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專題十三鐵及其化合物 高考化學(xué) 北京市專用 考點鐵及其化合物A組自主命題 北京卷題組 五年高考 1 2014北京理綜 11 6分 用下圖裝置 夾持 加熱裝置已略 進(jìn)行實驗 由 中現(xiàn)象 不能證實 中反應(yīng)發(fā)生的是 答案AA項 肥皂水冒泡 不能證明產(chǎn)生了H2 也可能是氣體受熱膨脹所致 故選A B項 產(chǎn)生的NH3溶于水呈堿性 可使酚酞變紅 C項 NaHCO3固體受熱分解產(chǎn)生的CO2氣體可使澄清石灰水變渾濁 D項 石蠟油在碎瓷片的催化下發(fā)生分解 產(chǎn)生的烯烴可使Br2的CCl4溶液褪色 易錯警示肥皂水冒泡說明有氣體逸出 但不一定是反應(yīng)生成了氣體 也可能是裝置內(nèi)的氣體受熱膨脹所致 思路分析酚酞溶液變紅說明有堿性氣體產(chǎn)生 澄清石灰水變渾濁說明有二氧化碳產(chǎn)生 溴的四氯化碳溶液褪色說明有不飽和烴產(chǎn)生 2 2017北京理綜 28 16分 某小組在驗證反應(yīng) 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 05mol L 1硝酸銀溶液 pH 2 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(chǎn)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K3 Fe CN 6 溶液 產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 說明溶液中含有 2 針對 溶液呈黃色 甲認(rèn)為溶液中有Fe3 乙認(rèn)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(chǎn)生 且溶液顏色深淺 沉淀量多少與取樣時間有關(guān) 對比實驗記錄如下 資料 Ag 與SCN 生成白色沉淀AgSCN 對Fe3 產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè) 假設(shè)a 可能是鐵粉表面有氧化層 能產(chǎn)生Fe3 假設(shè)b 空氣中存在O2 由于 用離子方程式表示 可產(chǎn)生Fe3 假設(shè)c 酸性溶液中的N具有氧化性 可產(chǎn)生Fe3 假設(shè)d 根據(jù)現(xiàn)象 判斷溶液中存在Ag 可產(chǎn)生Fe3 下述實驗 可證實假設(shè)a b c不是產(chǎn)生Fe3 的主要原因 實驗 可證實假設(shè)d成立 實驗 向硝酸酸化的溶液 pH 2 中加入過量鐵粉 攪拌后靜置 不同時間取上層清液滴加KSCN溶液 3min時溶液呈淺紅色 30min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(jié)合方程式推測實驗 中Fe3 濃度變化的原因 答案 16分 1 加硝酸加熱溶解固體 再滴加稀鹽酸 產(chǎn)生白色沉淀 Fe2 2 2Fe3 Fe3Fe2 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀 0 05mol L 1NaNO3FeSO4溶液分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)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(yīng) 2Ag FeFe2 2Ag Ag Fe2 Fe3 Ag Fe 2Fe3 3Fe2 反應(yīng)開始時 c Ag 大 以反應(yīng) 為主 c Fe3 增大 約30min后 c Ag 小 以反應(yīng) 為主 c Fe3 減小 解析 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(shè)a b c不是產(chǎn)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 05mol L 1NaNO3溶液 pH 2 通過向上層清液中滴加KSCN溶液后的現(xiàn)象差異進(jìn)行驗證 實驗 中甲溶液是FeSO4溶液 電極反應(yīng)為 負(fù)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(jié)論 破定止慣思維定式在解題時危害很大 學(xué)習(xí)時我們能夠接觸到Fe3 AgFe2 Ag 所以就產(chǎn)生了Ag 不能氧化Fe2 的思維定式 從而影響該題的解答 3 2018天津理綜 4 6分 由下列實驗及現(xiàn)象推出的相應(yīng)結(jié)論正確的是 B組統(tǒng)一命題 省 區(qū) 市 卷題組 答案BA項 說明原溶液中有Fe2 但不能確定是否有Fe3 不正確 B項 說明H2CO3制出了C6H5OH 正確 C項 S2 與Cu2 直接反應(yīng)生成CuS黑色沉淀 不能說明Ksp CuS Ksp ZnS 不正確 D項 原溶液中若有S 酸性條件下N可將BaSO3氧化為BaSO4 不正確 溫馨提示注意酸性條件下N有強氧化性 4 2017江蘇單科 7 2分 在給定條件下 下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是 A FeFeCl2Fe OH 2B SSO3H2SO4C CaCO3CaOCaSiO3D NH3NOHNO3 答案CA項 鐵在Cl2中燃燒只能生成FeCl3 不能生成FeCl2 B項 硫與O2反應(yīng)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CaCO3CaO CO2 CaO SiO2CaSiO3 D項 NH3與O2在催化劑 加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成NO NO易與O2反應(yīng)生成NO2 NO2能與水反應(yīng)生成HNO3 但NO不能與水反應(yīng) 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 5 2016課標(biāo) 7 6分 化學(xué)在生活中有著廣泛的應(yīng)用 下列對應(yīng)關(guān)系錯誤的是 答案BFeCl3與Cu的反應(yīng)為2FeCl3 Cu2FeCl2 CuCl2 不能用來比較鐵與銅的金屬性強弱 故錯誤 思路分析比較金屬性強弱可以采用金屬與鹽溶液間的置換反應(yīng) 易錯警示FeCl3溶液與銅發(fā)生反應(yīng) 2FeCl3 Cu2FeCl2 CuCl2 常用于刻制印刷電路板 不能用于比較鐵和銅的金屬性強弱 6 2015課標(biāo) 10 6分 下列實驗中 對應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是 答案DA項 稀硝酸加入過量鐵粉中 產(chǎn)物是Fe2 滴加KSCN溶液 不會出現(xiàn)血紅色 B項 將銅粉加入1 0mol L 1Fe2 SO4 3溶液中 溶液變藍(lán) 發(fā)生了反應(yīng) 2Fe3 Cu2Fe2 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(xì)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(yīng)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 1mol L 1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生 說明NaOH已反應(yīng)完全 再滴加0 1mol L 1CuSO4溶液 白色沉淀變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀 說明Cu OH 2的溶度積比Mg OH 2的小 7 2014重慶理綜 4 6分 茶葉中鐵元素的檢驗可經(jīng)以下四個步驟完成 各步驟中選用的實驗用品不能都用到的是 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(zhì)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KSCN溶液 儀器為膠頭滴管和試管 D項正確 8 2018課標(biāo) 26節(jié)選 我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家 一種以閃鋅礦 ZnS 含有SiO2和少量FeS CdS PbS雜質(zhì) 為原料制備金屬鋅的流程如圖所示 相關(guān)金屬離子 c0 Mn 0 1mol L 1 形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下 回答下列問題 1 焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 濾渣1的主要成分除SiO2外還有 氧化除雜工序中ZnO的作用是 若不通入氧氣 其后果是 3 溶液中的Cd2 可用鋅粉除去 還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為 答案 1 ZnS O2ZnO SO2 2 PbSO4調(diào)節(jié)溶液的pH無法除去雜質(zhì)Fe2 3 Cd2 ZnCd Zn2 解析 1 高溫焙燒 金屬硫化物轉(zhuǎn)化為金屬氧化物和二氧化硫氣體 2 PbSO4難溶于水 氧化除雜工序中通入O2 可將鐵元素完全轉(zhuǎn)化為Fe3 加入ZnO調(diào)節(jié)溶液pH為2 8 6 2 保證Fe3 被完全除去 3 還原除雜工序中鋅粉可置換出金屬Cd 9 2017課標(biāo) 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FeO Cr2O3 還含有硅 鋁等雜質(zhì) 制備流程如圖所示 回答下列問題 1 步驟 的主要反應(yīng)為 FeO Cr2O3 Na2CO3 NaNO3Na2CrO4 Fe2O3 CO2 NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO Cr2O3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(zhì) 3 步驟 調(diào)濾液2的pH使之變 填 大 或 小 原因是 用離子方程式表示 4 有關(guān)物質(zhì)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(jié)晶 過濾得到 K2Cr2O7固體 冷卻到 填標(biāo)號 得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多 a 80 b 60 c 40 d 10 步驟 的反應(yīng)類型是 5 某工廠用m1kg鉻鐵礦粉 含Cr2O340 制備K2Cr2O7 最終得到產(chǎn)品m2kg 產(chǎn)率為 答案 1 2 7陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng) 2 FeAl OH 3 3 小2Cr 2H Cr2 H2O 4 d復(fù)分解反應(yīng) 5 100 解析 1 FeO Cr2O3是還原劑 氧化產(chǎn)物為Na2CrO4和Fe2O3 每摩爾FeO Cr2O3參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移7mol電子 而NaNO3是氧化劑 還原產(chǎn)物為NaNO2 每摩爾NaNO3參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子 根據(jù)得失電子守恒可知 FeO Cr2O3和NaNO3的系數(shù)比為2 7 陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng) 故熔融時不能使用陶瓷容器 2 步驟 中反應(yīng)產(chǎn)生了不溶于水的Fe2O3 故濾渣1的主要成分是Fe2O3 含量最多的金屬元素是鐵元素 調(diào)節(jié)pH 7后 Al3 轉(zhuǎn)化成Al OH 3沉淀 故濾渣2中除了含硅雜質(zhì)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(yīng)為Na2Cr2O7 則第 步調(diào)節(jié)pH的作用是使Na2Cr轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7 離子方程式為2Cr 2H Cr2 H2O 由此可知應(yīng)調(diào)節(jié)pH使之變小 4 應(yīng)選擇K2Cr2O7溶解度小于溶液中其他溶質(zhì)溶解度且K2Cr2O7溶解度盡量小的溫度 故選d 此時得到的K2Cr2O7固體最多 步驟 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KCl Na2Cr2O7K2Cr2O7 2NaCl 該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng) 5 樣品中Cr2O3的質(zhì)量為 m1 40 kg 則生成K2Cr2O7的理論質(zhì)量為 m1 40 kg 則產(chǎn)率為m2kg m1kg 40 100 100 10 2016課標(biāo) 28 15分 某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2 Fe3 的性質(zhì) 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 1mol L 1的溶液 在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑 其目的是 2 甲組同學(xué)取2mLFeCl2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(yīng)的離子方程式為 3 乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn) 該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0 5mL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(xué)取10mL0 1mol L 1KI溶液 加入6mL0 1mol L 1FeCl3溶液混合 分別取2mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實驗 第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩 靜置 CCl4層顯紫色 第二支試管中加入1滴K3 Fe CN 6 溶液 生成藍(lán)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(yīng)為 5 