9、O轉化反應速率隨溫度升高而增加;超過40 ,雙氧水分解與氨氣逸出導致TiO2xH2O轉化反應速率下降。 (4)Li2Ti5O15中Ti為+4價,Li為+1價,設過氧鍵的數(shù)目為x,則12+45=2(15-2x)+2x,x=4。(6)高 溫下FePO4與Li2CO3和H2C2O4反應制備LiFePO4,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可得化學方程式: 2FePO4 +Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2。,解題方法無機物制備工藝流程題的破解方法 1.首尾分析法 對一些線型流程工藝(從原料到產品為“一條龍”的生產工序)題,首先對比分析流程圖中第一種物質(原材料)與最后一種物質(產品
10、),從對比分析中找出原料與產品之間的關系,弄清生產過程中原料轉化為產品的基本原理和分離、提純產品的化工工藝,然后結合題設的問題,逐一推敲解答。 2.截段分析法 對于用同樣的原材料生產多種(兩種或兩種以上)產品(包括副產品)的工藝流程題,用截段分析法更容易找到解題的切入點。用截段分析法解工藝流程題關鍵在于看清主、副產品是如何分開的,以此確定如何截段,截幾段更合適,一般截段以產品為準點。,5.(2016課標,28,15分)某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質。回答下列問題: (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目
11、的是。 (2)甲組同學取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為。 (3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹,該組同學在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是。 (4)丙組同學取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進行如下實驗: 第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色; 第二支試管中加入1滴K3Fe
12、(CN)6溶液,生成藍色沉淀; 第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。 實驗檢驗的離子是(填離子符號);實驗和說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有,(填離子符號),由此可以證明該氧化還原反應為。 (5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應的離子方程式為;一段時間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產生氣泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移動原理解釋)。,答案(15分)(1)防止Fe2+被氧化 (2)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl- (3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響) (4)Fe2+Fe3+可逆反應 (5)
13、2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解產生O2H2O2分解反應放熱,促進Fe3+ 的水解平衡正向移動,解析(1)Fe2+易被空氣中的O2氧化為Fe3+,加入少量鐵屑,可防止Fe2+被氧化。(2)Cl2可將Fe2+氧化,反應的離子方程式為2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。(3)Fe2+易被空氣中的O2氧化,加入煤油,覆蓋 在溶液上面,阻止空氣進入溶液干擾實驗。(4)實驗加入K3Fe(CN)6溶液,生成藍色沉淀,說明含有Fe2+;實驗和說明在I-過量的情況下,溶液中仍含有Fe3+,證明該反應為可逆反應。(5)H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液,溶液變
14、成棕黃色,說明Fe2+被H2O2氧化成Fe3+,同時生成的Fe3+對H2O2的分解有催化作用,H2O2的分解反應放熱,又對Fe3+的水解起促進作用。,易錯警示第(5)問若不能挖掘內涵,會對產生氣泡的原因及生成沉淀的原因分析不清。 關聯(lián)知識1.Fe2+的還原性。2.Fe2+的檢驗。3.可逆反應的特征。4.H2O2的不穩(wěn)定性。5.外界條件對水解平衡的影響。,6.(2015課標,27,14分,0.423)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為 Mg2B2O5H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:
15、 回答下列問題: (1)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應的化學方程式。為提高浸出速率,除適當增加硫酸濃度外,還可采取的措施有(寫出兩條)。 (2)利用的磁性,可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質是。(寫化學式),(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是 。然后再調節(jié)溶液的pH約為5,目的是。 (4)“粗硼酸”中的主要雜質是(填名稱)。 (5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機合成中的重要還原劑,其電子式為 。 (6)單質硼可用于生產具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可
16、制備單質硼,用化學方程式表示制備過程 。,答案(14分)(1)Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4(2分)提高反應溫度、減小鐵硼 礦粉粒徑(2分) (2)Fe3O4SiO2和CaSO4(1分,2分,共3分) (3)將Fe2+氧化成Fe3+使Fe3+與Al3+形成氫氧化物沉淀而除去(每空1分,共2分) (4)(七水)硫酸鎂(1分) (5)Na+HH-(2分) (6)2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO(2分),解析(1)硫酸可與硼酸鹽反應制取酸性較弱的硼酸,所以Mg2B2O5H2O與硫酸反
17、應的化學方程式為:Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2MgSO4+2H3BO3。為提高浸出速率,除適當增加硫酸濃度 外,還可采取提高反應溫度、減小鐵硼礦粉粒徑等措施。 (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,其作用是把Fe2+氧化為Fe3+,然后調節(jié)溶液的pH約為5,使Al3+和Fe3+以Al(OH)3、Fe(OH)3形式沉降而除去。 (4)“粗硼酸”中所含雜質主要是沒有除去的易溶性鎂鹽,故為(七水)硫酸鎂。 (5)硼氫化鈉的電子式為Na+HH-。 (6)利用Mg的還原性制取硼的化學方程式為2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO。,審題方法在審題的過程中,要注意結合
