下载文档原格式
第8讲铁及其重要化合物复习目标1．掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。
2.了解铁及其化合物的制备方法。
3.掌握铁及其化合物的转化关系及应用。
4.理解化工流程及实验室中实现铁及其化合物的转化原理和条件分析。
考点一铁的单质、氧化物、氢氧化物必备知识整理1.单质铁(1)位置与物理性质(2)化学性质铁元素性质活泼，有较强的________，主要化合价为________、________价。
①与非金属单质的反应(写化学方程式)②与水的反应(写化学方程式)常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：________________________________________________________________________。
③与酸的反应(写离子方程式)④与某些盐溶液的反应(写离子方程式)微点拨(1)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(2)铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，阻止了内层铁的继续反应，化学上称之为钝化，属于化学变化。
(1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时，发生氧化还原反应，Fe2＋被HNO3氧化生成Fe3＋。
(2)Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe3＋被I－还原生成Fe2＋。
[正误判断](1)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同()(2)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应()(3)铁的化学性质较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在()(4)根据铁与Cl2、S反应的条件及产物中铁元素的化合价可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱()(5)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料()(6)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，可表示为FeO ·Fe2O3，因而Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物()(7)既可通过复分解反应，又可通过化合反应制取Fe(OH)3()(8)饱和FeCl3溶液为红褐色，Fe(OH)2为灰绿色()对点题组训练题组一铁及其重要化合物1．下列物质的性质描述正确的是()A．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3B．Fe高温下与水蒸气反应，生成Fe(OH)2和H2C.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3杂质，可以在溶液加过量的铁粉、再过滤D．硫酸铜溶液中加少量的铁粉反应的离子方程式：3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu2．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。
2023届高考化学一轮训练专题——元素或物质推断题1．（2022·河南郑州·一模）Q、W、X、Y、Z 是位于不同主族的五种短周期元素，其原子序数依次增大。
①W 的氢化物与W 最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。
①X、Y、Z 的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。
①常温下，Q 的最高价气态氧化物与化合物X2O2发生反应生成盐乙。
请回答下列各题:(1)甲的水溶液呈酸性，用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)①中反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n－+M2++H+→Z－+M4+ + H2O(M 为金属元素，方程式未配平)由上述信息可推测Z 在周期表中位置为____________________________________________________________________________________。
(4)Y 形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸，同时生成NO。
写出此反应的离子方秳式_____________________________。
2．（2022·上海杨浦·一模）科学家合成了一种新化合物(如图所示)，其中X、Y是第三周期的非金属元素，各原子均满足8电子稳定结构。
完成下列填空：(1)硅原子最外电子层有________种运动状态不同的电子，占据______个轨道。
(2)由题意可推知Y是Cl，推得此结论的依据是__________________。
X和Si之间共用电子对偏离________。
(3)SiCl4和CCl4分子空间结构相同，则SiCl4中键角是_________。
第14讲 侯氏制碱法与Na 2CO 3含量的测定[复习目标] 1.了解侯氏制碱法的原理。
2.掌握Na 2CO 3含量的测定方法。
考点一 侯氏制碱法1．制备原料食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2，CO ＋H 2O(g)=====高温CO 2＋H 2。
2．工艺流程3．反应原理(1)产生NaHCO 3的反应：NH 3＋NaCl ＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
(2)产生Na 2CO 3的反应：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑。
4．绿色思想 循环使用的物质为CO 2、NaCl 。
1．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO 3的部分装置。
(1)实验时向饱和食盐水中通入CO 2、NH 3的先后顺序是________________________。
(2)a 通入__________，然后b 通入__________，简述理由：____________________。
