1专题十一专题十一 从矿物到基础材料从矿物到基础材料A 组 20142018 年浙江真题题组考点二 铁、铜的获取及应用以下为教师用书专用(910)9.(2015 浙江 1 月学考,21,3 分)下列关于铁及其化合物的说法中,不正确的是( ) A.金属铁可被磁铁吸引B.铁元素有可变化合价C.铁丝在氯气中燃烧生成 FeCl2D.常温下铁片遇浓硫酸会发生钝化答案 C 铁丝在氯气中燃烧生成 FeCl3。10.(2015 浙江 1 月学考,33,4 分)向炭粉、Cu 和 Fe2O3组成的混合粉末中加入一定量的稀硫酸,充分反应后过滤,得到溶液 A,将沉淀物洗涤、干燥,得到固体 B。(1)溶液 A 中一定存在的金属阳离子是 。 (2)关于固体 B 的成分,下列选项中可能的有 。 A.炭粉 B.炭粉和 CuC.炭粉和 Fe2O3D.Cu 和 Fe2O3E.炭粉、Cu 和 Fe2O3答案 (1)Cu2+、Fe2+ (2)ABCE解析 (1)混合物中加入稀硫酸,发生的反应有 Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O、Cu+Fe2(SO4)3 2FeSO4+CuSO4,故反应后溶液中一定存在的金属阳离子是 Cu2+和 Fe2+,Fe3+可能已反应完全。(2)因炭粉和 Cu 不溶于稀硫酸,Cu 能与 Fe3+反应,Fe2O3可溶于稀硫酸,但 Fe2O3可能因 H2SO4的量不足而剩余,故最终固体 B 的成分可能为:炭粉,炭粉和 Cu;炭粉和 Fe2O3;炭粉、Cu 和 Fe2O3。D 中无炭粉不可能。B 组 20142018 年全国真题题组考点一 从铝土矿到铝合金以下为教师用书专用(56)5.(2014 山东理综,30,16 分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2C 和 AlC 组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。(1)钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。若改用 AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为 。 (2)为测定镀层厚度,用 NaOH 溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移 6 mol 电子时,所得还原产物的物质的量为 mol。 (3)用铝粉和 Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有 。 a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀 H2SO4,滴加 KSCN 溶液无明显现象, (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无 Fe2O3,理由是 (用离子方程式说明)。答案 (1)负 4Al2C+3e- Al+7AlC H2 (2)3 (3)b、d 不能 Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2O、Fe+2Fe3+ 3Fe2+(或只写 Fe+2Fe3+ 3Fe2+)2解析 (1)电镀时,镀件作阴极,与电源负极相连,发生还原反应。电镀过程中有机阳离子不参与反应且不产生其他离子,故阴极的电极反应式应为 4Al2C+3e- Al+7AlC。若改用 AlCl3水溶液作电解液,阴极电极反应式应为 2H+2e- H2。(2)2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2,反应转移 6 mol 电子时,还原产物 H2的物质的量为 3 mol。(3)铝热反应实验需要高温条件,实验时一般用镁条插入 KClO3中,镁条燃烧放热,KClO3受热分解放出 O2,有助于点燃铝热剂。由于 2Fe3+Fe 3Fe2+,故用 KSCN 溶液检验无明显现象不能证明固体混合物中无 Fe2O3。6.(2014 江苏单科,16,12 分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含 Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)6-2x溶液,并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为 ;滤渣的主要成分为 (填化学式)。 (2)加 CaCO3调节溶液的 pH 至 3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使 Al2(SO4)3转化为 Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣的主要成分为 (填化学式);若溶液的 pH 偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是 (用离子方程式表示)。 (3)上述流程中经完全热分解放出的 SO2量总是小于吸收的 SO2量,其主要原因是 ;与吸收 SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的 pH 将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 答案 (12 分)(1)Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O SiO2(2)CaSO4 3CaCO3+2Al3+3S+3H2O 2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2(3)溶液中的部分 S 被氧化成 S 减小解析 (1)酸浸时 Al2O3与 H2SO4发生反应,SiO2不溶于 H2SO4溶液,形成滤渣。(2)依题意,滤渣的主要成分是 CaSO4;若溶液 pH 偏高,会使 Al3+的水解程度增大,生成 Al(OH)3,导致溶液中铝元素的含量降低。(3)过滤所得滤液用于吸收含 SO2的烟气,反应得 H2SO3,热分解时部分 H2SO3被氧化成 H2SO4,导致经完全热分解放出的 SO2量小于吸收的 SO2量,且热分解后循环利用的溶液的 pH 减小。考点二 铁、铜的获取及应用以下为教师用书专用(713)7.(2015 课标,10,6 分)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )选项实验现象结论A.将稀硝酸加入 过量铁粉中,充 分反应后滴加 KSCN 溶液有气体生成, 溶液呈血红色稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe3+B.将铜粉加入1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液 中溶液变蓝、有 黑色固体出现金属铁比铜活 泼C.用坩埚钳夹住 一小块用砂纸 仔细打磨过的熔化后的液态 铝滴落下来金属铝的熔点 较低3铝箔在酒精灯 上加热D.将 0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入 NaOH 溶液至 不再有沉淀产 生,再滴加 0.1 molL-1 CuSO4溶液先有白色沉淀 生成,后变为 浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶 度积比 Mg(OH)2的小答案 D A 项,稀硝酸加入过量铁粉中,产物是 Fe2+,滴加 KSCN 溶液,不会出现血红色;B 项,将铜粉加入 1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中,溶液变蓝,发生了反应:2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+,说明氧化性 Fe3+Cu2+,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 0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入 NaOH 溶液至不再有沉淀产生,说明 NaOH 已反应完全,再滴加 0.1 molL-1 CuSO4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。8.(2014 课标,8,6 分)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+H2O CaCO3+2HClO,2HClO 2HCl+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+Cu 2FeCl2+CuCl2。9.(2014 江苏单科,4,2 分)下列物质性质与应用对应关系正确的是( )A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料答案 B 半导体材料和其导电性有关,与硬度无关,A 项错误;漂白粉具有漂白性,可用于漂白纸张,与稳定性无关,C 项错误;Fe2O3为红棕色粉末,可用于制作红色涂料,与能否和酸反应无关,D 项错误。10.(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:4回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后 FeOCr2O3与 NaNO3的系数比为 。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。 a.80 b.60 c.40 d.10 步骤的反应类型是 。 (5)某工厂用 m1 kg 铬铁矿粉(含 Cr2O3 40%)制备 K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为 。 答案 (1)27 陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应(2)Fe Al(OH)3(3)小 2Cr+2H+ Cr2+H2O(4)d 复分解反应(5)100%解析 由题中所给反应可知滤渣 1 为 Fe2O3,滤液 1 中含有 Al3+、Si,调节 pH=7,则滤渣 2 中含 Al(OH)3及含硅杂质,滤液 2 中含有 Cr、Na+,此时调节 pH 促使平衡 2Cr+2H+ Cr2+H2O 正向移动,再加入 KCl 得到 K2Cr2O7。(1)利用得失电子守恒方法配平:2FeOCr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2,则 FeOCr2O3与 NaNO3的系数比为 27。陶瓷中含有 SiO2,在高温下能与 Na2CO3反应,会损坏仪器。(2)由步骤可知熔块中含有 NaNO2、Na2CrO4、Fe2O3等,故滤渣 1 中含量最多的金属元素为 Fe。步骤需除去Al3+及含硅物质,故滤渣 2 中应主要含 Al(OH)3及含硅杂质。(3)步骤调 pH 的目的是促进 Cr 转化为 Cr2,根据 2Cr+2H+ Cr2+H2O,可知应增大 c(H+),故 pH 要变小。(4)根据溶解度曲线图可知,选择 K2Cr2O7溶解度小于溶液中其他溶质溶解度且溶解度最小的温度区,故选 d。反应为 2K+Cr2 K2Cr2O7,此反应为复分解反应。(5)根据 Cr 原子守恒建立关系式:Cr2O3 K2Cr2O7152 294m140% kgm(K2Cr2O7)m(K2Cr2O7)= kg故产率为100%=100%。511.(2015 四川理综,11,