18、化工流程的目的來分析每一步在處理什么問題。 規(guī)律方法化工生產就是將化學實驗工業(yè)化,所以在解答化工流程題的過程中,應該結合化工生產的目的,來分析每一步操作的目的,而這些操作大多數(shù)是為了原料的分離、提純,所以涉及的實驗操作往往是過濾、萃取、蒸餾等,而且所加入的處理試劑與平時分離、除雜所選用的試劑在選用原理上都是相似的。,考點二銅及其化合物金屬的冶煉 1.(2014課標,9,6分,0.617)下列反應中,反應后固體物質增重的是() A.氫氣通過灼熱的CuO粉末 B.二氧化碳通過Na2O2粉末 C.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應 D.將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液,答案BA項,CuO被H2還原為Cu,固體
19、質量減輕;B項,2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,Na2O2變 為Na2CO3,固體質量增加;C項,鋁熱反應前后固體總質量保持不變;D項,1 mol Zn置換出1 mol Cu,固體質量減輕,不符合題意。,解題關鍵題目強調固體質量增加,在溶液中進行的反應要注意分析對象。 拓展延伸鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應可用于焊接鐵軌。,2.(2015課標,10,6分,0.554)下列實驗中,對應的現(xiàn)象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是(),答案DA項,稀硝酸加入過量鐵粉中,產物是Fe2+,滴加KSCN溶液,不會出現(xiàn)血紅色;B項,將銅粉加入1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中,溶液變藍
20、,發(fā)生了反應:2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,說明氧化 性Fe3+Cu2+,沒有黑色固體出現(xiàn);C項,用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱,鋁箔表面的鋁和空氣中的氧氣反應生成Al2O3,Al2O3熔點高,包裹著熔化的鋁,熔化后的液態(tài)鋁不會滴落下來;D項,將0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產生,說明NaOH已反應完全,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液,白色沉淀變?yōu)闇\藍色沉淀,說明Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小。,關聯(lián)知識Mg(OH)2(s)+Cu2+(aq) Cu(OH)2(s)+Mg2+(aq),Cu(OH)2比Mg
21、(OH)2更難溶。 溫馨提示A選項中涉及Fe參與的氧化還原反應,要注意Fe是否過量。,3.(2017課標,27,15分)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質。制備流程如圖所示: 回答下列問題: (1)步驟的主要反應為: FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2 上述反應配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是。 (2)濾渣1中含量最多的金屬元素是,濾渣2的主要成分是及含硅雜質。 (3)步驟調濾液2的pH使之變(填“大”或“小”),原因是(用離子
22、方程式表示)。 (4)有關物質的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾得到,K2Cr2O7固體。冷卻到(填標號)得到的K2Cr2O7固體產品最多。 a.80 b.60 c.40 d.10 步驟的反應類型是。 (5)某工廠用m1 kg鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7,最終得到產品m2 kg,產率為。,答案(1)27陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應 (2)FeAl(OH)3 (3)小2Cr+2H+ Cr2+H2O (4)d復分解反應 (5)100%,解析(1)FeOCr2O3是還原劑,氧化產物為Na2CrO4和Fe2O3,每摩爾FeOCr2O3參與
23、反應轉移7 mol電子,而NaNO3是氧化劑,還原產物為NaNO2,每摩爾NaNO3參與反應轉移2 mol電子,根據(jù)得失電子守恒可知,FeOCr2O3和NaNO3的系數(shù)比為27;陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應,故熔融時不能使用陶瓷容器。(2)步驟中反應產生了不溶于水的Fe2O3,故濾渣1的主要成分是Fe2O3,則含量最多的金屬元素是鐵元素;調節(jié)pH=7后,Al3+水解產生Al(OH)3沉淀,故濾渣2中除了含硅雜質外還有Al(OH)3。(3)分析知濾液2中的主要成分是Na2Cr,濾液3中的主要成分應為Na2Cr2O7,則第步調節(jié)pH的作用是使Na2Cr轉化為Na2Cr2O7,離子方程式為2Cr
24、+2H+Cr2 +H2O,由此可知應調節(jié)pH使之變小。(4)由溶解度曲線圖可知,應選擇K2Cr2O7溶解度最小且小于溶液中其他溶質溶解度的溫度范圍,故選d,此時得到的K2Cr2O7固體最多;步驟中發(fā)生反應的化學方程式為2KCl+Na2Cr2O7 K2Cr2O7+2NaCl,該反應為復分解反應。(5)樣品中Cr2O3 的質量為(m140%) kg,則生成K2Cr2O7的理論質量為(m140%) kg,則產率為m2 kg(m1 kg 40%)100%=100%。,思路梳理關于無機化工流程圖題目的解題思路 1.粗讀題干,挖掘圖示。讀題過程中分析核心元素,找出雜質元素。 2.攜帶問題,精讀信息,信息包
25、括三方面:一是題干,二是流程圖,三是設置問題。重點抓住物質流向(“進入”和“流出”)、分離操作類型及目的。,考點一鐵及其化合物 1.(2018江蘇單科,9,2分)在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現(xiàn)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),B組 自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,答案A本題考查元素化合物之間的相互轉化。2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O、 Na2CO3+Ca(OH)2 CaC
26、O3+2NaOH,A正確;NaAlO2與過量HCl(aq)反應生成AlCl3和NaCl,B不 正確;Ag(NH3)2+與蔗糖無法發(fā)生銀鏡反應生成Ag,C不正確;Fe與HCl(aq)反應生成FeCl2和H2,D不正確。,關聯(lián)知識麥芽糖含醛基,蔗糖不含醛基。,2.(2014北京理綜,7,6分)下列金屬中,表面自然形成的氧化層能保護內層金屬空氣氧化的 是() A.KB.NaC.FeD.Al,答案D金屬鋁的表面可形成致密的氧化膜,保護內層金屬不被空氣氧化,故D符合題意。,3.(2017江蘇單科,7,2分)在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現(xiàn)的是() A.Fe FeCl2 Fe(OH)2 B.
27、S SO3 H2SO4 C.CaCO3 CaO CaSiO3 D.NH3 NO HNO3,答案C本題考查元素及其化合物的知識。A項,鐵在Cl2中燃燒只能生成FeCl3,不能生成FeCl2;B項,硫與O2反應不能直接生成SO3;C項,CaCO3在高溫條件下分解生成CaO和CO2,CaO與SiO2在高溫條件下化合生成CaSiO3,即CaCO3 CaO+CO2,CaO+SiO2 CaSiO3;D項,NH3 與O2在催化劑加熱條件下發(fā)生反應生成NO,NO易與O2反應生成NO2,NO2能與水反應生成HNO3,但NO不能與水反應。,易混易錯Fe在Cl2中燃燒時,無論Fe是否過量,只能生成FeCl3,不能生
28、成FeCl2;Fe與FeCl3溶液反應生成FeCl2;S在O2中燃燒時,無論O2是否過量,只能生成SO2,不能直接生成SO3。,4.(2015江蘇單科,8,2分)在給定條件下,下列選項中所示的物質間轉化均能一步實現(xiàn)的是() A.粗硅SiCl4Si B.Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg C.Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3 D.AgNO3(aq)Ag(NH3)2OH(aq)Ag,答案AA項,粗硅在高溫條件下與Cl2反應生成SiCl4,再在高溫條件下用H2還原SiCl4可制備純硅;B項,工業(yè)上常通過電解熔融狀態(tài)的MgCl2制備金屬鎂;C項,FeCl3易水解,加熱可促進FeCl3的水解
29、,加熱蒸發(fā)FeCl3溶液不能得到無水FeCl3;D項,蔗糖不能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應。,5.(2014重慶理綜,4,6分)茶葉中鐵元素的檢驗可經以下四個步驟完成,各步驟中選用的實驗用品用到的是() A.將茶葉灼燒灰化,選用、和 B.用濃硝酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋,選用、和 C.過濾得到濾液,選用、和 D.檢驗濾液中的Fe3+,選用、和,答案BA項,灼燒茶葉需用儀器有坩堝、泥三角、酒精燈等,A項正確;B項,溶解茶葉灰的過程中會用到燒杯、玻璃棒等儀器,容量瓶是配制一定體積、一定物質的量濃度溶液時的主要儀器,B項錯誤;C項,過濾需用儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒等,C項正確;D項,檢驗Fe3+可用KSC
30、N溶液,儀器為膠頭滴管和試管,D項正確。,6.(2017北京理綜,28,16分)某小組在驗證反應“Fe+2Ag+ Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+, 發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。 向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸銀溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。 (1)檢驗產物 取出少量黑色固體,洗滌后,(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。 取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產生藍色沉淀,說明溶液中含有。 (2)針對“溶液呈黃色”,甲認為溶液中有Fe3+,乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗: 取
31、上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關,對比實驗記錄如下:,(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN) 對Fe3+產生的原因作出如下假設: 假設a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產生Fe3+; 假設b:空氣中存在O2,由于(用離子方程式表示),可產生Fe3+; 假設c:酸性溶液中的N具有氧化性,可產生Fe3+; 假設d:根據(jù)現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產生Fe3+。 下述實驗可證實假設a、b、c不是產生Fe3+的主要原因。實驗可證實假設d成立。 實驗:向硝酸酸化的溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時
32、間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無色。 實驗:裝置如下圖。其中甲溶液是,操作及現(xiàn)象是。,(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象,結合方程式推測實驗中Fe3+濃度變化的原因:。,答案(1)加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產生白色沉淀 Fe2+ (2)2Fe3++Fe 3Fe2+ 4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后產生白色沉淀 0.05 molL-1 NaNO3FeSO4溶液 分別取電池工作前與工作一段時間后左側燒杯中溶液,同時滴加KSCN溶液,后者紅色更深 (3)溶液中存在反應:2Ag++Fe Fe2++2Ag,Ag++Fe2+ Fe3
