2019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.doc
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1、1第14讲 铁、铜及其化合物 金属的冶炼考纲解读分析解读 Fe、Cu及其化合物的性质是高考热点之一,铁盐(Fe 3+)、亚铁盐(Fe 2+)的性质是考查的重点。试题往往结合金属的冶炼、废旧金属资源的回收利用、铁或铜及其重要化合物性质实验探究等命题情景综合考查基本概念、基本理论、化学反应原理等多个考点,对能力要求较高。命题分析答案 (1)100 、2 h,90 、5 h (2)FeTiO 3+4H+4Cl- Fe2+TiOC +2H2O2-4(3)低于40 ,TiO 2xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ,双氧水分解与氨气逸出导致TiO 2xH2O转化反应速率下降 (4)4 (5)F
2、e 3+恰好沉淀完全时,c(P )=3-4molL-1=1.310-17molL-1,c3(Mg2+)c2(P )值为0.01 3(1.310-17)2=1.710-1.310-221.010-5 3-440K2K3 bd 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BaSO 4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
3、的Pb 2+、Cu 2+、Cd 2+、Hg 2+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.Al答案 D9.(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Fe 3+,选用、和答案 B10.(2013天津理综,9,18分)FeCl 3在现代工业生产中应用广泛。某化学
4、研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl 3溶液吸收有毒的H 2S。6.经查阅资料得知:无水FeCl 3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl 3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Cl 2,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Cl 2,并用干燥的N 2赶尽Cl 2,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FeCl 3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl 3进入收集器,第步操作是 。 (3
5、)操作步骤中,为防止FeCl 3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FeCl 2全部反应后,因失去吸收Cl 2的作用而失效,写出检验FeCl 2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FeCl 3溶液吸收H 2S,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H 2S反应的离子方程式为 。 (7)电解池中H +在阴极放电产生H 2,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:H 2S的原子利用率为100%; 。 答
6、案 (共18分)(1)2Fe+3Cl 2 2FeCl3(2)在沉积的FeCl 3固体下方加热(3)(4)冷却,使FeCl 3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)。 (2)用废铁皮制取铁红(Fe 2O3)的部分流程示意图如下:7步骤若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解
7、的化学方程式为 。 步骤中发生反应:4Fe(NO 3)2+O2+(2n+4)H2O 2Fe2O3nH2O+8HNO3,反应产生的HNO 3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO 3)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(CO 2)= 。 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)4HNO
8、3 4NO2+O 2+2H 2O4Fe+10HNO 3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)41 0.0512.(2013浙江理综,28,14分)利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe 3O4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。请回答下列问题:(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Fe 3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N 2,其原因是 。
9、 (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Fe 3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 molL -1的K 2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取 g K 2Cr2O7(保留4位有效数字,已知 =294.0 gmol-2271)。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K 2Cr2O7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
10、小”或“不变”)。 答案 (共14分)(1)A、B(2)抽滤、洗涤、灼烧(3)N2气氛下,防止Fe 2+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8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( )选项 实验 现象 结论A. 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Fe 3+B. 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C. 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝
11、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D.将0.1 molL -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的小答案 D2.(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Na 2O2粉末C.铝与Fe 2O3发生铝热反应D.将锌粒投入Cu(NO 3)2溶液答案 B3.(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CuCl 22H2O制备CuCl,并
12、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)。请回答下列问题:(1)仪器X的名称是 。 (2)实验操作的先后顺序是a e(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N 2(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CuCl 2或CuO杂质。根据资料信息分析:若杂质是CuCl 2,则产生的原因是
13、 。 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)Cl 2+2OH- ClO-+Cl-+H2O (5)加热时间不足或温度偏低 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 ( )9A.Cu溶于稀HNO 3:Cu+2H+N Cu2+NO2+H 2O-3B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH) 2:Fe2+2OH- Fe(OH)2C.用CH 3COOH溶解CaCO 3:CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2D.向NaAlO 2溶液中通入过量CO 2制Al(OH) 3:C
14、O2+Al +2H2O Al(OH)3+HC-2 -3答案 D5.(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NO 2和N 2O4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.该合金中铜与镁的物质的量之比是21B.该浓硝酸中HNO 3的物质的量浓度是14.0 mol/LC.NO2和N 2O4的混合气体中,NO 2的体积分数是80%D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL
15、答案 D6.(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(NH 3 ,反应中H 2O2的作用是 。 )2+4写出操作的名称: 。 (2)反应是铜氨溶液中的Cu(NH 3 与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式 : )2+4。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Cu 2+在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的CuR
16、 2与稀硫酸反应生成CuSO 4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CuSO 4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NH 4Cl在反应中的主要作用是 。 答案 (18分)(1)作氧化剂 过滤(2)Cu(NH3 +2RH 2N +2NH3+CuR2 分液漏斗 ab)2+4 +4(3)RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多(4)O2、H 2SO4 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
17、) 2沉淀7.(2013山东理综,28,12分)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 。 a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu 2S d.Al 2O3(2)辉铜矿(Cu 2S)可发生反应:2Cu 2S+2H2SO4+5O2 4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是 。当1 mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO 4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是 。 10(3)下图为电解精炼银的示意图, (填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为 。 (4)为处理银器表面的黑斑(
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