丁組同學(xué)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(yīng)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(chǎn)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 1 防止Fe2 被氧化 2 2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 3 隔絕空氣 排除氧氣對實驗的影響 4 Fe2 Fe3 可逆反應(yīng) 5 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2OFe3 催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱 促進(jìn)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(yīng)的離子方程式為2Fe2 Cl22Fe3 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(jìn)入溶液干擾實驗 4 實驗 加入K3 Fe CN 6 溶液 生成藍(lán)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(yīng)為可逆反應(yīng) 5 H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液 溶液變成棕黃色 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分解放熱 又對Fe3 的水解起促進(jìn)作用 易錯警示第 5 問若不能挖掘出反應(yīng)的原理 會對產(chǎn)生氣泡的原因及生成沉淀的原因分析不清 知識拓展Fe3 Fe2 的鑒別方法 11 2015課標(biāo) 27 14分 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Mg2B2O5 H2O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 回答下列問題 1 寫出Mg2B2O5 H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 為提高浸出速率 除適當(dāng)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 浸渣 中還剩余的物質(zhì)是 寫化學(xué)式 3 凈化除雜 需先加H2O2溶液 作用是 然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5 目的是 4 粗硼酸 中的主要雜質(zhì)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(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼 以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼 用化學(xué)方程式表示制備過程 答案 1 Mg2B2O5 H2O 2H2SO42H3BO3 2MgSO4 2分 提高反應(yīng)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 2分 6 2H3BO3B2O3 3H2O B2O3 3Mg2B 3MgO 2分 解析 1 硫酸可與硼酸鹽反應(yīng)制取酸性較弱的硼酸 所以Mg2B2O5 H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg2B2O5 H2O 2H2SO42MgSO4 2H3BO3 為提高浸出速率 除適當(dāng)增加硫酸濃度外 還可采取提高反應(yīng)溫度 減小鐵硼礦粉粒徑等措施 2 Fe3O4有磁性 可利用其磁性將其從 浸渣 中分離 浸渣 中還剩余的物質(zhì)是SiO2和Ca SO4 3 凈化除雜 需先加H2O2溶液 其作用是把Fe2 氧化為Fe3 然后調(diào)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(zhì)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 6 利用Mg的還原性制取硼的化學(xué)方程式為2H3BO3B2O3 3H2O B2O3 3Mg2B 3MgO 評析本題以制備粗硼酸的工藝流程為背景 突出考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的提純 弱化了計算 拓寬了知識面 12 2016浙江理綜 7 6分 下列說法不正確的是 A 儲熱材料是一類重要的能量存儲物質(zhì) 單位質(zhì)量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結(jié)晶時會吸收或釋放較大的熱量B Ge 32號元素 的單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料用于太陽能電池C Ba2 濃度較高時危害健康 但BaSO4可服入體內(nèi) 作為造影劑用于X 射線檢查腸胃道疾病D 納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2 Cu2 Cd2 Hg2 等重金屬離子 其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附 C組教師專用題組 答案DD項 納米鐵粉可與Pb2 Cu2 Cd2 Hg2 等發(fā)生置換反應(yīng) 不是物理吸附 13 2015四川理綜 11 16分 為了保護(hù)環(huán)境 充分利用資源 某研究小組通過如下簡化流程 將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣 鐵主要以Fe2O3存在 轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4 反應(yīng)條件略 活化硫鐵礦還原Fe3 的主要反應(yīng)為 FeS2 7Fe2 SO4 3 8H2O15FeSO4 8H2SO4 不考慮其他反應(yīng) 請回答下列問題 1 第 步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是 2 檢驗第 步中Fe3 是否完全還原 應(yīng)選擇 填字母編號 A KMnO4溶液B K3 Fe CN 6 溶液C KSCN溶液 3 第 步加FeCO3調(diào)溶液pH到5 8左右 然后在第 步通入空氣使溶液pH降到5 2 此時Fe2 不沉淀 濾液中鋁 硅雜質(zhì)被除盡 通入空氣引起溶液pH降低的原因是 4 FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3 FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料 已知25 101kPa時 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648kJ molC s O2 g CO2 g H 393kJ mol2Fe s 2C s 3O2 g 2FeCO3 s H 1480kJ molFeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是 5 FeSO4在一定條件下可制得FeS2 二硫化亞鐵 納米材料 該材料可用于制造高容量鋰電池 電池放電時的總反應(yīng)為4Li FeS2Fe 2Li2S 正極反應(yīng)式是 6 假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3 其含量為50 將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b 的硫酸加入到ckg燒渣中浸取 鐵的浸取率為96 其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計 按上述流程 第 步應(yīng)加入FeCO3kg 答案 1 Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O 2 C 3 Fe2 被氧化為Fe3 Fe3 水解產(chǎn)生H 4 4FeCO3 s O2 g 2Fe2O3 s 4CO2 g H 260kJ mol 5 FeS2 4Li 4e Fe 2Li2S或FeS2 4e Fe 2S2 6 0 0118ab 0 646c或 解析 1 稀硫酸與Fe2O3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng) 離子方程式為Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O 2 檢驗Fe3 是否完全還原 只需要檢驗溶液中是否有Fe3 即可 常選擇試劑KSCN溶液 滴入KSCN溶液后若無現(xiàn)象 證明Fe3 已完全還原 若溶液變紅 說明Fe3 未完全還原 3 通入空氣后 空氣中的O2將溶液中的Fe2 氧化為Fe3 Fe3 易發(fā)生水解產(chǎn)生H 從而使溶液的pH降低 4 由反應(yīng) 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648kJ mol C s O2 g CO2 g H 393kJ mol 2Fe s 2C s 3O2 g 2FeCO3 s H 1480kJ mol 根據(jù)蓋斯定律可知 4 2可得 4FeCO3 s O2 g 2Fe2O3 s 4CO2 g H 260kJ mol 5 由電池放電時的總反應(yīng)4Li FeS2Fe 2Li2S可知 Li作負(fù)極 FeS2在正極得到電子 正極反應(yīng)式是FeS2 4e Fe 2S2 或FeS2 4Li 4e Fe 2Li2S 6 依據(jù)題意知 硫鐵礦燒渣中加H2SO4浸取后濾液中含有n Fe3 mol 6cmol 浸取燒渣中Fe2O3時消耗n H2SO4 n Fe3 6cmol 9cmol 浸取液中加入活化硫鐵礦還原Fe3 過程中生成n H2SO4 n Fe3 6cmol 3 43cmol 加入FeCO3調(diào)pH時 發(fā)生反應(yīng) FeCO3 H2SO4FeSO4 H2O CO2 故n FeCO3 n H2SO4 mol 9cmol 3 43cmol 0 102ab 5 57c mol 即m FeCO3 0 102ab 5 57c mol 116g mol 11 8ab 646c g 0 0118ab 0 646c kg 評析本題以化工流程圖為載體 充分考查離子方程式的書寫 蓋斯定律的應(yīng)用 電極反應(yīng)式的書寫等知識 6 與FeCO3反應(yīng)的H2SO4有兩部分 難度較大 14 2014福建理綜 24 15分 鐵及其化合物與生產(chǎn) 生活關(guān)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(dǎo)致硝酸分解 硝酸分解的化學(xué)方程式為 步驟 中發(fā)生反應(yīng) 4Fe NO3 2 O2 2n 4 H2O2Fe2O3 nH2O 8HNO3 反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又 將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe NO3 2 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 上述生產(chǎn)流程中 能體現(xiàn) 綠色化學(xué) 思想的是 任寫一項 3 已知t 時 反應(yīng)FeO s CO g Fe s CO2 g 的平衡常數(shù)K 0 25 t 時 反應(yīng)達(dá)到平衡時n CO n CO2 若在1L密閉容器中加入0 02molFeO s 并通入xmolCO t 時反應(yīng)達(dá)到平衡 此時FeO s 轉(zhuǎn)化率為50 則x 答案 1 吸氧腐蝕 B 2 4HNO34NO2 O2 2H2O 4Fe 10HNO34Fe NO3 2 NH4NO3 3H2O 氮氧化物排放少 或其他合理答案 3 4 1 0 05 解析 2 硝酸在受熱或光照條件下均易分解 化學(xué)方程式為4HNO34NO2 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(chǎn)物可知HNO3被還原為NH4NO3 故化學(xué)方程式為4Fe 10HNO34Fe 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(chǎn)物的利用 如NH4NO3可作氮肥 提高了原子利用率 3 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K 在同樣條件下 c CO2 c CO n CO2 n CO 所以平衡狀態(tài)時n CO n CO2 4 1 可列出 三段式 FeO s CO g Fe s CO2 g 起始量 0 02molxmol00變化量 0 02mol 50 0 01mol0 01mol0 01mol平衡量 0 01mol x 0 01 mol0 01mol0 01molK 0 25 得x 0 05 15 2012課標(biāo) 36 15分 由黃銅礦 主要成分是CuFeS2 煉制精銅的工藝流程示意圖如下 銅礦石銅精礦砂冰銅粗銅電解銅 1 在反射爐中 把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000 左右 黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價硫化物 且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r氧化物 該過程中兩個主要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是 反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是 2 冰銅 Cu2S和FeS互相熔合而成 含Cu量為20 50 轉(zhuǎn)爐中 將冰銅加熔劑 石英砂 在1200 左右吹入空氣進(jìn)行吹煉 冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O 生成的Cu2O與Cu2S反應(yīng) 生成含Cu量約為98 5 的粗銅 該過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是 3 粗銅的電解精煉如圖所示 在粗銅的電解過程中 粗銅板應(yīng)是圖中電極 填圖中的字母 在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 若粗銅中還含有Au Ag Fe 它們在電解槽中的存在形式和位置為 答案 1 2CuFeS2 O2Cu2S 2FeS SO22FeS 3O22FeO 2SO2FeSiO3 2 2Cu2S 3O22Cu2O 2SO22Cu2O Cu2S6Cu SO2 3 cCu2 2e CuAu Ag以單質(zhì)的形式沉積在c 陽極 下方 Fe以Fe2 的形式進(jìn)入電解液中 解析 1 由黃銅礦和空氣在1000 左右的溫度下反應(yīng)生成Cu和Fe的低價硫化物可寫出方程式 2CuFeS2 O2Cu2S 2FeS SO2 再由 部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r氧化物 這一信息寫出方程式 2FeS 3O22FeO 2SO2 將煉鐵時生成爐渣的反應(yīng) CaO SiO2CaSiO3 遷移到本題 不難得出生成爐渣的主要成分為FeSiO3 3 電解精煉銅時 粗銅為陽極 即題圖中的c極 d極為陰極 電極反應(yīng)式為Cu2 2e Cu 粗銅中活潑性比銅弱的Au Ag在陽極溶解時從陽極上脫落下來形成 陽極泥 比銅活潑的雜質(zhì)Fe以Fe2 的形式進(jìn)入電解液中 16 2011全國 27 15分 下圖中 A B C D E是單質(zhì) G H I F是B C D E分別和A形成的二元化合物 已知 反應(yīng)C GB H能放出大量的熱 該反應(yīng)曾應(yīng)用于鐵軌的焊接 I是一種常見的溫室氣體 它和E可以發(fā)生反應(yīng) 2E I2F D F中E元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60 回答問題 1 中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 化合物I的電子式為 它的空間構(gòu)型是 3 1 6gG溶于鹽酸 得到的溶液與銅粉完全反應(yīng) 計算至少所需銅粉的質(zhì)量 寫出離子方程式和計算過程 4 C與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為 反應(yīng)后溶液與過量化合物I反應(yīng)的離子方程式為 5 E在I中燃燒觀察到的現(xiàn)象是 答案 1 2Al Fe2O32Fe Al2O3 2分 2 直線形 2分 3 Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 n Cu n Fe2O3 0 010mol銅粉的質(zhì)量 64g mol 1 0 010mol 0 64g 5分 4 2Al 2OH 2H2O2Al 3H2 2分 Al CO2 2H2OAl OH 3 HC 注 不要求寫OH CO2HC 2分 5 鎂條劇烈燃燒 生成白色粉末 反應(yīng)器內(nèi)壁附著有黑色的碳 2分 解析 1 由題意和信息 可知 C為Al G為Fe2O3 B為Fe H為Al2O3 則 中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al Fe2O32Fe Al2O3 2 由 可知 I為CO2 E為Mg F為MgO D為單質(zhì)C CO2的電子式為 CO2是直線形分子 3 G為Fe2O3 G與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Cu與Fe3 反應(yīng)的離子方程式為Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 則n Cu n Fe2O3 0 010mol 銅粉的質(zhì)量 64g mol 1 0 010mol 0 64g 4 Al與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al 2OH 2H2O2Al 3H2 NaAlO2溶液與過量CO2反應(yīng)的離子方程式為Al CO2 2H2OAl OH 3 HC 5 鎂條在CO2中能劇烈燃燒 生成白色粉末 MgO 反應(yīng)容器內(nèi)壁附著有黑色的碳 2Mg CO22MgO C 評析本題綜合考查了元素化合物的有關(guān)推斷 物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng) 電子式 有關(guān)離子方程式的書寫 實驗現(xiàn)象的描述等知識 較易 只要細(xì)心 不難得出正確答案 考點鐵及其化合物1 2018北京昌平期末 6 在給定條件下 下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是 A FeFeCl2Fe OH 2B Cl2Ca ClO 2HClOC SSO2H2SO4D NaNa2ONaOH A組2016 2018年高考模擬 基礎(chǔ)題組 三年模擬 答案BA項 鐵與氯氣在點燃條件下反應(yīng)只能生成FeCl3 B項 Cl2與氫氧化鈣反應(yīng)能生成Ca ClO 2和CaCl2 Ca ClO 2與CO2反應(yīng)可以生成HClO C項 SO2與水反應(yīng)生成H2SO3 D項 金屬鈉在加熱條件下與氧氣反應(yīng)生成Na2O2 2 2018北京東城期末 14 常溫時 研究pH對一定濃度FeSO4的穩(wěn)定性的影響 根據(jù)下圖分析不合理的是 A pH小于1時 亞鐵幾乎無損耗 可能的原因是4Fe2 O2 10H2O4Fe OH 3 8H 平衡逆向移動B pH在3 0 5 5之間 pH的變化對FeSO4穩(wěn)定性影響不大 C pH大于6 5時 亞鐵損耗量突變 可能的原因是生成的Fe OH 2更易被氧化D 其他條件相同時 FeSO4溶液中加入少量 NH4 2SO4固體 FeSO4的穩(wěn)定性減弱 答案DFe2 易與O2反應(yīng) 反應(yīng)方程式為4Fe2 O2 10H2O4Fe OH 3 8H pH小于1時 c H 較大 反應(yīng)向左進(jìn)行 亞鐵幾乎無損耗 故A正確 由圖可知 pH在3 0 5 5之間 亞鐵的損耗量幾乎不變 說明pH在3 0 5 5之間 pH變化對FeSO4穩(wěn)定性影響不大 故B正確 pH大于6 5時 c H 較小 亞鐵損耗量突變 可能原因是酸性減弱 亞鐵轉(zhuǎn)化為Fe OH 2從而更易被氧化 故C正確 其他條件相同時 FeSO4溶液中加入少量 NH4 2SO4固體 c H 增大 FeSO4的穩(wěn)定性增強或不變 故D錯誤 3 2017北京海淀二模 12 向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液 測定混合后溶液pH隨混合前溶液中c S c Fe3 變化的曲線如下圖所示 實驗發(fā)現(xiàn) a點溶液澄清透明 向其中滴加NaOH溶液后 立即產(chǎn)生灰白色沉淀 滴入KSCN溶液顯紅色 c點和d點溶液中產(chǎn)生紅褐色沉淀 無氣體逸出 取其上層清液滴加NaOH溶液后無明顯現(xiàn)象 滴加KSCN溶液顯紅色 下列分析中合理的是 A 向a點溶液中滴加BaCl2溶液 無明顯現(xiàn)象 B b點較a點溶液pH升高的主要原因 2Fe3 S H2O2Fe2 S 2H C c點溶液中發(fā)生的主要反應(yīng) 2Fe3 3S 6H2O2Fe OH 3 3H2SO3D 向d點上層清液中滴加KSCN溶液 溶液變紅 再滴加NaOH溶液 紅色加深 答案CA項 向a點溶液中加入NaOH溶液后有灰白色沉淀生成 說明a點溶液中含有Fe2 即S和Fe3 發(fā)生了氧化還原反應(yīng) S被氧化為S S能與BaCl2反應(yīng)生成白色沉淀BaSO4 B項 a到b點pH升高 若反應(yīng)生成H 會使pH降低 C項 由 中信息可知 c點溶液中含有Fe3 且有Fe OH 3生成 所以發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng) D項 滴加NaOH溶液 溶液中Fe SCN 3濃度降低 紅色變淺 4 2018北京海淀二模 27 鉛精礦可用于冶煉金屬鉛 其主要成分為PbS 火法煉鉛將鉛精礦在空氣中焙燒 生成PbO和SO2 1 用鉛精礦火法煉鉛的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 火法煉鉛的廢氣中含低濃度SO2 可將廢氣通入過量氨水中進(jìn)行處理 反應(yīng)的離子方程式為 濕法煉鉛在制備金屬鉛的同時 還可制得硫黃 相對于火法煉鉛更為環(huán)保 濕法煉鉛的工藝流程如下 已知 不同溫度下PbCl2的溶解度如下表所示 PbCl2為能溶于水的弱電解質(zhì) 在Cl 濃度較大的溶液中 存在平衡 PbCl2 aq 2Cl aq PbC aq 3 浸取液中FeCl3的作用是 4 操作a為加適量水稀釋并冷卻 該操作有利于濾液1中PbCl2的析出 分析可能的原因是 5 將溶液3和濾液2分別置于下圖所示電解裝置的兩個極室中 可制取金屬鉛并使浸取液中的FeCl3再生 溶液3應(yīng)置于 填 陰極室 或 陽極室 中 簡述濾液2電解后再生為FeCl3的原理 若鉛精礦的質(zhì)量為ag 鉛浸出率為b 當(dāng)電解池中通過cmol電子時 金屬鉛全部析出 鉛精礦中PbS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為 答案 1 2PbS 3O22PbO 2SO2 2 2NH3 H2O SO22N S H2O 3 使Pb元素由難溶固體PbS轉(zhuǎn)化成溶液中的PbC S元素轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫成為濾渣 4 加水稀釋使PbCl2 aq 2Cl aq PbC aq 平衡向左移動 溫度降低PbCl2溶解度減小 5 陰極室 陽極發(fā)生電極反應(yīng) Fe2 e Fe3 或2Cl 2e Cl2 Cl2 2Fe2 2Fe3 2Cl 文字表述也可 使c Fe3 升高 同時Cl 通過陰離子交換膜向陽極移動 使FeCl3再生 100 解析 1 根據(jù)信息判斷反應(yīng)物為PbS和O2 生成物為PbO和SO2 根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式配平方法可得 用鉛精礦火法煉鉛的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2PbS 3O22PbO 2SO2 2 將SO2廢氣通入過量氨水中生成 NH4 2SO3 離子方程式為2NH3 H2O SO22N S H2O 3 由框圖可知 FeCl3能使Pb元素由難溶固體PbS轉(zhuǎn)化成溶液中的PbC 使S元素轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫成為濾渣 4 加適量水稀釋 使PbCl2 aq 2Cl aq PbC aq 平衡向左移動 溫度降低 PbCl2的溶解度減小 因此操作a有利于PbCl2的析出 5 由框圖和已知 可知 溶液3的主要成分為PbC 電解后生成了Pb 通過化合價的變化判斷 PbC發(fā)生了還原反應(yīng) 故溶液3應(yīng)置于電解池陰極室 濾液2中含有FeCl2 電解池的陽極發(fā)生電極反應(yīng) Fe2 e Fe3 或2Cl 2e Cl2 Cl2 2Fe2 2Fe3 2Cl 使c Fe3 升高 同時Cl 通過陰離子交換膜向陽極移動 從而實現(xiàn)FeCl3再生 由電解池陰極反應(yīng) PbC 2e Pb 4Cl 可知 當(dāng)電解池中通過cmol電子時 析出的鉛的物質(zhì)的量為c 2mol 由鉛原子守恒可知 浸出的n PbS c 2mol 再由鉛的浸出率為b和鉛精礦質(zhì) 量為ag可知 鉛精礦中PbS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100 5 2018北京房山一模 28 某學(xué)習(xí)小組探究鐵和硝酸銀溶液的反應(yīng) 實驗過程如下 1 根據(jù)上述實驗現(xiàn)象 甲同學(xué)認(rèn)為有Fe2 生成 鐵和硝酸銀溶液反應(yīng)的離子方程式是 2 乙同學(xué)認(rèn)為實驗中可能生成Fe3 設(shè)計并完成如下實驗 查閱資料 Ag 與SCN 反應(yīng)生成白色沉淀AgSCN 乙同學(xué)判斷有Fe3 理由是 3 乙同學(xué)繼續(xù)探究紅色褪去的原因 設(shè)計并完成如下實驗 實驗 的目的是 用平衡移動原理解釋實驗 中溶液紅色褪去的原因 4 丙認(rèn)為溶液中Fe3 是Fe2 被Ag 氧化所致 按下圖連接裝置并進(jìn)行實驗 一段時間后取左側(cè)燒杯中溶液加入KSCN溶液 溶液變紅 其中X溶液是 由實驗得出Ag 和Fe2 反應(yīng)的離子方程式是 丙同學(xué)的實驗設(shè)計及結(jié)論是否合理 請說明理由 答案 1 2Ag FeFe2 2Ag 2 溶液局部變紅 3 證明實驗 上層清液中存在Ag Fe3 3SCN Fe SCN 3 加入硝酸銀后 Ag 與SCN 反應(yīng)生成白色沉淀AgSCN SCN 濃度降低促使平衡逆向移動 紅色褪去 4 Fe NO3 2溶液 Ag Fe2 Ag Fe3 不合理 有可能是空氣中的氧氣將Fe2 氧化為Fe3 解析 1 鐵和硝酸銀溶液反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀 反應(yīng)的離子方程式是2Ag FeFe2 2Ag 2 取少量實驗 中上層清液 滴入少量KSCN溶液 溶液局部變紅 說明鐵和硝酸銀反應(yīng)生成了Fe3 3 實驗 的目的是證明實驗 上層清液中存在Ag 加入硝酸銀溶液后 Ag 與SCN 反應(yīng)生成白色沉淀AgSCN SCN 濃度降低促使平衡Fe3 3SCN Fe SCN 3逆向移動 紅色褪去 4 分析裝置圖 要證明溶液中Fe3 是Fe2 被Ag 氧化所致 則X溶液應(yīng)是Fe NO3 2溶液 由實驗得出Ag 和Fe2 反應(yīng)生成Fe3 和Ag 反應(yīng)的離子方程式是Ag Fe2 Ag Fe3 空氣中的氧氣有可能將Fe2 氧化為Fe3 故丙同學(xué)的實驗設(shè)計及結(jié)論不合理 6 2018北京朝陽期中 19 某興趣小組研究I2與FeCl2溶液的反應(yīng) 配制FeCl2溶液 向0 1mol L 1FeCl3溶液中加入足量鐵粉 充分振蕩 備用 1 FeCl3溶液與鐵粉反應(yīng)的離子方程式是 2 檢驗FeCl3完全反應(yīng)的實驗方案是 3 設(shè)計如下實驗 研究I2是否能夠氧化FeCl2 實驗現(xiàn)象 試管1溶液變紅 試管2溶液呈較淺的藍(lán)色 實驗結(jié)論 I2能夠氧化FeCl2 有的同學(xué)認(rèn)為上述實驗現(xiàn)象不足以得出上述結(jié)論 原因是 欲證實實驗結(jié)論 再次設(shè)計對比實驗 實驗方案和相應(yīng)的現(xiàn)象是 4 繼續(xù)進(jìn)行實驗 針對 中現(xiàn)象 小組同學(xué)提出假設(shè) 在一定量的KI存在下 CCl4很難萃取上述黃色溶液中的I2 該小組同學(xué)設(shè)計實驗 證實了假設(shè) 在下圖虛框中 將實驗方案補充完整 按試題圖示方式呈現(xiàn) 應(yīng)用化學(xué)平衡移動原理 結(jié)合離子方程式 解釋實驗 中溶液紅色褪去的原因 答案 1 2Fe3 Fe3Fe2 2 取少量所得溶液 向其中加入KSCN溶液 溶液不變紅 3 FeCl2可能被空氣中的O2氧化 取1mLFeCl2溶液 滴入8滴蒸餾水 分成兩份 其中一份滴加2 3滴KSCN溶液 與試管1對比 觀察溶液變紅的時間長短和溶液紅色的深淺 4 試管1中存在如下平衡體系a Fe SCN 3Fe3 3SCN 加入KI固體后 發(fā)生反應(yīng)b 2Fe3 2I I2 2Fe2 同時 在I 存在下 I2存在形式發(fā)生改變 反應(yīng)b平衡右移 共同促進(jìn)體系中c Fe3 減小 反應(yīng)a平衡右移 最終紅色褪去 解析 1 FeCl3具有氧化性 鐵粉具有還原性 