33、++Ag,Fe+2Fe3+ 3Fe2+。 反應開始時,c(Ag+)大,以反應、為主,c(Fe3+)增大。約30 min后,c(Ag+)小,以反應為主, c(Fe3+)減小,解析本題側重考查學生對實驗現(xiàn)象的分析判斷能力以及實驗設計能力。 (1)燒杯底部的黑色固體中含有銀和過量的鐵,要證明Ag的存在,可加硝酸并加熱將固體溶解,然后用鹽酸來檢驗Ag+的存在。 (2)要證實假設a、b、c不是產生Fe3+的主要原因,需將原實驗中的溶液換成c(H+)、c(N)分 別相同,但不含Ag+的溶液,可選用硝酸酸化的0.05 molL-1 NaNO3溶液(pH2),通過向上層清液中滴加KSCN溶液后的現(xiàn)象差異進行驗
34、證。實驗中甲溶液是FeSO4溶液,電極反應為:負極 Fe2+-e- Fe3+,正極Ag++e-Ag。一段時間后檢驗Fe3+的存在及濃度,即可得出Ag+能將Fe2+氧 化成Fe3+的結論。 (3)解題時要注意實驗過程中過量的鐵始終是存在的。,破定止慣思維定式在解題時危害很大,學習時我們能夠接觸到Fe3++Ag Fe2++Ag+,所以就 產生了Ag+不能氧化Fe2+的思維定式,從而影響該題的解答。,7.(2015山東理綜,29,15分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。 (1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiO
35、H和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為溶液(填化學式),陽極電極反應式為,電解過程中Li+向電極遷移(填“A”或“B”)。 (2)利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下:,Co(OH)3溶解還原反應的離子方程式為。鐵渣中鐵元素的化合價為。在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質量為2.41 g,CO2體積為1.344 L(標準狀況),則鈷氧化物的化學式為。,答案(1)LiOH2Cl--2e-Cl2B (2)2Co(OH)3+S+4H+2Co2++S+5H2O 或Co(OH)3+3H+Co3++3H2O,2Co3++S+H2O2Co2++S+2H
36、++3Co3O4,解析(1)B極區(qū)產生H2,則B極區(qū)發(fā)生還原反應,為陰極;A極電極反應式為2Cl--2e-Cl2,為 陽極。A極區(qū)電解液為LiCl溶液,B極區(qū)電解液為LiOH溶液;Li+(陽離子)向陰極(B電極)移動。 (2)向浸液中加入了具有氧化性的NaClO3和O2,所以鐵渣中的鐵元素為+3價。設鈷氧化物的化學式為CoxOy,由 xCoC2O4+O2CoxOy+2xCO2 (59x+16y) g2x22.4 L 2.41 g 1.344 L 則=,解得xy=34,則鈷氧化物的化學式為Co3O4。,考點二銅及其化合物金屬的冶煉 1.(2018江蘇單科,6,2分)下列有關物質性質的敘述一定不正
37、確的是() A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN 溶液,溶液顯紅色 B.KAl(SO4)212H2O 溶于水可形成Al(OH)3膠體 C.NH4Cl 與Ca(OH)2 混合加熱可生成NH3 D.Cu與FeCl3 溶液反應可生成CuCl2,答案A本題考查元素化合物的性質。向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不顯紅色,A項錯誤;KAl(SO4)212H2O溶于水,電離出的Al3+發(fā)生水解可形成Al(OH)3膠體,B項正確;實驗室常用NH4Cl固體與Ca(OH)2固體混合加熱制NH3,C項正確;Cu與FeCl3溶液反應可生成CuCl2和FeCl2,D項正確。,易錯易混SCN-與Fe3+可結
38、合形成Fe(SCN)3使溶液顯紅色,而SCN-與Fe2+不能。,2.(2014江蘇單科,7,2分)下列指定反應的離子方程式正確的是() A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H++N Cu2++NO2+H2O B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液與過量NaOH溶液反應制Fe(OH)2:Fe2++2OH- Fe(OH)2 C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2 D.向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3:CO2+Al+2H2O Al(OH)3+HC,答案DCu與稀HNO3反應的還原產物為NO,A項錯誤;(NH4)2Fe(SO4)2溶液與過量NaOH
39、反應時還會發(fā)生N與OH-間的反應,B項錯誤;CH3COOH是弱電解質,離子方程式中不能拆成離子 形式。,3.(2015天津理綜,9,18分)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術是將粉碎的印刷電路板經溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下: 回答下列問題: (1)反應是將Cu轉化為Cu(NH3,反應中H2O2的作用是。寫出操作的名 稱:。 (2)反應是銅氨溶液中的Cu(NH3與有機物RH反應,寫出該反應的離子方程式: 。,操作用到的主要儀器名稱為,其目的是(填序號)。 a.富集銅元素 b.使銅元素與水溶液中的物
40、質分離 c.增加Cu2+在水中的溶解度,(3)反應是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4和。若操作使用 右圖裝置,圖中存在的錯誤是。 (4)操作以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產物是。 操作由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是。 (5)流程中有三處實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標出兩處,第三處的試劑是。循環(huán)使用的NH4Cl在反應中的主要作用是。,答案(1)作氧化劑過濾 (2)Cu(NH3+2RH 2N+2NH3+CuR2分液漏斗ab (3)RH分液漏斗尖端未緊靠燒杯內壁、液體過多 (4)O2、H2SO4加熱濃縮、冷卻結晶、過濾 (5)H2SO4防止由于溶液中c(OH-)過高
41、,生成Cu(OH)2沉淀,解析(1)經過反應,Cu失電子變成了Cu2+,H2O2作氧化劑。(2)由圖中信息可知,經過反應,Cu(NH3與RH反應生成NH3和NH4Cl以及CuR2;CuR2被有機溶劑萃取到了有機層中,實現(xiàn)了銅 元素的富集以及與水溶液中的物質分離。(3)反應中CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4和RH。萃取時,分液漏斗中液體過多,不利于振蕩操作,造成萃取不充分;分液時,分液漏斗尖端未緊靠燒杯內壁。(4)用惰性電極電解CuSO4溶液,陽極的電極反應式為:4OH--4e- 2H2O+O2。 (5)用惰性電極電解CuSO4溶液會生成Cu、O2和H2SO4,H2SO4可循環(huán)利用。NH4Cl
42、溶液顯酸性,可調節(jié)溶液的pH,防止生成Cu(OH)2沉淀。,考點一鐵及其化合物 1.(2013天津理綜,9,18分)FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3,再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。 .經查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下: 檢驗裝置的氣密性; 通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;,C組教師專用題組,用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成; 體系冷卻后,停止通入Cl2,并用干燥的N2趕盡Cl2,將收集器密封。 請回答下列問題: (
43、1)裝置A中反應的化學方程式為。 (2)第步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,少量沉積在反應管A右端。要使沉積的FeCl3進入收集器,第步操作是。 (3)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)。 (4)裝置B中冷水浴的作用為;裝置C的名稱為;裝置D中FeCl2全 部反應后,因失去吸收Cl2的作用而失效,寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑:。 (5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。 .該組同學用裝置D中的副產品FeCl3溶液吸收H2S,得到單質硫;過濾后,再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液。 (6)FeCl3與H2S反應的離子方程式為。,(7)電解池中H
44、+在陰極放電產生H2,陽極的電極反應式為。 (8)綜合分析實驗的兩個反應,可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點: H2S的原子利用率為100%; 。,答案(共18分)(1)2Fe+3Cl2 2FeCl3 (2)在沉積的FeCl3固體下方加熱 (3) (4)冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產品干燥管 K3Fe(CN)6溶液 (5) (6)2Fe3++H2S 2Fe2++S+2H+ (7)Fe2+-e- Fe3+ (8)FeCl3得到循環(huán)利用,解析(4)檢驗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,有藍色沉淀生成說明沒有失效。(7)電解濾液時,陽極發(fā)生
45、的反應為2Cl--2e- Cl2、2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,故可以理解為:Fe2+-e- Fe3+,電解總反應可以寫成:2Fe2++2H+ 2Fe3++H2。,2.(2013浙江理綜,28,14分)利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產物ZnO。制備流程圖如下: 已知:Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質相似。請回答下列問題: (1)用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用有。 A.去除油污B.溶解鍍鋅層 C.去除鐵銹D.鈍化 (2)調節(jié)溶液A的pH可產生Zn(OH)2沉淀,為制得ZnO,后續(xù)操作步驟是 。 (3)由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過程中,須
46、持續(xù)通入N2,其原因是 。 (4)Fe3O4膠體粒子能否用減壓過濾法實現(xiàn)固液分離?(填“能”或“不能”),理由是 。 (5)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產物Fe3O4中的二價鐵含量。若需配制濃度為 0.010 00 molL-1的K2Cr2O7標準溶液250 mL,應準確稱取g K2Cr2O7(保留4位有效數(shù)字,已,知=294.0 gmol-1)。配制該標準溶液時,下列儀器中不必要用到的有(用編號表 示)。 電子天平燒杯量筒玻璃棒容量瓶膠頭滴管移液管 (6)滴定操作中,如果滴定前裝有K2Cr2O7標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,而滴定結束后氣泡消失,則測定結果將(填“偏
47、大”“偏小”或“不變”)。,答案(共14分)(1)A、B (2)抽濾、洗滌、灼燒 (3)N2氣氛下,防止Fe2+被氧化 (4)不能膠體粒子太小,抽濾時容易透過濾紙 (5)0.735 0 (6)偏大,解析(1)油污可在NaOH溶液中水解從而被除去,同時Zn可與NaOH溶液發(fā)生反應生成偏鋅酸鈉。(2)抽濾得到Zn(OH)2固體,洗滌后灼燒,Zn(OH)2分解生成ZnO。(3)Fe2+可與OH-反應生成 Fe(OH)2,若不持續(xù)通N2,Fe(OH)2會被氧化成Fe(OH)3。(4)膠體粒子不能透過半透膜,但可通過濾紙。(5)=0.010 00 molL-10.25 L294.0 gmol-1=0.7
48、35 0 g;配制250 mL 0.010 00 molL-1的 K2Cr2O7溶液需經過稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻六個步驟,其中沒必要用到。(6)如果滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定結束后氣泡消失,會導致代入計算式的標準溶液的體積偏大,測定結果偏大。,3.(2013課標,27,15分,0.19)鋰離子電池的應用很廣,其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時,該鋰離子電池負極發(fā)生的反應為6C+xLi++xe- LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條 件未給出)。 回答下列問題: (1)LiCoO2中,
49、Co元素的化合價為。 (2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應的離子方程式。,(3)“酸浸”一般在80 下進行,寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應的化學方程式;可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺點是。 (4)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應的化學方程式。 (5)充放電過程中,發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉化,寫出放電時電池反應方程式 。 (6)上述工藝中,“放電處理”有利于鋰在正極的回收,其原因是。 在整個回收工藝中,可回收到的金屬化合物有(填化學式)。,答案(1)+3 (2)2Al+2OH-+6H2O 2Al(OH+3H2 (3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li
50、2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、2H2O2 2H2O+O2有氯氣 生成,污染較大 (4)CoSO4+2NH4HCO3 CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2 (5)Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+6C (6)Li+從負極中脫出,經由電解質向正極移動并進入正極材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4,解析(1)LiCoO2中,Li為+1價,O為-2價,根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和為零可計算出Co的化合價為+3價。(2)“正極堿浸”時,其中的鋁箔可與NaOH溶液反應,離子方程式為2Al+2OH-+6H2O 2Al(OH+3H2或2Al+2OH-+2H2O 2Al+3
51、H2。(3)從工藝流程圖知,“酸浸”后 LiCoO2中+3價的Co轉化為CoSO4,化合價降低,可推知H2O2中氧元素化合價升高,轉化為O2,故可寫出反應的化學方程式為2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O,H2O2不穩(wěn) 定,會發(fā)生分解反應:2H2O2 2H2O+O2;LiCoO2能將H2O2氧化生成O2,說明LiCoO2的氧化性 比H2O2還強,故用鹽酸代替混合液時,LiCoO2會將HCl中-1價的氯氧化生成Cl2,污染空氣。(4)觀察工藝流程圖可寫出“沉鈷”過程中反應的化學方程式:CoSO4+2NH4HCO3 CoCO3+ (NH4)2SO4+C
52、O2+H2O。(5)依題意可寫出充電時,電池正極的電極反應式為LiCoO2-xe- Li1-xCoO2+xLi+,與題給負極反應式相加即得充電時總反應:LiCoO2+6C LixC6+Li1-xCoO2,其逆反 應就是電池放電的總反應。(6)電池放電時,Li+從負極中脫出,經由電解質向正極移動生成正極材料LiCoO2,故“放電處理”有利于鋰在正極的回收;觀察整個回收工藝流程圖,可知可回收到的金屬化合物有Al(OH)3、CoCO3和Li2SO4。,審題方法根據(jù)鋰離子電池正極材料、外加試劑和每條線路分離出的最終產物反推之前過程中發(fā)生的化學反應。挖掘隱含條件:LiCoO2制 CoCO3的過程中發(fā)生氧
53、化還原反應。,疑難突破依據(jù)產物Al(OH)3,可以推出前一步分離后的濾液中含有Al。由LiCoO2轉化為 CoSO4的過程中Co的化合價發(fā)生變化可知,“酸浸”中發(fā)生氧化還原反應,H2O2作還原劑被氧化生成O2。,4.(2014福建理綜,24,15分)鐵及其化合物與生產、生活關系密切。 (1)右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。 該電化腐蝕稱為。 圖中A、B、C、D四個區(qū)域,生成鐵銹最多的是(填字母)。 (2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下: 步驟若溫度過高,將導致硝酸分解。硝酸分解的化學方程式為。 步驟中發(fā)生反應:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)
