北京市2019版高考化学 专题十三 铁及其化合物课件.ppt

专题十三铁及其化合物 高考化学 北京市专用 考点铁及其化合物A组自主命题 北京卷题组 五年高考 1 2014北京理综 11 6分 用下图装置 夹持 加热装置已略 进行实验 由 中现象 不能证实 中反应发生的是 答案AA项 肥皂水冒泡 不能证明产生了H2 也可能是气体受热膨胀所致 故选A B项 产生的NH3溶于水呈碱性 可使酚酞变红 C项 NaHCO3固体受热分解产生的CO2气体可使澄清石灰水变浑浊 D项 石蜡油在碎瓷片的催化下发生分解 产生的烯烃可使Br2的CCl4溶液褪色 易错警示肥皂水冒泡说明有气体逸出 但不一定是反应生成了气体 也可能是装置内的气体受热膨胀所致 思路分析酚酞溶液变红说明有碱性气体产生 澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳产生 溴的四氯化碳溶液褪色说明有不饱和烃产生 2 2017北京理综 28 16分 某小组在验证反应 Fe 2Ag Fe2 2Ag 的实验中检测到Fe3 发现和探究过程如下 向硝酸酸化的0 05mol L 1硝酸银溶液 pH 2 中加入过量铁粉 搅拌后静置 烧杯底部有黑色固体 溶液呈黄色 1 检验产物 取出少量黑色固体 洗涤后 填操作和现象 证明黑色固体中含有Ag 取上层清液 滴加K3 Fe CN 6 溶液 产生蓝色沉淀 说明溶液中含有 2 针对 溶液呈黄色 甲认为溶液中有Fe3 乙认为铁粉过量时不可能有Fe3 乙依据的原理是 用离子方程式表示 针对两种观点继续实验 取上层清液 滴加KSCN溶液 溶液变红 证实了甲的猜测 同时发现有白色沉淀产生 且溶液颜色深浅 沉淀量多少与取样时间有关 对比实验记录如下 资料 Ag 与SCN 生成白色沉淀AgSCN 对Fe3 产生的原因作出如下假设 假设a 可能是铁粉表面有氧化层 能产生Fe3 假设b 空气中存在O2 由于 用离子方程式表示 可产生Fe3 假设c 酸性溶液中的N具有氧化性 可产生Fe3 假设d 根据现象 判断溶液中存在Ag 可产生Fe3 下述实验 可证实假设a b c不是产生Fe3 的主要原因 实验 可证实假设d成立 实验 向硝酸酸化的溶液 pH 2 中加入过量铁粉 搅拌后静置 不同时间取上层清液滴加KSCN溶液 3min时溶液呈浅红色 30min后溶液几乎无色 实验 装置如下图 其中甲溶液是 操作及现象是 3 根据实验现象 结合方程式推测实验 中Fe3 浓度变化的原因 答案 16分 1 加硝酸加热溶解固体 再滴加稀盐酸 产生白色沉淀 Fe2 2 2Fe3 Fe3Fe2 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀 0 05mol L 1NaNO3FeSO4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液 同时滴加KSCN溶液 后者红色更深 3 溶液中存在反应 2Ag FeFe2 2Ag Ag Fe2 Fe3 Ag Fe 2Fe3 3Fe2 反应开始时 c Ag 大 以反应 为主 c Fe3 增大 约30min后 c Ag 小 以反应 为主 c Fe3 减小 解析 1 烧杯底部的黑色固体中含有银和过量的铁 要证明Ag的存在 可加硝酸并加热将固体溶解 然后用盐酸来检验Ag 的存在 2 要证实假设a b c不是产生Fe3 的主要原因 需将原实验中的溶液换成c H c N 分别相同 但不含Ag 的溶液 可选用硝酸酸化的0 05mol L 1NaNO3溶液 pH 2 通过向上层清液中滴加KSCN溶液后的现象差异进行验证 实验 中甲溶液是FeSO4溶液 电极反应为 负极Fe2 e Fe3 正极Ag e Ag 一段时间后检验Fe3 的存在及浓度 即可得出Ag 能将Fe2 氧化成Fe3 的结论 破定止惯思维定式在解题时危害很大 学习时我们能够接触到Fe3 AgFe2 Ag 所以就产生了Ag 不能氧化Fe2 的思维定式 从而影响该题的解答 3 2018天津理综 4 6分 由下列实验及现象推出的相应结论正确的是 B组统一命题 省 区 市 卷题组 答案BA项 说明原溶液中有Fe2 但不能确定是否有Fe3 不正确 B项 说明H2CO3制出了C6H5OH 正确 C项 S2 与Cu2 直接反应生成CuS黑色沉淀 不能说明Ksp CuS Ksp ZnS 不正确 D项 原溶液中若有S 酸性条件下N可将BaSO3氧化为BaSO4 不正确 温馨提示注意酸性条件下N有强氧化性 4 2017江苏单科 7 2分 在给定条件下 下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A FeFeCl2Fe OH 2B SSO3H2SO4C CaCO3CaOCaSiO3D NH3NOHNO3 答案CA项 铁在Cl2中燃烧只能生成FeCl3 不能生成FeCl2 B项 硫与O2反应不能直接生成SO3 C项 CaCO3在高温条件下分解生成CaO和CO2 CaO与SiO2在高温条件下化合生成CaSiO3 即CaCO3CaO CO2 CaO SiO2CaSiO3 D项 NH3与O2在催化剂 加热条件下发生反应生成NO NO易与O2反应生成NO2 NO2能与水反应生成HNO3 但NO不能与水反应 易混易错Fe在Cl2中燃烧时 无论Fe是否过量 只能生成FeCl3 不能生成FeCl2 S在O2中燃烧时 无论O2是否过量 只能生成SO2 不能直接生成SO3 5 2016课标 7 6分 化学在生活中有着广泛的应用 下列对应关系错误的是 答案BFeCl3与Cu的反应为2FeCl3 Cu2FeCl2 CuCl2 不能用来比较铁与铜的金属性强弱 故错误 思路分析比较金属性强弱可以采用金属与盐溶液间的置换反应 易错警示FeCl3溶液与铜发生反应 2FeCl3 Cu2FeCl2 CuCl2 常用于刻制印刷电路板 不能用于比较铁和铜的金属性强弱 6 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 