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1、学案10常见金属元素及其化合物专题4 常见元素及其重要化合物1.了解并能应用常见金属的活动性顺序。2.了解常见金属元素(Na、Al、Fe、Cu)及其重要化合物的主要性质及其应用。3.了解合金的概念及其重要应用。最新考纲展示 基 础 回 扣题型1金属及其化合物的性质应用题型2金属及其化合物的制备 基 础 回 扣1.典型元素及化合物的特征性质典型元素及化合物的特征性质(1)Na、Al、Fe、Cu四种元素的单质中:四种元素的单质中:能能与与水水剧剧烈烈反反应应的的是是_,反反应应的的离离子子方方程程式式:_;能能与与NaOH溶溶液液反反应应的的是是_,反反应应的的离离子子方方程式:程式:_,其中作氧
2、化剂的其中作氧化剂的是是_;Na2Na2H2O=2Na2OHH2Al2Al2OH2H2O=2AlO 3H2H2OCu在在 潮潮 湿湿 的的 空空 气气 中中 被被 腐腐 蚀蚀 的的 化化 学学 方方 程程 式式:_;与氧气反应条件不同,反应产物不同的是与氧气反应条件不同,反应产物不同的是_。(2)上述四种金属的氧化物中:上述四种金属的氧化物中:能用作供氧剂的是能用作供氧剂的是_,写出一个化学方程式:,写出一个化学方程式:_;2CuCO2H2OO2=Cu2(OH)2CO3Na、FeNa2O22Na2O22CO2=2Na2CO3O2(或或2Na2O22H2O=4NaOHO2)既既能能溶溶于于酸酸溶
3、溶液液又又能能溶溶于于强强碱碱溶溶液液的的是是_,离离子子方方程程 式式 分分 别别 为为 _,_;常温下为黑色固体的常温下为黑色固体的是是_。Al2O3Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlO H2OFeO、Fe3O4、CuO(3)上述四种金属的氢氧化物中:上述四种金属的氢氧化物中:易易 在在 空空 气气 中中 被被 氧氧 化化 的的 是是 _,现现 象象_,反反应应的的化化学学方方程程式式为为_;具有两性的是具有两性的是_。白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Al(OH)3(4
4、)上上述述四四种种金金属属形形成成的的阳阳离离子子共共有有_种种,其其中中既既能能表表现现还还原原性性,又又能能表表现现氧氧化化性性的的是是_,检检验验Fe2的方法是的方法是_;其其中中氧氧化化性性最最强强的的是是_,它它腐腐蚀蚀金金属铜的离子方程式为属铜的离子方程式为_。6Fe2、Cu先加先加KSCN溶液不显红色,再加溶液不显红色,再加H2O2溶液溶液Fe32Fe3Cu=2Fe2Cu2变变血红色血红色2.典型元素及其化合物的转化关系典型元素及其化合物的转化关系(1)钠及其化合物间的转化钠及其化合物间的转化关系关系离子方程式离子方程式:化学方程式化学方程式:离子方程式离子方程式:化学方程式化学
5、方程式:2Na2H2O=2Na2OHH2;2Na2O22H2O=4Na4OHO2;2Na2O22CO2=2Na2CO3O2;2NaO2 Na2O2;化学方程式化学方程式:离子方程式:离子方程式:离子方程式离子方程式:化学方程式化学方程式:2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O;2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2。2OHCO2=CO H2O;CO2OH=HCO ;(2)铝及其化合物间的转化铝及其化合物间的转化关系关系离子方程式离子方程式:离子方程式离子方程式:离子方程式离子方程式:离子方程式离子方程式:化学方程式化学方程式:离子方程式离子方程式:2Al(OH)3 Al2O33H2O;2A
