1、专题三 元素及其化合物,第10讲 常见金属及其重要化合物,-3-,-4-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,钠及其重要化合物 1.判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (1)含碳酸氢钠的药片是抗酸药,服用时喝些醋酸可提高药效 ( ) (2)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火( ) (3)用热的烧碱洗去油污是因为Na2CO3可直接与油污反应 ( ) (4)二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重 ( ) (5)将钠块放入水中,产生气体:2Na+2H2O 2NaOH+H2 ( ) (6)小苏打是面包发酵粉的主要成分之一 ( ) (7)在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1
2、mol氧气,转移电子数目为0.4NA( ),-5-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(8)向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸,均有气泡冒出,说明两者均能与盐酸反应 ( ) (9)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( ),-6-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.按要求书写方程式。 (1)Na2O2与H2O的反应的离子方程式: ; (2)Na2O2与CO2反应的化学方程式: ; (3)NaH与水反应的化学方程式: ; (4)将Na2CO3溶液与石灰乳混合的离子方程式: ; (5)将NaHCO3溶液与少量澄清石灰水混合的离子方程式: ; (6)向饱和Na2CO3溶液中通
3、入过量CO2气体的离子方程式: ;,(7)CO2通入溶有足量NH3的饱和NaCl溶液: 。,答案,-7-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,下列说法中正确的是( ) A.(2018江苏)NaHCO3受热易分解,故可用于制胃酸中和剂 B.(2017全国)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,由实验现象可得到结论:CO2具有氧化性 C.(2017江苏)Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂 D.(2017天津)除去NaHCO3固体中的Na2CO3,可将固体加热至恒重,答案,解析,-8-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练
4、,名师揭密钠及其化合物的知识点较为重要,是每年高考都出题的知识点。以钠及其化合物(特别是Na2O2、NaHCO3、Na2CO3)的性质为考查点的推断题或实验题是主要的出题形式;Na2O2的结构及反应规律则是考查阿伏加德罗常数的重要题材;对NaHCO3、Na2CO3则主要与生产实际或实验类相结合考查推断和相关计算。,-9-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,1.树立物质转化思想 (1)理清知识主线。 NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3 (2)形成网络构建。,-10-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.扫除易忘知识盲点 (1)钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属
5、,与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。 (2)Na与足量O2反应无论生成Na2O还是Na2O2,只要参与反应的Na的质量相等,则转移电子的物质的量一定相等,但得到Na2O2的质量大于Na2O。 (3)Na分别与H2O和乙醇发生的反应均能生成H2,但反应的剧烈程度不同,前者反应剧烈,后者反应缓慢。 (4)1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol,如1 mol Na2O2与SO2的反应转移电子应为2 mol。 (5)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,应选用CaCl2或BaCl2溶液。 (6)除去CO2中的HCl气体,应选用饱和的NaHCO3溶液。,
6、-11-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(7)向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2,有NaHCO3晶体析出。 (8)焰色反应是元素的性质,无论游离态还是化合态,均具有相同的焰色反应,焰色反应不是化学变化,在观察钾元素的焰色反应时,应透过蓝色的钴玻璃片。焰色反应呈黄色时,一定含有钠元素,但还可能含有钾元素。 (9)Li和O2反应只生成Li2O;NaH是离子化合物,是一种强还原剂;Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为12。,(11)Na2O2投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中,酚酞溶液先变红后褪色。,-12-,精要排查,真
7、题示例,知能提升,对点演练,题组一 钠及其化合物的性质和应用 1.(2018大连高三双基考试)侯氏制碱法的原理是将二氧化碳通入溶有氨气的饱和食盐水中发生反应:NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3+NH4Cl。若实验室根据此原理制备少量的NaHCO3,实验包括:制取氨气制取NaHCO3分离NaHCO3干燥NaHCO3四个步骤。下列实验选用的主要仪器不正确的是( ),-13-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,A.制取氨气,选用 B.制取NaHCO3,选用 C.分离NaHCO3,选用 D.干燥NaHCO3,选用,答案,解析,-14-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.(2
