备战2019年高考化学大题精做专题02元素及其化合物的综合应用

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专题02元素及其化合物的综合应用
模拟精做
1 •中学常见的几种物质之间有如图所示的转化关系(部分反应条件及产物已略去)。

已知:C、D为常见的非金属气体单质(常温常压),E为常见的金属单质。

请回答下列问题:
( 1 ) F 的化学式为_____________________________________________ ;G 的名称
【解析】根IS题给信息,常见气体单质有6、5、血尽等,常见金属单质有砸、F仇Cu、Al等。

根jg 框图知,常见的有蚯6兹加反应产生的气体有5和Ch,代入框團中可知A为双氧水,B为浓盐酸:C 为为Cb疋为FeJ^FesCM.H为FeCh,G为FeCk*框團中涉及的优学反应有观①-5^ SHjO+QT,
3Fe+2O2 Fe s O4, Fe s O4+8HCl(浓)——FeCI 2+2FeCl3+4F b O, 2FeCb+Fe 3FeCI 2, 2FeCl2+Cl2 2FeCI 3, MnO+4HCI(浓)厶MnCI 2+CI2 f +2H2O, 2Fe+3Cb 2FeCI 3。

(2) 在双氧水分解反应中,二氧化锰作催化剂;在实验室制氯气的反应中,二氧化锰作氧化剂。

(3) Fe在Q中燃烧生成Fe3C4,Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe sO和H。

(4) 检验氯化亚铁中是否含有氯化铁,可用KSCN溶液或NHSCN溶液;可用铁氰化钾溶液检验氯化铁中是否含有氯化亚铁。

⑴将2F曲■+N—3F的§计成原电池,铁为负癘铜或石墨为正勉氯化铁濬■■液为电解质溶淑正根反应式为—0 员扱反应式为Fe-2e―Fe2*.
<6)工业上用二氧化猛可以将F贰氧化成FP」进而轻化成氢氧化铁沉淙」向F*滋液中滴加釀化的双氧水,发生氧化还原反应,生成F应和水。

2 •金属钛(Ti)具有硬度大、熔点高、耐酸碱腐蚀的优点,被广泛用于航空航天、医疗卫生及日常生活中。

以钛铁矿(主要成分为FeTiO0为主要原料冶炼金属钛的生产工艺如图所示。

5 写出F和B反应的离子方程式: ________________ ;将H的溶液与E反应生成G的溶液设计成原电池,
正极反应式为________________________________ 。

回答下列有关问题:
(1)钛铁矿(精矿)中加入浓硫酸除生成TiOSO4外,还生成水和另外一种硫酸盐,且反应前后Fe的化合
价不变,则FeTiO s中Ti的化合价为___________ 。

(2)_______________________________________ 上述流程图中加入“铁屑”的目的是(填字母)。

A.防止Fe2^氧化
B.与Fe3+反应
C.防止Fe2+*解
D.防止Fe3+*解
(3)溶液I经“操作a”可得固体副产品甲,则操作a的名称为,副产品甲的化学式
O
(4 )已知钛酸难溶于水,其化学式为H2TiO3。

则溶液H中加入水,加热时发生的化学方程式
为____________________________ 。

(5) “操作b”为加热,则中间产品乙的化学式为
(6 ) 一定条件下,利用气体丙与氢气可合成甲醇,该合成反应的化学方程式为,甲醇的电子式为。

【答案】(1)+4
(2)A
(3 )蒸发浓缩、冷却结晶、过滤FeSQ
(4)TiQSQ+2HQ HTiQ s J +HSO
(5)TiQ2
H
(6)CQ+2H .CHQH ■:
H
【解析】<1) FeTiOi与硫酸反应生成TiOSg吐0和另外一种硫酸盐,故反应中艮0的化合价不氨已知Fe 的化合价不变,若FeTiOa中Fe的化合价为-矢则Ti的化合价为也而TiOSO^中Ti的化合价为旳即町的化合价在反应前后发生了变化,一个氧化还炸反应中,不可能只有一种元素的化合价发生变化,故FeTiO3中Ti的化合价为Fe的化合怕为+2。

⑵钛铁矿中Fe的化合价为电故加入钱屑的目的是防止F姿械氧化。

(3)操作a后得到固体副产物甲,因此该步操作为蒸发浓缩,然后冷却,使FeSQ结晶,最后过滤,得到
FeSQ固体。

(4 )由(1)可知溶液n中有TiOSQ,且后续操作为过滤,故加入水发生TiOSQ的水解反应,生成HaTiQ s
和H2SQ。

(5)HTiO s受热分解生成水和TiQ a。

(6)CQ与H a在一定条件下生成CHQH甲醇分子结构中H原子满足2电子稳定结构,C、Q原子满足8电子
H
稳定结构,故其电子式为I ■•' O
H
3 . I •化合物MgAI 3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学方程式分解:
A A
2MgAI 3(OH)19(H2O)4 ----- 27H2QT +10MgO+3AbQ
(1 )写出该化合物作阻燃剂的两条依据________________ O
(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al 2Q的原理O
(3)___________________________________________________________ 已知MgC可溶于NHCI的水溶液,用化学方程式表示其原理__________________________________________________ 。

n .磁性材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
(1) _______________________ A的组成元素为 ___________________ (用元素符号表示),化学式为。

(2) _______________________________________________________ 溶液C可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用____________________________________________________________ 。

(3)已知化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 g •L-1),
该气体分子的电子式为 _____ 。

写出该反应的离子方程式____________ 。

(4) ______________________________________ 写出F^G反应的化学方程式。

设计实验方案探究溶液
__________________________________________________ G中的主要微粒(不考虑H2O
+ + -
H、K、I ) ______________ 。

【答案】I . ( 1)反应吸热降低温度,固体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气
(2)AI2Q +20H「^=2AI0 尹H20
(3)------------------------ NHCI+H2O NH ・H2O+HC L MgO+2HCI MgCb+fO
n . ( 1) S Fe Fe 3S4
(2)制印刷电路板
-- + 2+
(3)H;S:H Fe 3S+6H^=3H b S f +3Fe +S
!■ *
(4)H b SO+12+HO H2SQ+2HI
取溶液G,加入过量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则有SO,,过滤后取滤液,滴加H2Q溶液,若产生白色
沉淀,则有H2SO。

【解折】本题考查镁铝化合物性质、盐类水解、无机推断。

I ■ <1) 2M^AlX0H)i<H2O)tAj7H2OT-l<)MgO-3A12Os ,分解反应是吸熱反应,降低温度」生成的氧化镁和氧化铝都杲熔点很高的氧化物,附着表面会阳业燃烧」水藝气稀释空气〕
⑵氧化镁罡减性氧化物濬于酸,氧化铝是两性氧化物溶于酸、碣力叭氢氧化钠濬解后过滤除去
反应的离子方程式为:AHO3 +2OH =2 A1O; -HsOj
(3)氯化铵溶液中铵根离子水解溶液显酸性,氧化镁溶于水解生成的酸,反应的化学方程式为:
NHCI+H2O ------- ?NH •H2O+HCI, MgO+2HCI MgCO+HKO
2.400 g
n .C加入KSCN D为血红色溶液,可知C为FeCl3, D为Fe(SCN)3等,可知B为FaQ,且n(Fe2O)=
160 g / moI =0.015mol , n(Fe)=0.03mol , m Fe)=0.03mol x 56g/mol=1.68g , A燃烧生成的无色气体E溶液水得到酸性溶液,加入碘的KI溶液,得到无色溶液,说明碘可氧化E的水溶液,E应为SO, F为H2SC3, G含有H2SQ和
HI,可知A含有Fe、S元素,且n(S)=2.96 g-1.68 g=1.28 g,n(S)= 丄28^ =0.04mol,可知n(Fe) : n(S)=3 :
32 g / mol
4,应为FeS。

(1)由以上分析可知,A组成元素为Fe、S,为FesS;
(2)铁离子具有强氧化性,可氧化铜,常用于刻饰铜线路板;
(3)化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不
溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 g?L-1),淡黄色
不溶物为S,气体的相对分子质量为 1.518 X 22.4 L=34,为fS气体,电子式为! :'I ,反应的离子方程
* *
+ 2+
式为Fe3S4+6H^=3fS f +3Fe +S;
⑷FY 反应的化学方程式为曲£6-12-血3=尽£57% 濬液G中的主要黴粒环考虑田)H+,
心巧为沁:和HiS® 可先检验后检验有HiSOs.具体操作为:取濬浹G,加入过量BaCh滚
浪若产生白色沉淀,贝惰沁儿过滤后取滤海滴加丹6诲礼若再产生白色沉淀,则有比的沢
4. IBr、ICI、BrF3等称之为卤素互化物,(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等称之为拟卤素,它们的化学性质均与卤素单
质相似,请回答下列问题。

(1)____________________________________ 氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为,它与水反应的化学方程式为____________________________________ ICl+ H2O HIO +HCl,该反应的反应类型为_____________ (填中学常见的无机反应类型);
(2)________________________________________________________________________________ 溴化碘(IBr)具有强氧化性,能与N@SO溶液发生反应,发生反应的离子方程式为:_____________________________ ;
(3)①已知某些离子的还原性强弱顺序为I >SCN>CN>Br->C「。

现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3+的
溶液中,溶液立即变红,向其中逐滴滴入酸性KMnO溶液,观察到红色逐渐褪去,请利用平衡移动
原理解释这一现象__________________ ;
② ______________________________________________ 下列物质中,也可以使该溶液红色褪去的是
______________________________________________________ ;
A.新制氯水
B. 碘水
C.SO 2
D. 盐酸
(4) KCN为剧毒物质,处理含有KCN的废水常用的方法是:在碱性条件下用NaCIO溶液将CN氧化为CO2"
和一种单质气体,该反应的离子方程式为 ______________________ ;
(5)_______________________________ 已知HCN的电离平衡常数K=6.2 X 10-10, "CO的电离平衡常数冷
=4.5 X 10-7, &=4.7 X 10-11,则下列离子方程式能发生的是。

+CO+HzO HCN+HCO f
B.2HCN+CO;^^2CN+CO f +H2O
C.2CN+CQ+H2O HCNUCO;-
D.HCN+CO 2 ^=CN+HCO「
【答案】(1) +1 复分解反应(或非氧化还原反应)
(2)IBr+ SO2&H2O l「+Br「+SO2 一+2』
(3)①酸性高锰酸钾将SCN氧化,减小了SCM的浓度,使Fe3++3SCN Fe(SCN)3,平衡不断向左移动,最终Fe(SCN)3完全反应,红色消失②AC
(4)2CN T+5CIO「+2OH^=2CO;—+5CI「+N b+H>O
(5)AD
【解析】本题主要考查卤素互化物、扌脑素的性质“
(1)氯化碘(Id)的分子结构:1一6 其中碘元素的化合价为T,它与水反应的化学方程式为ICR H2O=HIO +HQ,该反应的反应类型为复分解反应{或非氧化还原反应);
⑵溟化碘具有强氧化性,能与M游6溶液发生反应,反应的离子方程式为:I盼对品
+Br+SOJ +2H+^
(3) -------------------------------------------------------------------------------------------------------- ①酸性高锰酸钾将SCN氧化,减小了SCN的浓度,使Fe3++3SCN----------------------------------------------------------------- 二Fe(SCN)3的平衡不断向左移
动,最终Fe(SCN)3完全反应,红色消失;②根据还原性l->SCN>CN>Br->CI-, A.新制氯水中的CI2可以将SCN 「氧化,
C.SO2可以将Fe3+还原,故选AG
-
(4) 在碱性条件下用NaCIO溶液将CN氧化为CO2-和一种单质气体N2,该反应的离子方程式为2CN+5CIO
+2OH 2 CO2 J5C「+N2+H2Q
(5) A.因为酸性H2CO>HCN所以CN+CO+H ——HCN+HCO;可以发生;B.因为酸性H2CO>HCN,所以
2 2
2HCN+CO3^=2CN+CO f +H2O不能发生;C.因为酸性HCN>HCO ,所以2CN+CO+HO HCN£O3一不能发
生D.因为酸性HCN=HCO「,所以HCN+DO;^=CN+HCO「可以发生。

故选AD。

5 •金属材料在日常生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)_______________________________ 人类最早使用的合金是 ____________ ,目前使用量最大的金属是
___________________________________________ 。

(2)___________________________________________________________ 铁和铁合金是日常生活中的常用材料,下列叙述正确的是____________________________________________________ 。

A.纯铁的硬度比生铁高
B.纯铁耐腐蚀性强,不易生锈
C.不锈钢是铁合金,只含金属元素
D.铁在一定条件下,可与水蒸气反应
E.铁在冷的浓硫酸中会钝化
(3)向沸水中滴入几滴饱和FeCh溶液,加热至液体呈透明的红褐色,该反应的离子方程式为______________
形成的分散系中分散质的微粒直径范围是 ____________ 。

(4)向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠,有红褐色沉淀生成,如果加入的N@Q与生成的Q的物质的量之
比为 3 : 1,请写出发生的离子反应方程式______________________ 。

