（B版浙江选考专用）2019版高考化学总复习 第三部分 专题十一 从矿物到基础材料检测.doc

专题十一从矿物到基础材料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.kclb.kclo3c.mno2d.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+7alch2(2)3(3)b、d不能fe2o3+6h+ 2fe3+3h2o、fe+2fe3+ 3fe2+(或只写fe+2fe3+ 3fe2+)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+3h2osio2(2)caso43caco3+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铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低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da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: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)feal(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%。11.(2015四川理综,11,16分)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以fe2o3存在)转变成重要的化工原料feso4(反应条件略)。活化硫铁矿还原fe3+的主要反应为:fes2+7fe2(so4)3+8h2o 15feso4+8h2so4,不考虑其他反应。请回答下列问题:(1)第步h2so4与fe2o3反应的离子方程式是。(2)检验第步中fe3+是否完全还原,应选择(填字母编号)。 a.kmno4溶液b.k3fe(cn)6溶液c.kscn溶液(3)第步加feco3调溶液ph到5.8左右,然后在第步通入空气使溶液ph降到5.2,此时fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液ph降低的原因是。(4)feso4可转化为feco3,feco3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25 ,101 kpa时:4fe(s)+3o2(g) 2fe2o3(s)h=-1 648 kj/molc(s)+o2(g) co2(g)h=-393 kj/mol2fe(s)+2c(s)+3o2(g) 2feco3(s)h=-1 480 kj/molfeco3在空气中加热反应生成fe2o3的热化学方程式是 。(5)feso4在一定条件下可制得fes2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4li+fes2 fe+2li2s,正极反应式是。(6)假如烧渣中的铁全部视为fe2o3,其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调ph后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程,第步应加入feco3kg。答案(16分)(1)fe2o3+6h+ 2fe3+3h2o(2)c(3)fe2+被氧化为fe3+,fe3+水解产生h+(4)4feco3(s)+o2(g) 2fe2o3(s)+4co2(g)h=-260 kj/mol(5)fes2+4li+4e- fe+2li2s或fes2+4e- fe+2s2-(6)0.011 8ab-0.646c或-解析(1)稀硫酸与fe2o3发生复分解反应,离子方程式为fe2o3+6h+ 2fe3+3h2o。(2)检验fe3+是否完全还原,只需要检验溶液中是否有fe3+即可,常选择试剂kscn溶液,滴入kscn溶液后若无现象,证明fe3+已完全还原;若溶液变红,说明fe3+未完全还原。(3)通入空气后,空气中的o2将溶液中的fe2+氧化为fe3+,fe3+易发生水解产生h+,使溶液的ph降低。(4)由反应:4fe(s)+3o2(g) 2fe2o3(s)h=-1 648 kj/mol,c(s)+o2(g) co2(g)h=-393 kj/mol,2fe(s)+2c(s)+3o2(g) 2feco3(s)h=-1 480 kj/mol,根据盖斯定律可知,+4-2可得:4feco3(s)+o2(g) 2fe2o3(s)+4co2(g)h=-260 kj/mol。(5)由电池放电时的总反应4li+fes2 fe+2li2s可知,li作负极,fes2在正极得到电子,正极反应式是fes2+4e- fe+2s2-或fes2+4li+4e- fe+2li2s。(6)依据题意知,硫铁矿烧渣中加稀h2so4浸取后滤液中含有n(fe3+)= mol=6c mol;浸取烧渣中fe2o3时消耗n(h2so4)=n(fe3+)=6c mol=9c mol;浸取液中加入活化硫铁矿还原fe3+过程中生成n(h2so4)=n(fe3+)=6c mol=3.43c mol;加入feco3调ph时,发生反应:feco3+h2so4 feso4+h2o+co2,故n(feco3)=n(h2so4)=mol-9c mol+3.43c mol=(0.102ab-5.57c)mol,即m(feco3)=(0.102ab-5.57c)mol116 g/mol=(11.8ab-646c)g=(0.011 8ab-0.646c)kg。12.(2014北京理综,28,15分)用fecl3酸性溶液脱除h2s后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解ph=1的0.1 mol/l fecl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值):序号电压/v阳极现象检验阳极产物xa电极附近出现黄色,有气泡产生有fe3+、有cl2axb电极附近出现黄色,无气泡产生有fe3+、无cl2bx0无明显变化无fe3+、无cl2 (1)用kscn溶液检验出fe3+的现象是。