6、l2OH2H2O=2AlO 3H2;Al2O32OH=2AlO H2O;Al33AlO 6H2O=4Al(OH)3。AlO CO22H2O=Al(OH)3HCO;Al33NH3H2O=Al(OH)33NH ;(3)铁及其化合物间的转化铁及其化合物间的转化关系关系化学方程式化学方程式:化学方程式化学方程式:化学方程式化学方程式:FeS FeS;2Fe3Cl2 2FeCl3;Fe2O33CO 2Fe3CO2或或Fe2O32Al Al2O32Fe;离子方程式离子方程式:离子方程式离子方程式:化学方程式化学方程式:2Fe2Cl2=2Fe32Cl或或2Fe2H2O22H=2Fe32H2O;2Fe3Fe=
7、3Fe2或或2Fe3Cu=2Fe2Cu2;4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。题型1金属及其化合物的性质应用真题回顾1.(2014北北京京理理综综,7)下下列列金金属属中中,表表面面自自然然形形成成的的氧氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A.KB.NaC.FeD.Al解析金金属属铝铝在在空空气气中中表表面面会会形形成成一一层层致致密密的的氧氧化化膜膜保保护层,防止内层的金属进一步被氧化,护层,防止内层的金属进一步被氧化,D正确正确;K、Na、Fe表表面面形形成成的的氧氧化化膜膜比比较较疏疏松松,不不能能保保护护内内层层金属,金属,A、B、C错
8、误。错误。D2.(2014上上海海,19)下下列列反反应应与与Na2O2SO2 Na2SO4相相比比较,较,Na2O2的作用相同的是的作用相同的是()A.2Na2O22CO2 2Na2CO3O2B.2Na2O22SO3 2Na2SO4O2C.Na2O2H2SO4 Na2SO4H2O2D.3Na2O2Cr2O3 2Na2CrO4Na2O解析Na2O2SO2 Na2SO4反反应应中中Na2O2的的作作用用是是氧化剂,氧化剂,A、B项中项中Na2O2既作氧化剂也作还原剂既作氧化剂也作还原剂;C项项中中Na2O2既既不不是是氧氧化化剂剂也也不不是是还还原原剂剂;D项项中中只只作作氧化剂氧化剂。答案D3
9、.高考真题选项正误判断,正确的打高考真题选项正误判断,正确的打“”“”,错误,错误的的打打“”“”(1)氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂剂 ()(2014江苏,江苏,4B)解析Al(OH)3是是两两性性氢氢氧氧化化物物,表表现现一一定定的的弱弱碱碱性性,可中和胃酸。可中和胃酸。(2)铝罐可久盛食铝罐可久盛食醋醋 ()(2014福建理综,福建理综,6C)解析铝铝是是活活泼泼金金属属,铝铝罐罐表表面面的的氧氧化化膜膜是是两两性性氧氧化化物物,二者均能与醋酸二者均能与醋酸反应反应。(3)FeCl3溶溶液液可可用用于于铜铜质质印印刷刷线线路路板板制制作作,Fe
10、Cl3能能从从含含有有Cu2的溶液中置换出的溶液中置换出铜铜 ()(2014新课标全国卷新课标全国卷,8D)解析 FeCl3溶溶液液溶溶解解铜铜的的离离子子方方程程式式为为2Fe3Cu=Cu22Fe2,Fe3将将Cu氧氧化化为为Cu2,不不是是置置换反应换反应。(4)NaHCO3的热稳定性大于的热稳定性大于Na2CO3()(2012重庆理综,重庆理综,7B)解析NaHCO3受受热热可可生生成成Na2CO3,故故NaHCO3的的热热稳稳定性小于定性小于Na2CO3。(5)将将水水蒸蒸气气通通过过灼灼热热的的铁铁粉粉,出出现现的的现现象象是是粉粉末末变变红红,说明铁与水在高温下发生说明铁与水在高温
11、下发生反应反应 ()(2013广东理综,广东理综,23D)解析铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的Fe3O4和和H2。(6)明矾能水解生成明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水胶体,可用作净水剂剂 ()(2012江苏,江苏,5A)解析明明矾矾水水解解生生成成的的Al(OH)3胶胶体体中中,胶胶粒粒带带正正电电,通通过过电电性性吸吸引引作作用用,破破坏坏了了水水中中胶胶体体杂杂质质的的稳稳定定性性,使使胶胶体体杂杂质质聚聚沉沉,同同时时Al(OH)3还还能能吸吸附附一一些些悬悬浮浮物物,所所以明矾具有净水作用。以明矾具有净水作用。(7)Fe与与S混合加热生成混合
