2021年化学高考专题复习——专题六 铁、铜及其化合物 金属的冶炼

2021年化学高考专题复习——专题六铁、铜及其化合物金属的冶炼

410 考点1 铁及其重要化合物

1.[2019全国卷Ι,27,15分]硫酸铁铵 [NH

4Fe(SO

4

)

2

·x H2O]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)。

A B C D

(3)步骤③中选用足量的H

2O

2

,理由是。分批加入H

2

O

2

,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。

2.[2018北京,28,16分]实验小组制备高铁酸钾(K

2FeO

4

)并探究其性质。

资料:K 2FeO 4为紫色固体,微溶于KOH 溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O 2,在碱性溶液中较稳定。 (1)制备K 2FeO 4(夹持装置略)

①A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是 (锰被还原为Mn 2+)。

②将除杂装置B 补充完整并标明所用试剂。

③C 中得到紫色固体和溶液。C 中Cl 2发生的反应有3Cl 2+2Fe(OH)3+10KOH 2K 2FeO 4+6KCl+8H 2O,

另外还有 。 (2)探究K 2FeO 4的性质

①取C 中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl 2。为证明是否K 2FeO 4氧化了Cl -而产生Cl 2,设计以下方案:

方案Ⅰ 取少量a,滴加KSCN 溶液至过量,溶液呈红色 方案Ⅱ

用KOH 溶液充分洗涤C 中所得固体,再用KOH 溶液将K 2FeO 4溶出,得到紫色溶液b 。取少量b,滴加盐酸,有Cl 2产生

i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a 中含有 离子,但该离子的产生不能判断一定是K 2FeO 4将Cl -氧化,还可能由 产生(用方程式表示)。 ii.方案Ⅱ可证明K 2FeO 4氧化了Cl -。用KOH 溶液洗涤的目的

是 。

②根据K 2FeO 4的制备实验得出:氧化性Cl 2 Fe O 42−(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl 2和Fe O 42−的氧化性强弱关系相反,原因

是 。

③资料表明,酸性溶液中的氧化性Fe O42−>Mn O4-,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO

4和足量H

2

SO

4

的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性Fe O42−>Mn O4-。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。

理由或方

案:

。

考点2 铜及其化合物

3.[2017江苏,18,12分]碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。

(1)碱式氯化铜有多种制备方法。

①方法1:45~50 ℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu

2(OH)

2

Cl

2

·3H

2

O,该反应的化学方

程式为。

②方法2: 先制得CuCl

2

,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件

下反应生成CuCl

2

,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。M'的化学式

为。

(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cu a(OH)b Cl c·x H2O。为测定某碱式氯化铜的组成, 进行下

列实验:①称取样品1.116 0 g,用少量稀HNO

3

溶解后配成100.00 mL 溶液A;②取25.00 mL 溶

液A,加入足量AgNO

3

溶液,得AgCl 0.172 2 g;③另取25. 00 mL 溶液A,调节pH 4~5,用浓度

为0.080 00 mol·L-1的EDTA(Na

2H

2

Y·2H

2

O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H

2

Y2-

CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。

4.[2017浙江下半年选考,28,4分]为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列实验。

已知:3Fe(s)+4H

2O(g) Fe

3

O

4

(s)+4H

2

(g)

请回答:

(1)虚线框处宜选择的装置是(填“甲”或“乙”);实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,观察到的实验现象

是。

(2)实验后,取硬质玻管中适量的固体,用一定浓度的盐酸溶解,滴加KSCN溶液,没有出现红色,说明该固体中没有+3价的铁。判断结论是否正确并说明理由。

考点3 金属材料与金属矿物的开发利用

5.[2018全国卷Ⅱ,26,14分]我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO

2

和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示: