高考化学三轮冲刺重要考点专题专练卷元素与化合物的转化

元素与化合物的转化

1．某菱铁矿的主要成分是FeCO3,还含有SiO2、少量CaCO3和 Al2O3。下图是利用该菱铁矿制备磁性Fe3O4胶体粒子的简要工艺流程：

（1）菱铁矿石粉碎的目的是______________________________；碱浸可否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH?说明理由：

______________________________________________。

（2） “不溶物”加稀盐酸可否改用不易挥发的稀硫酸？说明理由____________________________________；“不

溶物”加稀盐酸后“部分氧化”之前还有项操作，化学实验名称为__________。 （3） “部分氧化”离子方程式为________________________________________。

（4）如何实验验证“部分氧化”的滤液中存在Fe?________________________________________________。 （5）Fe3O4胶粒的直径的范围是______________________。

【答案】 增大固体表面积，提升“碱浸”时的化学反应速率 不能，Ca(OH)2溶解度较小不能顺利溶解铁矿中的

Al2O3 不可，CaSO4微溶很难除净固体中的CaCO3 过滤 ClO3 + 6H + 6Fe = Cl+ 6Fe+ 3H2O 往试样中滴加高锰酸钾酸性溶液，高锰酸钾紫红色褪去，说明滤液中尚存Fe（或其它合理答案） 1～100nm（或10～10m等合理答案）

2．磁性纳米四氧化三铁在催化剂、DNA检测、疾病的诊断和治疗等领域应用广泛，其制备方法有多种，“共沉淀法”制备纳米Fe3O4的流程如下：

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2+

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-+

2+

-

3+

2+

1

（1）Ⅱ中的反应温度需控制在50℃~60℃之间，实验室控制该温度的最佳方法是____。 （2）Ⅱ中生成Fe3O4的离子方程式是__________。 （3）操作Ⅲ包含的方法有______。

（4）检验Fe3O4中含有+2价铁元素的方法是______。

（5）某同学依据上述“共沉淀法”的思路在实验室模拟制备纳米Fe3O4，当混合溶液中n(Fe)∶n(Fe)＝1∶1时，

容易得到理想的纳米Fe3O4。

① 实际制备时选择n(Fe)∶n(Fe)小于2∶1，原因是_____。

② 该实验室无FeCl2溶液，现用5mLFeCl3溶液制备Fe3O4，配制n(Fe)∶n(Fe)＝1∶1混合溶液的方法是____________（其它试剂自选）。 【答案】 水浴加热 Fe+2Fe+8OH

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－

3+

2+

3+

2+

3+

2+

Fe3O4+4H2O 过滤、洗涤 取少量样品于烧杯中，加入稀盐酸，加

热溶解，过滤，取少量滤液于试管中，滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液，若有蓝色沉淀生成，则说明样品中含+2铁。 制备过程中少量Fe被氧化，最终n(Fe)∶n(Fe)接近理论值2:1 取2mLFeCl3溶液于试管中，加入足量铁粉，振荡使其充分反应，过滤，在滤液中加入剩余的3mLFeCl3溶液，即为n(Fe)∶n(Fe)=1:1混合溶液 3．二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质)。某课题小组以此粉末为原料,设计资源回收的工艺流程如下:

3+

2+

2+

3+

2+

（1）写出第①步反应的离子方程式___________________________________________。 （2）洗涤滤渣B的目的是为了除去______(填离子符号), （3）写出第③步反应的化学方程式_________________________。

（4）制备绿矾(FeSO4·7H2O)时,向Fe2(SO4)3溶液中加入过量_______,(物质名称)充分反应后,经过滤得到FeSO4溶液,

再经________、________、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到绿矾。

（5）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品(质量分数为80%)1.300g,加硫酸溶解后,用 0.1000mol/L FeSO4溶液滴定至

终点(铈被还原成Ce),则需准确滴加标准溶液的体积为________mL。 【答案】 SiO2+2OH=SiO3+H2O Fe 2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O

2

-2-3+

3+

铁粉 蒸发浓缩 冷却结晶 50.00

4．氯化亚铜是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu、Fe)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

2＋

3＋

金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。

【已知：金属离子浓度为1 mol·L时，Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】 请回答下列问题：

（1）酸浸时发生反应的离子方程式是________；析出CuCl晶体时的最佳pH在_______左右。 （2）铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为________________。

（3）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、

密封包装的目的是_____________。

（4）产品滤出时所得滤液的主要分成是________，若想从滤液中获取FeSO4·7H2O晶体，还需要知道的是

__________________。

（5）若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：______________。为提高CuCl的产

率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5。这样做的目的是_____________。

（6）工业上还可以采用以碳棒为电极电解CuCl2溶液得到CuCl。写出电解CuCl2溶液中的阴极上发生的电极反

应:___________。

【答案】 Cu(OH)2＋2H=Cu＋2H2O 3 2Cu＋2Cl＋Fe=2CuCl↓＋Fe

加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化 Na2SO4和FeSO4

不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度 2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋H2O=2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4 OH中和了反

3

－

＋

2＋

2＋

－

2＋

-1

应中的H，有利于平衡向右移动，提高CuCl的产率。但当OH浓度过大时，Cu能与OH结合，生成氢氧化亚铜，从而降低了CuCl的产率 Cu＋Cl＋e-=CuCl↓

5．为了充分应用资源，用工业废碱液（Ca（OH）2、NaOH）与烟道气（回收成分SO2）来制取石膏（CaSO4?2H2O）和过二硫酸钠（Na2S2O8）。设计简要流程如图：

2＋

－

＋－＋－

（1）烟道气中SO2与废碱生成沉淀的化学方程式为_____；操作a的名称是_____。 （2）生成CaSO4?2H2O过程中没有涉及到的化学反应类型为_____（填序号）。

A.复分解反应 B.化合反应 C.分解反应 D.氧化反应 E.置换反应 （3）溶液Ⅰ通入空气发生反应的化学方程式为_____。

（4）用惰性电极电解时，阳极生成Na2S2O8的电极反应为_____；在整个流程中可以循环利用的物质是H2O和_____

（填化学式）。

（5）一定条件下将S8（s）、O2（g）、NaOH（s）转化过程中的能量关系用如图简单表示。则S8（s）燃烧的热化学反

应方程式为_____。

（6）若制取ag Na2S2O8时，阳极有bL氧气（标况）产生。则电解生成的H2体积在标准状况下为_____L。 【答案】 Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O 过滤 CE .2Na2SO3+O2=2Na2SO4 2SO4-2e=S2O8

2--2-

NaOH .S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) ?H=-8(a-b)kJ/mol

6．软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下（中间产物的固体部分已经略去）。

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