8、018河北衡水中学模拟)某学生用Na2CO3和KHCO3组成的固体混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等且不考虑HCl的挥发),下列有关说法中正确的是( ),A.盐酸的物质的量浓度为2 molL-1 B.原混合物样品中n(Na2CO3)n(KHCO3)=11 C.实验中,固体混合物过量 D.实验反应后,至少需继续加入40 mL的该盐酸才能把12.24 g的混合物全部反应,答案,解析,-15-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组二 钠及其化合物定量判断及图像分析 3.(2018湖北宜昌葛洲坝中学质检)向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1 molL-1稀盐酸,CO
9、2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( )A.在0a范围内,只发生中和反应,C.a=0.3 D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为12,答案,解析,-16-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,镁、铝及其重要化合物 1.判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (1)Al2(SO4)3溶液和小苏打反应是泡沫灭火器的原理 ( ),(3)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应 ( ) (4)将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,会产生红棕色气体( ) (5)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,会产生大量白色沉淀( ) (6)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜
10、镜表面的铜锈 ( ) (7)铝与Fe2O3能发生铝热反应,反应后固体的质量增加( ) (8)Al(OH)3能和氨水反应 ( ),-17-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.按要求书写方程式: (1)镁在CO2中燃烧: ; (2)Al和NaOH溶液反应的离子方程式: ; (3)Al(OH)3和盐酸反应的离子方程式: ; (4)Al2O3和NaOH溶液反应的离子方程式: ; (5)Al2O3和盐酸反应的离子方程式: ; (6)NaAlO2和过量盐酸反应的离子方程式: ; (7)向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体的离子方程式: ; (8)将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合的离子方
11、程式: 。,答案,-18-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,1.下列说法正确的是( ) A.(2018江苏)Al2O3是两性氧化物,故可用作耐高温材料 B.(2017天津)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物 C.(2016全国)将MgCl2溶液加热蒸干制备无水MgCl2 D.(2015全国)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,是因为铝的熔点较低,答案,解析,-19-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.(2018江苏,16,12分)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝
12、并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:,(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为 。,-20-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如图所示。已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ,-21-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时,去除的硫元素主要来源于 。 700 焙烧时,添加1% CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是 。 (3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由 (填化学式)转化为 (填化学
13、式)。 (4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)= 。,(2)FeS2 硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中 (3)NaAlO2 Al(OH)3 (4)116,-22-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,解析:(1)过量的SO2与NaOH反应生成NaHSO3。(2)由于多数金属硫酸盐在高于600 时分解,则在低于500 时去除的硫元素主要来源于FeS2;700 时,CaO与硫酸盐分解产生的SO2或SO3发生反应,最终转化为CaSO4,而留在矿粉中。(3)Al2O3与Na
14、OH溶液反应,名师揭密铝及其化合物的两性是高考的重要考查点,由于铝及其化合物的性质很丰富,在高考命题中方式和角度也多种多样,因此在复习时要重视有关知识的联系并加强训练。,-23-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,1.形成网络构建,-24-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.扫除易忘知识盲点 (1)铝是活泼金属,但铝抗腐蚀性相当强,因为铝的表面会生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点,故在酒精灯上加热铝箔直至熔化,发现熔化的铝并不滴落。 (2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应,还包括制取其他难熔金属的反应,由于铝热剂是混合物,故铝热反应不能用于工业上