(5)电子工业需要用30%勺FeCb溶液腐蚀绝缘板上的铜,制造印刷电路板。

请写出FeCb溶液与铜反应
的离子方程式: __________________ ,向腐蚀后的废液中加入一定量的铁粉充分反应后,无固体剩
余,则反应后的溶液中一定含有的离子是 ______________ ,可能含有的离子是___________ 。

如果从腐蚀
后的废液中回收铜并重新获得FeCb溶液,现有下列试剂:①氯气②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱
⑥浓氨水。

需要用到的一组试剂是 _________。

A.①②④
B. ①③④⑥
C. ②④⑤
D. ①④⑥
(6)高铁酸钠(Na z FeQ)是一种新型净水剂。

高铁酸钠的制备方法之一是:在碱性条件下用NaCIQ氧化
Fe3+,请写出该反应的离子反应方程式__________________ 。

(7)有一种铁的氧化物样品,用 5 mol/L 盐酸140 mL,恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下0.56 L
氯气,恰好使其中Fe2+全部转化成Fe3+,该氧化物的化学式是_________________ 。

【答案】(1)青铜铁
(2)BDE
(3)Fe3++3H2O F e(OH)3(胶体)+3H+ 1~100 nm
(4)3Na2C2+2Fe2++4H b O 2Fe(OH)3 J +O2 f +6Na++2OH
(5)2Fe3++Cu 2Fe2++CiT Fe 2+、Cu2+、Cl- Fe 3+ A
(6)2Fe(OH)3+3CIO-+4OH 2 FeO 4 =3CI -+5H2。

(7)Fe s O
【解析】本题考查金属元素及其化合物的性厉。

(1)人类最早使用的合金罡青铜,目前使用童最大的金属是洙
⑵A纯铁的硬度上型铁低」氏错误j B纯铁耐腐蚀性强,不易生锈』B正确;C.不锈钢是铁合金』还含有非金属元素'C错误;D一铁在一定条件下,可与水菱气反应生成四氧化三铁和氢气,D正确;E.常温下铁在冷的浓磕酸中会钝化,E正确,答秦选BDEc
(3 )向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,加热至液体呈透明的红褐色,产生氢氧化铁胶体,该反应的离子
方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,形成的分散系是胶体,其中分散质的微粒直径范围是1〜100nm。

(4)向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠,有红褐色沉淀生成,即有氢氧化铁产生。

如果加入的NazC b与生成的
Q的物质的量之比为3:1,则根据原子守恒和电子得失守恒可知发生的离子反应方程式为
3Na2O2+2Fe +4H2O 2Fe(OH)s J +O4 +6Na +2OH。

(5)FeCb溶液与铜反应的离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++CiT,向腐蚀后
的废液中加入一定量的铁粉充分
反应后,无固体剩余,说明铁只与铁离子反应,则反应后的溶液中一定含有的离子是Fe2+、Cu2+、Cl-,可能
含有的离子是Fe3+。

如果从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液,则需要加入过量的铁置换出铜,
过滤后将滤渣溶于盐酸,然后再过滤,合并后通入氯气即可得到氯化铁溶液,因此需要的试剂为①氯气、
②铁粉、④浓盐酸,答案选A。

(6)在碱性条件下用NaCIO氧化Fe3+即可生成高铁酸钠,其还原产物是氯离子,则根据电子得失守恒和原
子守恒可知出该反应的离子反应方程式为2Fe(OH)3+3CIO-+4OH 2 FeO4—+3CI-+5HzO。

⑺盐酸的物质的量是07 mol,生成水,则氧化物中氧原子的物履的量是0 35 mol.氯气是0.025 mol,所以最冬濬液中氯化铁的物质的量是molx2>3-(>.25 mol,即铁原子的物质的量是025 mol,所以铁原子和氧原子的物虎的量之比是5: 7,因此该氧化物的化学式是F密g
6 .钨是熔点最高的金属,可用于拉制灯泡的灯丝,钨在自然界中主要以钨酸盐(其中钨的化合价为+6)的
形式存在。

钨酸盐中,白钨矿和黑钨矿最具开采价值。

白钨矿的主要成分是CaWO其中含有二氧化硅和氧化铁等杂质。

工业冶炼钨的流程如图所示:
已知:
①钨酸酸性很弱,难溶于水。

一. 2 2
②离子完全沉淀的pH: SiO3 一为8, WO 4 一为5。

③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。

(1) _____________________________ 74W位于元素周期表中第周期。

(2) CaWO与纯碱发生反应的化学方程式为___________________________
(3) ________________________________ ①调节pH可选用的试剂是(填字母)。

A.氨水
B.氢氧化钠溶液
C.盐酸
D.碳酸钠溶液
②滤渣B的主要成分是 ___________________________ (写化学式)。

(4) 母液中加入盐酸发生反应的离子方程式
检验沉淀C是否洗涤干净的操作
(5) 为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,用氢气作还原剂而不用还原性碳的原因
(6) 将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钨酸钙,已知温度为T K时,K sp(CaWO)=1 x 10-10,
K Sp[Ca(OH)2]=4 x 10-7,当溶液中W 恰好沉淀完全(离子浓度等于1x 10-5 mol/L)时,溶液中
2
c WO4 一
c OH -
【答案】(1) 6
(2)CaWGNaCO : Na2WO+CaO+C0
(3[① C ② H2SiO3
(4) WO 2 _+2H+—H2WOJ 取少量最后一次洗涤液于试管中,先滴入1~2滴稀硝酸,然后滴加1~2滴AgNO 溶液,若
无白色沉淀生成,说明沉淀已经洗涤干净;若出现白色沉淀,则表明沉淀未洗涤干净
(5)如果用碳作还原剂,混杂在金属中的碳不易除去,而且在高温下碳会和金属钨反应生成碳化钨,不易
获得较纯的金属钨
(6)5X 10-5
【解析】本题決白钩矿启炼钩的工艺浣程为载体,考查工艺流程原理分析、化学方程式书写、工艺条件分析、化学实验基本操作及对新信息的处理能力•
<1)本问考查元素周期表的结构。

依据鹤为M号元素可知鸭位于元素周期表中第6周期。

⑵本问考查陌生情境下化学方程式的书写。

曰鸨矿的王要成分是加入血OO弭产生05贝U 化学方程式为CaWd+Naj83-L怛J NajWOi^CaOtCOTo
(3)本问考查元素化合物的性质分析。

根据题中信息①②及CaWO与纯碱反应的化学方程式分析可知NaWO
2
溶液的碱性较强,在调节溶液pH的过程中应加酸性试剂。

酸性条件下SiO3 ■先形成H2SQ3沉淀。

(4)本问考查离子方程式的书写及化学实验基本操作。

母液的主要成分为NaaWO,加入盐酸发生反应:
2 +
WO 4 _+2H——H2WOJ。

沉淀C表面会吸附Cl-,故应先将Cl-洗去,则检验沉淀C是否洗涤干净的操作为检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-。

(5)本问考查实验条件的选择。

根据题中信息③即可解答。

2
故 c(WO4-) = 1
如0卫
c OH
一 0.2
7 •氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂,如图所示为制备粗高铁酸钾的工业流程图。

请回答下列问题:
(1) 氯化铁作净水剂的原因是 (结合离子方程式表述) ________________________ 。

(2) ________________________________ 吸收剂X 中溶质的化学式为 _____ ,氧化剂Y 的化学式为 。

(3) ____________________________________________________________ 碱性条件下反应①的离子方程式为 ________________________________________________________________________ 。

(4 )过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。

该反应的化学方程式为 2KOH+NFeC4—K 2FeO+2NaOH 请根据反应原理分析该反应能发生的原因:
(5) &FeQ 在水溶液中易发生反应:
2
4FeO 4-+10fO —4Fe(OH )3+8OH+3Q f 。

在提纯 K a FeQ 时采用重结
晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 ______________ (填字母)。

A.H 2O
B.稀 KOH 溶液
C.NH 4CI 溶液
D.Fe(NO 3)3溶液
除了这种洗涤剂外,一般工业生产还要加入异丙醇作为洗涤剂,你认为选择异丙醇的原因
(6) 高铁电池是正在研制中的充电电池,具有电压稳定、放电时间长等优点。

以高铁酸钾、二氧化硫和 三氧化硫为原料,硫酸钾溶液为电解质,用惰性电极设计成能在高温下使用的电池,写出该电池的正极 反应式: ___________________________________ 。

(7)
可用滴定分析法测定粗
&FeQ 的纯度,有关反应的离子方程式为
① FeO 2 _+Cr +2H 2O — CrO 4 _+Fe(OH)3 J +OH
(6) 本问考查难溶电解质溶度积的有关计算。

当溶液中
WO :-恰好沉淀完全(离子浓度等于1 x 10-5 mol/L)
时, —2+
c (Ca )=
K sp CaWO 4
2
c WO 4 一 10
1 10 一
1 10 -
-5
=1x 10 (mol/L)
,c (0H)=
K sp [Ca OH) J
c Ca 2
=0.2(mol/L)
=5X 10-5。

② 2CrO4"+2H+Cr2O;3H2O
③ Cr2O2_+6Fe2++14H f—2Cr3++6Fe3++7H2。

现称取1.980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrQ,充分反应后过滤,将滤
1
液加水配制成250 mL溶液。

每次取25.00 mL ,加入稀硫酸酸化,用0.100 0 mol •L -的(NHk) 2Fe(SQ4) 2
标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18.93 mL。

则上述样品中高铁酸钾的质量分数
为_____________ 。

【答案】(1) Fe3++3HO—Fe(OH)3(胶体)+3H+,水解产生的Fe(0H)3胶体能够吸附杂质
(2)FeCb NaCIO
(3)2Fe3++3CIO+10OH 2 FeO4_+3Cl-+5H2O
(4)K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的,析出晶体,促进反应进行
(5)B高铁酸钾在异丙醇中的溶解度小于其在水中的溶解度,用异丙醇洗涤有利于提高产品回收率
(6)FeO4-+3e-+4SO Fe3++4SO2~
(7)63.1%
【解析】⑴阳冰解生成的FgH)嵌体具有吸附性『可以作浄水湍反应原理为FWWfW—FgH)加体)+3H+c (2)吸收剂X能吸收屋气氯气生成氯化铁溥潘,因此X应该是氯化亚铁濬港』濬质的化学式为FeCh. 1 气与N H OH濬潘反应生成氯化钠、次氯釀钠不咏,则能氧化氯化铁的是次氯酸钠,化学式为NaQO.
(3)反应①是利用次氯酸钠氧化氮化铁制备■高铁酸钠,根擔电子得失守恒及原子守恒可知,反应的离子方程式为2Fe?++3Cia-+10OH-—FeO:—3
(4)要发生复分解反应,则必须有挥发性物质或难电离物质或难溶性物质生成,因此根据化学方程式
2KOH+NaFeOK>FeO4+2NaOH可知,该反应之所以能发生是由于《FeO的溶解度较小,析出晶体,促进反应
继续进行。

2
(5)根据离子方程式4FeO4—+10HO—MFeQHk+BOH+BQ f可知,提纯K2FeQ应该抑制该反应向右进行,
所以最好的试剂是稀KOH溶液(抑制水解)、异丙醇(减小溶解)。

(6)高铁酸钾得电子,作氧化剂,所以在正极反应的是FeO「,电极反应式为FeO2—+3e-+4SO —Fe3++4SO:一。

(7)根据反应①②③可知
2 —
FeO43Fe2+
1 mol 3 mol
•L x 0.018 93 L
n0.100 0 mol-1
解得n=6.31 x 10-4 mol。

则上述样品中高铁酸钾的质量分数为
6
・31
250
mL L 卩丸X 100%=63.1%
1.980 g
8 •铜、铁、铝是重要的金属材料,铜、铁、铝及其化合物有非常重要的用途。

(1 )铁元素与氯元素可形成 FeCb 和FeCb 两种化合物,下列说法正确的是 ________________ (填序号)。

① 保存FeCl 2溶液时,需向溶液中加入少量
Fe
② FeCI 2只能通过置换反应生成, FeCb 只能通过化合反应生成 ③ 铜片、碳棒和FeCl 3溶液组成原电池,电子由铜片沿导线流向碳棒 ④ 制备AICI 3、FeCI 3、CuCl 2均能采用将溶液直接蒸干的方法
⑤ 含a mol AICI 3的溶液和含1.5a mol NaOH 的溶液,无论正滴和反滴,生成
AI(OH) 3的质量相等
(2)
高铁酸钾(K 2FeC 4)是一种高效多功能水处理剂。

K z FeO 可以
铁为电极,通过电解浓的KOH 溶液来制取,
写出电解法制取 &FeC 4的阳极反应式: ___________________________________________________________ 。

(3)
黄铁矿(FeS 2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。

其中
一个反应为 3FeQ+8Q ^6SQ+Fe 3C 4,有3 mol
FeS 2参加反应,转移 _________ mol 电子。

(4)
氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,
反应的离子方程式为
_________________ ;从腐蚀废液回收
得到金属铜,还需要的试剂是 ______________________________ 。

(5)
工业上常用铝土矿(含SiO 2等杂质)生产铝。

从 NazSiQ s 和NaAIQ 混合溶液中制得 AI(QH) 3,需要从下 列试剂中选择两种,选用的试剂组合最好是 _____________________ 。

a. NaOH 溶液
b.氨水
c. CO 2
d.盐酸
1
①在25 C 下,向浓度均为0.1 mol •L 的AICI 3和CuCl 2混合溶液中逐滴加入氨水, 先生成 ________
沉淀(填化学式)。

② 用MgCb 、AICI 3的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应,为使M (、Al 3+同时生成沉淀,应先向沉淀 反应器中加入 ________ (填“A ”或“ B ”),再滴加另一反应物。

③ 溶液中某离子物质的量浓度低于 1.0 X 10-5 mol •L -1时,可认为已沉淀完全。

现向一定浓度的 AICI 3 和FeCI 3的混合溶液中逐滴加入氨水,当
Fe 3+完全沉淀时,测定 c (AI 3+)=0.2 mol •L -1。

此时所得沉淀
中 _______ (填“还含有”或“不含有” )AI(OH) 3。

(6) 已知 25 C 时 K sp [Mg(OH )2]=5.6 X 10
-12
K sp [Cu(OH) 2]=2.2 X 10
-20
K Sp [Fe(OH) 3]=4.0 X 10
-38
K sp [AI(OH) 3]=1.1 X 10
-33
【答案】(1)①③⑤
(2) __________________ Fe + 80H- -6e-FeO;—+ 4出0
(3)32
(4)2Fe3++Cu 2Fe2++Ci f+铁粉、稀盐酸(稀硫酸)
(5) d b
(6)①Al(OH) 3 ② B ③不含有
【解析】本题考查铜、铁、铝及其化合物的性躲⑴保存FeCh滚浓时,向濬浓中加入少量Fe目的是防止Fe2嘯氧化成F曲,故①正确;FeCb可次通过F—HCl^FcCh诳T置换反应生成也可以通过2F^h+Fe^3 故②错误;铜片、碳棒和FeCk>§液组咸原电池,铜片做负极,碳棒低正极』电子由负极流向正极即电子由铜片沿导线流向碳棒,故③正确* AIS、FeCh. CuCh不能采用将溶港直接蒸干的方法得到,因为阳离子水解,只能得到对应的氢氧化物,故④错误,根据
AlCb+3NaOH=A1(OH)3 l+3Nad f含a mol AlCb 的濬液和含1.5a mol NaOH 的溥浹反应,NaOH 不足,故无论正滴和反滴,生成的AKPHh的馬量相等。

故⑤正确。

2
(2)Fe做电极,KOH为电解质溶液,故阳极反应为Fe + 8OH- - 6e FeO4_+ 4出0。

(3) --------------------- 3FeS+8Q6SO+F&Q中,Fe、S元素的化合价升高,O元素的化合价降低,-- 3 mol FeS 2参加反应,
由O元素的化合价变化可知,转移的电子为8 mol X 2X( 2- 0)=32 mol。

(4)氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,该离子反应为
2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,利用置换反应得
到,过量铁粉利用盐酸或硫酸除去,则选试剂为铁粉、稀盐酸(稀硫酸)。

(5 )从Na^SiQ和NaAIQ混合溶液中制得AI(OH)3,先利用盐酸使Na2SiO3变为"SiO s沉淀而NaAIQ变为Al3+, 过滤除去H2SQ3,再加入氨水使人3+转化为AI(OH) 3沉淀。

不使用NaOH溶液的原因是NaOH t不好控制,AI(OH) 3 会溶于NaOH 而不溶氨水。

故答案为db。

20 33 _3 (6[① 根据题意K SP[C U(OH)2]=2.2 X 10 , K Sp[AI(OH) 3]=1.1 X 10 对于AICI 3开始沉淀时需要的[OH]= K sp[AI(OH) 3]/[AI ]=1.1 X 10-十0.1=11 X 10 -, [OH]疋2.22 X 10 -;对于CuCb开始沉淀时需要的[OH]=
K sp[Cu(OH)2]/[Cu ]=2.2 X 10--0.1= 22 X 10 -, [OH]疋4.69 X 10 -,故AI(OH) 3先沉淀。

②用MgCb、AICI 3 的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应,由于K sp不同为使Md+、AI3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入过量氨水(B),使氢氧根足
量,才能同时沉淀。

