《高考化学（5年高考+3年模拟）精品课件全国卷2地区通用：专题十三 铁、铜及其化合物（共100张PPT） .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学（5年高考+3年模拟）精品课件全国卷2地区通用：专题十三 铁、铜及其化合物（共100张PPT） .pptx（100页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十三铁 铜及其化合物 高考化学 课标 专用 考点一铁及其化合物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 中可回收的金属元素有Al Fe LiC 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 五年高考 A组统一命题 课标卷题组 答案D本题考查工艺流程分析 铝 铁 锂的化合物的性质等 合理处理废旧电池可回收有关金属 达到资源再利用的目的 同时有利于环境保护 A项正确 由流程图可知 正极
2、片 中含有的金属元素有Al Fe Li B项正确 LiFePO4中铁元素的化合价为 2价 在H2SO4 HNO3作用下转化为Fe3 经碱液处理形成Fe OH 3沉淀 C项正确 Li2CO3难溶于水 而Li2SO4可溶于水 故不能用Na2SO4代替Na2CO3 D错误 审题方法以元素化合物的性质为依据 分析流程中各物质的转化 2 2014课标 8 6分 0 786 化学与社会 生活密切相关 对下列现象或事实的解释正确的是 答案C生活中常用热的纯碱溶液洗去油污 其原因不是Na2CO3与油污直接发生反应 而是纯碱水解使溶液呈碱性 油污在碱性条件下水解生成可溶于水的高级脂肪酸盐和甘油 A错误 漂白粉在
3、空气中久置变质 是因为发生了反应 Ca ClO 2 CO2 H2OCaCO3 2HClO 2HClO2HCl O2 B错误 K2CO3与NH4Cl混合使用 因发生相互促进的水解反应生成NH3而降低肥效 C正确 FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作的反应原理是2FeCl3 Cu2FeCl2 CuCl2 关联知识1 盐类水解在生产 生活中的应用 2 FeCl3溶液与金属铜的反应 拓展延伸CO2通入CaCl2溶液中不会发生反应 3 2018课标 26 14分 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家 一种以闪锌矿 ZnS 含有SiO2和少量FeS CdS PbS杂质 为原料制备金属锌的流程如图所示
4、相关金属离子 c0 Mn 0 1mol L 1 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下 回答下列问题 1 焙烧过程中主要反应的化学方程式为 2 滤渣1的主要成分除SiO2外还有 氧化除杂工序中ZnO的作用是 若不通入氧气 其后果是 3 溶液中的Cd2 可用锌粉除去 还原除杂工序中反应的离子方程式为 4 电解硫酸锌溶液制备单质锌时 阴极的电极反应式为 沉积锌后的电解液可返回工序继续使用 答案 1 ZnS O2ZnO SO2 2 PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2 3 Cd2 ZnCd Zn2 4 Zn2 2e Zn溶浸 解析本题考查元素化合物知识在化工生产中的应用 1 高温焙烧 金属硫化物转化为
5、金属氧化物和二氧化硫气体 2 PbSO4难溶于水 氧化除杂工序中通入O2 可将铁元素完全转化为Fe3 加入ZnO调节溶液pH为2 8 6 2 保证Fe3 被完全除去 3 还原除杂工序中锌粉可置换出金属Cd 4 电解硫酸锌溶液时 阴极反应式为Zn2 2e Zn 阳极反应式为2H2O 4e O2 4H 沉积锌后的电解液中主要含硫酸 可返回溶浸工序继续使用 4 2017课标 27 14分 Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料 可利用钛铁矿 主要成分为FeTiO3 还含有少量MgO SiO2等杂质 来制备 工艺流程如下 回答下列问题 1 酸浸 实验中 铁的浸出率结果如图所示 由图
6、可知 当铁的浸出率为70 时 所采用的实验条件为 2 酸浸 后 钛主要以TiOC形式存在 写出相应反应的离子方程式 3 TiO2 xH2O沉淀与双氧水 氨水反应40min所得实验结果如下表所示 分析40 时TiO2 xH2O转化率最高的原因 4 Li2Ti5O15中Ti的化合价为 4 其中过氧键的数目为 5 若 滤液 中c Mg2 0 02mol L 1 加入双氧水和磷酸 设溶液体积增加1倍 使Fe3 恰好沉淀完全即溶液中c Fe3 1 0 10 5mol L 1 此时是否有Mg3 PO4 2沉淀生成 列式计算 FePO4 Mg3 PO4 2的Ksp分别为1 3 10 22 1 0 10 24
7、 6 写出 高温煅烧 中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 答案 1 100 2h 90 5h 2 FeTiO3 4H 4Cl Fe2 TiOC 2H2O 3 低于40 TiO2 xH2O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TiO2 xH2O转化反应速率下降 4 4 5 Fe3 恰好沉淀完全时 c P mol L 1 1 3 10 17mol L 1 c3 Mg2 c2 P 值为0 013 1 3 10 17 2 1 7 10 40 Ksp Mg3 PO4 2 因此不会生成Mg3 PO4 2沉淀 6 2FePO4 Li2CO3 H2C2O42LiFePO4
8、3CO2 H2O 解析本题以工艺流程为依托 考查图表分析能力和有关Ksp的计算等 1 由图可知 当铁的浸出率为70 时 所采用的实验条件为100 2h或90 5h 2 酸浸 后 钛主要以形式存在 反应的离子方程式为FeTiO3 4H 4Cl Fe2 TiOCl2 4 2H2O 3 TiO2 xH2O转化反应速率受温度 反应物浓度等因素的影响 低于40 TiO2 xH2O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TiO2 xH2O转化反应速率下降 4 Li2Ti5O15中Ti为 4价 Li为 1价 设过氧键的数目为x 则1 2 4 5 2 15 2x 2x x 4 6 高温
9、下FePO4与Li2CO3和H2C2O4反应制备LiFePO4 根据得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式 2FePO4 Li2CO3 H2C2O42LiFePO4 H2O 3CO2 解题方法无机物制备工艺流程题的破解方法1 首尾分析法对一些线型流程工艺 从原料到产品为 一条龙 的生产工序 题 首先对比分析流程图中第一种物质 原材料 与最后一种物质 产品 从对比分析中找出原料与产品之间的关系 弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和分离 提纯产品的化工工艺 然后结合题设的问题 逐一推敲解答 2 截段分析法对于用同样的原材料生产多种 两种或两种以上 产品 包括副产品 的工艺流程题 用截段分析法更容
10、易找到解题的切入点 用截段分析法解工艺流程题关键在于看清主 副产品是如何分开的 以此确定如何截段 截几段更合适 一般截段以产品为准点 5 2016课标 28 15分 某班同学用如下实验探究Fe2 Fe3 的性质 回答下列问题 1 分别取一定量氯化铁 氯化亚铁固体 均配制成0 1mol L 1的溶液 在FeCl2溶液中需加入少量铁屑 其目的是 2 甲组同学取2mLFeCl2溶液 加入几滴氯水 再加入1滴KSCN溶液 溶液变红 说明Cl2可将Fe2 氧化 FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 3 乙组同学认为甲组的实验不够严谨 该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0 5mL煤油 再于液面下依次
11、加入几滴氯水和1滴KSCN溶液 溶液变红 煤油的作用是 4 丙组同学取10mL0 1mol L 1KI溶液 加入6mL0 1mol L 1FeCl3溶液混合 分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验 第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡 静置 CCl4层显紫色 第二支试管中加入1滴K3 Fe CN 6 溶液 生成蓝色沉淀 第三支试管中加入1滴KSCN溶液 溶液变红 实验 检验的离子是 填离子符号 实验 和 说明 在I 过量的情况下 溶液中仍含有 填离子符号 由此可以证明该氧化还原反应为 5 丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液 溶液变成棕黄色 发生反应的离子方程式
12、为 一段时间后 溶液中有气泡出现 并放热 随后有红褐色沉淀生成 产生气泡的原因是 生成沉淀的原因是 用平衡移动原理解释 答案 15分 1 防止Fe2 被氧化 2 2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 3 隔绝空气 排除氧气对实验的影响 4 Fe2 Fe3 可逆反应 5 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2OFe3 催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热 促进Fe3 的水解平衡正向移动 解析 1 Fe2 易被空气中的O2氧化为Fe3 加入少量铁屑 可防止Fe2 被氧化 2 Cl2可将Fe2 氧化 反应的离子方程式为2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 3 Fe2 易被空气中的O2氧化 加入煤
13、油 覆盖在溶液上面 阻止空气进入溶液干扰实验 4 实验 加入K3 Fe CN 6 溶液 生成蓝色沉淀 说明含有Fe2 实验 和 说明在I 过量的情况下 溶液中仍含有Fe3 证明该反应为可逆反应 5 H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液 溶液变成棕黄色 说明Fe2 被H2O2氧化成Fe3 同时生成的Fe3 对H2O2的分解有催化作用 H2O2的分解反应放热 又对Fe3 的水解起促进作用 易错警示第 5 问若不能挖掘内涵 会对产生气泡的原因及生成沉淀的原因分析不清 关联知识1 Fe2 的还原性 2 Fe2 的检验 3 可逆反应的特征 4 H2O2的不稳定性 5 外界条件对水解平衡的影响 6 20
14、15课标 27 14分 0 423 硼及其化合物在工业上有许多用途 以铁硼矿 主要成分为Mg2B2O5 H2O和Fe3O4 还有少量Fe2O3 FeO CaO Al2O3和SiO2等 为原料制备硼酸 H3BO3 的工艺流程如图所示 回答下列问题 1 写出Mg2B2O5 H2O与硫酸反应的化学方程式 为提高浸出速率 除适当增加硫酸浓度外 还可采取的措施有 写出两条 2 利用的磁性 可将其从 浸渣 中分离 浸渣 中还剩余的物质是 写化学式 3 净化除杂 需先加H2O2溶液 作用是 然后再调节溶液的pH约为5 目的是 4 粗硼酸 中的主要杂质是 填名称 5 以硼酸为原料可制得硼氢化钠 NaBH4 它
15、是有机合成中的重要还原剂 其电子式为 6 单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢 以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼 用化学方程式表示制备过程 答案 14分 1 Mg2B2O5 H2O 2H2SO42H3BO3 2MgSO4 2分 提高反应温度 减小铁硼矿粉粒径 2分 2 Fe3O4SiO2和CaSO4 1分 2分 共3分 3 将Fe2 氧化成Fe3 使Fe3 与Al3 形成氢氧化物沉淀而除去 每空1分 共2分 4 七水 硫酸镁 1分 5 Na H H 2分 6 2H3BO3B2O3 3H2O B2O3 3Mg2B 3MgO 2分 解析 1 硫酸可与硼酸盐反应制取酸性较弱的硼酸 所以Mg2B2
16、O5 H2O与硫酸反应的化学方程式为 Mg2B2O5 H2O 2H2SO42MgSO4 2H3BO3 为提高浸出速率 除适当增加硫酸浓度外 还可采取提高反应温度 减小铁硼矿粉粒径等措施 3 净化除杂 需先加H2O2溶液 其作用是把Fe2 氧化为Fe3 然后调节溶液的pH约为5 使Al3 和Fe3 以Al OH 3 Fe OH 3形式沉降而除去 4 粗硼酸 中所含杂质主要是没有除去的易溶性镁盐 故为 七水 硫酸镁 5 硼氢化钠的电子式为Na H H 6 利用Mg的还原性制取硼的化学方程式为2H3BO3B2O3 3H2O B2O3 3Mg2B 3MgO 审题方法在审题的过程中 要注意结合化工流程的目的来分析每一步在处理什么问题 规律方法化工生产就是将化学实验工业化 所以在解答化工流程题的过程中 应该结合化工生产的目的 来分析每一步操作的目的 而这些操作大多数是为了原料的分离 提纯 所以涉及的实验操作往往是过滤 萃取 蒸馏等 而且所加入的处理试剂与平时分离 除杂所选用的试剂在选用原理上都是相似的 考点二铜及其化合物金属的冶炼1 2014课标 9 6分 0 617 下列反应中 反应后固体物质增