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 0mol L 1Fe2 SO4 3溶液中 溶液变蓝 发生了反应 2Fe3 Cu2Fe2 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 1mol L 1MgSO4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 1mol L 1CuSO4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 7 2014重庆理综 4 6分 茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成 各步骤中选用的实验用品不能都用到的是 A 将茶叶灼烧灰化 选用 和 B 用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释 选用 和 C 过滤得到滤液 选用 和 D 检验滤液中的Fe3 选用 和 答案BA项 灼烧茶叶需用仪器有坩埚 泥三角 酒精灯等 A项正确 B项 溶解茶叶灰的过程中会用到烧杯 玻璃棒等仪器 容量瓶是配制一定体积 一定物质的量浓度溶液时的主要仪器 B项错误 C项 过滤需用仪器有漏斗 烧杯 玻璃棒等 C项正确 D项 检验Fe3 可用KSCN溶液 仪器为胶头滴管和试管 D项正确 8 2018课标 26节选 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SiO2和少量FeS CdS PbS杂质 为原料制备金属锌的流程如图所示 相关金属离子 c0 Mn 0 1mol L 1 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下 回答下列问题 1 焙烧过程中主要反应的化学方程式为 2 滤渣1的主要成分除SiO2外还有 氧化除杂工序中ZnO的作用是 若不通入氧气 其后果是 3 溶液中的Cd2 可用锌粉除去 还原除杂工序中反应的离子方程式为 答案 1 ZnS O2ZnO SO2 2 PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2 3 Cd2 ZnCd Zn2 解析 1 高温焙烧 金属硫化物转化为金属氧化物和二氧化硫气体 2 PbSO4难溶于水 氧化除杂工序中通入O2 可将铁元素完全转化为Fe3 加入ZnO调节溶液pH为2 8 6 2 保证Fe3 被完全除去 3 还原除杂工序中锌粉可置换出金属Cd 9 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FeO Cr2O3 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 FeO Cr2O3 Na2CO3 NaNO3Na2CrO4 Fe2O3 CO2 NaNO2上述反应配平后FeO Cr2O3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m1kg铬铁矿粉 含Cr2O340 制备K2Cr2O7 最终得到产品m2kg 产率为 答案 1 2 7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 1 FeO Cr2O3是还原剂 氧化产物为Na2CrO4和Fe2O3 每摩尔FeO Cr2O3参与反应转移7mol电子 而NaNO3是氧化剂 还原产物为NaNO2 每摩尔NaNO3参与反应转移2mol电子 根据得失电子守恒可知 FeO Cr2O3和NaNO3的系数比为2 7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 故熔融时不能使用陶瓷容器 2 步骤 中反应产生了不溶于水的Fe2O3 故滤渣1的主要成分是Fe2O3 含量最多的金属元素是铁元素 调节pH 7后 Al3 转化成Al OH 3沉淀 故滤渣2中除了含硅杂质外还有Al OH 3 3 分析知滤液2中的主要成分是Na2Cr 滤液3中的主要成分应为Na2Cr2O7 则第 步调节pH的作用是使Na2Cr转化为Na2Cr2O7 离子方程式为2Cr 2H Cr2 H2O 由此可知应调节pH使之变小 4 应选择K2Cr2O7溶解度小于溶液中其他溶质溶解度且K2Cr2O7溶解度尽量小的温度 故选d 此时得到的K2Cr2O7固体最多 步骤 中发生反应的化学方程式为2KCl Na2Cr2O7K2Cr2O7 2NaCl 该反应为复分解反应 5 样品中Cr2O3的质量为 m1 40 kg 则生成K2Cr2O7的理论质量为 m1 40 kg 则产率为m2kg m1kg 40 100 100 10 2016课标 28 15分 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 第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡 静置 CCl4层显紫色 第二支试管中加入1滴K3 Fe CN 6 溶液 生成蓝色沉淀 第三支试管中加入1滴KSCN溶液 溶液变红 实验 检验的离子是 填离子符号 实验 和 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 5 丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液 溶液变成棕黄色 发生反应的离子方程式为 一段时间后 溶液中有气泡出现 并放热 随后有红褐色沉淀生成 产生气泡的原因是 生成沉淀的原因是 用平衡移动原理解释 答案 1 防止Fe2 被氧化 2 2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 3 隔绝空气 排除氧气对实验的影响 4 Fe2 