1、鐵銅及其重要化合物 化工工藝流程題1 （6分）（2015福建）純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的是（）A.X可能是金屬銅 B.Y不可能是氫氣C.Z可能是氯化鈉 C.Z可能是三氧化硫2.向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5 L，固體物質(zhì)完全反應(yīng)，生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 molL1的NaOH溶液1.0 L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為39.2 g。下列有關(guān)說法不正確的是            

2、      ()。A.Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比為21B硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6 mol·L1C產(chǎn)生的NO在標準狀況下的體積為4.48 LDCu、Cu2O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO3為0.2 mol3Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是A.三者對應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物B.三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物C.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時陰極上依次析出Cu、Fe、Al4.下表各選項中，不能利用置換反應(yīng)通過Y得到W的一組化合物

3、是ABCDYCO2Fe2O3C2H5OHFeCl3WMgOAl2O3C2H5ONaCuCl25.硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：回答下列問題：（1）寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學方程式_。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有_（寫出兩條）。（2）利用 的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是_（寫化學式）。（3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_。 然后再調(diào)

4、節(jié)溶液的pH約為5，目的是_。（4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 （填名稱）。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為_。（6）單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學方程式表示制備過程_。6（18分）廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物，其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬，流程簡圖如下：回答下列問題：（1）反應(yīng)是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3 )42+，反應(yīng)中H2O2 的作用是 。寫出操作的名稱： 。（2）反應(yīng)II是銅氨溶

5、液中的Cu(NH3 )42+與有機物RH反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的離子方程式： 。操作用到的主要儀器名稱為 ，其目的是（填序號） 。a富集銅元素 b使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離 c增加Cu2在水中的溶解度（3）反應(yīng)是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和 。若操作使用右圖裝置，圖中存在的錯誤是 。（4）操作以石墨作電極電解CuSO4 溶液。陰極析出銅，陽極產(chǎn)物是 。操作由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是 。（5）流程中有三次實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用，已用虛線標出兩處，第三處的試劑是 。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)中的主要作用是 。7（15分）某研究小組為了探究一種無機礦物鹽X（僅含四種元素）的組成和性

6、質(zhì)，設(shè)計并完成如下實驗：另取10.80 g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40 g固體1。請回答如下問題：（1）畫出白色沉淀1中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖_ ，寫出氣體甲的電子式_ 。（2）X的化學式是_ ，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學方程式為_ 。（3）白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是_ 。（用化學方程式表示）。（4）一定條件下，氣體甲與固體1中某種成分可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，寫出一個可能的化學反應(yīng)方程式_，并設(shè)計實驗方案驗證該反應(yīng)的產(chǎn)物_ 。 8. 鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。(1)下圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。該電化腐蝕稱為_。圖中A、B

7、、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是_(填字母)。(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下：步驟若溫度過高，將導致硝酸分解。硝酸分解的化學方程式為_。步驟中發(fā)生反應(yīng)：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O=2Fe2O3·nH2O8HNO3，反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，該反應(yīng)的化學方程式為_。上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學”思想的是_(任寫一項)。(3)已知t 時，反應(yīng)FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)的平衡常數(shù)K0.25。t 時，反應(yīng)達到平衡時n(CO)n(CO2)_。若在1 L密閉容器中加入0.02 mo

8、l FeO(s)，并通入x mol CO, t 時反應(yīng)達到平衡。此時FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，則x_。9.（12分）用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備A12(SO4)3·18H2O，工藝流程如下(部分操作和條件略):。向鋁灰中加入過量稀H2SO4，過濾:。向濾液中加入過量KMnO4溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH約為3；。加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色:。加入MnSO4至紫紅色消失，過濾;。濃縮、結(jié)晶、分離，得到產(chǎn)品。(1) H2S04溶解A1203的離子方程式是 (2) KMnO4 - 氧化Fe2+的離子方程

9、式補充完整：（3）已知：生成氫氧化物沉淀的pHAl（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3開始沉淀時3.46.31.5完全沉淀時4.78.32.8注：金屬離子的起始濃度為0.1mol·L-1根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟的目的： (4)己知:一定條件下，MnO4 - 可與Mn2+反應(yīng)生成MnO2, 向 的沉淀中加入濃HCI并加熱，能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是 . 中加入MnS04的目的是 10.檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種易吸收的高效鐵制劑，可由綠礬(FeSO4·7H2O)通過下列反應(yīng)制備：FeSO4+Na2CO3= FeCO3+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7 =

10、FeC6H6O7+CO2+H2O 下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計算)。金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31. 13. 2Al33. 05. 0Fe25. 88. 8（1）制備FeCO3時，選用的加料方式是 (填字母)，原因是 。 a將FeSO4溶液與Na2CO3 溶液同時加入到反應(yīng)容器中b將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中c將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中（2）生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗洗滌是否完全的方法是 。 （3）將制得的FeCO3加入到足量

11、檸檬酸溶液中，再加入少量鐵粉，80下攪拌反應(yīng)。鐵粉的作用是 。反應(yīng)結(jié)束后，無需過濾，除去過量鐵粉的方法是 。（4）最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥，獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是 。（5）某研究性學習小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3 ) 出發(fā)，先制備綠礬，再合成檸檬酸亞鐵。請結(jié)合右圖的綠礬溶解度曲線，補充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO4·7H2O晶體的實驗步驟(可選用的試劑：鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)， ，得到FeSO4 溶液， ，得到FeSO4·7H2O 晶體

