2022年高考化学一轮复习专题十五铁铜及其化合物金属资源考点铜及其化合物金属材料对点训练 .pdf

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1、铜及其化合物金属材料1纯净物X、Y 、Z 转化关系如图所示，下列判断正确的是( ) AX可能是金属铜BY不可能是氢气CZ可能是氯化钠DZ可能是三氧化硫答案A 解析X 是 Cu，Y是 Cl2， Z为 CuCl2时，符合图示转化关系，A项正确； X为 Cl2，Y为H2，Z 为 HCl 时，符合图示转化关系，B项错误； Z 为 NaCl 时，电解NaCl 溶液生成NaOH 、H2、Cl2， 不能实现“ X Y 点燃Z”，C项错误； Z 为 SO3时，其水溶液为H2SO4溶液，电解 H2SO4溶液时，实质为电解水，生成H2和 O2，不能实现“ X Y点燃Z”， D项错误。2下列实验中，对应的现象以及结

2、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 Fe3B 将铜粉加入10 mol L1Fe2(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 mol L1 MgSO4溶液滴入NaOH 溶液至不再有沉淀产生，再滴加 0.1 mol L1 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 解析稀硝酸中加入过量的铁粉，生成硝酸亚铁

3、， 溶液中没有三价铁离子，加入硫氰化钾溶液，溶液不变红，A 项错误； Cu 与 Fe2(SO4)3发生氧化还原反应生成CuSO4和 FeSO4，无黑色固体出现， B项错误； 铝和氧气反应生成了氧化铝，又因氧化铝的熔点远高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落，C项错误；对于组成类名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 似( 阴、阳离子个数比相同) 的难溶电解质，溶度积大的易转化为溶度积小的

4、，D项正确。3某同学设计了如下实验测量m g 铜银合金样品中铜的质量分数：下列说法中不正确的是( ) A合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性B铜和银都能与稀硝酸反应，收集到的V L 气体可能全为NO C操作是过滤，操作是洗涤，操作应是烘干D根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数答案D 解析解答本题要注意以下两点：(1) 没有告诉硝酸的浓度，合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2或 NO ， 用排水法收集到VL 气体为 NO ； (2)Wg 固体应该是干燥纯净的AgCl，由此确定、操作。4. 用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2xH2O)。有如

5、下操作：已知：在 pH为 45 时， Fe3几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2却几乎不水解。(1) 溶液 A中的金属离子有Fe3、 Fe2、 Cu2。 能检验溶液A中 Fe2的试剂为 _( 填编号，下同 ) 。KMnO4(NH4)2S NaOH KSCN(2) 氧化剂可选用 _。Cl2KMnO4HNO3H2O2(3) 要得到较纯的产品，试剂可选用_。NaOH CuOCu(OH)2Cu2(OH)2CO3(4) 某同学设计以原电池的形式实现Fe2至 Fe3的转化，电解质溶液为稀硫酸，请写出负极的电极反应：_。(5) 为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2xH2O)中x的值，某兴趣小组设计了两种实验方案

6、： ( 已知 CuCl2的摩尔质量为135 gmol 1；H2O的摩尔质量为18 gmol1) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 方案一：称取m g 晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1 g 。方案二：称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液，过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为n2 g 。试 评 价 上 述 两 种 实 验 方 案 ： 其 中 正

7、 确 的 方 案 是 _ ， 据 此 计 算 得x_( 用含m、n1或n2的代数式表示 ) 。答案(1) (2) (3) (4)Fe2e=Fe3(5) 方案二80m135n218n2解析(1) 只能抓住Fe2的还原性，用氧化剂鉴别，只有KMnO4符合，加入酸性高锰酸钾溶液后如果褪色，则证明含有Fe2。(2) 氧化剂不能掺入新的杂质，溶液中含有Cl，所以可以用Cl2，H2O2属于绿色氧化剂，被还原后生成H2O，也可以。(3) 依据 Fe33H2OFe(OH)33H来除去 Fe3，掺入新的杂质Na，均可。(4) 负极发生失电子的氧化反应，所以应为Fe2失电子。 (5)CuCl2水解，方案一不会得到