二者反應(yīng)的離子方程式是2Fe3 Fe3Fe2 2 欲檢驗FeCl3完全反應(yīng)只需要證明沒有Fe3 即可 實驗方案是取少量所得溶液 向其中加入KSCN溶液 溶液不變紅 3 由于FeCl2可能被空氣中的O2氧化 故不能得出I2能夠氧化FeCl2的實驗結(jié)論 欲證實實驗結(jié)論 再次設(shè)計對比實驗 實驗方案和相應(yīng)的現(xiàn)象是取1mLFeCl2溶液 滴入8滴蒸餾水 分成兩份 其中一份滴加2 3滴KSCN溶液 與試管1對比 觀察溶液變紅的時間長短和溶液紅色的深淺 7 2018北京西城期末 21 某小組同學(xué)進(jìn)行實驗研究FeCl3溶液和Na2S溶液的反應(yīng) 實驗一 已知 FeS Fe2S3均為黑色固體 均能溶于鹽酸 H2S氣體有臭雞蛋氣味 同學(xué)們對黑色沉淀的成分提出兩種假設(shè) Fe3 與S2 反應(yīng)直接生成沉淀Fe2S3 Fe3 被S2 還原 生成沉淀FeS和S 甲同學(xué)進(jìn)行如下實驗 根據(jù)上述實驗現(xiàn)象和資料 甲得出結(jié)論 黑色沉淀是Fe2S3 1 0 1mol L 1Na2S溶液的pH為12 5 用離子方程式表示其顯堿性的原因 2 乙認(rèn)為甲的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn) 理由是 3 進(jìn)一步研究證實 黑色沉淀的主要成分是Fe2S3 Na2S溶液呈堿性 FeCl3溶液與其反應(yīng)不生成Fe OH 3而生成Fe2S3的可能原因是 實驗二 4 進(jìn)一步實驗證實 步驟 中局部產(chǎn)生的少量黑色沉淀是Fe2S3 黑色沉淀溶解的主要原因不是Fe2S3與溶液中Fe3 發(fā)生氧化還原反應(yīng) 步驟 中黑色沉淀溶解的反應(yīng)的離子方程式是 5 根據(jù)以上研究 FeCl3溶液和Na2S溶液反應(yīng)的產(chǎn)物與有關(guān) 答案 1 S2 H2OHS OH 2 黑色沉淀若是FeS和S或Fe2S3 FeS和S的混合物 與稀鹽酸反應(yīng)也有相同現(xiàn)象 3 Fe2S3的溶解度比Fe OH 3小 4 Fe2S3 4H 2Fe2 S 2H2S 5 試劑的相對用量 反應(yīng)體系的酸堿性 解析 1 Na2S為強堿弱酸鹽 水解顯堿性 S2 的水解分步進(jìn)行 且以第一步為主 即S2 H2OHS OH 2 若黑色沉淀是FeS和S或Fe2S3 FeS和S的混合物 與稀鹽酸反應(yīng)也會出現(xiàn)題目中描述的現(xiàn)象 所以甲同學(xué)的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn) 3 溶液中存在陰離子OH S2 當(dāng)Fe3 濃度一定時 先出現(xiàn)Fe2S3沉淀 則原因可能是Fe2S3的溶解度比Fe OH 3小 4 黑色沉淀Fe2S3消失 產(chǎn)生的淡黃色固體為硫單質(zhì) 同時生成的有臭雞蛋氣味的氣體為H2S 根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析 必有Fe2 生成 題目中已排除Fe2S3直接與溶液中Fe3 反應(yīng)的可能 結(jié)合Fe2S3與鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象可知 沉淀溶解的原因為Fe2S3與H 反應(yīng) 離子方程式是Fe2S3 4H 2Fe2 S 2H2S 5 對比實驗一和實驗二可知 FeCl3溶液和Na2S溶液反應(yīng)的產(chǎn)物與試劑的相對用量和反應(yīng)體系的酸堿性有關(guān) 8 2018北京豐臺期末 16 工業(yè)上用蝕刻液浸泡銅板可制備印刷電路板 產(chǎn)生的蝕刻廢液需要回收利用 1 應(yīng)用傳統(tǒng)蝕刻液 HCl FeCl3 蝕刻銅板主要反應(yīng)的離子方程式為 該蝕刻液中加入一定量鹽酸的目的為 同時提高蝕刻速率 FeCl3型酸性廢液處理是利用Fe和Cl2分別作為還原劑和氧化劑 可回收銅并使蝕刻液再生 發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有 Fe 2Fe3 3Fe2 Fe Cu2 Fe2 Cu 還有 用離子方程式表示 2 應(yīng)用酸性蝕刻液 HCl H2O2 產(chǎn)生的蝕刻廢液處理方法如下 蝕刻銅板主要反應(yīng)的離子方程式為 回收微米級Cu2O的過程中 加入的試劑A是 填字母 a 鐵粉b 葡萄糖 c NaCl固體d 酸性KMnO4溶液 回收Cu2 OH 2CO3的過程中需控制反應(yīng)的溫度 當(dāng)溫度高于80 時 產(chǎn)品顏色發(fā)暗 其原因可能是 3 應(yīng)用堿性蝕刻液 NH3 H2O NH4Cl 蝕刻銅板 會有Cu NH3 4Cl2和水生成 蝕刻銅板主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4 與常規(guī)方法不同 有研究者用HCl CuCl2作蝕刻液 蝕銅結(jié)束 會產(chǎn)生大量含Cu 廢液 采用如圖所示方法 可達(dá)到蝕刻液再生 回收金屬銅的目的 此法采用摻硼的人造鉆石BDD電極 可直接從水中形成一種具有強氧化性的氫氧自由基 HO 進(jìn)一步反應(yīng)實現(xiàn)蝕刻液再生 結(jié)合化學(xué)用語解釋CuCl2蝕刻液再生的原理 答案 1 2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 抑制FeCl3水解 Fe 2H Fe2 H2 2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 2 Cu 2H H2O2Cu2 2H2O b 溫度高于80 時 Cu2 OH 2CO3易分解生成黑色CuO 3 2Cu 4NH4Cl 4NH3 H2O O22Cu NH3 4Cl2 6H2O 4 在陽極發(fā)生反應(yīng)H2O e HO H H Cu OHCu2 H2O生成Cu2 Cl 通過陰離子交換膜移入陽極區(qū) CuCl2蝕刻液再生 解析 1 Fe3 具有氧化性 蝕刻銅板的主要反應(yīng)是鐵離子將銅氧化 離子方程式為2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 該蝕刻液中加入一定量鹽酸的目的為抑制FeCl3水解 同時提高蝕刻速率 分析可知 發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)還有Fe 2H Fe2 H2 和2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 2 H2O2在酸性條件下具有強氧化性 可氧化Cu生成Cu2 離子方程式為Cu 2H H2O2Cu2 2H2O 酸性蝕刻廢液中含有Cu2 在堿性條件下生成Cu OH 2 Cu OH 2可與弱還原劑反應(yīng)生成Cu2O 故選b 回收Cu2 OH 2CO3的過程中需控制反應(yīng)的溫度 當(dāng)溫度高于80 時 Cu2 OH 2CO3易分解生成黑色CuO 導(dǎo)致產(chǎn)品顏色發(fā)暗 3 應(yīng)用堿性蝕刻液 NH3 H2O NH4Cl 蝕刻銅板 會有Cu NH3 4Cl2和水生成 根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知 反應(yīng)物中還應(yīng)有O2 反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu 4NH4Cl 4NH3 H2O O22Cu NH3 4Cl2 6H2O 9 2017北京東城期末 