③向一定浓度的AICI 3和FeCb的混合溶液中逐滴加入氨水,
当Fe3+完全沉淀时,[OH]3= K sp[Fe(OH)沪4.0 X 10-38/1.0 X 10-5=4.0 X 10-33, [OH-]〜1.59 X 10 -11,此时QAI(OH) 3)= c(AI 3+) X c(OH) 3=0.2 X 4.0 X 10-33=8X 10-34< K sp[AI(OH) 3]=1.1 X 10-33,故所得沉淀中不含有AI(OH) 3。

真题精做
9. [2018天津]下图中反应①是制备 SiH 4的一种方法,其副产物
MgC 「6NH 是优质的镁资源。

回答下列问
题:
(1) MgC2・6NH 所含元素的简单离子半径由小到大的顺序( H 除外): ___________________________ ,
Mg 在元素周期表中的位置: ________________________ ,Mg(OH)z 的电子式: _____________________
(2) ______________________________ AB 的化学式为 _______________________ 。

反应②的必备条件是
_________________________________________ 。

上图中可以循环使用
的物质有 ________________ 。

(3) ______________________________________________________________________ 在一定条件下,由 SiH 4和CH 反应生成H 2和一种固体耐磨材料 _______________________________________________ (写化学式)。

(4)
为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状 Mg(OH)a ,使燃烧产生的SO 转
化为稳定的Mg 化合物,写出该
反应的化学方程式: _________________ 。

(5) 用Mg 制成的格氏试剂(RMgB )常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:
M
1 X 严
RHr ― RMgBr []^i[ > RC]{R f fR : •烂弭 Rl 1 樂黑戎 无水乙駅 2) HjO*
【答案】(1) r (H +
)<r (Mg 2+
)<r (N 3
-)<r (CI -
)第三周期HA 族
(2) MgSi 熔融,电解 NH 3, NH 4Cl (3) SiC
依据上述信息,写出制备
所需醛的可能结构简式: _________________
O
(4) 2Mg(OH”2SQ+Q=2MgSO+2H2O
(5) CHCHCHO CH3CHO
【解析】根反应的流程过程,先判断出徴B的化学式,带入框图,结合学习过的相关知识进行分析即可4 <1)皿昨6NHi所含元素的简单离子为M严C1-.护、H%比後离子半径应该先看电子层'电子层多半径大,
电子层相同时看核电荷数,孩电荷数越大离子半径越小,所以这几种直子半径由小到大的顺序为:膺
+)V(2-)V(C1》嗨在周期表的第三周期II耳績氮氧化糕是离子化合物,其中含有1个M貧(2)根据元素守恒,AB 和2个0H,所以电子式为:
中就一定有Mg和Si,考虑到各自化合价Mg为+2, Si为-4,所以化学式为MgSi。

反应②是MgCb熔融电解得到单质Mg,所以必备条件为:熔融、电解。

反应①需要的是MgSi、NH和NHCI,而后续过程又得到了NH和NHCI,所以可以循环的是NH和NHCI。

(3)在一定条件下,由SiH4和CH反应生成H2和一种固体耐磨材料,该耐磨材料一定有Si和C,考虑到课
本中介绍了碳化硅的高硬度,所以该物质为SiC。

(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)z,使燃烧产生的SQ转化为稳定的Mg化合物,二氧化硫是
酸性氧化物与氢氧化镁这样的碱应该反应得到盐(亚硫酸镁) ,考虑到题目要求写出得到稳定化合物的方程
式,所以产物应该为硫酸镁(亚硫酸镁被空气中的氧气氧化得到),所以反应为:2Mg(OH)2+2SO+Q=2MgSQ+2H2O。

⑸利用格氏试剂可以制备RCHR:现在蔑求制备CHjCHiCHCHy所以可以选择R为CHK血R?为或者选择
R为 5,卍为CHsCtk,所叹对应的醛RCHO可以是CH^CH2CHO或
点睛:本题是一道比较基本的元素综合问题,比较新颖的是在题目的最后一问中加入了一个有机小题,这样的无机有机综合题目是比丰M见的,当然难度并不犬。

第(4》小题中的反应,可以参考必修1的课后练习中渉及的钙基固硫冋题心方程式中按道理应该加上反应的条件,例如:加如
10. [2018江苏]碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。

室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙
粉末,反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液,反应方程式为(2-x) Al2(SO4)3+3x CaC(3+3x H2O 2[ (1-x) Al 2(SO4)3 • x AI(OH) 3]+3 x CaSOj +3x CO f 生成物(1-x) Al 2(SO4)3 • x AI(OH) 3 中x 值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。

(1)制备碱式硫酸铝溶液时,维持反应温度和反应。

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