8、无水 CuCl2， 错误；n(CuCl2) n(CuO)n280 mol ， 所以 CuCl2xH2O的摩尔质量为mgn280 mol80mn2gmol1,1 mol 晶体中 H2O的质量为80mn2135 g ，所以x的值为80m135n218n2。5合金是一类非常重要的金属材料，在生产、生活、军事或高科技领域中都有广泛应用。铁铝合金是一种新型的高温结构材料。(1) 写 出 工 业 上 生 产 铁 和 铝 的 化 学 方 程 式 ( 只 写 最 后 得 到 金 属 单 质 的 反 应 ) ：_、_。(2) 高温条件下， Al 和 Fe2O3按一定比例混合反应可制得Fe3Al ，写出该反应的化

9、学方程式： _ 。(3) 如图表示室温时不同组分的Fe3Al 在 65% 的浓硝酸中的腐蚀情况。由图可看出添加了_( 填符号 ) 元素的合金耐腐蚀性最差。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - (4) 某校兴趣小组欲测定另一种铁铝硅合金(FexAlySiz) 粉末的组成。小明同学提出如下方案：准确称取1.46 g该合金粉末，再加入足量NaOH溶液 (Si 2NaOH H2O=Na2SiO32H2) ，充分反应后过滤， 通

10、过测定剩余固体质量及收集到气体的体积，可计算出此合金的组成。写出Al 与 NaOH 溶液反应的离子方程式：_。小军同学认为小明同学的方案难以测定标准状况下气体的体积，操作不简便。 于是他设计了第二种方案：准确称取1.46 g该合金粉末，加入过量盐酸溶液充分反应后过滤，测定剩余固体质量0.07 g 。向滤液中滴加足量浓NaOH 溶液，充分搅拌、过滤、洗涤得固体。再将所得固体充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60 g 。试通过计算确定此合金的组成。答案(1)Fe2O33CO=高温2Fe3CO22Al2O3( 熔融 )=通电4Al 3O2(2)3Fe2O38Al=高温2Fe3Al 3Al2O3(3)Si

11、 (4) 2Al 2OH2H2O=2AlO23H2m(Si) 0.07 g ，n(Si) 0.0025 mol n(Fe) 2n(Fe2O3) 21.60 g160 gmol10.02 mol，m(Fe) 0.02 mol56 gmol11.12 g m(Al) 1.46 g 1.12 g 0.07 g 0.27 g ，n(Al) 0.01 mol n(Fe) n(Al) n(Si) 0.02 mol 0.01 mol 0.0025 mol 841故该合金的组成为Fe8Al4Si 解析(1) 工业上用热还原法制备铁，用电解法制备铝。(2)Al置换出 Fe2O3中的 Fe，然后 Al 和 Fe

12、在高温下可制得Fe3Al 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - (3) 由图可看出添加了Si 元素的合金在65% 的浓硝酸中失重最多，耐腐蚀性最差。辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S) 及少量脉石 (SiO2) 。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示：(1)写 出 “ 浸 取 ” 过 程 中Cu2S溶 解 时 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 ：_ 。(2) “回收S”过程中温度控制在5060 之间

13、，不宜过高或过低的原因是_ 。 (3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为_；向“滤液M ”中加入 ( 或通入 )_( 填字母 ) ，可得到另一种可循环利用的物质。a铁B 氯气c高锰酸钾(4) “保温除铁”过程中，加入CuO的目的是 _；“ 蒸 发 浓 缩 、 冷 却 结 晶 ” 过 程 中 ， 要 用HNO3溶 液 调 节 溶 液 的pH， 其 理 由 是_ 。 错解 (1)Cu2SFe3=Cu2FeS (3)NOxO2H2O=HNO3c 错因分析 工艺流程问题常因流程复杂而无从下手，导致不能理性分析而盲目答题，掌握该类问题的分析步骤和方法非常

14、必要。 解析 (1)Fe3作氧化剂，Cu2S被氧化，离子方程式为Cu2S4Fe3=2Cu24Fe2S。(2) 苯的沸点较低，温度过高苯易挥发，温度过低矿渣的溶解速率小，故应控制温度为5060 。(3)NOx作还原剂，根据质量守恒和得失电子守恒可写出反应的化学方程式：4NOx(5 2x)O22H2O=4HNO3；向滤液M中通入 Cl2，将 FeCl2氧化成 FeCl3，FeCl3溶液可循环使用。(4)Fe3可发生水解反应Fe33H2OFe(OH)33H，加入 CuO ，可使水解平衡向正反应方向移动； Cu2会水解，加入HNO3溶液可抑制Cu2的水解 ( 不引入其他杂质) 。 答案 (1)Cu2S

