液加K3Fe(CN)6溶液,有蓝 色沉淀生成说明没有失效。(7)电解滤液时,阳极发生的反应为2Cl-2

6、e- Cl2、2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-,故可以理解为Fe2+-e- Fe3+,电解总反应可以写成:2Fe2+2H+ 2Fe3+H2。,(6)2Fe3+H2S 2 Fe2+S+2H+ (7)Fe2+-e- Fe3+ (8)FeCl3得到循环利用,4.(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)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到

7、FeCl3。 若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.010-2 molL-1,c(Fe3+)=1.010-3 molL-1,c(Cl-)=5.310-2 molL-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+ K1 Fe(OH)2+H2O Fe(OH +H+ K2 Fe(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+

8、yH2O 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 3Fe2+ (2)2 1 6 6H+ 1 6 3H2O (3)K1K2K3 bd 调节溶液的pH (4)1820,解析 (1)FeCl3净水的原理是F

9、e3+水解产生Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性,能吸附水中的悬浮杂质使其沉降,从而起到净水作用。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是Fe3+具有较强的氧化性,将Fe氧化为Fe2+,其离子方程式为:2Fe3+Fe 3Fe2+。(2)酸性FeCl2废液中除存在Fe2+、Fe3+、Cl-外,还存在H+和OH-,由电荷守恒得: c(H+)+2c(Fe2+)+3c(Fe3+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(OH-)很小,可忽略不计,故有c(H+)+22.0 10-2 molL-1+31.010-3 molL-15.310-2 molL-1,则c(H+)1.

10、010-2 molL-1,pH2。 由可知溶液显酸性,空缺的反 应物为H+,则空缺的生成物为H2O,由得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可配平该离子方程式。,(3)离子分步水解时,水解程度逐级减小,而水解平衡常数能够表示水解程度的大小,K值越大, 水解程度越大,故有K1K2K3。对于xFe3+yH2O Fex(OH +yH+,由于水解反应吸热,降 温可使平衡逆向移动;加水稀释,水解程度增大,平衡正向移动;加入NH4Cl,N 水解使c(H+)增 大,平衡逆向移动;加入NaHCO3,HC 结合H+使c(H+)减小,平衡正向移动,故选bd。欲使FeCl3溶 液转化为高浓度聚合氯化铁,应使Fe3+的水解

11、平衡正向移动,在FeCl3浓度一定的条件下,适当减 小c(H+),即调节溶液的pH可达到这种效果。 (4)由题图可以看出,投放聚合氯化铁18 mgL-1时,浑浊度的去除率最高;投放聚合氯化铁20 mg,L-1时,还原性物质的去除率最高,因此投放聚合氯化铁的最佳范围为1820 mgL-1。,考点三 金属冶炼 铝和铜及其重要化合物,5.(2011天津理综,7,14分)图中X、Y、Z为单质,其他为化合物,它们之间存在如下转化关系(部 分产物已略去)。其中,A俗称磁性氧化铁;E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。 回答下列问题: (1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是 ;M中存在的化学键类型为

12、;R的化学式是 。,(2)一定条件下,Z与H2反应生成ZH4。ZH4的电子式为 。 (3)已知A与1 mol Al反应转化为X时(所有物质均为固体),放出a kJ热量,写出该反应的热化学 方程式: 。,(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式: 。 (5)向含4 mol D的稀溶液中,逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种,请在坐标系中 画出n(X2+)随n(X)变化的示意图,并标出n(X2+)的最大值。,答案 (共14分) (1)第二周期第A族 离子键、共价键 H2SiO3(或H4SiO4) (2) (3)8Al(s)+3Fe3O4(s) 9Fe(s)+4Al2O3(s) H=-

13、8a kJ/mol (4)3Fe3O4+28H+N 9Fe3+NO+14H2O (5),解析 依题意结合物质的特性可推出框图中的A为Fe3O4,E为SiO2,再结合框图中的信息推出X 为Fe、Y为O2、Z为Si、D为HNO3、G为Fe(NO3)3、M为Na2SiO3、R为H2SiO3(或H4SiO4)。 (3)先写出反应的化学方程式,根据方程式中Al的化学计量数得出反应热的数值为8a,再根据书 写热化学方程式的要求注明反应体系中各物质的状态,放热用“-”、吸热用“+”,单位 是“kJ/mol”,正确写出该反应的热化学方程式:8Al(s)+3Fe3O4(s) 9Fe(s)+4Al2O3(s) H

14、= -8a kJ/mol。 (4)硝酸具有氧化性,因此HNO3溶解Fe3O4的同时也把Fe2+氧化为Fe3+,利用氧化还原反应的配平 方法化合价升降法不难写出该反应的离子方程式。 (5)稀HNO3中的HNO3与Fe粉反应时先把铁氧化为Fe3+,由反应方程式:Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO+2H2O可知,含4 mol HNO3的稀溶液可消耗1 mol Fe粉,但不生成Fe2+,即此过程中 n(Fe2+)=0,当硝酸消耗完后,再加Fe粉时,又发生反应:2Fe3+Fe 3Fe2+,此时随铁粉的加入,产生 的Fe2+的物质的量逐渐增加,直至Fe3+反应完全,此时n(Fe2+)=1.5

15、mol,根据以上量的关系可画出 n(Fe2+)随n(Fe)变化的示意图,并标出n(Fe2+)的最大值为1.5 mol。,6.(2013天津理综,7,14分)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元 素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和 金属元素。 请回答下列问题: (1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号) 。 (2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写 分子式) 。 (3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系: 其中,C是溶于水显酸性的气体;D是

16、淡黄色固体。 写出C的结构式: ;D的电子式: 。 如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为 ;由A转化为B 的离子方程式为 。 如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液,显碱性的原因: 。A、B浓度均为0.1 molL-1的混合溶液中,离 子浓度由大到小的顺序是 ;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至 中性时,溶质的主要成分有 。,答案 (1)NaAlCOH (2)C2H2 (3) Na+ 2-Na+ NaAlO2 Al +2H2O+CO2 Al(OH)3+HC 或2Al +3H2O+CO2 2Al(OH)3+ C C +H2O HC +

17、OH- c(Na+)c(HC )c(C )c(OH-)c(H+) NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3),解析 根据题设信息,可以推出X、Y、Z、Q、R分别为H、C、O、Na、Al。 (1)一般,电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,原子半径越大,由此可以 得出答案。(3)C为CO2,D为Na2O2。因为B为两性不溶物,且由三种元素组成,故B为Al(OH)3, A为NaAlO2。A为Na2CO3,B为NaHCO3。相同条件下,Na2CO3水解程度大于NaHCO3,故溶液 中离子浓度大小顺序为c(Na+)c(HC )c(C )c(OH-)c(H+);常温下向Na2CO

18、3和NaHCO3的 混合溶液中滴加稀盐酸时,Na2CO3先与稀盐酸反应转化为NaHCO3和NaCl,继续滴加稀盐酸至 中性,NaHCO3部分与稀盐酸反应,生成H2CO3和NaCl,所以溶液中溶质的主要成分为NaCl、 NaHCO3、H2CO3。,7.(2015天津理综,9,18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十 倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学 小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下: 回答下列问题: (1)反应是将Cu转化为Cu(NH3 ,反应中H2O2的作用是 。写出操作的名 称: 。 (2)反应是铜氨溶液中

19、的Cu(NH3 与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式: 。,操作用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序 号) 。 a.富集铜元素 b.使铜元素与水溶液中的物质分离 c.增加Cu2+在水中的溶解度 (3)反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 。若操作使用右图 装置,图中存在的错误是 。 (4)操作以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜,阳极产物是 。操作由 硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。 (5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是 。,答案 (1)作氧化剂 过滤 (2)Cu(NH3 +2RH 2

20、N +2NH3+CuR2 分液漏斗 ab (3)RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多 (4)O2、H2SO4 加热浓缩、冷却结晶、过滤 (5)H2SO4 防止由于溶液中c(OH-)过高,生成Cu(OH)2沉淀,解析 (1)经过反应,Cu失电子变成了Cu2+,H2O2作氧化剂。(2)由图中信息可知,经过反应, Cu(NH3 与RH反应生成NH3和NH4Cl以及CuR2;CuR2被有机溶剂萃取到了有机层中,实现了铜 元素的富集以及与水溶液中的物质分离。(3)反应中CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和RH。 萃取时,分液漏斗中液体过多,不利于振荡操作,造成萃取不充分;分液时,分液漏斗尖端未紧靠

21、 烧杯内壁。(4)用惰性电极电解CuSO4溶液,阳极的电极反应式为:4OH-4e- 2H2O+O2。 (5)用惰性电极电解CuSO4溶液会生成Cu、O2和H2SO4,H2SO4可循环利用。NH4Cl溶液显酸性, 可调节溶液的pH,防止生成Cu(OH)2沉淀。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,考点一 钠及其化合物,1.(2019江苏单科,6,2分)下列有关化学反应的叙述正确的是 ( ) A.Fe在稀硝酸中发生钝化 B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2 C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2,答案 C 本题涉及常见无机物的性质知识,通过对化学

