课标版2021高考化学一轮复习专题六铁铜及其化合物金属的冶炼精练含解析

课标版2021高考化学一轮复习专题六铁铜及其化合物金属的冶炼精练含解析

专题六　铁、铜及其化合物　金属的冶炼 ‎【考情探究】‎ 考点 内容解读 ‎5年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点 铁及其化合物的性质 掌握铁及其重要化合物的主要性质和应用 ‎2019课标Ⅰ,27,15分 中 纯碱溶液去油污 ‎★★★‎ ‎2018课标Ⅰ,7,6分 中 Li2SO4、Li2CO3的溶解性 铜及其化合物的性质　金属的冶炼 ‎1.掌握铜及其重要化合物的主要性质和应用 ‎2.了解常见金属及其重要化合物的制备方法 ‎2018课标Ⅱ,26,14分 中 电解原理的应用 ‎★★‎ ‎2015课标Ⅰ,10,6分 中 铁、铝及其化合物的性质 分析解读　　铁、铜及其化合物的性质是高考热点之一,铁盐(Fe3+)、亚铁盐(Fe2+)的性质是考查的重点。试题往往结合金属的冶炼、废旧金属资源的回收利用、铁及其重要化合物性质的实验探究等命题情景综合考查基本概念、基本理论、化学反应原理等多个考点,对能力要求较高。‎ ‎【真题探秘】‎ 破考点　练考向 ‎【考点集训】‎ - 29 -‎ 考点一　铁及其化合物的性质 ‎1.(2019四川成都顶级名校零诊,3)下列依据相关实验得出的结论正确的是(　　)‎ A.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液 B.将Fe(NO3)2样品先溶于稀盐酸中,然后滴加KSCN溶液,溶液变红,说明Fe(NO3)2样品已氧化变质 C.在食盐试样中加入盐酸和KI溶液,加入淀粉溶液后变蓝,则试样可能含KIO3‎ D.加入AgNO3溶液后生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有Cl-存在 ‎　答案　C ‎2.(2019安徽合肥调研,9)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是(　　)‎ A.FeFe2O3FeCl3(aq)‎ B.N2NH3NO C.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)‎ D.Al2O3Al(OH)3AlCl3(aq)‎ ‎　答案　B ‎3.(2019云南昆明摸底调研,4)将下列各组物质发生反应生成的气体分别通入FeCl2溶液,不能与FeCl2发生反应的是(　　)‎ A.CaO和浓氨水　　　　B.二氧化锰和浓盐酸共热 C.Na2O2和CO2　　　　D.铜片和浓硫酸共热 ‎　答案　D ‎4.(2020届湖南顶级名校月考,12)聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂),可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是(　　)‎ A.KClO3作氧化剂,每生成1 mol[Fe(OH)SO4]n消耗‎6‎n mol KClO3‎ B.生成聚合硫酸铁后,水溶液的pH增大 C.聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水 D.在相同条件下,Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强 ‎　答案　A ‎5.(2020届四川成都摸底,24)硝酸亚铁可用作媒染剂、分析试剂、催化剂等。‎ ‎(1)硝酸亚铁可用铁屑在低温下溶于稀硝酸制得,还原产物为NO。反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)某小组为探究硝酸亚铁晶体的热分解产物,按下图所示装置进行实验。‎ - 29 -‎ ‎①仪器B的名称是　　　　　,实验中无水CuSO4变蓝,由此可知硝酸亚铁晶体含有　　　　。 ‎ ‎②实验中观察到A装置的试管中有红棕色气体生成,检验热分解后的固体为氧化铁的实验方案为:‎ 实验步骤 现象 取少量固体加适量稀硫酸,振荡,将溶液分成两份 固体溶解得黄色溶液 一份滴入　　　　　　　　　 ‎ 溶液变成红色 另一份滴入1~2滴K3[Fe(CN)6]溶液 ‎　　　　　　　 ‎ A中硝酸亚铁晶体[Fe(NO3)2·xH2O]分解的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)继续探究m g硝酸亚铁晶体中铁元素的质量分数。‎ ‎①取A中热分解后的固体放入锥形瓶,用稀硫酸溶解,加入过量的KI溶液,滴入2滴　　　　　作指示剂。 ‎ ‎②用a mol/L Na2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(已知:I2+2S2O‎3‎‎2-‎2I-+S4O‎6‎‎2-‎),滴定至终点时用去b mL Na2S2O3溶液,则硝酸亚铁晶体中铁的质量分数为　　　　　　　。 ‎ ‎　答案　(1)3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ‎(2)①干燥管(或球形干燥管)　结晶水 ‎②1~2滴KSCN溶液　无蓝色沉淀生成 ‎4Fe(NO3)2·xH2O2Fe2O3+8NO2↑+O2↑+4xH2O↑‎ ‎(3)①淀粉溶液　②‎5.6abm%‎ ‎6.[2018河北“名校联盟”质监(一),29]钢制构件在镀锌前需要经过酸洗,其基本原理是用盐酸除去其表面的Fe2O3·xH2O及FeO等杂质。回收废酸同时生产含铁产品的流程如下:‎ 已知:‎ ⅰ.酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如下表所示。‎ 成分 Cl-‎ ‎ 游离HCl Fe2+‎ Fe3+‎ 含量/g·L-1‎ ‎130~160‎ ‎50~70‎ ‎60~80‎ ‎0‎ ⅱ.pH<4时,Fe2+不易被氧气氧化。‎ 回答下列问题:‎ - 29 -‎ ‎(1)用离子方程式解释废酸中不含Fe3+的原因: 　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)过程Ⅱ中,发生的主要反应为FeCl2(s)+H2SO4(aq) FeSO4(s)+2HCl(aq)。‎ ‎①加入过量H2SO4的作用是　　　　　　　　　　　(写出一点即可)。 ‎ ‎②用化学平衡原理解释鼓入空气的目的: 　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)过程Ⅲ中,FeSO4隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物,此过程发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)过程Ⅴ:阴离子交换树脂可将FeCl‎4‎‎-‎选择性吸附分离,其过程可表示为ROH+X- RX+OH-(X-表示FeCl‎4‎‎-‎)。