(2)中,fe3+产生的原因可能是cl-在阳极放电,生成的cl2将fe2+氧化。写出有关反应:。(3)由推测,fe3+产生的原因还可能是fe2+在阳极放电,原因是fe2+具有性。(4)中虽未检验出cl2,但cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解ph=1的nacl溶液做对照实验,记录如下:序号电压/v阳极现象检验阳极产物axc无明显变化有cl2cxb无明显变化无cl2nacl溶液的浓度是mol/l。中检验cl2的实验方法:。与对比,得出的结论(写出两点): 。答案(1)溶液变红(2)2cl-2e- cl2、cl2+2fe2+ 2cl-+2fe3+(3)还原(4)0.2取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉ki试纸上,试纸变蓝通过控制电压,证实了产生fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了fe2+先于cl-放电解析(1)用kscn溶液检验出fe3+的现象是溶液变红。(2)依题意可知,相关反应为:2cl-2e- cl2,2fe2+cl2 2fe3+2cl-。(3)fe2+-e- fe3+,fe2+表现出还原性。(4)做对照实验时,应控制变量,除ph相同外,c(cl-)也应相同。0.1 mol/l fecl2溶液中c(cl-)=0.2 mol/l,故c(nacl)=0.2 mol/l。取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉ki试纸上,试纸变蓝,可证明中阳极产物有cl2。由实验、可知通过控制电压,fe2+可先于cl-放电;实验表明,通过控制电压,可使cl-放电产生cl2,cl2再将fe2+氧化成fe3+,从而说明通过控制电压,产生fe3+的两种原因均成立。13.(2014福建理综,24,15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。(1)上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。该电化腐蚀称为。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:步骤若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。步骤中发生反应:4fe(no3)2+o2+(2n+4)h2o 2fe2o3nh2o+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。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。t 时,反应达到平衡时n(co)n(co2)=。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)吸氧腐蚀b(2)4hno3 4no2+o2+2h2o4fe+10hno3 4fe(no3)2+nh4no3+3h2o氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)410.05解析(2)硝酸在受热或光照条件下均易分解,符合题干要求的化学方程式为:4hno3 4no2+o2+2h2o。由题意可知hno3又将铁氧化为fe(no3)2,由框图中分离的产物可知hno3被还原为nh4no3,故化学方程式为:4fe+10hno3 4fe(no3)2+nh4no3+3h2o。此生产流程中,体现“绿色化学”思想可从两方面考虑:一是hno3被还原为nh4no3,没有生成氮氧化物,减少了对环境的污染;二是产物的利用,如nh4no3可作氮肥,提高了原子利用率。(3)该反应的平衡常数表达式为k=,在同样条件下,c(co2)c(co)=n(co2)n(co),所以平衡状态时n(co)n(co2)=41。可列出“三段式”:feo(s)+co(g)fe(s)+co2(g)起始量:0.02 molx mol00变化量:0.02 mol50% 0.01 mol0.01 mol 0.01 mol平衡量:0.01 mol(x-0.01)mol0.01 mol 0.01 molk=0.25,得x=0.05。考点三含硅矿物与信息材料以下为教师用书专用(57)5.(2015课标,7,6分)食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是()a.硅胶可用作食品干燥剂b.p2o5不可用作食品干燥剂c.六水氯化钙可用作食品干燥剂d.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂答案ccacl26h2o为结晶水合物,不能继续吸水,故不可用作食品干燥剂,c项错误;硅胶、加工后具有吸水性的植物纤维均具有一定的吸水性,可用作食品干燥剂,a、d项正确;p2o5吸水生成的磷酸有一定的毒性,故不可用作食品干燥剂,b项正确。6.(2014课标,7,6分)下列过程没有发生化学反应的是()a.用活性炭去除冰箱中的异味b.用热碱水清除炊具上残留的油污c.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果d.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装答案aa项,用活性炭去除冰箱中的异味利用了吸附原理,没有发生化学反应;b项,热碱水使得油脂发生水解反应而变得易清除;c项,kmno4能吸收成熟水果释放的乙烯,从而起到保鲜水果的目的;d项,硅胶起干燥作用,而铁粉是脱氧剂,会与o2发生化学反应。7.(2014课标,27,15分)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及x射线防护材料等。回答下列问题:(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第周期、第族;pbo2