15、冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。 (3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的常考点,具体操作是先铺一层KClO3,然后插上镁条,最后点燃镁条。 (4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂,该组成铝热剂的金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。,-25-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,-26-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,3.熟记常见转化 (1)铝土矿提铝。,-27-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组一 镁、铝及其重要化合物的性质和应用 1.向x mL 2.0 molL-1的盐酸中投入a g镁铝合金,金属完全溶解
16、,再加入y mL 1.0 molL-1的NaOH溶液,沉淀达到最大值,且质量为(a+1.7) g,则下列说法不正确的是( ) A.x=2y B.镁铝合金与盐酸反应时转移电子的物质的量为0.1 mol C.镁铝合金与盐酸反应产生H2的体积在常温常压下大于1.12 L D.a的取值范围为0.9a1.2,答案,解析,-28-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组二 镁、铝及其重要化合物定量判断及图像分析 2.(2018皖江名校联盟联考)向物质的量浓度均为1 molL-1的HCl、AlCl3、MgCl2、NH4Cl混合溶液中逐滴加入1 molL-1的NaOH溶液,得到如图所示关系。下列有关说法
17、正确的是( )A.沉淀的最大物质的量为2 mol B.cd段会产生标准状况下22.4 L NH3,答案,解析,-29-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组三 镁、铝及其重要化合物的生产工艺 3.(2018陕西西安“八校”联考)硼镁泥是一种工业废料,主要成分是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO47H2O的流程如下:,根据题意回答下列问题: (1)实验中需用1 molL-1的硫酸800 mL,若用18.4 molL-1的浓硫酸来配制,量取浓硫酸时,需使用的量筒
18、的规格为 。 A.10 mL B.20 mL C.50 mL D.100 mL,-30-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(2)加入的NaClO可与Mn2+反应:Mn2+ClO-+H2O MnO2+2H+Cl-,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为 。 (3)滤渣中除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外还有 。 (4)在“除钙”前,需检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法: 。,-31-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度(g)如下表:“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明
19、操作步骤: 。流程中的“操作”:是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶, ,便得到了MgSO47H2O。,(3)MnO2、SiO2 (4)取少量滤液置于试管中,向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+,如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+ (5)蒸发浓缩,趁热过滤 过滤(或过滤洗涤),-32-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,解析:(1)根据容量瓶的规格,实验室没有800 mL规格的容量瓶,需要配制1 L的硫酸溶液;设所需浓硫酸的体积为V mL,则:18.4V10-3=11,解得V=54.3,故应该用100 mL规格的量筒;(2)加入氧化剂NaClO,Mn2+、Fe2+
20、均能够被其氧化,发生氧化还,镁泥的成分有MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等物质,所以酸溶后生成的阳离子有Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+,不溶的有SiO2,加入氧化剂NaClO后Fe2+被氧化为Fe3+,Mn2+被氧化为MnO2,所以调节pH至56,生成的沉淀有Fe(OH)3、Al(OH)3,所以滤渣的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2、SiO2;,-33-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(5)由硫酸镁、硫酸钙的溶解度可看出,温度越高,硫酸钙溶解度越小,因此可以采用蒸发浓缩,趁热过滤的方法除去硫酸钙;流程中“操作”
21、是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶,再经过过滤,便可得到MgSO47H2O。,-34-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,铁、铜及其重要化合物 1.判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (1)除去Cu粉中混有的CuO的方法是加入稀硝酸溶解,然后过滤、洗涤、干燥 ( ) (2)FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板可说明铁比铜金属性强 ( ) (3)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液,若加入H2O2后溶液变成红色,则说明Fe2+既有氧化性又有还原性 ( ) (4)Fe2(SO4)3易溶于水,所以可用作净水剂 ( ) (5)室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴
22、淀粉溶液,溶液变蓝色说明Fe3+的氧化性比I2的强 ( ) (6)常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中铁片不溶解,则常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应 ( ),-35-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(7)将稀硝酸和过量铁粉混合,充分反应后先加入H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色,说明稀硝酸将Fe氧化成Fe3+ ( ) (8)铁粉作食品袋内的脱氧剂,铁粉起还原作用 ( ),-36-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.按要求书写方程式。 (1)Fe与过量稀硝酸反应的化学方程式: ; (2)过量的Fe与稀硝酸反应的化学方程式: ; (3)Fe在高温下与水蒸气的反应: ;
23、 (4)Fe2O3与Al的反应: ; (5)Fe(OH)2长时间置于空气中: ; (6)FeBr2与Cl2等物质的量反应的离子方程式: ;,(7)FeBr2与过量Cl2反应的离子方程式: ; (8)Cu2O与稀硫酸反应的离子方程式: ; (9)Fe3O4与盐酸反应的离子方程式: 。,答案,-37-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,1.(2018课标,7,6分)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:,下列叙述错误的是( ) A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B.从“正极片”中可回收的金属
24、元素有Al、Fe、Li C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+ D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠,答案,解析,-38-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.(2017北京,28,15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 。,-39-,精要排查,真题示例,知能
25、提升,对点演练,(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,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:,(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN),-40-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,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 具有氧化性,可产生F
26、e3+; 假设d:根据 现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。,-41-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,下列实验可证实假设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。 实验:装置如图。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: 。,-42-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,答案:(1)加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀 Fe2+,沉淀
27、 0.05 molL-1 NaNO3 FeSO4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,-43-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,解析:(1)黑色固体是Fe与Ag的混合物,检验Ag可先用硝酸在加热条件下溶解固体,再滴加稀盐酸检验溶液中的Ag+即可。K3Fe(CN)6溶液可用于检验Fe2+,现象是产生蓝色沉淀。(2)Fe和,加KSCN溶液产生白色沉淀,结合题给资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN,可判断溶液中存在Ag+,Ag+可氧化Fe2+生成Fe3+。实验:根据前后信息可知,所做实验中加入物质要与硝酸酸化的0.05 molL-1
28、 AgNO3溶液(pH2)作对比,所以可以选用硝酸酸化的0.05 molL-1 NaNO3溶液(pH2)。,-44-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,名师揭密Fe2+与Fe3+之间的转化关系、铜的冶炼及Cu(OH)2的性质等是高考的重要考查点,由于铁、铜及其化合物的性质很丰富,在高考命题中的方式和角度也多种多样,如以选择题形式考查离子共存、离子反应、氧化还原反应、简单计算等,同时在实验题中也会有类似的考查。要注意掌握单质及其化合物之间的相互转化,如常见的“铝三角”“铁三角”及铜的单质和化合物之间的转化等。,-45-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,一、铁及其重要化合物的主干知识
29、 1.形成网络构建,-46-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.扫除易忘知识盲点 (1)Fe与O2(点燃)、H2O(g)(高温)反应的固体产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3,与S反应时生成FeS,说明Cl2的氧化性强于S。常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后能继续反应。Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。 (2)向含Fe2+的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时,溶液会出现浅绿色 棕黄色的颜色变化,该现象可用于Fe2+的检验。 (3)FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得固体不
30、同:FeCl3溶液加热蒸干得Fe(OH)3,灼烧Fe(OH)3可得Fe2O3;Fe2(SO4)3溶液蒸干仍为Fe2(SO4)3。,-47-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(4)在用强氧化剂(H2O2或氯水)和KSCN溶液联合检验Fe2+的存在时,要特别注意加入试剂的先后顺序,先加KSCN溶液无明显变化,说明溶液中无Fe3+;再加强氧化剂(H2O2或氯水)后溶液变红色,说明溶液中含有Fe2+。 (5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉),又要防水解(加入盐酸);配制FeCl3溶液时要加入浓盐酸防止水解。 (6)除去酸性溶液ZnCl2溶液中的FeCl2,应先通入Cl2或加入H2O2
31、,再加入ZnO,使Fe3+水解生成沉淀过滤除去。,-48-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,二、铜及其重要化合物的主干知识 1.形成网络构建,-49-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.扫除易忘知识盲点 (1)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO,而是生成铜绿Cu2(OH)2CO3。 (2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2,用灼热的CuO除去CO2中的CO。 (3)新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基。 (4)Cu和一定量的浓硝酸反应,产生的是NO2和NO的混合气体,当Cu有剩余时,再加入稀硫酸,Cu可继续溶解。 (5)常见含Cu物质的颜色:Cu:紫红色;CuO:黑色;Cu2S
32、:黑色;CuS:黑色;Cu2O:砖红色。 (6)冶炼铜的方法有:热还原法;湿法炼铜;电解精炼铜。,-50-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组一 铁、铜及其重要化合物的性质及用途 1.(2018辽宁大连育明高级中学、本溪高级中学月考)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g Cu(已知硝酸只被还原为NO气体);向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化曲线如图所示。 下列分析错误的是( ),D.混合酸中H2SO4的浓度为5 molL-1,答案,解析,-51-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组二 铁
33、、铜及其重要化合物综合探究 2.以生产钛白的副产品硫酸亚铁制备的铁黄(FeOOH)代替硝酸铁等可溶性铁盐制备高铁酸钾,可降低生产成本且产品质量好。该制备工艺如下:,-52-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,回答下列问题: (1)写出该生产工艺中得到的副产品的一种用途: 。 (2)反应的离子方程式为 。 (3)反应的化学方程式为2FeOOH+3KClO+4KOH 2K2FeO4+3H2O+3KCl,则流程中第一次加固体KOH的作用是 ,第二次加固体KOH的作用是 。,A.H2O B.CH3COOK、异丙醇 C.NH4Cl、异丙醇 D.Fe(NO3)3、异丙醇,-53-,精要排查,真题示例
34、,知能提升,对点演练,(5)实验测得反应液的pH、温度对铁黄产量的影响如图所示。为了获取更多的铁黄,反应液的pH应控制在 附近;反应液温度高于40 时,铁黄的产量下降的原因可能是 。,(6)用K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质。试写出K2FeO4处理含有NH3的污水时与NH3反应的离子方程式: 。,-54-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,答案:(1)作钾肥(或补钾剂、工业制备钾等),(3)与足量的Cl2继续反应生成更多的KClO,为下一步反应提供反应物 降低高铁酸钾的溶解度、增强高铁酸钾的稳定性 (4
35、)B (5)4.5 温度升高,催化剂NO、NO2的溶解度减小,容易逸出(或其他合理答案),-55-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,解析:(1)根据工艺流程图分析知,副产品为氯化钾。(2)由流程图知反应物为FeSO4溶液、O2,生成物为FeOOH,循环利用的滤液应该呈酸性,进而写出离子方程式。(3)注意分析“足量氯气”“反应”即可得出结论;第二次加固体KOH后的操作是过滤,说明KOH可降低高铁酸钾的溶解度,结合第(4)问可知KOH可抑制高铁酸钾的“水解”。(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”。CH3COOK溶于水,水解使溶液显碱性,可抑制水解;异丙醇能减少洗涤过程中K2FeO4的损失
36、,故B正确。(5)反应液温度越高,单位时间内生成物的产量应越高,但在本实验中,温度高于40 时铁黄的产量反而下降,联想到催化剂为气体,气体的溶解度随着温度的升高而减小。,-56-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(6)向含有NH3的污水中加入适量的K2FeO4,应将污染物转化为无污染的物质氮气,而高铁酸钾对应的还原产物是氢氧化铁。反应中氮的化合价从-3价升高到0价,铁元素的化合价从+6价降低到+3价,根据得失电子守恒、原子守恒即可写出反应的离子方程式。,-57-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,3.(2018湖北高三五月冲刺)氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料,广泛用作有机合成的
37、催化剂。.实验室用如图所示装置,利用还原铜粉和氯气来制备氯化铜。 (1)石棉绒的作用是 。 (2)装置B中的试剂是 。 (3)所得产品中CuCl2的质量分数为90%,则其中可能含有的杂质是 (写一种即可)。,-58-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,.另取纯净的CuCl2固体用于制备CuCl。(4)操作中加入盐酸的目的主要是 。 (5)操作中反应的离子方程式为 。,-59-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(6)操作中若用10 molL-1盐酸代替0.2 molL-1盐酸,再通入SO2后,无白色沉淀产生。对此现象有如下两种猜想: 猜想一:c(H+)过大导致白色沉淀溶解。 为验证
38、此猜想,取75 g CuCl2固体、100 mL 0.2 molL-1盐酸及 mL 9.8 molL-1 H2SO4溶液配制成200 mL溶液,再进行操作,观察是否有白色沉淀产生。 猜想二:c(Cl-)过大导致白色沉淀溶解。,请设计实验说明该猜想是否成立: 。,-60-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,答案:(1)增大铜粉与氯气的接触面积 (2)NaOH溶液 (3)Cu或CuCl或石棉绒 (4)酸抑制Cu2+的水解 (5)2Cu2+SO2+2Cl-+2H2O +2CuCl+4H+ (6)50 取少量白色沉淀加入饱和氯化钠溶液中,搅拌,若白色沉淀溶解,说明猜想二成立,反之不成立,解析:.(1)石棉绒的作用是增大铜粉与氯气的接触面积;(2)氯气有毒,可用氢氧化钠溶液吸收,所以B装置是吸收尾气;(3)根据实验过程可知,氯气和铜反应除了生成CuCl2外,还可能有CuCl生成,还可能有铜剩余,或有石棉绒夹杂,因此可能含有的杂质是Cu或CuCl或石棉绒。,-61-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,