12、加热生成FeS2 ()(2012重庆理综,重庆理综,7A)解析Fe与与S混合加热生成混合加热生成FeS,而不生成,而不生成FeS2。(8)Fe与与稀稀HNO3、稀稀H2SO4反反应应均均有有气气泡泡产产生生,说说明明Fe与两种酸均发生与两种酸均发生置换反应置换反应 ()(2012山东理综,山东理综,12C)解析铁与稀硝酸发生的反应不是置换反应。铁与稀硝酸发生的反应不是置换反应。(9)由由于于Na2CO3可可直直接接和和油油污污反反应应,常常用用热热的的烧烧碱碱溶溶液液洗去洗去油污油污 ()(2014新课标全国卷新课标全国卷,8A改编改编)解析Na2CO3是是纯纯碱碱,水水解解产产生生的的NaO
13、H(烧烧碱碱)能能和和油油脂直接反应脂直接反应。(10)氧化铁能与酸反应,因而可用于制作红色氧化铁能与酸反应,因而可用于制作红色涂料涂料 ()(2014江苏,江苏,4D改编改编)解析氧氧化化铁铁是是红红棕棕色色粉粉末末,可可用用作作红红色色涂涂料料,与与能能和和酸反应没有任何联系。酸反应没有任何联系。易错警示(1)误误认认为为Na在在适适量量氧氧气气中中燃燃烧烧生生成成Na2O,在在过过量量氧氧气气中生成中生成Na2O2。(2)误误认认为为Fe在在少少量量氯氯气气中中燃燃烧烧生生成成FeCl2,在在过过量量氯氯气气中燃烧生成中燃烧生成FeCl3。(3)氧化钠和过氧化钠中阳离子和阴离子数比都是氧
14、化钠和过氧化钠中阳离子和阴离子数比都是21。(4)简简单单类类比比Na2O2与与CO2的的反反应应,书书写写Na2O2与与SO2反反应应的化学方程式。的化学方程式。题型1金属及其化合物的性质应用(5)Al2O3、Al(OH)3溶溶于于大大部部分分酸酸和和强强碱碱溶溶液液,而而不不能能溶溶于于氨水或碳酸。氨水或碳酸。(6)误认为误认为Al与所有的金属氧化物都能发生铝热反应。与所有的金属氧化物都能发生铝热反应。(7)易易忽忽视视Fe(NO3)2溶溶液液酸酸化化后后,Fe2被被氧氧化化为为Fe3,而而NO 被被还原为还原为NO。(8)FeCl3、AlCl3、Fe2(SO4)3、明明矾矾溶溶液液蒸蒸干
15、干、灼灼烧烧后后所所得得固体产物都是氧化物固体产物都是氧化物。对点模拟1.下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A.氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3 3NH3H2O=Al(OH)33NHB.存在于污水中的重金属离子,常用投加明矾等电解质的存在于污水中的重金属离子,常用投加明矾等电解质的方方 法法进行处理进行处理C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH 溶液溶液D.依据铝热反应原理,能发生反应依据铝热反应原理,能发生反应2Al3MgO 3Mg Al2O3题型1金属及其化合物的性质应用解析B
16、项项中中明明矾矾只只能能使使污污水水中中的的悬悬浮浮物物沉沉降降,不不能能除除去重金属离子去重金属离子;C项中项中Mg不能溶于不能溶于NaOH溶液溶液;D项项中中Mg的的金金属属性性比比Al强强,故故Al与与MgO不不能能发发生生铝铝热热反应反应。答案A2.下列有关铜及其化合物的说法中正确的是下列有关铜及其化合物的说法中正确的是()A.氧化铜可以作氯酸钾分解的催化剂氧化铜可以作氯酸钾分解的催化剂B.铜器表面的铜绿可以用稀硝酸洗涤铜器表面的铜绿可以用稀硝酸洗涤C.硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合会生成氢氧化铜、硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合会生成氢氧化铜、硫酸硫酸 钠钠、二氧化碳、二氧化碳D.铜像用银底垫