(3)c 中放蘸有稀硫酸的脱脂棉，作用是______________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 (1)先通入NH 3，然后通入CO 2(2)NH 3 CO 2 由于CO 2在水中的溶解度比较小，而NH 3极易溶于水，为防止倒吸，通入NH 3的导气管的末端不能伸入到溶液中，为增加二氧化碳的吸收率，通入CO 2的导气管的末端应插入液面以下(3)吸收氨气尾气，防止污染空气2．我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：(1)分别写出沉淀池、煅烧炉中发生反应的化学方程式。
(2)写出上述流程中X 物质的分子式。
(3)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。
专题四金属元素及其化合物请同学们根据老师阅卷需要把选择题的答案填入答题栏中。
一、单项选择题(本大题共7小题，共42分。
每小题只有1个选项符合题目要求)1. 下列说法正确的是 ( )A. Na2O2可作为潜艇工作人员的供氧剂B. 常温下，铝箔放在浓硝酸中生成H2C. 水蒸气通过炽热的铁，生成Fe(OH)3和H2D. 用新制的Cu(OH)2检验尿糖，Cu(OH)2是还原剂2. (2014·新课标全国卷) 化学与社会、生活密切相关。
对下列现象或事实的解释正确的是( )3. (2014·江苏卷) 下列物质性质与应用对应关系正确的是 ( )A. 晶体硅熔点高、硬度大，可用于制作半导体材料B. 氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂C. 漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张D. 氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料4. 下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是 ( )A. Na→NaOH→Na2CO3→NaClB. Mg→MgCl2→MgCO3→Mg(OH)2C. Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3D. Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O35. 下列实验均发生了化学反应:①将铁钉放入CuSO4溶液中;②向FeSO4溶液中滴加浓硝酸;③将铜丝放入FeCl3溶液中。
下列判断中，正确的是 ( )A. 上述实验证明了氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+B. 上述实验证明了Fe2+既有氧化性又有还原性C. 实验①、③中的化学反应都是置换反应D. 向三个实验后的溶液中加入足量NaOH溶液，最终都有Fe(OH)3生成6. 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是 ( )7. 向四支试管中分别加入少量不同的溶液进行如下操作，结论不正确的是 ( )二、非选择题(本大题共4小题，共58分)8. 请根据要求填空:(1) 下面是一种常见药品说明书的部分内容，请将其补充完整。
【药品名称】碳酸氢钠。
【其他名称】酸性碳酸钠、。
【功效主治】适用于胃酸过多、消化不良及碱化尿液等;静脉给药用于酸中毒;外用滴耳软化耵聍。
【不良反应】对胃溃疡的病人，中和胃酸时产生的气体会刺激溃疡面，甚至有胃穿孔的危险。
其中的化学原理是(用离子方程式表示) 。
(2) 胃舒平(复方氢氧化铝)也可以治疗胃酸过多，所依据的反应原理是(用离子方程式表示) 。
氢氧化铝跟氢氧化钠溶液反应的离子方程式是。
(3) 铝热反应常用来在野外焊接钢轨，请用化学方程式表示该过程: 。
某同学对“铝热反应”进行研究，他查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下:物质Al Al2O3 Fe Fe2O3熔点/℃660 2 054 1 535 1 462沸点/℃ 2 467 2 980 2 750 —该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。
这种推测有一定的道理，理由是。
9. 某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。
其实验方案如右图:(1) 合金→滤液A的离子方程式为。
(2) 由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条，你认为合理的是，理由是。
(3) 途径Ⅱ的离子方程式为。
(4) 写出用滤渣F制备胆矾晶体的有关化学方程式(要求制备过程中不产生污染气体): 。
10. 铁是最常见金属之一，请回答下列问题:(1) 生铁中含有一种铁碳化合物(Fe3C)，在足量的空气中煅烧，生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式是，上述反应生成的磁性固体物质和过量硝酸反应，所生成的盐的化学式是。
(2) 某溶液含有 Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并把灼烧后的固体投入过量的盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的金属阳离子有。
(3) 硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸，实验室用硫酸厂的烧渣(主要成分是Fe2O3及少量的FeS和SiO2)制备绿矾。
利用烧渣制备绿矾的流程如下:①烧渣溶于稀酸过程中，有少量硫单质生成，写出离子方程式(只写生成S的反应式，其他反应无需写出): 。
②向溶液X中加入足量铁屑的目的是。
③可用酸性高锰酸钾滴定法测定绿矾产品的FeSO4含量，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是。
④溶液Y经操作Ⅰ、Ⅱ可得绿矾晶体，则操作Ⅰ是，操作Ⅱ是。
11. 银铜合金广泛用于航空工业。
从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃。
(1) 电解精炼银时，阴极反应式为;滤渣A与稀硝酸反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为。
(2) 固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH 过量，则因过量引起的反应的离子方程式为。
(3) 完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: CuO+ Al2O3CuAlO2+ ↑。
(4) CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是、洗涤和干燥。
专题四金属元素及其化合物1. A 【解析】常温下,铝箔放在浓硝酸中会钝化,B项错误;水蒸气通过炽热的铁,生成Fe3O4和H2,C项错误;用新制的Cu(OH)2检验尿糖,Cu(OH)2是氧化剂,D项错误。
2. B 【解析】在加热、碱性环境下,油污能够彻底水解,A项错误;Na2O2可与CO2反应生成Na2CO3 和O2,B项正确;在常温下铝遇到浓硫酸表面钝化,C项错误;FeCl3与Cu的反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,但FeCl3溶液不能将Cu2+还原为Cu,D项错误。
3. B 【解析】晶体硅用作半导体材料是因为其导电性介于导体和半导体之间,与其熔点高、硬度大的性质无关,A项错误;胃酸的主要成分是盐酸,能被氢氧化铝中和,B项正确;漂白粉漂白纸张是利用了其漂白性,而不是其不稳定性,C项错误;氧化铁用作红色涂料是利用了其颜色呈红棕色,与其能与酸反应的性质无关,D项错误。
4. C 【解析】Na→NaOH→Na2CO3→NaCl中化学方程式分别为2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2NaOH+CO2Na2CO3 +H2O、Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl,所以能一步实现,故A项不选;Mg→MgCl2→MgCO3→Mg(OH)2中化学方程式分别为Mg+2HCl MgCl2+H2↑、MgCl2+Na2CO32NaCl+MgCO3↓、MgCO3+2NaOH Mg(OH)2+Na2CO3,所以能一步实现,故B项不选;氧化铝和水不反应,所以不能一步生成氢氧化铝,故C项选;Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3中化学方程式分别是2Fe+3Cl22FeCl3、FeCl3+3NaOH Fe(OH)3↓+3NaCl、2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,所以能一步实现,故D项不选。
5. D 【解析】反应①的化学方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知,氧化性:Cu2+>Fe2+,故A项错误;三个反应中均没有Fe2+降至0价的,所以由实验不可说明Fe2+具有氧化性,B项错误;反应③的化学方程式为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,产物中无单质,故不属于置换反应,C项错误;反应生成Fe(OH)2,置于空气中,会发生4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,所以最终会有Fe(OH)3生成,D项正确。
6. A 【解析】钠与硫酸铜溶液反应,先置换出氢气;C项中叙述Ⅰ不正确,钝化本身就发生了化学反应;合成氨的适宜条件中有关温度主要考虑的是催化剂的活性。
7. A 【解析】检验S2-4O应先用稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液;检验K+的焰色反应要透过蓝色的钴玻璃呈紫色;Fe2+的检验:滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色。
8. (1) 小苏打HC-3O+ H+CO2↑+H2O(2) Al(OH)3+3H+Al3++3H2O Al(OH)3+OH- Al-2O+2H2O(3) 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe该反应温度下铝已熔化,未反应的铝可与生成的铁熔合在一起,形成合金【解析】碳酸氢钠俗名为小苏打, 碳酸氢钠能与盐酸反应:HC-3O+ H+ CO2↑+ H2O;氢氧化铝是两性氢氧化物; Fe的熔点远远大于铝,所以在铁熔融时,铝也早已熔化。
9. (1) 2Al+2OH-+2H2O2Al-2O+3H2↑(2) 途径Ⅱ按途径Ⅰ,直接向滤液A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl杂质;按途径Ⅱ,通入气体C(CO2)得到Al(OH)3沉淀,再溶于盐酸中,所得的AlCl3溶液较纯净(3) Al-2O+CO2+2H2O Al(OH)3↓+HC-3O(4) 2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4CuSO4+H2O、CuSO4+5H2O CuSO4·5H2O【解析】合金中加入足量烧碱,只有Al反应生成Al-2O,Fe、Cu不反应留在滤渣B中;滤渣B中加入稀硫酸,Fe反应生成FeSO4,Cu不反应留在滤渣F中;Cu制备CuSO4·5H2O 过程中要求不产生污染气体,所以不能用Cu和浓硫酸加热制备CuSO4。
10. (1) Fe3C+3O2Fe3O4+CO2Fe(NO3)3(2) Fe2+、Al3+(3) ①2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+②使Fe3+完全转化为Fe2+,以制备纯净的绿矾晶体③1∶5④蒸发浓缩、冷却结晶过滤11. (1) Ag++e-Ag 2NO+O22NO2(2) Al(OH)3和CuO Al(OH)3+OH-Al-2O+2H2O(3) 4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑(4) 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤【解析】(1) 电解精炼银与电解精炼铜类似,纯银作阴极,粗银作阳极,硝酸银溶液作电解液,阳极反应式为Ag-e-Ag+,阴极反应式为Ag++e-Ag;银是金属活动顺序表中氢后金属,不溶于稀硫酸,因为稀硫酸是非氧化性酸,则滤渣A的主要成分是Ag,稀硝酸是氧化性酸,能溶解银,即3Ag+4HNO3(稀) 3AgNO3+NO↑+2H2O,产生的无色气体一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮,即2NO+O22NO2。
(2) CuAlO2中氧为-2价,铝为+3价,则铜为+1价,其化学式也可以写为Cu2O·Al2O3,相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比1∶1熔合在一起,由此逆推,固体B的主要成分是物质的量之比为1∶1的Al(OH)3和CuO,因为Cu(OH)2开始分解的温度为80 ℃,水的沸点大于80 ℃,则煮沸前后发生的反应为Al3++3OH-Al(OH)3↓、Cu2++2OH-Cu(OH)2↓、Cu(OH)2CuO+H2O,Al(OH)3开始分解的温度为450 ℃,在惰性气体中煅烧时发生的反应为2Al(OH)3Al2O3+3H2O、4CuO2Cu2O+O2↑;氢氧化铝是两性氢氧化物,NaOH是强碱,过量的NaOH能溶解部分或全部氢氧化铝,其离子方程式为Al(OH)3+OH-Al-2O+2H2O。
