2019年高考化學(xué) 藝體生百日突圍系列 專題3.15 鐵、銅方面試題的解題方法與技巧.doc
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專題3.15 鐵、銅方面試題的解題方法與技巧 鐵及其化合物因?yàn)樾再|(zhì)的復(fù)雜多變而成為高考命題的熱點(diǎn)。題型以筆答題為主,在選擇題中也有涉及,試題以化工生產(chǎn)為背景,以豐富的流程分析和物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特征,考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力。銅及其化合物的知識(shí)以及金屬材料的應(yīng)用,在新課標(biāo)高考中的地位在逐步得到加強(qiáng),屬于新出現(xiàn)的高考熱點(diǎn)。預(yù)計(jì)2019年仍以實(shí)際情景為依托,以元素化合物知識(shí)為載體,融元素化合物、化學(xué)基本理論、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算、圖像分析等知識(shí)于一體,既考查考生對(duì)知識(shí)的整合能力,又考查新課標(biāo)的三種能力,并提高從化學(xué)視角分析和解決實(shí)際問題的能力。題型有選擇題和填空題;以選擇題形式考查Fe、Cu單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用,在Ⅱ卷中與化學(xué)反應(yīng)原理結(jié)合考查綜合推斷,實(shí)驗(yàn)探究和無機(jī)化工流程圖,以填空題形式考查。 一、鐵及其化合物 1、氧化物 氧化物 氧化亞鐵 氧化鐵 四氧化三鐵 化學(xué)式 FeO Fe2O3 Fe3O4 顏色狀態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體(有磁性) 溶解性 難溶于水 難溶于水 難溶于水 鐵的化合價(jià) +2 +3 +3、+2 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 穩(wěn)定 穩(wěn)定 與H+反應(yīng) FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O 2、氫氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色態(tài) 白色固體 紅褐色固體 與鹽酸反應(yīng) Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O 受熱分解 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 二者的關(guān)系 在空氣中,F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 注意: Fe(OH)3作為一種堿能與酸反應(yīng)生成鹽和水,但Fe3+有較強(qiáng)的氧化性,若酸為還原性酸(如H2S、HI)則再發(fā)生氧化還原反應(yīng),故與HCl反應(yīng)只是中和反應(yīng),而與HI反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+I(xiàn)2+6H2O。 ②除雜方法(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)):Fe2+(Fe3+):加過量鐵粉過濾;FeCl3(FeCl2):加氯水或H2O2;FeCl2(CuCl2):加過量鐵粉過濾;Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2):加過量強(qiáng)堿溶液過濾; (2)鹽溶液的保存:亞鐵鹽、鐵鹽的存放方法:亞鐵鹽溶液——加入少量鐵屑以防止Fe2+被氧化。鐵鹽溶液——加入少量相應(yīng)的酸溶液以防止Fe3+水解 (3)物質(zhì)制備: ①制備無水氯化鐵:在HCl氣流中加熱濃縮氯化鐵溶液; ②制備氫氧化鐵膠體:向沸水中加入飽和氯化鐵溶液并煮沸至變?yōu)榧t褐色為止。 4、Fe2+和Fe3+檢驗(yàn): (1)直接觀察顏色:Fe2+溶液呈淺綠色,F(xiàn)e3+溶液呈棕黃色。 (2)利用顯色反應(yīng)(形成絡(luò)離子) ① ② (3)利用Fe(OH)3沉淀的顏色: (4)利用Fe3+的氧化性 ① ② ③ (5)利用Fe2+的還原性 ① ② 5、分析鐵與稀HNO3反應(yīng)的關(guān)鍵:一是明確哪種物質(zhì)過量,二是根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷,根據(jù)反應(yīng)方程式:HNO3過量:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,F(xiàn)e過量時(shí):Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2,兩者相加得總方程式:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,可以用數(shù)軸表示: 。 6、離子守恒法在解有關(guān)離子反應(yīng)計(jì)算題時(shí)的應(yīng)用技巧:在離子反應(yīng)中,元素的種類不變,同種元素對(duì)應(yīng)離子反應(yīng)前后的物質(zhì)的量守恒;在復(fù)雜離子反應(yīng)或多步離子反應(yīng)中,運(yùn)用離子守恒的思路,選取具有守恒特征的某一離子,找出其在始態(tài)和終態(tài)物質(zhì)中的等量關(guān)系,即可迅速求解。 二、銅及其化合物 1、銅: (1)物理性質(zhì):銅是紫紅色金屬,具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。 (2)化學(xué)性質(zhì): ①與非金屬反應(yīng):例如2Cu+O22CuO、2Cu+SCu2S、Cu+Cl2CuCl2。 ②氧化性酸的反應(yīng):例如Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑、Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑。 ③與鹽溶液的反應(yīng):2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2、Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。 ④在空氣中生成銅綠:2Cu+CO2+O2+H2O=Cu2(OH)2CO3。 2、氧化銅: (1)物理性質(zhì):黑色粉末狀固體,不溶于水。 (2)化學(xué)性質(zhì): 【詳解】 C. 由上述分析可以知道,第④組實(shí)驗(yàn)剩余金屬為Fe和Cu,參加反應(yīng)金屬為1.68g,其物質(zhì)的量為0.03mol,由Fe+2Fe3+=3Fe2+,可以知道溶液中n(Fe2+)=0.09mol,故c(Fe2+)==1.8mol/L,故C錯(cuò)誤; D. 第③組實(shí)驗(yàn)中溶解金屬為:3.6g-1.92g=1.68g,混合物中Fe恰好完全反應(yīng)、Cu不反應(yīng),剩余1.92g為Cu,合金中Fe與Cu的質(zhì)量之比為:1.68g:1.92g=7:8,則二者的物質(zhì)的量之比為::=1:1,故D正確; 本題答案為C。 【例3】周輝《清波雜志》卷十二:信州鉛山,膽水自山下注,勢(shì)若瀑布,用以浸銅,鑄冶是賴。雖干溢系夫旱澇,大抵盛于春夏,微于秋冬。古傳一人至水濱,遺匙鑰,翌旦得之,已成銅矣。這里的膽水是指膽礬水,下列有關(guān)判斷不正確的是 A.膽礬也叫藍(lán)礬,化學(xué)式為CuSO4.5H2O B.硫酸銅是電解質(zhì),在水溶液中電離出Cu2+和SO42- C.“遺匙鑰……已成銅矣”所涉及反應(yīng)的離子方程式為Fe+ Cu2+== Fe2++ Cu D.向CuSO4溶液中滴加相同濃度的Ba(OH)2溶液過程中,溶液導(dǎo)電性不變 【答案】D 【解析】 【詳解】 1.下列敘述錯(cuò)誤的是 A.用過濾法無法除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3 B.FeCl3、Na2O2、Cu2S均可由相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成 C.從分類的角度看,混合物、分散系、膠體的從屬關(guān)系如圖所示: D.硫酸廠附近的雨水樣品在空氣中放置2小時(shí)后,測(cè)得pH變小,因?yàn)闃悠肺樟丝諝庵械腃O2 【答案】D 【解析】 【分析】 根據(jù)膠體的性質(zhì)與分類、酸雨的性質(zhì)分析。 5.下列應(yīng)用不涉及氧化還原反應(yīng)的是( ) A.鋁熱法冶煉難熔金屬 B.FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作 C.Na2O2用作呼吸面具的供氧劑 D.實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3 【答案】D 【解析】 【詳解】 6.下列說法正確的是( ) A.Mg和Al都可以用電解法冶煉得到 B.Na2O和Na2O2與CO2反應(yīng)產(chǎn)物相同 C.MgO和Al2O3均只能與酸反應(yīng),不能與堿反應(yīng) D.根據(jù)丁達(dá)爾現(xiàn)象可以將分散系分為溶液、膠體和濁液 【答案】A 【解析】 【詳解】 A.常見金屬的冶煉方法為電解法、熱還原法、熱分解法等,其中鈉鎂鋁都為活潑金屬,用電解法,故正確;B.過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉,二者產(chǎn)物不同,故錯(cuò)誤;C.氧化鋁能和酸反應(yīng)也能和強(qiáng)堿反應(yīng),故錯(cuò)誤;D.根據(jù)分散質(zhì)粒子直徑大小將分散系分為溶液、膠體和濁液,故錯(cuò)誤。故選A。 7.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是 A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥 B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.用新制的生石灰,通過加熱蒸餾,以除去乙醇中的少量水 D.銅中混有鐵粉:加過量硫酸銅溶液后過濾 【答案】B 【解析】 【詳解】 8.化學(xué)與生活密切相關(guān),下列有關(guān)物質(zhì)與用途的因果關(guān)系錯(cuò)誤的是 A.Fe(OH)3膠體具有較強(qiáng)的吸附性,所以可用于制備紅色顏料鐵紅 B.NaClO溶液具有強(qiáng)氧化性,所以可用于生活環(huán)境的消毒 C.NH4Cl溶液呈酸性,所以可用于除去鋼板上的鐵銹 D.KMnO4溶液可以氧化乙烯,所以可用浸泡過KMnO4溶液的硅藻土作水果保鮮劑 【答案】A 【解析】 【詳解】 A.Fe(OH)3膠體具有較強(qiáng)的吸附性,可用Fe(OH)3膠體凈水,而利用Fe(OH)3分解生成Fe2O3,制備紅色顏料鐵紅,故A錯(cuò)誤; B.NaClO中Cl元素化合價(jià)為+1價(jià),具有強(qiáng)氧化性,所以 NaClO溶液具有強(qiáng)氧化性,所以可用于生活環(huán)境的消毒,故B正確; 【詳解】 (4)將Cl2和SO2等體積混合后,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和鹽酸,所以通過品紅溶液中,觀察到的現(xiàn)象是品紅溶液不褪色,涉及的離子方程式為:SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-,工業(yè)上獲得B的重要途徑是電解飽和食鹽水,反應(yīng)方程式為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案為:品紅溶液不褪色,SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-,2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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