1、专题十五 铁、铜的制取及应用,高考化学 (江苏省专用),答案A本题考查元素化合物的性质。向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不显红色,A项错误;KAl(SO4)212H2O溶于水,电离出的Al3+发生水解可形成Al(OH)3胶体,B项正确;实验室常用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加热制NH3,C项正确;Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2和FeCl2,D项正确。,易错易混SCN-与Fe3+可结合形成Fe(SCN)3使溶液显红色,而SCN-与Fe2+不能。,2.(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.Fe?FeCl2?Fe(O
2、H)2B.S?SO3?H2SO4C.CaCO3?CaO?CaSiO3D.NH3?NO?HNO3,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CaCO3?CaO+CO2,CaO+SiO2?CaSiO3;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Fe在Cl2中燃烧时,无论Fe是否过量,只能生成FeCl3,不
3、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。,3.(2014江苏单科,7,2分,)下列指定反应的离子方程式正确的是?()A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H+N?Cu2+NO2+H2OB.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2+2OH-?Fe(OH)2C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+?Ca2+H2O+CO2D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+Al?+2H2O?Al(OH)3+HC,答案DCu与稀HNO3反应的还原产物为NO
4、,A项错误;(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH反应时还会发生N?与OH-间的反应,B项错误;CH3COOH是弱电解质,离子方程式中不能拆成离子形式,C项错误。,解题技巧离子方程式中要保留化学式的物质有:单质、氧化物、气体、难溶物、难电离物质(弱酸、弱碱、水)。,命题归纳离子方程式正误判断常见“陷阱”判别:是否符合反应事实;是否漏写沉淀或水;是否符合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒;是否需要考虑过量或不足;物质的拆写是否正确等。,4.2015江苏单科,18(2)(3),4分,0.604软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO
5、4H2O,反应的化学方程式为:MnO2+SO2?MnSO4。(2)已知:KspAl(OH)3=110-33,KspFe(OH)3=310-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于110-6 molL-1),需调节溶液pH范围为。(3)由下图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4H2O晶体,需控制的结晶温度范围为。,答案(2)5.0pH?molL-1=10-9 molL-1,即pH5.0,结合题给信息“pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀”,除去Al3+、Fe3+而不影响Mn2+的pH范围是5.0pH7.1。
6、(3)温度高于60 后,随温度升高,MnSO4H2O溶解度减小,MgSO46H2O溶解度增大,可采取蒸发结晶、趁热过滤的方法从混合液中得到MnSO4H2O晶体。,解题技巧Fe(OH)3、Al(OH)3同属AB3型化合物,且KspFe(OH)311时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL-1计算)。,实验中可选用的试剂:30%H2O2、1.0 molL-1 HNO3、1.0 molL-1 NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:;过滤;过滤、洗涤、干燥;900 煅烧。,答案(1)
7、Cu+H2O2+H2SO4?CuSO4+2H2O加热(至沸)(2)淀粉溶液蓝色褪去偏高(3)向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应滴加1.0 molL-1 NaOH,调节溶液pH约为5(或3.2pH5.9),使Fe3+沉淀完全向滤液中滴加1.0 molL-1 NaOH,调节溶液pH约为10(或8.9pH11),使Zn2+沉淀完全,解析(1)稀硫酸不能溶解铜,H2O2有较强的氧化性,在酸性条件下能氧化铜,使铜溶解。(2)残余的H2O2也能把I-氧化成I2,消耗Na2S2O3标准溶液的量增多,导致测定结果偏高。(3)制备ZnO时要先把滤液中的Fe2+、Fe3+除去,而Fe2+和Zn2+沉淀
8、时的pH接近,故应先把Fe2+氧化为Fe3+,然后通过调节pH把Fe3+除去。,3.(2009江苏单科,16,8分,)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:?(1)反应前需在FeSO4溶液中加入(填字母),以除去溶液中的Fe3+。A.锌粉B.铁屑C.KI溶液D.H2(2)反应需控制反应温度低于35 ,其目的是。(3)工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是 。(4)反应常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为。,答案(1)B(2)防止NH4HCO
9、3分解(或减少Fe2+的水解)(3)降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4析出(4)2S?-2e-?S2?解析(1)除杂时应除去杂质且不引入新杂质,故应加入铁屑。(2)从题干信息及原料分析,控制反应温度较低有两个原因:NH4HCO3受热易分解;升温促进Fe2+水解。(4)阳极发生氧化反应:2S?-2e-?S2?。,4.(2014浙江理综,26,15分)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:?另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40 g固体1。请回答如下问题:(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图,写出气体甲的电子式
10、。(2)X的化学式是,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为 。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是(用化学反应方程式表示)。(4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式,并设计实验方案验证该反应的产物 。,答案(1)?C?(2)CaFe(CO3)2CaFe(CO3)2?CaO+FeO+2CO2(3)4Fe(OH)2+2H2O+O2?4Fe(OH)3(4)2FeO+CO2?Fe2O3+CO检测Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色,表明产物中有Fe();检测CO:将气体通过灼热CuO,黑色固体变为红色,解析无
11、氧条件下溶液3中加入OH-产生白色沉淀2,白色沉淀2在空气中被氧化为红褐色沉淀即Fe(OH)3,则溶液3中含Fe2+,则固体2可能为FeO。溶液1中通入气体甲先生成白色沉淀,继续通气体甲白色沉淀又溶解,溶液1可能为Ca(OH)2,气体甲可能为CO2,则固体1可能为FeO和CaO的混合物,结合10.80 g X分解得到6.40 g固体1,可推知X为CaFe(CO3)2,固体1为CaO和FeO的混合物。(2)在惰性气流中加热主要是为了防止Fe2+被氧化。(3)Fe(OH)2在空气中易被O2氧化为Fe(OH)3。(4)CO2与CaO反应不是氧化还原反应,只能为CO2将FeO氧化为Fe2O3或Fe3O4。检验Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色,表示产物中有Fe();检验CO:将气体通过灼热CuO,黑色固体变为红色。若CO2将FeO氧化为Fe3O4:3FeO+CO2?Fe3O4+CO,则Fe3O4的检验方法为:取样品于试管中,加硫酸溶解,分为两份,一份滴加KSCN溶液,另一份滴加KMnO4溶液,若前者溶液变红,后者溶