22、反应描述的正误判断,考查了分析和 解决化学问题的能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 A项,常温下,Fe遇浓硝酸发生钝化,Fe与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO气体,错误;B项,MnO2 与浓盐酸在加热条件下可制取Cl2,与稀盐酸不反应,错误;C项,SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3, 正确;D项,室温下Na与O2反应生成Na2O,错误。,审题方法 物质的浓度、用量及反应条件不同,发生的化学反应及产物也会有不同情况。,2.(2015山东理综,7,5分)进行化学实验时应强化安全意识。下列做法正确的是 ( ) A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火 B.用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口

23、竖直向上 C.浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗 D.制备乙烯时向乙醇和浓硫酸的混合液中加入碎瓷片,答案 D 金属钠燃烧生成Na2O2,Na与水反应生成可燃性气体H2,Na2O2与水、CO2反应生成O2, 故金属钠着火时不能使用泡沫灭火器灭火,应该用干燥的沙土扑灭,A错误;加热试管中的固 体时,试管口要略向下倾斜,B错误;稀氢氧化钠溶液也有强腐蚀性,浓硫酸溅到皮肤上应立即用 大量水冲洗,C错误;为防止加热时混合液暴沸,可加入碎瓷片或沸石,D正确。,3.(2015北京理综,7,6分)下列有关性质的比较, 用元素周期律解释的是 ( ) A.酸性:H2SO4H3PO4 B.非金属性:ClBr

24、 C.碱性:NaOHMg(OH)2 D.热稳定性:Na2CO3NaHCO3,答案 D A项,硫的非金属性强于磷,故最高价氧化物的水化物的酸性:H2SO4H3PO4;B项,同 主族元素,从上到下,非金属性减弱,故非金属性:ClBr;C项,钠的金属性强于镁,故碱性:NaOH Mg(OH)2;D项,Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3,但二者的热稳定性与元素周期律无关。,考点二 铁及其化合物,4.(2019上海选考,4,2分)下列固体质量增加的是 ( ) A.Cu加入氯化铁溶液 B.Zn加入硫酸 C.H2通入灼热氧化铜 D.高温下水蒸气通入Fe,答案 D A项,Cu+2FeCl3 2FeCl2+C

25、uCl2,Cu质量减小;B项,Zn+H2SO4 ZnSO4+H2,Zn 质量减小;C项,H2+CuO Cu+H2O,固体质量减小;D项,3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,固体质量 增加。,5.(2018江苏单科,9,2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.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),答案 A 本题考查元素化合物之间的相互转化。2NaHCO3 Na2C

26、O3+CO2+H2O、 Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH,A正确;NaAlO2与过量HCl(aq)反应生成AlCl3和NaCl,B不 正确;Ag(NH3)2+与蔗糖无法发生银镜反应生成Ag,C不正确;Fe与HCl(aq)反应生成FeCl2和H2, D不正确。,6.(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

27、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 D D项,纳米铁粉可与Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等发生置换反应,不是物理吸附。,7.(2016上海单科,17,3分)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状 况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化。x值为 ( ) A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93,答案 A 根据得失电子守恒可知,FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。 标准状况下112 mL Cl2转移

28、电子为0.01 mol,则有 (3- )x=0.01,得x=0.80,故A正确。,8.(2019浙江4月选考,28,4分)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答: (1)仪器1的名称 。装置5的作用 。 (2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。 请为装置作一处改进,使溶液能进入4中 。 (3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没 有产生白色沉淀的原因 。,答案 (1)滴液漏斗(分液漏斗)(1分) 液封,防止空气进入装置4(1分) (2)在装置2、3之间添

29、加控制开关(1分) (3)装置4内的空气没有排尽(1分),解析 (1)仪器1是滴液漏斗(分液漏斗)。为防止4中生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化,装置5 的作用是液封,防止空气进入装置4。(2)为了能使铁屑与稀H2SO4反应生成的H2将反应后生成 的FeSO4溶液压入到4中,应在装置2、3之间添加类似K2的控制开关K3,关闭K3,即可使3中溶液 进入4中,与其中的NaOH溶液反应生成Fe(OH)2沉淀。(3)实验开始时,关闭K2,打开K1,生成的H2 从2中排出,未进入4中将其中的空气排出,使后续反应生成的Fe(OH)2被装置4中原有空气中的 O2氧化,故析出的沉淀呈灰绿色。,解题点睛 制