17、比用铁底垫好,银不易与空气中的铜像用银底垫比用铁底垫好,银不易与空气中的氧气氧气 反应反应解析过过渡渡金金属属氧氧化化物物如如氧氧化化铜铜、二二氧氧化化锰锰等等可可以以作作氯氯酸钾分解的催化剂,酸钾分解的催化剂,A选项正确;选项正确;硝硝酸酸能能溶溶解解铜铜,不不能能用用硝硝酸酸洗洗涤涤铜铜绿绿,应应用用盐盐酸酸或或稀稀硫硫酸洗涤铜绿,酸洗涤铜绿,B选项错误;选项错误;硫硫酸酸铜铜溶溶液液与与碳碳酸酸钠钠溶溶液液混混合合会会生生成成碱碱式式碳碳酸酸铜铜沉沉淀淀,C选项错误;选项错误;银银没没有有铜铜活活泼泼,银银与与铜铜在在潮潮湿湿的的空空气气中中构构成成原原电电池池,铜铜为为负负极极,银银为
18、为正正极极,加加快快了了铜铜的的电电化化学学腐腐蚀蚀;而而铁铁比比铜铜活活泼泼,铁铁与与铜铜构构成成原原电电池池,铁铁为为负负极极,铜铜为为正正极极,能能保保护铜像,护铜像,D选项错误选项错误。答案A3.金金属属离离子子和和硫硫离离子子在在水水溶溶液液中中的的反反应应比比较较复复杂杂,其其产产物物与与离离子子的的水水解解、金金属属硫硫化化物物的的溶溶解解度度、离离子子的的氧氧化化性性或或还还原原性性等等因因素素有有关关。经经过过查查阅阅资资料料可可知知,CuS在在水水中中的的溶溶解解度度很很小小,在在稀稀酸酸溶溶液液中中也也不不溶溶解解;Fe2S3在在水水中中的的溶溶解解度度更更小小,但但却却
19、能能溶溶于于稀稀酸酸。下下列有关说法正确的是列有关说法正确的是()A.Cu2和和S2在水溶液中反应的产物是在水溶液中反应的产物是CuSB.NH 和和S2在水溶液中发生相互促进的水解反应,所以不在水溶液中发生相互促进的水解反应,所以不存在存在 (NH4)2S的水溶液的水溶液C.Fe3和和S2在酸性溶液中反应的产物只可能是在酸性溶液中反应的产物只可能是Fe2、SD.Fe3的氧化性比的氧化性比Cu2的的弱弱Fe3可可以以把把Cu氧氧化化成成Cu2,Fe3的的氧氧化化性性比比Cu2的的强强,D选项错误。选项错误。答案A解析根根据据题题目目提提供供的的信信息息可可知知CuS在在水水中中的的溶溶解解度度很
20、很小小,在在稀稀酸酸溶溶液液中中也也不不溶溶解解,知知Cu2和和S2在在水水溶溶液液中中反应生成反应生成CuS,所以选项,所以选项A正确正确;选选项项B中中由由于于NH 和和S2发发生生双双水水解解反反应应,水水解解得得到到的的一一水水合合氨氨和和硫硫化化氢氢在在水水中中的的溶溶解解度度较较大大,所所以以存存在在硫硫化化铵铵的水溶液的水溶液;C选项中当选项中当S2过量时还可生成过量时还可生成H2S;4.下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A.将将Na2O2投入投入NH4Cl溶液中只可能生成一种气体溶液中只可能生成一种气体B.铁分别与稀盐酸和硫反应,产物中铁元素的铁分别与稀盐酸和硫反应,产物
21、中铁元素的化合价化合价 相同相同C.向饱和向饱和ZnS溶液中加入溶液中加入Na2S有沉淀析出,但有沉淀析出,但Ksp(ZnS)不变不变D.制备制备AlCl3不能采用将溶液直接蒸干的不能采用将溶液直接蒸干的方法方法解析A项中可能产生项中可能产生O2和和NH3;B项中项中Fe与与H、S、Cu2等弱氧化剂均生成等弱氧化剂均生成2价铁价铁;C项中项中Ksp(ZnS)只与温度有关只与温度有关;D项中项中AlCl3溶液直接蒸干得到溶液直接蒸干得到Al(OH)3或或Al2O3。答案A5.部部分分被被氧氧化化的的FeCu合合金金样样品品(氧氧化化产产物物为为Fe2O3、CuO)共共5.76 g,经如下处理:,
22、经如下处理:样品样品 标准状况下标准状况下V mL气体气体 滤渣滤渣3.2 g 滤液滤液A(不含不含Cu2)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.滤液滤液A中的阳离子为中的阳离子为Fe2、Fe3、HB.样品中铁元素的质量为样品中铁元素的质量为2.24 gC.样品中样品中CuO的质量为的质量为3.52 gD.V896 mL解析根据题意,根据题意,3.2 g滤渣一定是铜,而铜与滤渣一定是铜,而铜与Fe3不共不共存,存,A错误错误;最后最后的的3.2 g固体为固体为Fe2O3,其中铁元素的质量为,其中铁元素的质量为2.24 g,B正确正确;样品样品中铜元素和氧元素共中铜元素和氧元素共5.76 g2
23、.24 g3.52 g,C正确正确;2.24 g铁元素不可能全是单质,故标准状况下生成的铁元素不可能全是单质,故标准状况下生成的H2的体积小于的体积小于896 mL,D错误错误。答案BC题型2金属及其化合物的制备真题回顾1.2013山山东东理理综综,28(1)由由下下列列物物质质冶冶炼炼相相应应金金属属时时采用电解法的是采用电解法的是_。a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3解析Na、K、Mg、Al等等活活泼泼金金属属的的冶冶炼炼均均采采用用电电解解法,法,Fe、Cu的冶炼采用热还原法。的冶炼采用热还原法。bd2.2013山山东东理理综综,30(2)TiO2既既是是制制备备其其他
24、他含含钛钛化化合合物物的的原料,又是一种性能优异的白色颜料。原料,又是一种性能优异的白色颜料。工工业业上上由由钛钛铁铁矿矿(FeTiO3)(含含Fe2O3、SiO2等等杂杂质质)制制备备TiO2的有关反应包括:的有关反应包括:酸酸 溶溶 FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l)水解水解 TiOSO4(aq)2H2O(l)H2TiO3(s)H2SO4(aq)简要工艺流程如下简要工艺流程如下:试试剂剂A为为_。钛钛液液需需冷冷却却至至70 左左右右,若若温温度过高会导致产品度过高会导致产品TiO2收率降低,原因收率降低,原因是是_。解析加加入入H
25、2SO4,除除发发生生FeTiO3酸酸溶溶外外,还还发发生生反反应应Fe2O36H=2Fe33H2O,为为了了使使Fe3转转化化成成Fe2,所所以以应应加加入入Fe粉粉(A),钛钛液液中中含含有有FeSO4和和TiOSO4,考考虑虑到到温温度度越越高高,TiOSO4的的水水解解程程度度越越大大,造造成成TiOSO4提前水解生成提前水解生成H2TiO3沉淀,在过滤时,造成钛损失。沉淀,在过滤时,造成钛损失。答案Fe温温度度过过高高会会导导致致TiOSO4提提前前水水解解,产产生生H2TiO3沉淀沉淀取取少少量量酸酸洗洗后后的的H2TiO3,加加入入盐盐酸酸并并振振荡荡,滴滴加加KSCN溶溶液液后
26、后无无明明显显现现象象,再再加加H2O2后后出出现现微微红红色色,说说明明H2TiO3中中存存在在的的杂杂质质离离子子是是_。这这种种H2TiO3即即使使用用水水充充分分洗洗涤涤,煅煅烧烧后获得的后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是也会发黄,发黄的杂质是_(填化学式填化学式)。解析由由于于Fe2不不可可能能全全部部结结晶晶生生成成绿绿矾矾,造造成成H2TiO3中中含含Fe2,滴滴入入H2O2发发生生反反应应2Fe22HH2O2=2Fe32H2O,所所以以当当加加入入KSCN后后,显显红红色色,由由于于在在H2TiO3中中含含Fe2,所以煅烧后会发生反应生成,所以煅烧后会发生反应生成Fe2O3
27、,造成,造成TiO2发黄发黄。Fe2Fe2O3规律方法从从资资源源中中获获取取无无机机物物,往往往往需需要要富富集集、除除杂杂、物物质质间间的的转化等多步反应才能完成。转化等多步反应才能完成。(1)这这类类试试题题一一般般是是解解析析已已知知的的生生产产过过程程,重重点点是是分分析析每每一一步步加加入入的的物物质质是是什什么么、出出来来的的物物质质是是什什么么,发发生生了了什什么样的变化。么样的变化。题型2金属及其化合物的制备(2)涉及涉及Fe元素的除去步骤一般为元素的除去步骤一般为溶液含溶液含(Fe2、Fe3)使使铁铁元元素素转转化化为为氢氢氧氧化化铁铁沉沉淀淀,氧氧化化剂剂可可选选择择H2
28、O2、Cl2等等,沉沉淀淀剂剂的的选选择要考虑不引入新的杂质。择要考虑不引入新的杂质。(3)涉及铝元素的分离,需要应用:涉及铝元素的分离,需要应用:Al(OH)3、Al2O3AlO2Al(OH)3Al3Al(OH)3(4)从从溶溶液液中中获获取取晶晶体体时时,要要充充分分考考虑虑水水解解、氧氧化化等等因因素素的影响。的影响。对点模拟(一一)金属冶炼金属冶炼1.下列制备金属单质的方法或原理正确的是下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A.在高温条件下,用在高温条件下,用H2还原还原MgO制备单质制备单质MgB.在通电条件下,电解熔融在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质制备单质AlC.在通电
29、条件下,电解饱和食盐水制备单质在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质NaD.加强热,使加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质在高温条件下分解制备单质Cu题型2金属及其化合物的制备B2.铝铝用用途途广广泛泛,用用铝铝土土矿矿(主主要要成成分分为为Al2O3nH2O、少少量量SiO2和和Fe2O3)制取制取Al有如下途径有如下途径:(1)滤滤液液A可可用用于于净净水水,其其净净水水原原理理用用离离子子方方程程式式表表示示为为_。(2)灼烧时盛放药品的仪器名称是灼烧时盛放药品的仪器名称是_。(3)步骤步骤中发生反应的化学方程式中发生反应的化学方程式是是_。Al33H2O Al(OH)3(胶体胶体)3
30、H、Fe33H2O Fe(OH)3(胶体胶体)3H坩埚坩埚2Al2O3(熔融熔融)4Al3O2(4)步步 骤骤 中中 生生 成成 固固 体体 C反反 应应 的的 离离 子子 方方 程程 式式 为为_。(5)取取滤滤液液B 100 mL,加加入入1 molL1盐盐酸酸200 mL,沉沉淀淀量量达达到到最最大大且且质质量量为为11.7 g。则则滤滤液液B中中c(AlO )_,c(Na)_(填填“”、“”或或“3.菱菱锰锰矿矿的的主主要要成成分分是是MnCO3(含含有有少少量量FeS2、Al2O3),以菱锰矿为原料制备锰单质的流程如下所示:以菱锰矿为原料制备锰单质的流程如下所示:请回答下列问题:请回
31、答下列问题:(1)菱锰矿在浸取前需要粉碎,其目的菱锰矿在浸取前需要粉碎,其目的是是_。解析矿矿石石粉粉碎碎可可增增大大固固体体与与液液体体、固固体体与与气气体体的的接接触触面积,可从影响化学反应速率因素的角度进行分析。面积,可从影响化学反应速率因素的角度进行分析。答案增大接触面积,便于浆化,提高浸出率增大接触面积,便于浆化,提高浸出率(2)用用 稀稀 硫硫 酸酸 浸浸 取取 时时,主主 要要 反反 应应 的的 离离 子子 方方 程程 式式 为为_;加加入入二二氧氧化锰时被氧化的物质是化锰时被氧化的物质是_(填化学式填化学式)。解析FeS2中中的的2价价铁铁及及1价价硫硫都都具具有有还还原原性性
32、,均均可可被被MnO2氧化氧化。MnCO32H=Mn2CO2H2OFeS2(3)已已知知Fe、Al、Mn的的氢氢氧氧化化物物开开始始沉沉淀淀及及沉沉淀淀完完全全时时的的pH如如表表所所示示,则则加加氨氨水水沉沉淀淀时时应应控控制制溶溶液液的的pH范范围围为为_。此此时时得得到到的的沉沉淀淀是是_、_(填化学式填化学式)。氢氧化物氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀开始沉淀pH1.84.18.3完全沉淀完全沉淀pH3.25.09.8解析根根据据几几种种离离子子沉沉淀淀的的pH,控控制制溶溶液液的的酸酸碱碱性性使使氢氢氧氧化化铝铝完完全全沉沉淀淀(氢氢氧氧化化铁铁已已完完全全
33、沉沉淀淀),氢氢氧氧化化锰锰没没有开始沉淀。有开始沉淀。答案5.0pH8.3Al(OH)3Fe(OH)3(4)电电 解解 硫硫 酸酸 锰锰 溶溶 液液 时时,阴阴 极极 的的 电电 极极 反反 应应 式式 为为_。用用酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液检检验验Mn2,产生黑色沉淀,该反应的离子方程式为产生黑色沉淀,该反应的离子方程式为_。解析电电解解硫硫酸酸锰锰溶溶液液时时,阴阴极极上上锰锰离离子子发发生生还还原原反反应应生成锰单质。高锰酸钾将锰离子氧化成二氧化锰生成锰单质。高锰酸钾将锰离子氧化成二氧化锰。Mn22e=Mn2MnO 3Mn22H2O=5MnO24H(二二)实用金属化合物的制备实用