12、。11.氫能源是一種重要的清潔能源。現(xiàn)有兩種可產(chǎn)生H2的化合物甲和乙。將6.00 g甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質(zhì)和6.72 L H2（已折算成標準狀況）。甲與水反應(yīng)也能產(chǎn)生H2，同時還產(chǎn)生一種白色沉淀物，該白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化劑存在下可分解得到H2和另一種單質(zhì)氣體丙，丙在標準狀態(tài)下的密度為1.25 g/L。請回答下列問題：（1）甲的化學式是_；乙的電子式是_。（2）甲與水反應(yīng)的化學方程式是_-。（3）氣體丙與金屬鎂反應(yīng)的產(chǎn)物是_（用化學式表示）。（4）乙在加熱條件下與CuO反應(yīng)可生成Cu和氣體丙，寫出該反應(yīng)的化學方程式_。有人提出產(chǎn)物Cu中可能還含有C

13、u2O，請設(shè)計實驗方案驗證之_。（已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O）（5）甲與乙之間_（填“可能”或“不可能）發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生H2，判斷理由是_。12. （16分）信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：請回答下列問題：（1）第步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為_；得到濾渣1的主要成分為_。（2）第步加H2O2的作用是_，使用H2O2的優(yōu)點是      

14、60;                              ；調(diào)溶液pH的目的是使          生成沉淀。（3）用第步所得CuSO4·5H2O制備無水CuSO4的方法是 

15、;                   。（4）由濾渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ，探究小組設(shè)計了三種方案：上述三種方案中，_方案不可行，原因是_；從原子利用率角度考慮，_方案更合理。（5）探究小組用滴定法測定CuSO4·5H2O （Mr250）含量。取a g試樣配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干擾離子后，用cmol·L1 EDTA（H2Y

16、2）標準溶液滴定至終點，平均消耗EDTA溶液bmL。滴定反應(yīng)如下：Cu2+H2Y2CuY22H+寫出計算CuSO4·5H2O質(zhì)量分數(shù)的表達式w _ ；下列操作會導致CuSO4·5H2O含量的測定結(jié)果偏高的是_。a未干燥錐形瓶    b滴定終點時滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡   c未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子13. (16分)(1)電鍍時，鍍件與電源的    極連接。(2)化學鍍的原理是利用化學反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉積在鍍件表面形成鍍層。 若用銅鹽進行化學鍍銅，應(yīng)選用（填“氧化劑”或“還原劑”）

17、與之反應(yīng)。 某化學鍍銅的反應(yīng)速率隨鍍液pH 變化如右圖所示。該鍍銅過程中，鍍液pH 控制在12.5左右。據(jù)圖中信息，給出使反應(yīng)停止的方法：               (3)酸浸法制取硫酸銅的流程示意圖如下 步驟（i）中Cu2(OH) 2CO3發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為              

18、60;    。 步驟（ii）所加試劑起調(diào)節(jié)pH 作用的離子是                （填離子符號）。 在步驟（iii）發(fā)生的反應(yīng)中，1 mol MnO2轉(zhuǎn)移2 mol 電子，該反應(yīng)的離子方程式為          。 步驟（iv）除去雜質(zhì)的化學方程式可表示為3Fe3+ + NH4

19、+2SO42-+6H2O= NH4Fe3 (SO4)2(OH)66H +過濾后母液的pH = 2.0 , c (Fe3+) =a mol·L-1，, c ( NH4+）=b mol·L-1，, c ( SO42-）=dmol·L-1，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=          （用含a 、b 、d 的代數(shù)式表示）。14. 工業(yè)上由黃銅礦（主要成分CuFeS2）冶煉銅的主要流程如下：（1）氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的_吸收a濃H2SO4

20、60;      b稀HNO3 cNaOH溶液     d氨水（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在_（填離子符號），檢驗溶液中還存在Fe2+的方法是_（注明試劑、現(xiàn)象）（3）由泡銅冶煉粗銅的化學反應(yīng)方程式為_（4）以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是_a電能全部轉(zhuǎn)化為化學能 b粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c溶液中Cu2+向陽極移動 d利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等

21、金屬（5）利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其正極電極反應(yīng)式為_15. （14分）鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。（1）要確定鐵的某氯化物FeClx的化學式，可用離子交換和滴定的方法。實驗中稱取0.54g的FeClx樣品，溶解后先進行陽離子交換預(yù)處理，再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱，使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH-1的鹽酸滴定，滴至終點時消耗鹽酸25.0mL。計算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中x值： （列出計算過程）；（2）現(xiàn)有一含有FeCl

22、2和FeCl3的混合物樣品，采用上述方法測得n（Fe）：n（Cl）=1:2.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分數(shù)為 。在實驗室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和 反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和 反應(yīng)制備；（3）FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為 （4）高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為 與MnO2-Zn電池類似，K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為 ，該電池總反應(yīng)的離子方程式為 。 16. 0.80 g

23、 CuSO4·5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。請回答下列問題：（1）試確定200時固體物質(zhì)的化學式_（要求寫出推斷過程）（2）取270所得樣品，于570灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學方程式為_。把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學式為_，其存在的最高溫度是_；（3）上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_:（4）在0.10 mol·L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分攪拌，有淺藍色氫氧化銅沉淀生成，當溶液的pH=8時，c(Cu2+)=_ mol·L-1（Kap Cu(OH)2=2.2×10-20）。若在0.1 mol·L-1硫酸銅溶液中通入H2S氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS，此時溶液中的H+濃度是_ mol·L-1。17. 四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料鈦合金的重要原料由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl