2016年化学高考题分类解析考点12 铁、铜元素单质及其重要化合物

高考试题分类解析PAGE考点12铁、铜元素单质及其重要化合物非选择题1.(2016·浙江高考·27)Ⅰ.化合物Mg5Al3(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:2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3。(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据。(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理。(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用化学方程式表示其原理

。Ⅱ.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:请回答:(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1.518g·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-。【解题指南】解答本题时应注意以下几点:(1)能根据燃烧的条件分析阻燃剂的成因;(2)了解常见铁的化合物的性质;(3)明确和的检验方法。【解析】Ⅰ.(1)该化合物分解时需要吸收大量的热,从而降低温度;分解产生的固体氧化物能起到隔绝空气的作用;分解产生了大量的水蒸气,从而降低了氧气浓度。(2)MgO为碱性氧化物,而Al2O3为两性氧化物,因此可以用强碱,如NaOH溶液除去Al2O3。(3)氯化铵溶液中由于发生水解使溶液显酸性,MgO能和溶液中的H+反应而溶解。Ⅱ.(1)根据黄色溶液C加入KSCN溶液后显红色,可以判断C为FeCl3,进而判断红棕色固体B为Fe2O3,说明化合物A中含有铁元素。无色气体E溶于水后显酸性,加入碘的碘化钾溶液后得到无色溶液,且溶液的酸性变强,因此可以判断此无色气体E为SO2,故化合物A中含有硫元素。氧化铁的质量为2.400g,因此n(Fe)=QUOTE2.400g160g·mol-1×2=0.030mol,则化合物A中m(Fe)=0.030mol×56g·mol-1=1.68g,因此化合物A中硫元素的物质的量为QUOTE2.960g-1.680g32g·mol-1=0.040mol,则铁与硫的物质的量之比为0.030mol∶0.040mol=3∶4,则化学式为Fe3S4。(2)溶液C为氯化铁,可以溶解铜,可用来制印刷电路板。(3)化合物A与硫酸反应生成的淡黄色不溶物为硫,生成气体的摩尔质量为1.518g·L-1×22.4L·mol-1≈34.00g·mol-1,则为硫化氢,其电子式为。该反应生成硫酸亚铁、硫和硫化氢,离子方程式为Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S。(4)亚硫酸和碘单质反应生成硫酸和碘化氢,化学方程式为H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI;溶液G中主要含有硫酸根离子,或许有未反应完的亚硫酸分子,硫酸根离子用钡盐检验,亚硫酸可以用氧化剂氧化成硫酸根再检验,具体操作方法为取适量溶液G,加入过量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含有,过滤后取滤液,滴加H2O2溶液,若产生白色沉淀,则含有H2SO3。答案:Ⅰ.(1)反应吸热降低温度,生成的固体氧化物隔绝空气,生成的水蒸气降低了氧气的浓度(2)Al2O3+2OH-2+H2O(3)H2O+MgO+2NH4Cl2NH3·H2O+MgCl2(或NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl,MgO+2HClMgCl2+H2O)Ⅱ.(1)S、FeFe3S4(2)制印刷电路板(3)Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S(4)H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI取适量溶液G,加入过量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含有,过滤后取滤液,滴加H2O2溶液,若产生白色沉淀,则含有H2SO3【误区提醒】(1)在判断化合物A的化学式时容易忽略量的问题,而只是根据定性实验和经验将A错误判断为FeS或FeS2。(2)在设计实验方案探究溶液G中的主要微粒时,容易忽略的存在,从而出错。2.(2016·四川高考·9)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。【资料查阅】【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。请回答下列问题:(1)仪器X的名称是。(2)实验操作的先后顺序是a→→e(填操作的编号)。a.检查装置的气密性后加入药品b.熄灭酒精灯,冷却c.在“气体入口”处通入干燥HCld.点燃酒精灯,加热e.停止通入HCl,然后通入N2(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是。(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是

。【探究反思】(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析:①若杂质是CuCl2,则产生的原因是。②若杂质是CuO,则产生的原因是。【解析】(1)仪器X的名称为干燥管。(2)热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,为防止CuCl被氧化和Cu+水解必须要先赶走装置中的氧气和水蒸气后才能加热,且要在HCl气流中加热制备,反应结束后先熄灭酒精灯,应继续通入氮气直至装置冷却,所以操作顺序为a→c→d→b→e。(3)B中物质由白色变为蓝色,说明有水生成,产物中还有Cl2,所以C中湿润的蓝色石蕊试纸先变红,后褪色。(4)D中多余的Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(5)①因为CuCl2在300℃以上才能完全分解成CuCl,若杂质是CuCl2说明CuCl2没有反应完全,所以可能是加热时间不足或分解温度偏低;②若杂质是氧化铜,说明CuCl被氧气氧化才产生了CuO,说明装置中有氧气,可能通入HCl的量不足。答案:(1)干燥管(2)c→d→b(3)先变红,后褪色(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(5)①加热时间不足或温度偏低②通入HCl的量不足3.(2016·全国卷Ⅱ·28)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:①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层呈紫色;②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验②检验的离子是(填离子符号);实验①和③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)。【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)“铁三角”中涉及的离子方程式的书写。(2)常见离子的检验方法。【解析】(1)亚铁离子具有还原性,能被空气中的氧气氧化,所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2+被空气氧化。(2)Cl2可将Fe2+氧化成铁离子,自身得电子生成氯离子,反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。(3)防止空气中的氧气将Fe2+氧化,产生干扰,所以煤油的作用是隔绝空气。(4)根据Fe2+的检验方法,向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,若生成蓝色沉淀,则一定含有亚铁离子,故实验②检验的离子是Fe2+;碘易溶于CCl4,在CCl4中呈紫色,Fe3+遇KSCN溶液显红色,实验①和③说明在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,由此可以证明该氧化还原反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2为可逆反应。(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色主要是过氧化氢将氯化亚铁中的二价铁氧化成三价铁的缘故,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O;由于Fe3+可以催化分解H2O2