34、金属化合物的制备4.化化工工生生产产中中常常利利用用硫硫酸酸厂厂煅煅烧烧黄黄铁铁矿矿石石的的烧烧渣渣(主主要要成成分分为为铁铁的的氧氧化化物物及及少少量量FeS、SiO2等等)来来制制备备聚聚铁铁(碱碱式式硫硫酸铁的聚合物酸铁的聚合物)和绿矾和绿矾(FeSO47H2O),过程如下:,过程如下:(1)将将过过程程中中产产生生的的气气体体通通入入下下列列溶溶液液中中,溶溶液液会会褪褪色色的的是是_(填选项序号填选项序号)。a.品红溶液品红溶液 b.紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液c.酸性酸性KMnO4溶液溶液 d.溴水溴水解析由由题题中中信信息息可可知知,过过程程向向烧烧渣渣中中加加稀稀硫硫酸酸并并同同时
35、时通通入入氧氧气气,铁铁的的氧氧化化物物、硫硫化化亚亚铁铁均均会会溶溶解解,生生成成硫硫酸酸铁铁、单单质质硫硫和和水水,所所以以溶溶液液X是是硫硫酸酸铁铁溶溶液液,过过程程灼灼烧烧固固体体,其其中中的的硫硫被被氧氧化化为为二氧化硫。二氧化硫。(1)二氧化硫能分别使品红溶液、酸性二氧化硫能分别使品红溶液、酸性KMnO4溶液和溴水褪色溶液和溴水褪色。acd(2)过过程程中中,FeS和和O2、H2SO4反反应应的的离离子子方方程程式式为为_。解析过过程程中中,FeS和和O2、H2SO4反反应应的的离离子子方方程程式式4FeS3O212H=4Fe36H2O4S。4FeS3O212H=4Fe36H2O4
36、S(3)过过程程中中,需需加加入入的的物物质质是是_;反反应应的的化化学学方方程程式式为为_。用用溶溶液液Y制制绿绿矾矾时时,可可取取少少量量Y溶溶液液于于试试管管中中,向向试试管管内内加加入入少少量量的的_溶溶液液,观观察察溶溶液液是是否否变变为为_色色,以以验验证其中是否含有证其中是否含有Fe3。解析由由产产物物绿绿矾矾逆逆推推可可知知过过程程就就是是将将硫硫酸酸铁铁转转化化为为硫硫酸酸亚亚铁铁的的过过程程,应应加加入入铁铁粉粉还还原原硫硫酸酸铁铁,有有关关反反应应的的化化学学方方程程式式为为Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4。验验证证硫硫酸酸亚亚铁铁溶溶液液中中是是否否含含有有Fe3,
37、可可用用含含SCN的的溶溶液液检检验验,若若溶溶液液变变为为血血红红色色,证证明明溶溶液液中中含含有有Fe3,若若溶溶液液不不变变色色,证明溶液中不含证明溶液中不含Fe3。答案Fe(或或铁铁)Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4硫硫氰氰化化钾钾(或或其其他合理他合理答案答案)血红血红(4)在实验室里,完成过程在实验室里,完成过程中的中的_(填填操操作作名名称称),需需要要使使用用酒酒精精灯灯、三三脚脚架架、坩坩埚埚钳钳等等,还需要的玻璃仪器有还需要的玻璃仪器有_。解析由由硫硫酸酸亚亚铁铁溶溶液液制制绿绿矾矾,应应使使用用蒸蒸发发浓浓缩缩、冷冷却却结结晶晶的的方方法法,需需要要使使用用酒酒精精灯
38、灯、三三脚脚架架、蒸蒸发发皿皿、玻玻璃璃棒等棒等。蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶蒸发皿、玻璃棒蒸发皿、玻璃棒(5)过过程程调调节节pH,最最好好选选用用下下列列试试剂剂中中的的_(填填选项序号选项序号)。a.稀稀硫酸硫酸b.CaCO3c.NaOH溶液溶液 d.Fe2O3解析过过程程实实质质上上是是要要提提高高溶溶液液的的pH,中中和和多多余余的的硫硫酸,以生成聚铁胶体,最好选用酸,以生成聚铁胶体,最好选用NaOH溶液溶液。c(6)过过程程中中,将将溶溶液液Z加加热热到到7080,目目的的是是_。解析过过程程中中,将将硫硫酸酸铁铁溶溶液液加加热热到到7080,目目的的是促进是促进Fe3的水
39、解的水解。促进促进Fe3的水解的水解5.(1)实实验验室室用用锌锌片片和和稀稀硫硫酸酸反反应应制制取取氢氢气气,并并验验证证氢氢气气的还原性及回收硫酸锌晶体。的还原性及回收硫酸锌晶体。各各仪仪器器的的连连接接顺顺序序为为_,装装置置E中中盛盛放放的的试试剂为剂为_,装置,装置C的作用的作用是是_。锌锌与与硫硫酸酸反反应应制制取取氢氢气气后后的的剩剩余余废废液液中中,常常含含有有少少量量剩剩余余的的硫硫酸酸,欲欲除除去去多多余余的的硫硫酸酸并并回回收收硫硫酸酸锌锌晶晶体体,请请从从BaCl2溶溶液液、Zn粉粉、NaOH溶溶液液三三种种试试剂剂中中选选用用一一种种试剂除杂并简述回收硫酸锌晶体的实验
40、试剂除杂并简述回收硫酸锌晶体的实验过程过程_。解析装装置置A中中锌锌片片与与稀稀硫硫酸酸反反应应产产生生H2,然然后后将将H2通通过过装装置置D进进行行干干燥燥,再再通通过过装装置置B与与CuO反反应应,然然后后通通过过装装有有无无水水CuSO4粉粉末末的的装装置置E,检检验验生生成成的的水水,最最后后接接装装置置C,防防止止空空气气中中的的水水蒸蒸气气进进入入装装置置E。向向废废液液中中加加入入足足量量锌锌粉粉除除去去剩剩余余的的硫硫酸酸,过过滤滤除除去去多多余余的的锌锌,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,即可得到硫酸锌晶体。将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,即可得到硫酸锌晶体。答案ADBEC无无水水硫硫酸
41、酸铜铜防防止止空空气气中中的的水水进进入入装装置置,干干扰扰H2氧氧化化产产物物的的检检验验向向废废液液中中加加入入足足量量的的锌锌粉粉,充充分分反反应应后后过过滤滤,将将滤滤液液蒸蒸发发浓浓缩缩、冷冷却却结结晶晶,即即可得到较纯净的硫酸锌晶体可得到较纯净的硫酸锌晶体(2)工工业业上上由由锌锌白白矿矿(主主要要成成分分是是ZnO,还还含含有有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质等杂质)制备制备ZnSO47H2O的流程如下的流程如下。已已知知:常常温温下下,溶溶液液中中的的Fe3、Zn2、Fe2以以氢氢氧氧化化物形式完全沉淀的物形式完全沉淀的pH分别为分别为3.7、6.5、9.7。为为 了了 提提
42、 高高 酸酸 浸浸 效效 率率,可可 以以 采采 取取 的的 措措 施施 有有_(写写出两条即可出两条即可)。解析根根据据影影响响化化学学反反应应速速率率的的因因素素,将将矿矿石石粉粉碎碎,适适当当增增大大硫硫酸酸浓浓度度、加加热热升升高高温温度度、边边加加硫硫酸酸边边搅搅拌拌或或增增加浸出时间等,都可以提高酸浸效率。加浸出时间等,都可以提高酸浸效率。将矿石粉碎;提高浸取温度;适当增加硫酸的浓度将矿石粉碎;提高浸取温度;适当增加硫酸的浓度加入适量锌粉的作用为加入适量锌粉的作用为_。解析加加入入适适量量锌锌粉粉的的作作用用是是除除去去Cu2,同同时时将将Fe3转转化为化为Fe2。除去除去Cu2同
43、时将同时将Fe3转化转化为为Fe2氧氧 化化 过过 程程 中中 H2O2发发 生生 反反 应应 的的 离离 子子 方方 程程 式式 为为_。解析加加入入双双氧氧水水的的目目的的是是将将Fe2氧氧化化为为Fe3,根根据据得得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式。失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式。H2O22Fe22H=2Fe32H2O由由滤滤液液得得到到ZnSO47H2O的的操操作作依依次次为为_、_、过滤、洗涤、干燥。、过滤、洗涤、干燥。解析由由滤滤液液得得到到晶晶体体的的实实验验操操作作为为蒸蒸发发浓浓缩缩、冷冷却却结结晶、过滤、洗涤、干燥。晶、过滤、洗涤、干燥。蒸发浓缩蒸发浓缩冷却结晶冷却结晶