当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附,同时脱附过程发生反应:FeCl‎4‎‎-‎ Fe3++4Cl-。‎ ‎①吸附后溶液的pH将会　　　　　(填“升高”“降低”或“不变”)。 ‎ ‎②洗脱液经处理后有许多用途,下列用途合理的是　。 ‎ A.刻蚀印刷铜线路板　　　　B.净化污水 C.自来水消毒　　　　D.浸泡生物标本 ‎　答案　(1)2Fe3++Fe 3Fe2+‎ ‎(2)①抑制Fe2+水解;防止pH>4时,Fe2+被氧气氧化;提供H+利于HCl气体的逸出;提供SO‎4‎‎2-‎利于FeSO4固体析出(答出任意一点即可)‎ ‎②空气带走HCl气体,促进平衡FeCl2(s)+H2SO4(aq) FeSO4(s)+2HCl(aq)向正反应方向移动,有利于FeSO4固体的析出 ‎(3)2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑(条件也可以写“高温”)‎ ‎(4)①升高　②AB 考点二　铜及其化合物的性质　金属的冶炼 ‎1.(2018湖北部分重点中学联考,8)下列常见金属的冶炼原理中不合理的是(　　)‎ 选项 金属 冶炼原理 A Fe Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3‎ B Hg ‎2HgO 2Hg+O2↑‎ C Mg H2+MgO Mg+H2O D Cu Cu2S+O2 2Cu+SO2‎ ‎　答案　C ‎2.(2020届湖北名师联盟入学调研,8)在Fe2(SO4)3溶液中,加入a g铜,完全溶解后,再加b g铁,充分反应后得到c g残余固体,且a>c,则下列说法正确的是(　　)‎ A.最后得到的溶液中一定含有Cu2+‎ B.残余固体是铜和铁 C.将残余固体加入稀硫酸中,有气泡产生 D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+‎ - 29 -‎ ‎　答案　A ‎3.(2018河北邯郸教学质检,16)某化合物M由两种常见的元素组成,为了测定其组成进行如下实验:‎ M的化学式可能为(　　)‎ A.Cu2S　　　　　B.CuS C.FeS2　　　　　D.Fe3S4‎ ‎　答案　A ‎4.(2020届河南焦作定位考试,17)从实验室含银废液中回收银制备硝酸银的实验流程如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)步骤①检验废液中Ag+已沉淀完全的实验方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)步骤③用方案Ⅰ回收银时,Zn粉与AgCl浊液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　;Zn不宜过量太多,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　;方案Ⅱ利用葡萄糖具有　　　　性(填“氧化”或“还原”)。 ‎ ‎(3)步骤④发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　(硝酸被还原为NO2)。 ‎ ‎(4)测定产品中银的质量分数可用佛尔哈德法。主要步骤为:称取一定量的产品溶解,用NH4Fe(SO4)2·12H2O作指示剂,NH4SCN标准溶液进行直接滴定(已知:生成的白色AgSCN沉淀对Ag+有强烈吸附作用),然后依据消耗标准液的体积进行计算。下列说法错误的是　　　　　(填字母)。 ‎ A.溶解产品时需加入适量硝酸酸化 B.指示剂用量越多,终点时实验现象越明显 C.滴定管水洗后,直接装入NH4SCN标准溶液 ‎　答案　(1)静置,在上层清液中继续滴加NaCl溶液,无沉淀产生(或其他合理答案)‎ ‎(2)Zn+2AgClZnCl2+2Ag　过量的锌会增大盐酸的用量　还原 ‎(3)Ag+2HNO3(浓)AgNO3+NO2↑+H2O　(4)BC ‎5.(2019云南昆明摸底调研,18)黄铜矿可用于生产金属铜。‎ ‎(1)工业上以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量MgO、FeS)来生产铜,同时获取副产物铁和硫单质,原料的综合利用率较高。主要流程如下:‎ - 29 -‎ 请回答下列问题:‎ ‎①反应Ⅰ中FeCl3作　　　　(选填“氧化剂”或“还原剂”);滤渣Z为　　　　(填化学式)。 ‎ ‎②物质X最好选用　　　　(选填相应的字母)。 ‎ A.KMnO4　　　　B.HNO3　　　　C.H2O2‎ ‎③已知几种常见离子沉淀时的pH如下表所示,调节pH获取滤渣Y时,pH的取值范围是　　　　≤pH<　　　　。 ‎ 沉淀物 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe(OH)3‎ ‎2.7‎ ‎3.5‎ Fe(OH)2‎ ‎7.6‎ ‎9.6‎ Mg(OH)2‎ ‎9.5‎ ‎11.1‎ 注:Fe(OH)2为絮状沉淀,不易从溶液中除去。‎ ‎④常温下,某氢氧化镁悬浊液的pH=8.5,此溶液中Mg2+浓度为　　　　mol·L-1。[常温下,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11] ‎ ‎(2)实验室改进上述工艺方法,将黄铜矿精矿粉碎后采用如下装置进行电化学浸出实验来制取铜:‎ ‎①硫酸铁与稀硫酸的混合液和黄铜矿粉反应的化学方程式之一为CuFeS2+4H+Cu2++Fe2++2H2S↑,又知生成的硫化氢气体被硫酸铁氧化而除去,则除去硫化氢气体的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②选择性离子交换膜只允许　　　　(填离子符号)通过。电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是　　　　　　　　　　(用电极反应式表示)。 ‎ ‎　答案　(1)①氧化剂　S　②C　③3.5　9.5　④1.8‎ ‎(2)①2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+‎ ‎②Cu2+　Fe2+-e-Fe3+‎ 炼技法　提能力 - 29 -‎ ‎【方法集训】‎ 方法　无机工艺流程题的解题方法 ‎1.(2020届陕西合阳中学开学调研,19)利用硫铁矿(主要成分FeS2)生产硫酸和绿矾(FeSO4·7H2O)的工业流程示意图如图:‎ ‎(1)沸腾炉中,硫铁矿进行粉碎处理的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)接触室中,发生的主要反应是SO2与O2的反应,其化学方程式是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)反应釜中,烧渣经过反应转化为溶液Ⅰ和固体。‎ ‎①烧渣中的FeS在反应中作　　　　 　剂(填“氧化”或“还原”)。 ‎ ‎②溶液Ⅰ中所含溶质的化学式是　　　　　　。 ‎ ‎(4)操作a的主要步骤是:加热浓缩、　　　　　、过滤、洗涤。 ‎ ‎(5)流程中,固体X可以选择硫铁矿(FeS2)或　　　;当固体X为硫铁矿(FeS2)时,将溶液Ⅰ与固体X发生反应的离子方程式补充完整: ‎ ‎　　FeS2+　　　　+　　　 　　Fe2++　　SO‎4‎‎2-‎+　　　　　 ‎ ‎　答案　(1)增大反应物的接触面积,提高化学反应速率　(2)2SO2+O2 2SO3‎ ‎(3)①还原　②Fe2(SO4)3、H2SO4　(4)冷却结晶 ‎(5)Fe　FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2SO‎4‎‎2-‎+16H+‎ ‎2.(2019四川成都顶级名校零诊,26)钇(Y)元素是激光和超导的重要材料,常见化合价为+3价。我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。‎ 已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表。‎ 离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH Fe3+‎ ‎2.7‎ ‎3.7‎ Y3+‎ ‎6.0‎ ‎8.2‎ ‎②Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)过滤Ⅲ所得滤液的溶质主要有　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)①欲从过滤Ⅰ所得混合溶液中制得Be(OH)2沉淀,最好选用盐酸和　　　　两种试剂,再通过必要的操作即可实现。 ‎ - 29 -‎ a.NaOH溶液　　　　b.氨水 c.CO2　　　　d.HNO3‎ ‎②Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)过滤Ⅰ后溶解时加入H2O2的目的是　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。溶解后,加入氨水调整pH的范围是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,则该温度下反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常数K=　　　　。 ‎ ‎(5)写出煅烧过程的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　答案　(1)氯化铵、草酸铵 ‎(2)①b　②BeO‎2‎‎2-‎+4H+Be2++2H2O ‎(3)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O　3.7≤pH<6.0‎ ‎(4)2.5×10-5　(5)Y2(C2O4)3Y2O3+3CO↑+3CO2↑‎ ‎3.[2018福建福州八县(市)协作体联考,19]以冶炼铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝,既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下:‎ ‎(1)写出铝灰与氢氧化钠溶液反应涉及的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)图中“滤渣”的主要成分为　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(3)加30% H2O2溶液发生的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+‎ ‎53H2O↑,将产生的气体通过下图所示的装置。‎ ‎①集气瓶中收集到的气体是　　　　(填化学式)。 ‎ ‎②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有　　　　(填化学式)。 ‎ ‎③酸性KMnO4溶液紫色变浅　　　　(填“能”或“不能”)说明煅烧硫酸铝铵晶体产物中含有SO2气体?理由: ‎ ‎　。 ‎ ‎　答案　(1)Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O ‎(2)SiO2‎ ‎(3)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O - 29 -‎ ‎(4)①N2　②SO3、NH3　③不能　饱和NaHSO3溶液在吸收SO3的同时会释放出SO2‎ ‎【五年高考】‎ A组　统一命题·课标卷题组 考点一　铁及其化合物的性质 ‎1.(2018课标Ⅰ,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、Li C.“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 ‎　答案　D ‎2.(2019课标Ⅰ,27,15分)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)步骤②需要加热的目的是　　　　,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是　　　　。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为　　　(填标号)。 ‎ ‎(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。分批加入H2O2,同时为了　　　　　　,溶液要保持pH小于0.5。 ‎ ‎(4)步骤⑤的具体实验操作有　　　　　　　　　　　　,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。 ‎ ‎(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为　　　　　　　　。 ‎ ‎　答案　(1)碱煮水洗 ‎(2)加快反应　热水浴　C ‎(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质　防止Fe3+水解 ‎(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)‎ ‎(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O ‎3.