19 從宏觀現(xiàn)象探究微觀本質(zhì)是重要的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng) 以FeCl3溶液為實驗對象 探究其與堿性物質(zhì)之間反應(yīng)的多樣性 實驗如下 1 中反應(yīng)的離子方程式是 2 中逸出的無色氣體是 從物質(zhì)類別的角度分析 Na2CO3與Na2SO3在化學(xué)性質(zhì)方面的共性是 寫一條 從化合價的角度分 析 Na2CO3與Na2SO3在化學(xué)性質(zhì)方面的差異是 寫一條 3 對于 中的實驗現(xiàn)象 同學(xué)們有諸多猜測 繼續(xù)進(jìn)行實驗 甲取 中的紅棕色溶液少許 滴入少量鹽酸酸化的BaCl2溶液 產(chǎn)生白色沉淀 甲得出結(jié)論 FeCl3與Na2SO3發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 離子方程式是 乙認(rèn)為甲的實驗不嚴(yán)謹(jǐn) 重新設(shè)計并進(jìn)行實驗 證實了甲的結(jié)論是正確的 其實驗方案是 4 受以上實驗的啟發(fā) 同學(xué)們對pH 8的1mol LNaF溶液與FeCl3溶液混合時的現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣并進(jìn)行實驗 的實驗?zāi)康氖?為探究 中溶液變無色的原因 進(jìn)行如下實驗 資料顯示 FeF3溶液為無色 用平衡移動原理解釋紅褐色沉淀產(chǎn)生的原因 5 根據(jù)實驗 FeCl3溶液與堿性物質(zhì)之間的反應(yīng)的多樣性與有關(guān) 答案 1 3Mg OH 2 2Fe3 2Fe OH 3 膠體 3Mg2 2 CO2都為強堿弱酸鹽 都能與強酸反應(yīng)Na2CO3無還原性 Na2SO3具有較強的還原性 3 2Fe3 S H2O2Fe2 S 2H 取 中的紅棕色溶液少許 滴加鐵氰化鉀溶液 出現(xiàn)藍(lán)色沉淀 4 排除加水稀釋對溶液顏色變化的影響 無色溶液中存在平衡 Fe3 3F FeF3 加入NaOH溶液后 Fe3 更易與OH 結(jié)合生成難溶的Fe OH 3 5 堿性物質(zhì)的pH 離子的性質(zhì) 解析 2 Na2CO3與Na2SO3都為強堿弱酸鹽 都能與強酸反應(yīng) 但Na2CO3中碳元素為最高正價 無還原性 Na2SO3中硫元素為 4價 處于中間價態(tài) 具有較強還原性 3 S被Fe3 氧化的離子方程式為2Fe3 S H2O2Fe2 S 2H 反應(yīng)中Na2SO3過量 甲中的沉淀也可能是BaSO3 故應(yīng)檢驗Fe3 是否被還原為Fe2 5 通過實驗可以看到 FeCl3溶液與堿性物質(zhì)之間的反應(yīng)的多樣性與堿性物質(zhì)的pH及離子的性質(zhì)有關(guān) 10 2016北京豐臺一模 28 某同學(xué)在實驗室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化的實驗 實驗 將Fe3 轉(zhuǎn)化為Fe2 1 Fe3 與銅粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2 探究白色沉淀產(chǎn)生的原因 請?zhí)顚憣嶒灧桨?查閱資料 SCN 的化學(xué)性質(zhì)與I 相似 2Cu2 4I 2CuI I2 Cu2 與SCN 反應(yīng)的離子方程式為 實驗 將Fe2 轉(zhuǎn)化為Fe3 探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因 查閱資料 Fe2 NO Fe NO 2 棕色 3 用離子方程式解釋NO產(chǎn)生的原因 4 從化學(xué)反應(yīng)速率與限度的角度對體系中存在的反應(yīng)進(jìn)行分析 反應(yīng) Fe2 與HNO3反應(yīng) 反應(yīng) Fe2 與NO反應(yīng) 依據(jù)實驗現(xiàn)象 甲認(rèn)為反應(yīng) 的速率比反應(yīng) 填 快 或 慢 乙認(rèn)為反應(yīng) 是一個不可逆反應(yīng) 并通過實驗證明其猜測正確 乙設(shè)計的實驗方案是 請用化學(xué)平衡移動原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因 5 丙認(rèn)為若生成的NO與Fe2 不接觸 溶液就不會出現(xiàn)棕色 請設(shè)計實驗方案 并畫出實驗裝置 圖 實現(xiàn)Fe2 Fe3 的轉(zhuǎn)化 同時避免出現(xiàn)此異?，F(xiàn)象 答案 1 2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 2 0 1取4mL0 2mol LFeSO4溶液 向其中滴加3滴0 1mol LKSCN溶液2Cu2 4SCN 2CuSCN SCN 2 3 3Fe2 4H N3Fe3 NO 2H2O 4 慢 取反應(yīng)后的黃色溶液于試管中 向其中加入幾滴K3 Fe CN 6 溶液 無明顯變化 說明反應(yīng) 是不可逆反應(yīng) Fe2 被硝酸氧化為Fe3 導(dǎo)致溶液中Fe2 濃度降低 平衡Fe2 NO Fe NO 2 逆向移動 最終 Fe NO 2 完全轉(zhuǎn)化為Fe3 溶液由棕色變?yōu)辄S色 5 解析 1 Fe3 與銅粉發(fā)生反應(yīng)生成Cu2 與Fe2 離子方程式為2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 2 由反應(yīng)2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 可知 實驗 所得溶液中Fe2 濃度為0 2mol L Cu2 濃度為0 1mol L 故探究白色沉淀產(chǎn)生的原因時 應(yīng)分別向4mL0 1mol LCuSO4溶液 4mL0 2mol LFeSO4溶液中滴加3滴0 1mol LKSCN溶液 由信息 可知 Cu2 與SCN 反應(yīng)的離子方程式為2Cu2 4SCN 2CuSCN SCN 2 3 Fe2 具有還原性 酸性條件下N具有強氧化性 二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)可生成NO 離子方程式為3Fe2 4H N3Fe3 NO 2H2O 4 由實驗現(xiàn)象可知 反應(yīng) 的速率比反應(yīng) 慢 反應(yīng)中硝酸過量 可通過檢驗反應(yīng)后的溶液中是否含有Fe2 來確定該反應(yīng)是否為可逆反應(yīng) 5 可利用原電池原理 使NO與Fe2 脫離接觸 1 2017北京海淀一模 12 工業(yè)上常用鐵碳混合物處理含Cu2 廢水獲得金屬銅 當(dāng)保持鐵屑和活性炭總質(zhì)量不變時 測得廢水中Cu2 濃度在不同鐵碳質(zhì)量比 x 條件下隨時間變化的曲線如下圖所示 下列推論中不合理的是 A 活性炭對Cu2 具有一定的吸附作用B 鐵屑和活性炭會在溶液中形成微電池 鐵為負(fù)極C 增大鐵碳混合物中鐵碳比 x 一定會加快廢水中Cu2 的去除速率 B組2016 2018年高考模擬 綜合題組時間 40分鐘分值 80分 一 選擇題 每題5分 共5分 D 利用鐵碳混合物回收含Cu2 廢水中銅的反應(yīng)原理 Fe Cu2 Fe2 Cu 答案CA項 用純活性炭處理含Cu2 廢水時 廢水中Cu2 濃度降低 說明純活性炭可吸附Cu2 B項 用鐵屑和活性炭混合處理廢水中的Cu2 時 溶液中形成了若干個微電池 且負(fù)極是鐵 C項 對比 三條曲線可知 增大鐵碳比 廢水中Cu2 的去除速率加快 對比 兩條曲線可知 增大鐵碳比