54、H2O 2Fe2O3nH2O+8HNO3,反應產生的HNO3又,將廢鐵皮中的鐵轉化為Fe(NO3)2,該反應的化學方程式為。 上述生產流程中,能體現(xiàn)“綠色化學”思想的是(任寫一項)。 (3)已知t 時,反應FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。 t 時,反應達到平衡時n(CO)n(CO2)=。 若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t 時反應達到平衡。此時FeO(s)轉化率為50%,則x=。,答案(1)吸氧腐蝕B (2)4HNO3 4NO2+O2+2H2O 4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H
55、2O 氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)410.05,解析(2)硝酸在受熱或光照條件下均易分解,化學方程式為:4HNO3 4NO2+O2+ 2H2O。由題意可知HNO3又將鐵氧化為Fe(NO3)2,由框圖中分離的產物可知HNO3被還原為 NH4NO3,故化學方程式為:4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O。可從兩方面考慮:一是 HNO3被還原為NH4NO3,沒有生成氮氧化物,減少了對環(huán)境的污染;二是產物的利用,如NH4NO3可作氮肥,Fe2O3nH2O可制備鐵紅,提高了原子利用率。(3)該反應的平衡常數(shù)表達式為K=,在同樣條件下,c(CO2)c(CO)=n(CO
56、2)n(CO),所以平衡狀態(tài)時n(CO)n(CO2)= ===41。 可列出“三段式”: FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) 起始量:0.02 molx mol00 變化量:0.02 mol50% 0.01 mol0.01 mol 0.01 mol 平衡量:0.01 mol (x-0.01) mol0.01 mol0.01 mol K===0.25,得x=0.05。,考點二銅及其化合物金屬的冶煉 1.(2013四川理綜,7,6分)1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 g/mL、質量分數(shù)為63%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4的混合氣體1 120 mL(標準狀況
57、),向反應后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,當金屬離子全部沉淀時,得到2.54 g沉淀。下列說法不正確的是() A.該合金中銅與鎂的物質的量之比是21 B.該濃硝酸中HNO3的物質的量濃度是14.0 mol/L C.NO2和N2O4的混合氣體中,NO2的體積分數(shù)是80% D.得到2.54 g沉淀時,加入NaOH溶液的體積是600 mL,答案D設銅鎂合金中銅的物質的量為x mol,鎂的物質的量為y mol,則 解得x=0.02,y=0.01,xy=21,A項正確;濃硝酸中HNO3的物質的量濃度c== mol/L=14.0 mol/L,B項正確;由關系式Cu4HNO32NO2、Mg4
58、HNO32NO2得 n(NO2)=2n(Cu)+2n(Mg)=0.06 mol,若設混合氣體中NO2物質的量為z,則 2NO2 N2O4 始0.06 mol 0 變0.06 mol-z 平z z+==0.05 mol,得z=0.04 mol,NO2的體積分數(shù)為100%= 80%,C項正確;金屬離子完全沉淀后,溶液中溶質為NaNO3,根據(jù)氮原子守恒可得n(NaNO3)= n(HNO3)-n(NO2)=14.0 mol/L0.05 L-0.06 mol=0.64 mol,則n(NaOH)=n(NaNO3)=0.64 mol,加入NaOH溶液的體積V==0.64 L=640 mL,D項錯誤。,2.(
59、2013重慶理綜,8,14分)合金是建造航空母艦的主體材料。 (1)航母升降機可由鋁合金制造。 鋁元素在周期表中的位置為。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得,提取過程中通入的氣體為。 Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜,其化學方程式為。 焊接過程中使用的保護氣為(填化學式)。 (2)航母艦體材料為合金鋼。 艦體在海水中發(fā)生的電化學腐蝕主要為。 航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質為。 (3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。 80.0 g Cu-Al合金用酸完全溶解后,加入過量氨水,過濾得白色沉淀39.0 g,則合金中Cu的質量分數(shù)為。 為分析某銅合金的成
60、分,用酸將其完全溶解后,用NaOH溶液調節(jié)pH,當pH=3.4時開始出現(xiàn)沉 淀。分別在pH為7.0、8.0時過濾沉淀。結合如圖信息推斷該合金中除銅外一定含有。,答案(14分)(1)第三周期第A族CO2 Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OAr(其他合理答案均可得分) (2)吸氧腐蝕CaCO3或CaO (3)83.1%Al、Ni,解析(1)工業(yè)煉鋁需將鋁土礦與強堿溶液反應轉化成偏鋁酸鹽,然后在偏鋁酸鹽溶液中通入過量的CO2,發(fā)生反應:Al+CO2+2H2O Al(OH)3+HC,故提取過程中需通入CO2氣 體。保護氣需性質穩(wěn)定,高溫條件下不與Al-Mg合金反應,N2高溫條件下可與Mg反
