高三化学二轮复习高频考点精讲课件高频考点十八镁铝及其化合物综合探究（54）

解答无机图像题思维流程[说明]

前两“看”较直观，难度较小。第三“看”难度大些，只有在正确书写出变化过程中的反应方程式并理清化学方程式中化学计量数与题目相关量的数量关系才能顺利破题。高频考点十八镁、铝及其化合物综合探究【典例演示】Mg3N2是一种工业上应用非常广泛的离子化合物，呈微黄色，遇水发生水解反应，须密封保存。某化学兴趣小组利用图甲装置制取氮气，并用氮气制备Mg3N2。靖宸镁、铝及其化合物综合探究(难度系数☆☆☆)(1)指出装置A中仪器a和b的名称分别是________、________。(2)已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液混合加热可制备氮气。写出该反应的化学方程式：______________________________________________________________________________。(3)装置D中所装的试剂名称是________，装置G的作用是____________________________________________________；实验开始时，需要排出装置内的空气，为了达到此目的，在装置C中盛放了酸性氯化亚铁溶液，该装置中发生反应的离子方程式为_____________________________________________。C、D装置________(填“能”或“不能”)对调。(4)实验结束后，取装置E的硬质玻璃管中的少量固体于试管中，加少量蒸馏水，把润湿的红色石蕊试纸放在试管口，观察实验现象，该操作的目的是_____________________________________________________________________________________；再弃去上层清液，加入盐酸，观察是否有气泡产生，该操作的目的是________________________________________________。(5)写出E装置中反应的化学方程式：_________________________________________________。【考法训练4】

(2017·天津理综，7)某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(见下图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为___________________，B→C的反应条件为________，C→Al的制备方法称为________。(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)________。a．温度b．Cl－的浓度c．溶液的酸度高频考点三铁、铜及其重要化合物1．构建：重要物质转化关系图[考点精要]2．警示：铁、铜及其重要化合物易错知识点盘点(1)Fe与O2、H2O(g)反应的产生都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化能力大于S。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。(2)向含Fe2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色―→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的检验。(3)Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成血红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3＋浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验Fe2＋，现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。(4)制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。(5)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。(6)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿[Cu2(OH)2CO3]。(7)常用灼热的铜粉除去N2中的O2，灼热的CuO除去CO2中的CO。(8)新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基。(9)Cu和一定量的浓HNO3反应，产生的是NO2和NO的混合气体，当Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解。[考法指导]【考法训练1】

根据要求写出下列方程式：(1)Fe在少量Cl2

中燃烧：_____________________________。(2)Fe和S混合加热：__________________________________。(3)Fe和H2O(g)高温下反应：___________________________。铁、铜及其化合物常考易错方程式专项突破(难度系数☆☆)(4)稀HNO3和过量Fe粉或少量Fe粉反应的离子方程式：___________________________________________________。(5)FeO与盐酸、稀HNO3反应的离子方程式：___________________________________________________。(6)Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式：_____________________________________________________。(7)Fe3O4与稀盐酸、稀HNO3反应的离子方程式：____________________________________________________。(8)Fe(OH)2与稀盐酸、稀HNO3反应的离子方程式：____________________________________________________。(9)Fe(OH)3与稀盐酸、氢碘酸反应的离子方程式：___________________________________________________。(10)Fe(OH)2露置于空气中：________________________。(11)制备Fe(OH)3胶体：______________________________。(12)铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程负极：_____________________________________________；正极：_____________________________________________；总反应式：_________________________________________。(13)Cu和浓H2SO4、稀HNO3的反应的化学方程式：___________________________________________________。(14)铜绿的生成：_____________________________________。(15)FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式：___________________________________________________。(16)Cu和S混合加热、Cu在Cl2中燃烧：____________________________________________________。(17)用惰性电极电解CuSO4溶液：____________________________________________________。(18)用Cu作电极电解H2SO4溶液：____________________________________________________。【考法训练2】(1)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性(

)(2)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色颜料(

)(3)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋(

)(4)生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱(

)(5)Fe与S混合加热生成FeS2(

)(6)因为Fe3＋有强氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜(

)铁、铜及其重要化合物性质用途判断(难度系数☆☆)答案

(1)√

(2)×

(3)√

(4)√

(5)×

(6)√

(7)×

(8)√

(9)×

(10)√

(11)×

(12)×【典例演示】

(2015·天津理综)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：铁、铜及其重要化合物综合探究(难度系数☆☆☆)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①______________________________________，②_______________________________________。(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______________________________________________。(4)以石墨作电极电解CuSO4溶液，阳极电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，故阳极产物为O2、H2SO4；操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤为加热浓缩、冷却结晶、过滤。(5)操作④得到的H2SO4可以利用到反应Ⅲ中，所以第三处循环的试剂为H2SO4；NH4Cl水解溶液呈酸性，可以中和溶液中的OH－，防止由于溶液中的c(OH－)过高，生成Cu(OH)2沉淀。【考法训练3】

[2016·全国卷Ⅱ，28(1)(2)(3)(4)]某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______________________________。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______________________。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_________________________________________________________。(4)丙组同学取10ml0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________。解析

(1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2＋被空气氧化。(2)Cl2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，产生干扰。答案

(1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2＋

Fe3＋可逆反应[模型示例]题头挖掘题头信息(2015·课标全国Ⅰ，27)(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)题干分析题干流程题尾知道题尾考查哪些问题(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式__________________________________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有____________________________。(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是___________________(写化学式)。(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是___________________。然后再调节溶液的pH约为5，目的是______________________。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________。(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程______________________________。[分析建模]1．读流程图(1)箭头：箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。(2)三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。2．解题要点(1)审题要点：①了解生产目的、原料及产品，②了解题目提供的信息，③分析各步的反应条件、原理及物质成分，④理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。(2)答题切入点：①原料及产品的分离提纯，②生产目的及反应原理，③生产要求及反应条件，④有关产率、产量及组成的计算，⑤绿色化学。[满分模板]常见操作的答题考虑角度常见的操作答题要考虑的角度分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—(洗涤、干燥)提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的判断沉淀是否洗涤干净取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等控制溶液的pH①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)①防止副反应的发生②使化学平衡移动；控制化学反应的方向③控制固体的溶解与结晶④控制反应速率：使催化剂达到最大活性⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求洗涤晶体①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗③用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等④洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等【应用1】

水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：[当堂应用]回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_____________________________________________，还可使用________代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为________________________。(3)加氨水过程中加热的目的是______________________________________________________________________________。沉淀B的主要成分为______________、______________(填化学式)。解析

(1)Fe3＋容易在pH较小时转换为沉淀，所以需要将Fe2＋氧化为Fe3＋。双氧水可以将Fe2＋氧化为Fe3＋且不会引入杂质。(2)二氧化硅不与强酸反应，但与HF反应，所以沉淀A是二氧化硅。SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。(3)加热可以促进Fe3＋、Al3＋水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。pH为4～5时Ca2＋、Mg2＋不沉淀，Fe3＋、Al3＋沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、Al