15、4Fe3=2Cu24Fe2S (2) 温度过高苯易挥发，温度过低矿渣的溶解速率小(3)4NOx(5 2x)O2 2H2O=4HNO3b 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - (4) 加大 Fe3转化为 Fe(OH)3的程度调节溶液的pH ，抑制 Cu2的水解解答此类问题时， 首先要明确各个流程的目的，然后仔细分析各步发生的反应及得到的产物，最后结合理论与实际问题进行思考答题，答题时要注意答题的模式和要点。 归纳总结 无

16、机化工流程题的解题策略1解题基本步骤(1) 审题从题干中获取有用信息，了解生产的产品，并在流程框图上，标出原料中的成分，找出原料中的杂质。审流程图：看箭头，进入的是投料( 即反应物 ) ，出去的是生成物( 包括主产物和副产物) ；找三线，物料进出线、操作流程线、循环线。(2) 析题：分析流程中的每一步骤，知道“四个什么”：反应物是什么？发生了什么反应？该反应造成了什么后果？对制造产品有什么作用？抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。(3) 技巧：从问题中获取信息，帮助解题，流程图下面题目中所提的问题，有时对我们分析流程中某一步的作用有很大帮助，所以我们在做题时，不仅要把题中所给信

17、息及流程图审一遍，还要把题中所提问题浏览一遍。2解题思维方向化工流程题目在流程上一般分为3 个过程：原料处理 分离提纯 获得产品(1) 原料处理阶段的常见考点与常见名词研磨、粉碎、加热：加快反应速率。溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。水浸：与水接触反应或溶解。浸出：固体加水( 酸 ) 溶解得到离子。浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少( 更多转化 ) 。酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。灼烧、 焙烧、煅烧： 改变结构， 使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化，分解。(2) 分离提纯阶段的常见考点调 pH除杂a控制溶液的酸碱性使某些金属

18、离子形成氢氧化物沉淀。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示。物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.7 3.7 Fe(OH)27.6 9.6 Mn(OH)28.3 9.8 若要除去 Mn2溶液中含有的 Fe2，应该怎样做？提示：先用氧化剂把Fe2氧化为 Fe3，再调溶液的pH到 3.7 。注意：把溶液调节pH到 3.7 ，并不是加酸调节，而是增大pH，应该加碱或其他与酸反名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - -

19、 - 应的物质。b调节 pH所需的物质一般应满足两点：能与 H反应，使溶液 pH增大；不引入新杂质。例如： 若要除去 Cu2溶液中混有的Fe3，可加入 CuO 、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH 。试剂除杂： 要注意所加试剂是还原剂还是氧化剂，然后分析反应类型，如果加入氧化剂( 或还原剂 ) ，则说明原溶液中有还原剂( 或氧化剂 ) ，发生氧化还原反应。加入酸，是为了除去碱性物质；加入碱，是为了除去酸性物质。加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解、易水解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯氏制碱中的NaHCO3，还有如H

20、2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3( 浓) 等物质。降温：防止某物质在高温时会溶解( 或分解 ) ， 为使化学平衡向着题目要求的方向移动。萃取：利用萃取原理将混合物进行分离，一般还需通过分液和蒸馏等方法。(3) 获得产品阶段的常见考点洗涤 ( 冰水、热水) ： 洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在 HCl 的气流中加热，以防止其水解。蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量NaCl。蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl 中的少量 KNO3。重结晶。3解题

21、规范作答文字叙述类题目要规范答题，防止出现因叙述不严谨导致失分，如(1) 洗涤沉淀：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23次。(2) 从溶液中得到晶体：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤( 洗涤、烘干或干燥) 。(3) 趁热过滤 ( 或冰水洗涤 ) 的目的：防止某些物质降温时会析出( 或升温时会溶解) 而带入新的杂质。(4) 反应中采取加热措施的作用：一般是为了增大反应速率或加速某固体的溶解。 心得体会 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -