《（新课标Ⅰ）高考化学一轮复习 专题十三 铁、铜及其化合物课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标Ⅰ）高考化学一轮复习 专题十三 铁、铜及其化合物课件（92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1考点一铁及其化合物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五年高考A A组组统一命题统一命题课标卷题组课标卷题组2答案答案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
2、护,A项正确;由流程图可知,“正极片”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。32.(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()选项现象或事实解释A.用热的烧碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应B.漂白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2与空气中
3、的CO2反应生成CaCO3C.施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效D.FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜4答案答案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
4、,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,D错误。知识拓展知识拓展盐类水解的应用:(1)配制FeCl3溶液时先将FeCl3固体溶于少量浓盐酸;(2)制备Fe(OH)3胶体;(3)泡沫灭火器的灭火原理;(4)纯碱去油污;(5)明矾净水;(6)化肥的施用;(7)加热蒸干FeCl3溶液得Fe(OH)3;(8)制纳米材料,如用TiCl4制TiO2。易错警示易错警示四个选项中,有两个涉及盐类水解,学生需要对盐类水解与生产、生活相关的知识进行总结;铜质印刷线路板的制作是高考中的常考知识,涉及氧化还原反应,学生应该熟记并理解该反应。53.(201
5、8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:相关金属离子c0(Mn+)=0.1molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4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。6(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
6、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2.86.2,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+4
7、H+,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。74.(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,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,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TiOCl2-4形式存在,写出相应反应的离子方程式。(3)TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:8温度/3035404550TiO2xH2O转化率/%9295979388分析
8、40时TiO2xH2O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+)=0.02molL-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+)=1.010-5molL-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1.310-22、1.010-24。(6)写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。9答案答案(1)100、2h,90、5h(2)FeTiO3+4H+4Cl-Fe2+TiOCl2-4+2H2O(3)低于40,
9、TiO2xH2O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TiO2xH2O转化反应速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO3-4)=molL-1=1.310-17molL-1,c3(Mg2+)c2(PO3-4)值为0.013(1.310-17)2=1.710-40Cu2+,没有黑色固体出现;C项,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,铝箔表面的铝和空气中的氧气反应生成Al2O3,Al2O3熔点高,包裹着熔化的铝,熔化后的液态铝不会滴落下来;D项,将0.1molL-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,说明NaOH已反应完全,再滴
10、加0.1molL-1CuSO4溶液,白色沉淀变为浅蓝色沉淀,说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小。思路分析思路分析结合实验操作,根据化学反应原理,描述实验现象,并由此得出合理的结论。易错警示易错警示A选项中涉及Fe参与的氧化还原反应,要注意Fe的量。198.(2017课标,27,15分)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为。
11、该步骤不能使用陶瓷容器,原因是。(2)滤渣1中含量最多的金属元素是,滤渣2的主要成分是及含硅杂质。(3)步骤调滤液2的pH使之变(填“大”或“小”),原因是(用离子方程式表示)。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。20a.80b.60c.40d.10步骤的反应类型是。(5)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为。答案答案(1)27陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)FeAl(OH)3(3)小2CrO2-4+2H+C
12、r2O2-7+H2O(4)d复分解反应(5)100%21解析解析(1)FeOCr2O3是还原剂,氧化产物为Na2CrO4和Fe2O3,每摩尔FeOCr2O3参与反应转移7mol电子,而NaNO3是氧化剂,还原产物为NaNO2,每摩尔NaNO3参与反应转移2mol电子,根据得失电子守恒可知,FeOCr2O3和NaNO3的系数比为27;陶瓷在高温下会与Na2CO3反应,故熔融时不能使用陶瓷容器。(2)步骤中反应产生了不溶于水的Fe2O3,故滤渣1的主要成分是Fe2O3,则含量最多的金属元素是铁元素;调节pH=7后,Al3+水解产生Al(OH)3沉淀,故滤渣2中除了含硅杂质外还有Al(OH)3。(3
13、)分析知滤液2中的主要成分是Na2CrO4,滤液3中的主要成分应为Na2Cr2O7,则第步调节pH的作用是使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,离子方程式为2CrO2-4+2H+Cr2O2-7+H2O,由此可知应调节pH使之变小。(4)由溶解度曲线图可知,应选择K2Cr2O7溶解度最小且小于溶液中其他溶质溶解度的温度范围,故选d,此时得到的K2Cr2O7固体最多;步骤中发生反应的化学方程式为2KCl+Na2Cr2O7K2Cr2O7+2NaCl,该反应为复分解反应。(5)样品中Cr2O3的质量为(m140%)kg,则生成K2Cr2O7的理论质量为(m140%)kg,则产率为m2kg(m1kg4
14、0%)100%=100%。22思路梳理思路梳理关于无机化工流程图题目的解题思路1.粗读题干,挖掘图示。读题过程中分析核心元素,找出杂质元素。2.携带问题,精读信息,信息包括三方面:一是题干,二是流程图,三是设置问题。重点抓住物质流向(“进入”和“流出”)、分离操作类型及目的。23考点一铁及其化合物考点一铁及其化合物1.(2018江苏单科,9,2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()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
15、)FeCl3(aq)B B组 自主命题省（区、市）卷题组答案答案A本题考查元素化合物之间的相互转化。2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O、Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH,A正确;NaAlO2与过量HCl(aq)反应生成AlCl3和NaCl,B不正确;Ag(NH3)2+与蔗糖无法发生银镜反应生成Ag,C不正确;Fe与HCl(aq)反应生成FeCl2和H2,D不正确。关联知识关联知识麦芽糖含醛基,蔗糖不含醛基。242.(2017江苏单科,7,2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.FeFeCl2Fe(OH)2B.SSO3H2SO4C.CaCO3Ca
16、OCaSiO3D.NH3NOHNO3答案答案C本题考查元素及其化合物的知识。A项,铁在Cl2中燃烧只能生成FeCl3,不能生成FeCl2;B项,硫与O2反应不能直接生成SO3;C项,CaCO3在高温条件下分解生成CaO和CO2,CaO与SiO2在高温条件下化合生成CaSiO3,即CaCO3CaO+CO2,CaO+SiO2CaSiO3;D项,NH3与O2在催化剂加热条件下发生反应生成NO,NO易与O2反应生成NO2,NO2能与水反应生成HNO3,但NO不能与水反应。易混易错易混易错Fe在Cl2中燃烧时,无论Fe是否过量,只能生成FeCl3,不能生成FeCl2;Fe与FeCl3溶液反应生成FeCl2;S在O2中燃烧时,无论O2是否过量,只能生成SO2,不能直接生成SO3。253.(2016浙江理综,7,6分,)下列说法不正确的是()A.储热材料是一类重要的能量存储物质,单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量B.Ge(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池C.Ba2+浓度较高时危害健康,但BaSO4可服入体内,作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病D.纳米铁粉