Fe3 可逆反应 5 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2OFe3 催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热 促进Fe3 的水解平衡正向移动 解析 1 Fe2 易被空气中的O2氧化为Fe3 加入少量铁屑 可防止Fe2 被氧化 2 Cl2可将Fe2 氧化 反应的离子方程式为2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 3 Fe2 易被空气中的O2氧化 加入煤油 覆盖在溶液上面 阻止空气进入溶液干扰实验 4 实验 加入K3 Fe CN 6 溶液 生成蓝色沉淀 说明含有Fe2 实验 和 说明在I 过量的情况下 溶液中仍含有Fe3 证明该反应为可逆反应 5 H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液 溶液变成棕黄色 说明Fe2 被H2O2氧化成Fe3 同时生成的Fe3 对H2O2的分解有催化作用 H2O2分解放热 又对Fe3 的水解起促进作用 易错警示第 5 问若不能挖掘出反应的原理 会对产生气泡的原因及生成沉淀的原因分析不清 知识拓展Fe3 Fe2 的鉴别方法 11 2015课标 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 的工艺流程如图所示 回答下列问题 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 写出两条 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 答案 1 Mg2B2O5 H2O 2H2SO42H3BO3 2MgSO4 2分 提高反应温度 减小铁硼矿粉粒径 2分 2 Fe3O4SiO2和CaSO4 1分 2分 共3分 3 将Fe2 氧化成Fe3 使Fe3 与Al3 形成氢氧化物沉淀而除去 每空1分 共2分 4 七水 硫酸镁 1分 2分 6 2H3BO3B2O3 3H2O B2O3 3Mg2B 3MgO 2分 解析 1 硫酸可与硼酸盐反应制取酸性较弱的硼酸 所以Mg2B2O5 H2O与硫酸反应的化学方程式为Mg2B2O5 H2O 2H2SO42MgSO4 2H3BO3 为提高浸出速率 除适当增加硫酸浓度外 还可采取提高反应温度 减小铁硼矿粉粒径等措施 2 Fe3O4有磁性 可利用其磁性将其从 浸渣 中分离 浸渣 中还剩余的物质是SiO2和Ca SO4 3 净化除杂 需先加H2O2溶液 其作用是把Fe2 氧化为Fe3 然后调节溶液的pH约为5 使Al3 和Fe3 以Al OH 3 Fe OH 3形式沉降而除去 4 粗硼酸 中所含杂质主要是没有除去的易溶性镁盐 故为 七水 硫酸镁 5 硼氢化钠的电子式为 6 利用Mg的还原性制取硼的化学方程式为2H3BO3B2O3 3H2O B2O3 3Mg2B 3MgO 评析本题以制备粗硼酸的工艺流程为背景 突出考查了影响化学反应速率的因素 物质结构和物质的提纯 弱化了计算 拓宽了知识面 12 2016浙江理综 7 6分 下列说法不正确的是 A 储热材料是一类重要的能量存储物质 单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量B Ge 32号元素 的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池C Ba2 浓度较高时危害健康 但BaSO4可服入体内 作为造影剂用于X 射线检查肠胃道疾病D 纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2 Cu2 Cd2 Hg2 等重金属离子 其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 C组教师专用题组 答案DD项 纳米铁粉可与Pb2 Cu2 Cd2 Hg2 等发生置换反应 不是物理吸附 13 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 8H2O15FeSO4 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 K3 Fe 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 101kPa时 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648kJ molC s O2 g CO2 g H 393kJ mol2Fe s 2C s 3O2 g 2FeCO3 s H 1480kJ 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 FeS2Fe 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akg质量分数为b 的硫酸加入到ckg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 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 260kJ mol 5 FeS2 4Li 4e Fe 2Li2S或FeS2 4e Fe 2S2 6 0 0118ab 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 从而使溶液的pH降低 4 由反应 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648kJ mol C s O2 g CO2 g H 393kJ mol 2Fe s 2C s 3O2 g 2FeCO3 s H 1480kJ mol 根据盖斯定律可知 4 2可得 4FeCO3 s O2 g 2Fe2O3 s 4CO2 g H 260kJ mol 5 由电池放电时的总反应4Li FeS2Fe 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H2SO4浸取后滤液中含有n Fe3 mol 6cmol 浸取烧渣中Fe2O3时消耗n H2SO4 n Fe3 6cmol 9cmol 浸取液中加入活化硫铁矿还原Fe3 过程中生成n H2SO4 n Fe3 6cmol 3 43cmol 加入FeCO3调pH时 发生反应 FeCO3 H2SO4FeSO4 H2O CO2 故n FeCO3 n H2SO4 mol 9cmol 3 43cmol 0 102ab 5 57c mol 即m FeCO3 0 102ab 5 57c mol 116g mol 11 8ab 646c g 0 0118ab 0 646c kg 评析本题以化工流程图为载体 充分考查离子方程式的书写 盖斯定律的应用 电极反应式的书写等知识 6 与FeCO3反应的H2SO4有两部分 难度较大 14 2014福建理综 24 15分 铁及其化合物与生产 生活关系密切 1 右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 H2O2Fe2O3 nH2O 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1L密闭容器中加入0 02molFeO s 并通入xmolCO 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 4HNO34NO2 O2 2H2O 4Fe 10HNO34Fe NO3 2 NH4NO3 3H2O 氮氧化物排放少 或其他合理答案 3 4 1 0 05 解析 2 硝酸在受热或光照条件下均易分解 化学方程式为4HNO34NO2 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 10HNO34Fe NO3 2 NH4NO3 3H2O 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 4 1 可列出 三段式 FeO s CO g Fe s CO2 g 起始量 0 02molxmol00变化量 0 02mol 50 0 01mol0 01mol0 01mol平衡量 0 01mol x 0 01 mol0 01mol0 01molK 0 25 得x 0 05 15 2012课标 36 15分 由黄铜矿 主要成分是CuFeS2 炼制精铜的工艺流程示意图如下 铜矿石铜精矿砂冰铜粗铜电解铜 1 在反射炉中 把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000 左右 黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物 且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物 该过程中两个主要反应的化学方程式分别是 反射炉内生成炉渣的主要成分是 2 冰铜 Cu2S和FeS互相熔合而成 含Cu量为20 50 转炉中 将冰铜加熔剂 石英砂 在1200 左右吹入空气进行吹炼 冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O 生成的Cu2O与Cu2S反应 生成含Cu量约为98 5 的粗铜 该过程发生反应的化学方程式分别是 3 粗铜的电解精炼如图所示 在粗铜的电解过程中 粗铜板应是图中电极 填图中的字母 在电极d上发生的电极反应式为 若粗铜中还含有Au Ag Fe 它们在电解槽中的存在形式和位置为 答案 1 2CuFeS2 O2Cu2S 2FeS SO22FeS 3O22FeO 2SO2FeSiO3 2 2Cu2S 3O22Cu2O 2SO22Cu2O Cu2S6Cu SO2 3 cCu2 2e CuAu Ag以单质的形式沉积在c 阳极 下方 Fe以Fe2 的形式进入电解液中 解析 1 由黄铜矿和空气在1000 左右的温度下反应生成Cu和Fe的低价硫化物可写出方程式 2CuFeS2 O2Cu2S 2FeS SO2 再由 部分Fe的硫化物转变为低价氧化物 这一信息写出方程式 2FeS 3O22FeO 2SO2 将炼铁时生成炉渣的反应 CaO SiO2CaSiO3 迁移到本题 不难得出生成炉渣的主要成分为FeSiO3 3 电解精炼铜时 粗铜为阳极 即题图中的c极 d极为阴极 电极反应式为Cu2 2e Cu 粗铜中活泼性比铜弱的Au Ag在阳极溶解时从阳极上脱落下来形成 阳极泥 比铜活泼的杂质Fe以Fe2 的形式进入电解液中 16 2011全国 27 15分 下图中 A B C D E是单质 G H I F是B C D E分别和A形成的二元化合物 已知 反应C GB H能放出大量的热 该反应曾应用于铁轨的焊接 I是一种常见的温室气体 它和E可以发生反应 2E I2F D F中E元素的质量分数为60 回答问题 1 中反应的化学方程式为 2 化合物I的电子式为 它的空间构型是 3 1 6gG溶于盐酸 得到的溶液与铜粉完全反应 计算至少所需铜粉的质量 写出离子方程式和计算过程 4 C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为 反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为 5 E在I中燃烧观察到的现象是 答案 1 2Al Fe2O32Fe Al2O3 2分 2 直线形 2分 3 Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 n Cu n Fe2O3 0 010mol铜粉的质量 64g mol 1 0 010mol 0 64g 5分 4 2Al 2OH 2H2O2Al 3H2 2分 Al CO2 2H2OAl OH 3 HC 注 不要求写OH CO2HC 2分 5 镁条剧烈燃烧 生成白色粉末 反应器内壁附着有黑色的碳 2分 解析 1 由题意和信息 可知 C为Al G为Fe2O3 B为Fe H为Al2O3 则 中反应的化学方程式为2Al Fe2O32Fe Al2O3 2 由 可知 I为CO2 E为Mg F为MgO D为单质C CO2的电子式为 CO2是直线形分子 3 G为Fe2O3 G与盐酸反应的离子方程式为Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Cu与Fe3 反应的离子方程式为Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 则n Cu n Fe2O3 0 010mol 铜粉的质量 64g mol 1 0 010mol 0 64g 4 Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为2Al 2OH 2H2O2Al 3H2 NaAlO2溶液与过量CO2反应的离子方程式为Al CO2 2H2OAl OH 3 HC 5 镁条在CO2中能剧烈燃烧 生成白色粉末 MgO 反应容器内壁附着有黑色的碳 2Mg CO22MgO C 评析本题综合考查了元素化合物的有关推断 物质之间的化学反应 电子式 有关离子方程式的书写 实验现象的描述等知识 较易 只要细心 不难得出正确答案 考点铁及其化合物1 2018北京昌平期末 6 在给定条件下 下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A FeFeCl2Fe OH 2B Cl2Ca ClO 2HClOC SSO2H2SO4D NaNa2ONaOH A组2016 2018年高考模拟 基础题组 三年模拟 答案BA项 铁与氯气在点燃条件下反应只能生成FeCl3 B项 Cl2与氢氧化钙反应能生成Ca ClO 2和CaCl2 Ca ClO 2与CO2反应可以生成HClO C项 SO2与水反应生成H2SO3 D项 金属钠在加热条件下与氧气反应生成Na2O2 2 2018北京东城期末 14 常温时 研究pH对一定浓度FeSO4的稳定性的影响 根据下图分析不合理的是 A pH小于1时 亚铁几乎无损耗 可能的原因是4Fe2 O2 10H2O4Fe OH 3 8H 平衡逆向移动B pH在3 0 5 5之间 pH的变化对FeSO4稳定性影响不大 C pH大于6 5时 亚铁损耗量突变 可能的原因是生成的Fe OH 2更易被氧化D 其他条件相同时 FeSO4溶液中加入少量 NH4 2SO4固体 FeSO4的稳定性减弱 答案DFe2 易与O2反应 反应方程式为4Fe2 O2 10H2O4Fe OH 3 8H pH小于1时 c H 较大 反应向左进行 亚铁几乎无损耗 故A正确 由图可知 pH在3 0 5 5之间 亚铁的损耗量几乎不变 说明pH在3 0 5 5之间 pH变化对FeSO4稳定性影响不大 故B正确 pH大于6 5时 c H 较小 亚铁损耗量突变 可能原因是酸性减弱 亚铁转化为Fe OH 2从而更易被氧化 故C正确 其他条件相同时 FeSO4溶液中加入少量 NH4 2SO4固体 c H 增大 FeSO4的稳定性增强或不变 故D错误 3 2017北京海淀二模 12 向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液 测定混合后溶液pH随混合前溶液中c S c Fe3 变化的曲线如下图所示 实验发现 a点溶液澄清透明 向其中滴加NaOH溶液后 立即产生灰白色沉淀 滴入KSCN溶液显红色 c点和d点溶液中产生红褐色沉淀 无气体逸出 取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象 滴加KSCN溶液显红色 下列分析中合理的是 A 向a点溶液中滴加BaCl2溶液 无明显现象 B b点较a点溶液pH升高的主要原因 2Fe3 S H2O2Fe2 S 2H C c点溶液中发生的主要反应 2Fe3 3S 6H2O2Fe OH 3 3H2SO3D 向d点上层清液中滴加KSCN溶液 溶液变红 再滴加NaOH溶液 红色加深 答案CA项 向a点溶液中加入NaOH溶液后有灰白色沉淀生成 说明a点溶液中含有Fe2 即S和Fe3 发生了氧化还原反应 S被氧化为S S能与BaCl2反应生成白色沉淀BaSO4 B项 a到b点pH升高 若反应生成H 会使pH降低 C项 由 中信息可知 c点溶液中含有Fe3 且有Fe OH 3生成 所以发生的反应为可逆反应 D项 滴加NaOH溶液 溶液中Fe SCN 3浓度降低 红色变浅 4 2018北京海淀二模 27 铅精矿可用于冶炼金属铅 其主要成分为PbS 火法炼铅将铅精矿在空气中焙烧 生成PbO和SO2 1 用铅精矿火法炼铅的反应的化学方程式为 2 火法炼铅的废气中含低浓度SO2 可将废气通入过量氨水中进行处理 反应的离子方程式为 湿法炼铅在制备金属铅的同时 还可制得硫黄 相对于火法炼铅更为环保 湿法炼铅的工艺流程如下 已知 不同温度下PbCl2的溶解度如下表所示 PbCl2为能溶于水的弱电解质 在Cl 浓度较大的溶液中 存在平衡 PbCl2 aq 2Cl aq PbC aq 3 浸取液中FeCl3的作用是 4 操作a为加适量水稀释并冷却 该操作有利于滤液1中PbCl2的析出 分析可能的原因是 5 将溶液3和滤液2分别置于下图所示电解装置的两个极室中 可制取金属铅并使浸取液中的FeCl3再生 溶液3应置于 填 阴极室 或 阳极室 中 简述滤液2电解后再生为FeCl3的原理 若铅精矿的质量为ag 铅浸出率为b 当电解池中通过cmol电子时 金属铅全部析出 铅精矿中PbS的质量分数的计算式为 答案 1 2PbS 3O22PbO 2SO2 2 2NH3 H2O SO22N S H2O 3 使Pb元素由难溶固体PbS转化成溶液中的PbC S元素转化成单质硫成为滤渣 4 加水稀释使PbCl2 aq 2Cl aq PbC aq 平衡向左移动 温度降低PbCl2溶解度减小 5 阴极室 阳极发生电极反应 Fe2 e Fe3 或2Cl 2e Cl2 Cl2 2Fe2 2Fe3 2Cl 文字表述也可 使c Fe3 升高 同时Cl 通过阴离子交换膜向阳极移动 使FeCl3再生 100 解析 1 根据信息判断反应物为PbS和O2 生成物为PbO和SO2 根据氧化还原反应方程式配平方法可得 用铅精矿火法炼铅的反应的化学方程式为2PbS 3O22PbO 2SO2 2 将SO2废气通入过量氨水中生成 NH4 2SO3 离子方程式为2NH3 H2O SO22N S H2O 3 由框图可知 FeCl3能使Pb元素由难溶固体PbS转化成溶液中的PbC 使S元素转化成单质硫成为滤渣 4 加适量水稀释 使PbCl2 aq 2Cl aq PbC aq 平衡向左移动 温度降低 PbCl2的溶解度减小 因此操作a有利于PbCl2的析出 5 由框图和已知 可知 溶液3的主要成分为PbC 电解后生成了Pb 通过化合价的变化判断 PbC发生了还原反应 故溶液3应置于电解池阴极室 滤液2中含有FeCl2 电解池的阳极发生电极反应 Fe2 e Fe3 或2Cl 2e Cl2 Cl2 2Fe2 2Fe3 2Cl 使c Fe3 升高 同时Cl 通过阴离子交换膜向阳极移动 从而实现FeCl3再生 由电解池阴极反应 PbC 2e Pb 4Cl 可知 当电解池中通过cmol电子时 析出的铅的物质的量为c 2mol 由铅原子守恒可知 浸出的n PbS c 2mol 再由铅的浸出率为b和铅精矿质 量为ag可知 铅精矿中PbS的质量分数为 100 5 2018北京房山一模 28 某学习小组探究铁和硝酸银溶液的反应 实验过程如下 1 根据上述实验现象 甲同学认为有Fe2 生成 铁和硝酸银溶液反应的离子方程式是 2 乙同学认为实验中可能生成Fe3 设计并完成如下实验 查阅资料 Ag 与SCN 反应生成白色沉淀AgSCN 乙同学判断有Fe3 理由是 3 乙同学继续探究红色褪去的原因 设计并完成如下实验 实验 的目的是 用平衡移动原理解释实验 中溶液红色褪去的原因 4 丙认为溶液中Fe3 是Fe2 被Ag 氧化所致 按下图连接装置并进行实验 一段时间后取左侧烧杯中溶液加入KSCN溶液 溶液变红 其中X溶液是 由实验得出Ag 和Fe2 反应的离子方程式是 丙同学的实验设计及结论是否合理 请说明理由 答案 1 2Ag FeFe2 2Ag 2 溶液局部变红 3 证明实验 上层清液中存在Ag Fe3 3SCN Fe SCN 3 加入硝酸银后 Ag 与SCN 反应生成白色沉淀AgSCN SCN 浓度降低促使平衡逆向移动 红色褪去 4 Fe NO3 2溶液 Ag Fe2 Ag Fe3 不合理 有可能是空气中的氧气将Fe2 氧化为Fe3 解析 1 铁和硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁和银 反应的离子方程式是2Ag FeFe2 2Ag 2 取少量实验 中上层清液 滴入少量KSCN溶液 溶液局部变红 说明铁和硝酸银反应生成了Fe3 3 实验 的目的是证明实验 上层清液中存在Ag 加入硝酸银溶液后 Ag 与SCN 反应生成白色沉淀AgSCN SCN 浓度降低促使平衡Fe3 3SCN Fe SCN 3逆向移动 红色褪去 4 分析装置图 要证明溶液中Fe3 是Fe2 被Ag 氧化所致 则X溶液应是Fe NO3 2溶液 由实验得出Ag 和Fe2 反应生成Fe3 和Ag 反应的离子方程式是Ag Fe2 Ag Fe3 空气中的氧气有可能将Fe2 氧化为Fe3 故丙同学的实验设计及结论不合理 6 2018北京朝阳期中 19 某兴趣小组研究I2与FeCl2溶液的反应 配制FeCl2溶液 向0 1mol L 1FeCl3溶液中加入足量铁粉 充分振荡 备用 1 FeCl3溶液与铁粉反应的离子方程式是 2 检验FeCl3完全反应的实验方案是 3 设计如下实验 研究I2是否能够氧化FeCl2 实验现象 试管1溶液变红 试管2溶液呈较浅的蓝色 实验结论 I2能够氧化FeCl2 有的同学认为上述实验现象不足以得出上述结论 原因是 欲证实实验结论 再次设计对比实验 实验方案和相应的现象是 4 继续进行实验 针对 中现象 小组同学提出假设 在一定量的KI存在下 CCl4很难萃取上述黄色溶液中的I2 该小组同学设计实验 证实了假设 在下图虚框中 将实验方案补充完整 按试题图示方式呈现 应用化学平衡移动原理 结合离子方程式 解释实验 中溶液红色褪去的原因 答案 1 2Fe3 Fe3Fe2 2 取少量所得溶液 向其中加入KSCN溶液 溶液不变红 3 FeCl2可能被空气中的O2氧化 取1mLFeCl2溶液 滴入8滴蒸馏水 分成两份 其中一份滴加2 3滴KSCN溶液 与试管1对比 观察溶液变红的时间长短和溶液红色的深浅 4 试管1中存在如下平衡体系a Fe SCN 3Fe3 3SCN 加入KI固体后 发生反应b 2Fe3 2I I2 2Fe2 同时 在I 存在下 I2存在形式发生改变 反应b平衡右移 共同促进体系中c Fe3 减小 反应a平衡右移 最终红色褪去 解析 1 FeCl3具有氧化性 铁粉具有还原性 二者反应的离子方程式是2Fe3 Fe3Fe2 2 欲检验FeCl3完全反应只需要证明没有Fe3 即可 实验方案是取少量所得溶液 向其中加入KSCN溶液 溶液不变红 3 由于FeCl2可能被空气中的O2氧化 故不能得出I2能够氧化FeCl2的实验结论 欲证实实验结论 再次设计对比实验 实验方案和相应的现象是取1mLFeCl2溶液 滴入8滴蒸馏水 分成两份 其中一份滴加2 3滴KSCN溶液 与试管1对比 观察溶液变红的时间长短和溶液红色的深浅 7 2018北京西城期末 21 某小组同学进行实验研究FeCl3溶液和Na2S溶液的反应 实验一 已知 FeS Fe2S3均为黑色固体 均能溶于盐酸 H2S气体有臭鸡蛋气味 同学们对黑色沉淀的成分提出两种假设 Fe3 与S2 反应直接生成沉淀Fe2S3 Fe3 被S2 还原 生成沉淀FeS和S 甲同学进行如下实验 根据上述实验现象和资料 甲得出结论 黑色沉淀是Fe2S3 1 0 1mol L 1Na2S溶液的pH为12 5 用离子方程式表示其显碱性的原因 2 乙认为甲的结论不严谨 理由是 3 进一步研究证实 黑色沉淀的主要成分是Fe2S3 Na2S溶液呈碱性 FeCl3溶液与其反应不生成Fe OH 3而生成Fe2S3的可能原因是 实验二 4 进一步实验证实 步骤 中局部产生的少量黑色沉淀是Fe2S3 黑色沉淀溶解的主要原因不是Fe2S3与溶液中Fe3 发生氧化还原反应 步骤 中黑色沉淀溶解的反应的离子方程式是 5 根据以上研究 FeCl3溶液和Na2S溶液反应的产物与有关 答案 1 S2 H2OHS OH 2 黑色沉淀若是FeS和S或Fe2S3 FeS和S的混合物 与稀盐酸反应也有相同现象 3 Fe2S3的溶解度比Fe OH 3小 4 Fe2S3 4H 2Fe2 S 2H2S 5 试剂的相对用量 反应体系的酸碱性 解析 1 Na2S为强碱弱酸盐 水解显碱性 S2 的水解分步进行 且以第一步为主 即S2 H2OHS OH 2 若黑色沉淀是FeS和S或Fe2S3 FeS和S的混合物 与稀盐酸反应也会出现题目中描述的现象 所以甲同学的结论不严谨 3 溶液中存在阴离子OH S2 当Fe3 浓度一定时 先出现Fe2S3沉淀 则原因可能是Fe2S3的溶解度比Fe OH 3小 4 黑色沉淀Fe2S3消失 产生的淡黄色固体为硫单质 同时生成的有臭鸡蛋气味的气体为H2S 根据氧化还原反应规律分析 必有Fe2 生成 题目中已排除Fe2S3直接与溶液中Fe3 反应的可能 结合Fe2S3与盐酸反应的现象可知 沉淀溶解的原因为Fe2S3与H 反应 离子方程式是Fe2S3 4H 2Fe2 S 2H2S 5 对比实验一和实验二可知 FeCl3溶液和Na2S溶液反应的产物与试剂的相对用量和反应体系的酸碱性有关 8 2018北京丰台期末 16 工业上用蚀刻液浸泡铜板可制备印刷电路板 产生的蚀刻废液需要回收利用 1 应用传统蚀刻液 HCl FeCl3 蚀刻铜板主要反应的离子方程式为 该蚀刻液中加入一定量盐酸的目的为 同时提高蚀刻速率 FeCl3型酸性废液处理是利用Fe和Cl2分别作为还原剂和氧化剂 可回收铜并使蚀刻液再生 发生的主要化学反应有 Fe 2Fe3 3Fe2 Fe Cu2 Fe2 Cu 还有 用离子方程式表示 2 应用酸性蚀刻液 HCl H2O2 产生的蚀刻废液处理方法如下 蚀刻铜板主要反应的离子方程式为 回收微米级Cu2O的过程中 加入的试剂A是 填字母 a 铁粉b 葡萄糖 c NaCl固体d 酸性KMnO4溶液 回收Cu2 OH 2CO3的过程中需控制反应的温度 当温度高于80 时 产品颜色发暗 其原因可能是 3 应用碱性蚀刻液 NH3 H2O NH4Cl 蚀刻铜板 会有Cu NH3 4Cl2和水生成 蚀刻铜板主要反应的化学方程式为 4 与常规方法不同 有研究者用HCl CuCl2作蚀刻液 蚀铜结束 会产生大量含Cu 废液 采用如图所示方法 可达到蚀刻液再生 回收金属铜的目的 此法采用掺硼的人造钻石BDD电极 可直接从水中形成一种具有强氧化性的氢氧自由基 HO 进一步反应实现蚀刻液再生 结合化学用语解释CuCl2蚀刻液再生的原理 答案 1 2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 抑制FeCl3水解 Fe 2H Fe2 H2 2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 2 Cu 2H H2O2Cu2 2H2O b 温度高于80 时 Cu2 OH 2CO3易分解生成黑色CuO 3 2Cu 4NH4Cl 4NH3 H2O O22Cu NH3 4Cl2 6H2O 4 在阳极发生反应H2O e HO H H Cu OHCu2 H2O生成Cu2 Cl 通过阴离子交换膜移入阳极区 CuCl2蚀刻液再生 解析 1 Fe3 具有氧化性 蚀刻铜板的主要反应是铁离子将铜氧化 离子方程式为2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 该蚀刻液中加入一定量盐酸的目的为抑制FeCl3水解 同时提高蚀刻速率 分析可知 发生的主要化学反应还有Fe 2H Fe2 H2 和2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 2 H2O2在酸性条件下具有强氧化性 可氧化Cu生成Cu2 离子方程式为Cu 2H H2O2Cu2 2H2O 酸性蚀刻废液中含有Cu2 在碱性条件下生成Cu OH 2 Cu OH 2可与弱还原剂反应生成Cu2O 故选b 回收Cu2 OH 2CO3的过程中需控制反应的温度 当温度高于80 时 Cu2 OH 2CO3易分解生成黑色CuO 导致产品颜色发暗 3 应用碱性蚀刻液 NH3 H2O NH4Cl 蚀刻铜板 会有Cu NH3 4Cl2和水生成 根据氧化还原反应规律可知 反应物中还应有O2 反应的化学方程式为2Cu 4NH4Cl 4NH3 H2O O22Cu NH3 4Cl2 6H2O 9 2017北京东城期末 19 从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养 以FeCl3溶液为实验对象 探究其与碱性物质之间反应的多样性 实验如下 1 中反应的离子方程式是 2 中逸出的无色气体是 从物质类别的角度分析 Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是 写一条 从化合价的角度分 析 Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是 写一条 3 对于 中的实验现象 同学们有诸多猜测 继续进行实验 甲取 中的红棕色溶液少许 滴入少量盐酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀 甲得出结论 FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应 离子方程式是 乙认为甲的实验不严谨 重新设计并进行实验 证实了甲的结论是正确的 其实验方案是 4 受以上实验的启发 同学们对pH 8的1mol LNaF溶液与FeCl3溶液混合时的现象产生了兴趣并进行实验 的实验目的是 为探究 中溶液变无色的原因 进行如下实验 资料显示 FeF3溶液为无色 用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因 5 根据实验 FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与有关 答案 1 3Mg OH 2 2Fe3 2Fe OH 3 胶体 3Mg2 2 CO2都为强碱弱酸盐 都能与强酸反应Na2CO3无还原性 Na2SO3具有较强的还原性 3 2Fe3 S H2O2Fe2 S 2H 取 中的红棕色溶液少许 滴加铁氰化钾溶液 出现蓝色沉淀 4 排除加水稀释对溶液颜色变化的影响 无色溶液中存在平衡 Fe3 3F FeF3 加入NaOH溶液后 Fe3 更易与OH 结合生成难溶的Fe OH 3 5 碱性物质的pH 离子的性质 解析 2 Na2CO3与Na2SO3都为强碱弱酸盐 都能与强酸反应 但Na2CO3中碳元素为最高正价 无还原性 Na2SO3中硫元素为 4价 处于中间价态 具有较强还原性 3 S被Fe3 氧化的离子方程式为2Fe3 S H2O2Fe2 S 2H 反应中Na2SO3过量 甲中的沉淀也可能是BaSO3 故应检验Fe3 是否被还原为Fe2 5 通过实验可以看到 FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与碱性物质的pH及离子的性质有关 10 2016北京丰台一模 28 某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验 实验 将Fe3 转化为Fe2 1 Fe3 与铜粉发生反应的离子方程式为 2 探究白色沉淀产生的原因 请填写实验方案 查阅资料 SCN 的化学性质与I 相似 2Cu2 4I 2CuI I2 Cu2 与SCN 反应的离子方程式为 实验 将Fe2 转化为Fe3 探究上述现象出现的原因 查阅资料 Fe2 NO Fe NO 2 棕色 3 用离子方程式解释NO产生的原因 4 从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析 反应 Fe2 与HNO3反应 反应 Fe2 与NO反应 依据实验现象 甲认为反应 的速率比反应 填 快 或 慢 乙认为反应 是一个不可逆反应 并通过实验证明其猜测正确 乙设计的实验方案是 请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因 5 丙认为若生成的NO与Fe2 不接触 溶液就不会出现棕色 请设计实验方案 并画出实验装置 图 实现Fe2 Fe3 的转化 同时避免出现此异常现象 答案 1 2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 2 0 1取4mL0 2mol LFeSO4溶液 向其中滴加3滴0 1mol LKSCN溶液2Cu2 4SCN 2CuSCN SCN 2 3 3Fe2 4H N3Fe3 NO 2H2O 4 慢 取反应后的黄色溶液于试管中 向其中加入几滴K3 Fe CN 6 溶液 无明显变化 说明反应 是不可逆反应 Fe2 被硝酸氧化为Fe3 导致溶液中Fe2 浓度降低 平衡Fe2 NO Fe NO 2 逆向移动 最终 Fe NO 2 完全转化为Fe3 溶液由棕色变为黄色 5 解析 1 Fe3 与铜粉发生反应生成Cu2 与Fe2 离子方程式为2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 2 由反应2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 可知 实验 所得溶液中Fe2 浓度为0 2mol L Cu2 浓度为0 1mol L 故探究白色沉淀产生的原因时 应分别向4mL0 1mol LCuSO4溶液 4mL0 2mol LFeSO4溶液中滴加3滴0 1mol LKSCN溶液 由信息 可知 Cu2 与SCN 反应的离子方程式为2Cu2 4SCN 2CuSCN SCN 2 3 Fe2 具有还原性 酸性条件下N具有强氧化性 二者发生氧化还原反应可生成NO 离子方程式为3Fe2 4H N3Fe3 NO 2H2O 4 由实验现象可知 反应 的速率比反应 慢 反应中硝酸过量 可通过检验反应后的溶液中是否含有Fe2 来确定该反应是否为可逆反应 5 可利用原电池原理 使NO与Fe2 脱离接触 1 2017北京海淀一模 12 工业上常用铁碳混合物处理含Cu2 废水获得金属铜 当保持铁屑和活性炭总质量不变时 测得废水中Cu2 浓度在不同铁碳质量比 x 条件下随时间变化的曲线如下图所示 下列推论中不合理的是 A 活性炭对Cu2 具有一定的吸附作用B 铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池 铁为负极C 增大铁碳混合物中铁碳比 x 一定会加快废水中Cu2 的去除速率 B组2016 2018年高考模拟 综合题组时间 40分钟分值 80分 一 选择题 每题5分 共5分 D 利用铁碳混合物回收含Cu2 废水中铜的反应原理 Fe Cu2 Fe2 Cu 答案CA项 用纯活性炭处理含Cu2 废水时 废水中Cu2 浓度降低 说明纯活性炭可吸附Cu2 B项 用铁屑和活性炭混合处理废水中的Cu2 时 溶液中形成了若干个微电池 且负极是铁 C项 对比 三条曲线可知 增大铁碳比 废水中Cu2 的去除速率加快 对比 两条曲线可知 增大铁碳比