(2017课标Ⅰ,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:‎ - 29 -‎ 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TiOCl‎4‎‎2-‎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40 min所得实验结果如下表所示:‎ 温度/℃‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎50‎ TiO2·xH2O转化率/%‎ ‎92‎ ‎95‎ ‎97‎ ‎93‎ ‎88‎ 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②”中c(Mg2+)=0.02 mol·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+)=1.0×10-5 mol·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。 ‎ ‎(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　答案　(1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h ‎(2)FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOCl‎4‎‎2-‎+2H2O ‎(3)低于40 ℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ℃,H2O2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(PO‎4‎‎3-‎)=‎1.3×1‎‎0‎‎-22‎‎1.0×1‎‎0‎‎-5‎ mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO‎4‎‎3-‎)值为0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40K2>K3　bd　调节溶液的pH ‎(4)18~20‎ 考点二　铜及其化合物的性质　金属的冶炼 ‎4.(2018江苏单科,6,2分)下列有关物质性质的叙述一定不正确的是(　　)‎ A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN 溶液,溶液显红色 B.KAl(SO4)2·12H2O 溶于水可形成Al(OH)3胶体 C.NH4Cl 与Ca(OH)2 混合加热可生成NH3‎ D.Cu与FeCl3 溶液反应可生成CuCl2‎ ‎　答案　A ‎5.(2016四川理综,9,13分)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。‎ ‎【资料查阅】　‎ ‎【实验探究】　该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)仪器X的名称是　　　　。 ‎ ‎(2)实验操作的先后顺序是a→　　　　→e(填操作的编号)。 ‎ a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却 c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热 e.停止通入HCl,然后通入N2‎ ‎(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【探究反思】‎ - 29 -‎ ‎(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析:‎ ‎①若杂质是CuCl2,则产生的原因是　。 ‎ ‎②若杂质是CuO,则产生的原因是　。 ‎ ‎　答案　(1)干燥管　(2)cdb　(3)先变红,后褪色　(4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O　(5)①加热时间不足或温度偏低　②通入HCl的量不足 ‎6.(2015天津理综,9,18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3‎)‎‎4‎‎2+‎,反应中H2O2的作用是　　　　　　　。写出操作①的名称:　　　　　　　。 ‎ ‎(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3‎)‎‎4‎‎2+‎与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。操作②用到的主要仪器名称为　　　　　　,其目的是(填序号)　　　　。 ‎ a.富集铜元素 b.使铜元素与水溶液中的物质分离 c.增加Cu2+在水中的溶解度 ‎(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和　　　　。若操作③使用右图装置,图中存在的错误是　 ‎ ‎　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜,阳极产物是　　　　　　。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是　　　　　　　　。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　答案　(18分)(1)作氧化剂　过滤 ‎(2)Cu(NH3‎)‎‎4‎‎2+‎+2RH 2NH‎4‎‎+‎+2NH3+CuR2　分液漏斗　ab ‎(3)RH　分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多 ‎(4)O2、H2SO4　加热浓缩、冷却结晶、过滤 - 29 -‎ ‎(5)H2SO4　防止由于溶液中c(OH-)过高,生成Cu(OH)2沉淀 C组　教师专用题组 考点一　铁及其化合物的性质 ‎1.(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.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 答案　D ‎2.(2014重庆理综,4,6分)茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　)‎ A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨‎ B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦‎ C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦‎ D.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩‎ 答案　B ‎3.(2017北京理综,28,16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+ Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。‎ 向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。‎ ‎(1)检验产物 ‎①取出少量黑色固体,洗涤后,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。 ‎ ‎②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有　　　。 ‎ ‎(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验: ‎ ‎①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:‎ - 29 -‎ 序号 取样时间/min 现象 ⅰ ‎3‎ 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 ⅱ ‎30‎ 产生白色沉淀,较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深 ⅲ ‎120‎ 产生白色沉淀,较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅 ‎(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)‎ ‎②对Fe3+产生的原因作出如下假设:‎ 假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;‎ 假设b:空气中存在O2,由于　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示),可产生Fe3+; ‎ 假设c:酸性溶液中的NO‎3‎‎-‎具有氧化性,可产生Fe3+;‎ 假设d:根据　　　　　　　　　　　　　　　现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。 ‎ ‎③下述实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。‎ 实验Ⅰ:向硝酸酸化的　　　　　　　　　　　　溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。 ‎ 实验Ⅱ:装置如下图。其中甲溶液是　　　　　,操作及现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(16分)‎ ‎(1)①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀 ‎②Fe2+‎ ‎(2)2Fe3++Fe 3Fe2+‎ ‎②4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O　加入KSCN溶液后产生白色沉淀 ‎③0.05 mol·L-1 NaNO3　FeSO4溶液　分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深 ‎(3)溶液中存在反应:①2Ag++Fe Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+ Fe3++Ag,③Fe+2Fe3+ 3Fe2+。反应开始时,c(Ag+)大,以反应①、②为主,c(Fe3+)增大。约30 min后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小 ‎4.(2014福建理综,24,15分)‎ - 29 -‎ 铁及其化合物与生产、生活关系密切。‎ ‎(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。‎ ‎①该电化腐蚀称为　　　　　　。 ‎ ‎②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是　　　　(填字母)。 ‎ ‎(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:‎ 废铁皮含Fe(NO3)2的溶液 ‎①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为　。 ‎ ‎②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O 2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是　　　　　　　　(任写一项)。 ‎ ‎(3)已知t ℃时,反应FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。‎ ‎①t ℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)=　　　　。 ‎ ‎②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=　　　　。 ‎ 答案　(1)①吸氧腐蚀　②B ‎(2)①4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O ‎②4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O ‎③氮氧化物排放少(或其他合理答案)‎ ‎(3)①4∶1　②0.05‎ ‎5.(2013浙江理综,28,14分)利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下:‎ 已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题:‎ ‎(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有　　　　。 ‎ - 29 -‎ A.去除油污　　　　B.溶解镀锌层 C.去除铁锈　　　　D.钝化 ‎(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是　。 ‎ ‎(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离?　　　　(填“能”或“不能”),理由是　 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取　　　　g K2Cr2O7(保留4位有效数字,已知MK‎2‎Cr‎2‎O‎7‎=294.0 g·mol-1)。配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有　　　　(用编号表示)。 ‎ ‎①电子天平　②烧杯　③量筒　④玻璃棒　⑤容量瓶　⑥胶头滴管　⑦移液管 ‎(6)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 ‎ 答案　(共14分)(1)A、B　(2)抽滤、洗涤、灼烧 ‎(3)N2气氛下,防止Fe2+被氧化 ‎(4)不能　胶体粒子太小,抽滤时容易透过滤纸 ‎(5)0.735 0　③⑦　‎ ‎(6)偏大 ‎6.(2013天津理综,9,18分)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。‎ Ⅰ.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:‎ ‎①检验装置的气密性;‎ ‎②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;‎ ‎③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;‎ ‎④……‎ ‎⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)装置A中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ - 29 -‎ ‎(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)　　　　。 ‎ ‎(4)装置B中冷水浴的作用为　　　　　　　　　　　;装置C的名称为　　　　;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:　　　　　　。 ‎ ‎(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。‎ Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。‎ ‎(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(7)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:‎ ‎①H2S的原子利用率为100%;②　。 ‎ 答案　(共18分)(1)2Fe+3Cl2 2FeCl3‎ ‎(2)在沉积的FeCl3固体下方加热 ‎(3)②⑤‎ ‎(4)冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品　干燥管 K3[Fe(CN)6]溶液 ‎(5)‎ ‎(6)2Fe3++H2S 2Fe2++S↓+2H+‎ ‎(7)Fe2+-e- Fe3+‎ ‎(8)FeCl3得到循环利用 考点二　铜及其化合物的性质　金属的冶炼 ‎7.(2014课标Ⅱ,9,6分)下列反应中,反应后固体物质增重的是　　(　　)‎ A.氢气通过灼热的CuO粉末 B.二氧化碳通过Na2O2粉末 C.铝与Fe2O3发生铝热反应 D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液 答案　B ‎8.(2014课标Ⅰ,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CaCO3‎ C.‎ 施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3‎ K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效 - 29 -‎ ‎)不能与NH4Cl混合使用 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 ‎9.(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++NO‎3‎‎-‎ Cu2++NO2↑+H2O B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2++2OH- Fe(OH)2↓‎ C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑‎ D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO‎2‎‎-‎+2H2O Al(OH)3↓+HCO‎3‎‎-‎ 答案　D ‎10.(2013四川理综,7,6分)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是(　　)‎ A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1‎ B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%‎ D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL 答案　D ‎11.(2013山东理综,28,12分)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。‎ ‎(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是　　　　。 ‎ a.Fe2O3　　b.NaCl　　c.Cu2S　　d.Al2O3‎ ‎(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O2 4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是　　　　。当1 mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为　　　　mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是　　　。 ‎ ‎(3)如图为电解精炼银的示意图,　　　(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为　 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用是　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)b、d ‎(2)Cu2S　4　H2‎ ‎(3)a　2H++NO‎3‎‎-‎+e- NO2↑+H2O ‎(4)作电解质溶液(或导电)‎ - 29 -‎ ‎12.(2013重庆理综,8,14分)合金是建造航空母舰的主体材料。‎ ‎(1)航母升降机可由铝合金制造。‎ ‎①铝元素在周期表中的位置为　　　　　　　　　　。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为　　　　　。 ‎ ‎②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为　。 ‎ 焊接过程中使用的保护气为　　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(2)航母舰体材料为合金钢。‎ ‎①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为　　　　　。 ‎ ‎②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为　　　　　。 ‎ ‎(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。‎ ‎①80.0 g Cu-Al合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0 g,则合金中Cu的质量分数为　　　　。 ‎ ‎②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH=3.4时开始出现沉淀。分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有　　　　　。 ‎ 答案　(14分)(1)①第三周期第ⅢA族　CO2‎ ‎②Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O　Ar(其他合理答案均可得分)‎ ‎(2)①吸氧腐蚀　②CaCO3或CaO ‎(3)①83.1%　②Al、Ni ‎【三年模拟】‎ 时间:45分钟　分值:100分 一、选择题(每题6分,共42分)‎ ‎1.(2019江西萍乡一模,7)《新修本草》中关于“青矾”的描述:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃,烧之赤色。”《物理小识》中说:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂。”下列相关叙述不正确的是(　　)‎ A.赤色固体可能是Fe2O3‎ B.青矾宜密闭保存,防止氧化变质 C.青矾灼烧过程中发生了电子转移 D.“青矾厂气”可能是CO和CO2‎ ‎　答案　D ‎2.(2020届山西霍州一中开学模拟,11)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:‎ - 29 -‎ 则下列说法正确的是(　　)‎ A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+‎ D.试剂c是氯气,相应的反应为:2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+‎ ‎　答案　D ‎3.(2019河南平顶山二调,7)某化工厂制备净水剂硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·6H2O]的一种方案如下:‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.滤渣A的主要成分是CaSO4‎ B.相同条件下,NH4Fe(SO4)2·6H2O净水能力比FeCl3强 C.“合成”反应要控制温度,温度过高,产率会降低 D.“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥等 ‎　答案　B ‎4.(2019广东深圳一模,11)用CuCl2·2H2O制取无水CuCl2的实验装置如图所示,下列说法错误的是(　　)‎ A.通入HCl可以抑制CuCl2的水解 B.先滴入浓硫酸,再点燃c处酒精灯 C.硬质玻璃管内部右侧会出现白雾 D.装置d中上层为苯,下层为NaOH溶液 ‎　答案　D ‎5.(2019江西重点中学盟校联考,9)某学习小组以废催化剂(主要成分为SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下:‎ - 29 -‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS和CuS B.步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应 C.步骤③涉及的离子反应可能为CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O D.步骤②和④,采用蒸发结晶,过滤后均可获取粗晶体 ‎　答案　C ‎6.(2019河南安阳二模,11)某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2,其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是(　　)‎ A.X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸 B.实验开始时应先关闭a、打开b,再向烧瓶中加入X C.反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D.反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞,则Fe(OH)2可较长时间存在 ‎　答案　D ‎7.(2019湖南长沙长郡中学一模,7)实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示:‎ 下列叙述错误的是(　　)‎ A.合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源,又有利于保护环境 B.“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2‎ C.加入锌粉反应的离子为Cu2+‎ D.“过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO ‎　答案　D 二、非选择题(共58分)‎ ‎8.(2020届西南地区名师联盟入学调研,19)(14分)某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。‎ 请回答:‎ - 29 -‎ ‎(1)写出步骤Ⅰ中Al与NaOH溶液反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)试剂X是　　　　;固体F是　　　　。 ‎ ‎(3)在步骤Ⅱ时,用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少,可在a和b间加一个盛有饱和　　　　溶液的洗气瓶,其作用是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　答案　(1)2Al+2OH-+2H2O2AlO‎2‎‎-‎+3H2↑‎ ‎(2)稀硫酸　铜 ‎(3)NaHCO3　除去CO2中的HCl气体 ‎(4)2Fe3++Fe3Fe2+‎ ‎9.(2020届江西名师联盟入学调研,18)(14分)某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3;乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。‎ ‎(1)按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)两同学利用下图所示装置进行测定:‎ ‎①在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为过滤、洗涤、干燥。‎ ‎②装置E中碱石灰的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③实验过程中有以下操作步骤:‎ a.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应 b.打开K1、K4,关闭K2、K3,通入过量空气 c.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气 正确的顺序是　　　　(填选项序号,下同)。若未进行步骤　　　　,将使测量结果偏低。 ‎ ‎④若沉淀样品质量为m g,装置D质量增加了n g,则沉淀中CuCO3的质量分数为　　　　　　。 ‎ ‎(3)丙同学认为还可以通过测量CO2的体积并测量　　　　　　　　来测定沉淀中CuCO3的质量分数。 ‎ ‎　答案　(1)Cu2++2HCO‎3‎‎-‎ CuCO3↓+CO2↑+H2O ‎(2)②防止空气中CO2和水蒸气进入装置D　③cab　b　‎ - 29 -‎ ‎④‎31n‎11m×100%　‎ ‎(3)样品质量(或样品充分灼烧后的质量)(其他合理答案也可)‎ ‎10.(2018广东珠海摸底,16)(14分)工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)为了提高“浸锰”过程中原料的浸出率,可以采取的措施有　　　　　　　(写一条)。 ‎ ‎(2)“浸锰”过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+ 2Fe2++SO‎4‎‎2-‎+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。写出ⅱ的离子方程式: ‎ ‎　　　　　　　　。 ‎ ⅰ.Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O ⅱ.……‎ ‎(3)“过滤Ⅰ”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为　　　　　　　(填离子符号)。 ‎ ‎(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是　　　。 ‎ ‎(5)写出“氧化”过程中MnO2与SO2反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)滤渣Ⅱ是　　　　　。 ‎ ‎(7)向“过滤Ⅱ”所得滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　答案　(1)搅拌、适当升高温度、研磨矿石(任答一条即可,1分)‎ ‎(2)2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++SO‎4‎‎2-‎+4H+(2分)‎ ‎(3)Mn2+、Fe2+(2分)　(4)90 ℃(1分)‎ ‎(5)MnO2+SO2 MnSO4(2分)　(6)Fe(OH)3(2分)‎ ‎(7)防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率(2分)　‎ Mn2++2HCO‎3‎‎-‎ MnCO3↓+CO2↑+H2O(2分)‎ - 29 -‎ ‎11.(2018安徽合肥第一次教学质量检测,17)(16分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)反应①应在温度较低的情况下进行,因温度较高时NaOH与Cl2反应生成NaClO3,写出温度较高时反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在溶液Ⅰ中加入NaOH固体的目的是　　　　(填字母)。 ‎ A.与过量的Cl2继续反应,生成更多的NaClO B.NaOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率 C.为下一步反应提供碱性的环境 D.使NaClO3转化为NaClO ‎(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下,不同质量浓度的Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响;图2为在最佳温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO质量浓度对K2FeO4的生成率的影响。‎ 图1‎ 图2‎ 工业生产中最佳温度为　　　　,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为　　　　。 ‎ ‎(4)反应③中的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　;溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液得到湿产品的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)高铁酸钾作为水处理剂时与水反应的离子方程式是:‎ ‎4FeO‎4‎‎2-‎+10H2O 4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-‎ - 29 -‎ 则其作为水处理剂的原理是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎　答案　(每空2分)(1)6OH-+3Cl2 ClO‎3‎‎-‎+5Cl-+3H2O ‎(2)A、C ‎(3)26 ℃　6∶5(或1.2∶1)‎ ‎(4)2Fe3++3ClO-+10OH- 2FeO‎4‎‎2-‎+3Cl-+5H2O　高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠要小 ‎(5)高铁酸钾中的铁为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒　与水反应产生的氢氧化铁胶体具有吸附作用(两空可互换)‎ - 29 -‎