铁铜 高考题汇编
铁铜
高考真题:
一、1.(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。
①该电化腐蚀称为 。
②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:
①步骤I 若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。
②步骤II 中发生反应:4Fe(NO3) 2+O 2+(2n+4)H 2O =2Fe 2O 3·nH 2O +8HNO 3,反应产生的HNO 3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3) 2,该反应的化学方程式为 。
③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)+CO 2(g)的平衡常数K =0.25。 ①t ℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)= 。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCO ,t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x = 。
2. 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物为FeClx 的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx 样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH -的阴离子交换柱,使Cl -和OH -发生交换。交换完成后,流出溶液的OH -
用0.40 mol ·L -1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0 mL 。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx 中x 值:________________(列出计算过程) ; (2)现有一含有FeCl 2和FeCl 3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl 3的物质的量分数为________。在实验中,FeCl2可用铁粉和________反应制备,FeCl 3可用铁粉和________反应制备; (3)FeCl 3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为__________________;
(4)高铁酸钾(K2FeO 4) 是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl 3与KClO 在强碱性条件下反应可制取K 2FeO 4,其反应的离子方程式为
______________________________;与MnO 2—Zn 电池类似,K 2FeO 4—Zn 也可以组成碱性电池,K 2FeO 4在电池中作为正极材料,其电极反应式为________________________,该电池总反应的离子方程式为 。
3.0.80 g CuSO4·5H 2O 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请回答下列问题:
(1)试确定200℃时固体物质的化学式___________(要求写出推断过程) (2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为___________________________________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为______________,其存在的最高温度是
______________________________________; (3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu 在加热时发生反应的化学方程式为_______________________________________: (4)在0.10 mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=________ mol·L -1
(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。若在0.1 mol·L -1硫酸铜溶液中通入H 2S 气体,使Cu 2+完全沉淀为CuS ,此时溶液中的H +浓度是_________ mol·L -1。
4. 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HNO 3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+ Al2O 3 CuAlO2 + ↑。 (4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg 废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2,至少需要1.0mol •L —1的Al 2(SO4) 3溶液 L。
(5)CuSO 4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。
5. (2014•江苏)磷酸铁(FePO 4•2H 2O 难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料.实验室可通过下列实验制备磷酸铁. (1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反
应一段时间后过滤,反应加热的目的是 (2)向滤液中加入一定量H 2O 2氧化Fe 2+,为确定加入H 2O 2的量,需先用K 2Cr 2O 7
2+2-2++
标准溶液滴定滤液中的Fe ,离子方程式如下:Cr 2O 7+6Fe+14H═2Cr 3++6Fe3++7H2O .
①在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、 和 。
2+-1
②若滴定x mL滤液中的Fe ,消耗a mol•L K2Cr 2O 7标准溶液b mL,则滤液中c (Fe 2+)= mol•L -1.
③为使滤液中的Fe 2+完全被H 2O 2氧化,下列实验条件控制正确的是 (填序号);
A 、加入适当过量的H 2O 2溶液 B 、缓慢滴加H 2O 2溶液并搅拌
C 、加热,使反应在较高温度下进行 D 、用氨水调节溶液pH=7
(3)将一定量的Na 2HPO 4溶液(溶液显碱性)加入到含有Fe 3+的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO 4•2H 2O .若反应得到的FePO 4•H 2O 固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为 。
6. 四氯化钛(TiCl 4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料,由钛铁矿(主要成分是FeTiO 3)制备TiCl 4等产品的一种工艺流程示意如下:
回答下列问题:
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。
2Fe 3++Fe === 3Fe2+
2TiO 2+(无色) +Fe +4H + === 2Ti3+(紫色) +Fe 2++2H 2O Ti 3+(紫色) +Fe 3++H 2O ===TiO2+(无色) +Fe 2++2H + 加入铁屑的作用是 。
(2)在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO 2·nH 2O 溶胶,该分散质颗粒直径大小在_____________范围。
(3)若把③中制得的固体TiO 2·nH 2O 用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可制得钛白粉。已知25℃时,
, 该温度下反应Fe(OH)3+
3H +Fe 3+ +H 2O 的平衡常数K=_____________。
(4)已知:TiO 2(s) +2 Cl2(g)===TiCl4(l)+O 2(g) △H=+140KJ·mol -1 C(s)+O 2(g)=== 2CO(g) △H=—221KJ ·mol -1
写出④中TiO 2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl 4和CO 气体的热化学方程式:_____________。
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是_____________(只要求写出一项)。
(6)依据右表信息,要精制含少量SiCl 4杂质的TiCl 4 ,可采用_____________方法。
二:1. 下列有关铁及其化合物的离子方程式一定错误的是 ( ) A .氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3H+B .铁与稀硝酸反应:Fe +4H+ + NO3- C .磁性氧化铁与浓盐酸反应:Fe 3O 4+8H +
Fe 3++3H2O Fe 3+ + NO↑+ 2H2O 2Fe 3++Fe 2++4H 2O
2Fe 3++2Br 2+6Cl -
D .溴化亚铁溶液与氯水反应:2Fe 2++4Br -+3Cl 2