30、备Fe(OH)2的关键是防氧化。本题利用铁屑与稀H2SO4反应生成的H2将反应后 生成的FeSO4溶液压入到4中,与其中的NaOH溶液反应生成Fe(OH)2沉淀。正确的操作是,先关 闭装置2、3之间的控制开关,将3中右侧导管抽离液面,打开K1、K2,用反应生成的H2将装置3和 4中的空气排尽后,再将3中右侧导管插入溶液底部,关闭K1,3中H2压强增大,将反应后生成的 FeSO4溶液压入到4中。,9.(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

31、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 。 (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

32、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)

33、 (4)Fe2+ Fe3+ 可逆反应 (5)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O Fe3+催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热,促进Fe3+ 的水解平衡正向移动,解析 (1)Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,加入少量铁屑,可防止Fe2+被氧化。(2)Cl2可将Fe2+氧 化,反应的离子方程式为2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-。(3)Fe2+易被空气中的O2氧化,加入煤油,覆盖 在溶液上面,阻止空气进入溶液干扰实验。(4)实验加入K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀,说 明含有Fe2+;实验和说明在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,证明该反应为可逆反应。 (5

34、)H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明Fe2+被H2O2氧化成Fe3+,同时生成的 Fe3+对H2O2的分解有催化作用,H2O2的分解反应放热,又对Fe3+的水解起促进作用。,考点三 金属冶炼 铝和铜及其重要化合物,10.(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 ( ),答案 D A项,稀硝酸加入过量铁粉中,产物是Fe2+,滴加KSCN溶液,不会出现血红色;B项,将 铜粉加入1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中,溶液变蓝,发生了反应:2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+,说明氧化 性Fe3+Cu2+,没有黑色固体出现

35、;C项,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,铝箔表面的铝和空气中的氧气反应生成Al2O3,Al2O3熔点高,包裹着熔化的铝,熔化后的 液态铝不会滴落下来;D项,将0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,说明 NaOH已反应完全,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液,白色沉淀变为浅蓝色沉淀,说明Cu(OH)2的溶 度积比Mg(OH)2的小。,11.(2019课标,26,14分)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料 等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼

36、酸及轻质氧 化镁的工艺流程如下: 回答下列问题: (1)在95 “溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 。 (2)“滤渣1”的主要成分有 。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离 子,可选用的化学试剂是 。 (3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O H+B(OH ,Ka=5.8110-10,可判断H3BO3是,酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是 。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为 ,母液经加热后可返回 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧 化镁的方法是 。,答案 (1)NH4HCO3+NH3 (NH4)2CO

37、3 (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN (3)一元弱 转化为H3BO3,促进析出 (4)2Mg2+3C +2H2O Mg(OH)2MgCO3+2HC 或2Mg2+2C +H2O Mg(OH)2 MgCO3+CO2 溶浸 高温焙烧,解析 本题涉及的考点有离子方程式的书写、Fe3+的检验、化学平衡常数的应用,考查了学生 解读化学工艺流程,将题给信息与已学知识相结合分析、解决化学问题的能力。 (1)“溶浸”步骤产生的“气体”是NH3,用NH4HCO3溶液吸收NH3的化学方程式为NH3+NH4HCO3 (NH4)2CO3。 (2)根据流程图可知,Fe2O3、Al2O3在“过滤1”步骤中除

38、去,SiO2不溶于(NH4)2SO4溶液,故“滤渣 1”的主要成分有SiO2、Fe2O3、Al2O3;检验Fe3+通常选用KSCN溶液。 (3)根据H3BO3的解离反应以及电离平衡常数,可判断H3BO3是一元弱酸;在“过滤2”操作前B 元素主要以B2 的形式存在,调节pH至3.5后生成了H3BO3沉淀,由此可推断调节pH的目的是 将B2 转化成H3BO3。 (4)反应物有Mg2+、C ,生成物有Mg(OH)2MgCO3沉淀,再结合电荷守恒、原子守恒可写出反应 的离子方程式;“沉镁”后的母液的主要成分为(NH4)2SO4,可供“溶浸”工序循环使用;Mg(OH)2、MgCO3在高温条件下均易分解生

39、成MgO,故高温焙烧碱式碳酸镁可以制备轻质氧化镁。,审题技巧 书写陌生的化学方程式或离子方程式时,要挖掘题中信息,分析、推断反应物和生 成物。特别要注意溶液的酸碱性,通常不能在酸性溶液中生成OH-,不能在碱性溶液中生成H+。,方法归纳 可循环利用的物质通常是某步骤的副产物,可以作为其他步骤的反应物。,12.(2019浙江4月选考,27,6分)固体化合物X由3种元素组成。某学习小组进行了如下实验: 请回答: (1)由现象1得出化合物X含有 元素(填元素符号)。 (2)固体混合物Y的成分 (填化学式)。 (3)X的化学式 。X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,固体完全溶解,得到蓝色溶液, 该反应的化学方

40、程式是 。,答案 (1)O(1分) (2)Cu和NaOH(2分,不分先后各1分) (3)NaCuO2(1分) 2NaCuO2+8HCl 2NaCl+2CuCl2+Cl2+4H2O(2分),解析 (1)由现象1知,混合气体中含有水蒸气,水蒸气由X与干燥H2反应而来,可推知X中含有 氧(O)元素。(2)由现象2知,Y中含有单质Cu,X中含有Cu元素,且n(Cu)= =0.020 0 mol; 由现象3知Y中含有NaOH,且n(NaOH)=0.020 0 mol。(3)X中n(Cu)=0.020 0 mol,n(Na)=n(NaOH) =0.020 0 mol,n(O)= =0.040 0 mol,

41、n(Na)n(Cu)n(O)=1 12,故X的化学式为NaCuO2。依题意,NaCuO2与浓盐酸反应产生的黄绿色气体应为Cl2,得到 的蓝色溶液中应含有CuCl2,由元素守恒知还应有NaCl和H2O生成,据此可写出反应的化学方程 式为2NaCuO2+8HCl 2NaCl+2CuCl2+Cl2+4H2O。,C组 教师专用题组,考点一 钠及其化合物,1.(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,答案 B A项,CuO被H2还原为Cu,固体质量

42、减轻;B项,2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,Na2O2变 为Na2CO3,固体质量增加;C项,铝热反应前后固体总质量保持不变;D项,1 mol Zn置换出1 mol Cu,固体质量减轻。,2.(2014福建理综,6,6分)下列有关物质应用的说法正确的是 ( ) A.生石灰用作食品抗氧化剂 B.盐类都可用作调味品 C.铝罐可久盛食醋 D.小苏打是面包发酵粉的主要成分之一,答案 D 生石灰没有还原性,不能作抗氧化剂,故A错误;不是所有的盐都能作调味品,如 NaNO2有毒,故B错误;铝可与CH3COOH反应生成盐和H2,故C错误;D正确。,考点二 铁及其化合物,3.(2015浙江理综,

43、13,6分)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3, 不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O),设计了如下流程: 下列说法不正确的是 ( ) A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉 B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2 C.从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解 D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也 可得到FeSO47H2O,答案 D 综合上述信息可知A、B项均正确;由于FeSO47H2O易被氧化和分解,所以从

44、溶液2中获得FeSO4 7H2O须控制条件,C正确;若在溶液1中直接加过量NaOH,得到Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3用硫酸溶 解得到Fe2(SO4)3溶液,经结晶分离得不到FeSO47H2O,D项不正确。,4.(2014上海单科,17,3分)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉。对加 入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 ( ) A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+ B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+ C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出 D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出,答案 B A项,当铁粉刚好与Fe3+完全反应,则不存在Fe3+,故A错误

45、;B项,无论固体有没有,一定 有Fe2+,故B正确;C项,可能部分Cu2+变成Cu,还有Cu2+剩余,故C错误;D项,若溶液中Fe3+过量,则没 有Cu析出,故D错误。,5.(2014福建理综,24,15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。 (1)如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)。 (2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下: 废铁皮 含Fe(NO3)2的溶液 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)H2

46、O 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FeO(s) 转化率为50%,则x= 。,答案 (1)吸氧腐蚀 B (2)4HNO3 4NO2+O2+2H2O 4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4N

47、O3+3H2O 氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)41 0.05,解析 (2)硝酸在受热时易分解,化学方程式为:4HNO3 4NO2+O2+2H2O。由题意 可知HNO3又将铁氧化为Fe(NO3)2,由框图中分离的产物可知HNO3被还原为NH4NO3,故化学方 程式为:4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O。可从两方面考虑:一是HNO3被还原为 NH4NO3,没有生成氮氧化物,减少了对环境的污染;二是产物的利用,如NH4NO3可作氮肥,Fe2O3 nH2O可制备铁红,提高了原子利用率。(3)该反应的平衡常数表达式为K= ,在同样条 件下,c(CO2)c(CO)=n(CO2)n(CO),所以平衡状态时n(CO)n(CO2)= = = =41。 可列出“三段式”: FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) 起始量: 0.02 mol x mol 0 0 变化量: 0.02 mol50% 0.01