61、應,可用氬氣作保護氣。(2)海水接近中性,金屬在其中以吸氧腐蝕為主。鐵礦石中硅元素多以SiO2形式存在,加入CaCO3或CaO,SiO2可與之反應生成CaSiO3從而降低生鐵中硅的含量。(3)白色沉淀為Al(OH)3,39.0 g Al(OH)3中鋁元素為0.5 mol,合金中鋁的質量為0.5 mol27 gmol-1= 13.5 g,則銅的質量為66.5 g,質量分數(shù)為83.1%。pH=3.4時開始出現(xiàn)沉淀,利用圖給信息可知溶液中無Fe3+,一定有Al3+,則合金中一定有Al;由題意可知pH在7.08.0之間一定有沉淀生成,由圖給信息可知溶液中一定有Ni2+,則合金中一定有Ni。,3.(20
62、13山東理綜,28,12分)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應。 (1)由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的是。 a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3 (2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應:2Cu2S+2H2SO4+5O2 4CuSO4+2H2O,該反應的還原劑是 。當1 mol O2發(fā)生反應時,還原劑所失電子的物質的量為mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成,該氣體是。 (3)如圖為電解精煉銀的示意圖,(填“a”或“b”)極為含有雜質的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體產生,則生成該氣體的電極反應式為。 (4)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器浸于鋁質容器里的食鹽水中并與
63、鋁接觸,Ag2S轉化為 Ag,食鹽水的作用是。,答案(1)b、d (2)Cu2S4H2 (3)a2H++N+e- NO2+H2O (4)做電解質溶液(或導電),解析(1)活潑金屬的冶煉常采用電解法,故選b、d。(2)反應過程中Cu2S中銅元素和硫元素化合價均升高,Cu2S為還原劑,1 mol Cu2S共失去10 mol電子,1 mol O2發(fā)生反應消耗 mol Cu2S,轉 移4 mol電子;CuSO4水解使溶液顯酸性,加入鎂條可生成H2。(3)電解精煉銀,粗銀做陽極,陰極發(fā)生還原反應,N在酸性條件下得電子生成NO2。(4)本題中處理銀器表面Ag2S的方法是利 用原電池原理讓Ag2S得電子轉化
64、成Ag,食鹽水做電解質溶液形成閉合回路。,考點一鐵及其化合物 1.(2018吉林省實驗中學四模,8)下列關于FeCl2、FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體的說法中,錯誤的是() A.三種分散系中分散質微粒都帶電荷 B.加熱蒸干并灼燒,得到的產物都是三氧化二鐵 C.FeCl2、FeCl3溶液能穩(wěn)定存在,而Fe(OH)3膠體不能穩(wěn)定存在 D.一定條件下可完成轉化:FeCl2溶液FeCl3溶液Fe(OH)3膠體,三年模擬,A組 20162018年高考模擬基礎題組,答案CFe(OH)3膠體中的膠粒帶正電荷,A正確;加熱蒸干并灼燒:FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3、FeCl3Fe(OH)
65、3Fe2O3、Fe(OH)3Fe2O3,B正確;FeCl2易被空氣中的氧氣氧化,FeCl3溶液、Fe(OH)3膠體可穩(wěn)定存在,C錯誤;FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe(OH)3膠體,D正確。,2.(2018甘肅蘭州一中月考,19)關于氫氧化亞鐵的制備下列說法中不正確的是() A.裝置先加入稀硫酸,后加入氫氧化鈉溶液 B.裝置先打開止水夾a,待氫氣充滿試管B后再關閉止水夾a C.裝置中的陽極反應為2Cl--2e- Cl2 D.裝置中的苯是為了隔絕氧氣,答案CA項,先加入稀硫酸,與鐵粉反應產生H2,H2將裝置中空氣排出后再加入NaOH溶液,正確;B項,先打開止水夾a,H2將裝置中空氣排出,待H
66、2充滿試管B后關閉止水夾a,A中壓強增大,將反應生成的FeSO4溶液壓入B中,正確;C項,裝置中陽極為Fe,陽極反應為Fe-2e- Fe2+,不 正確;D項正確。,3.(2017遼寧鐵嶺協(xié)作體一聯(lián),10)下列有關實驗原理、方法和結論都正確的是() A.室溫下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入適量NaOH溶液,振蕩、靜置后分液,可除去苯中少量苯酚 B.取少量溶液X,向其中加入適量新制氯水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說明X溶液中一定含有Fe2+ C.向飽和FeCl3溶液中滴加過量氨水,可制取Fe(OH)3膠體 D.已知 I2+I-,向盛有KI3溶液的試管中加入適量CCl4,振蕩靜置后CCl4層顯紫色,說明KI3在 CCl4中的溶解度比在水中的大,答案A+NaOH+H2O,易溶于水,苯不溶于水,A正確;若溶液X 中含有Fe3+,會出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象,B不正確;向飽和FeCl3溶液中滴加過量氨水,得到的是Fe(OH)3沉淀,C不正確;I2的CCl4溶液顯紫色,CCl4萃取了KI3溶液中的I2,而不是KI3,D不正確。,4.(2016遼寧大連八中月考,10)將幾種鐵的氧化物的混合物加入100 mL
（新課標Ⅱ）2019版高考化學一輪復習 專題十三 鐵、銅及其化合物課件.ppt
