1、高频考点十八镁、铝及其化合物综合探究,【典例演示】 Mg3N2是一种工业上应用非常广泛的离子化合物，呈微黄色，遇水发生水解反应，须密封保存。某化学兴趣小组利用图甲装置制取氮气，并用氮气制备Mg3N2。,靖宸,镁、铝及其化合物综合探究(难度系数),(1)指出装置A中仪器a和b的名称分别是_、_。(2)已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液混合加热可制备氮气。写出该反应的化学方程式：_。(3)装置D中所装的试剂名称是_，装置G的作用是_；实验开始时，需要排出装置内的空气，为了达到此目的，在装置C中盛放了酸性氯化亚铁溶液，该装置中发生反应的离子方程式为_。C、D装置_(填“能”或“不能”)对调。,(4)实
2、验结束后，取装置E的硬质玻璃管中的少量固体于试管中，加少量蒸馏水，把润湿的红色石蕊试纸放在试管口，观察实验现象，该操作的目的是_；再弃去上层清液，加入盐酸，观察是否有气泡产生，该操作的目的是_。(5)写出E装置中反应的化学方程式：_。,【考法训练4】 (2017天津理综，7)某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(见下图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答和中的问题。,.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)反应所加试剂NaOH的电子
3、式为_，BC的反应条件为_，CAl的制备方法称为_。(2)该小组探究反应发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)_。a温度bCl的浓度c溶液的酸度,高频考点三铁、铜及其重要化合物,1构建：重要物质转化关系图,考点精要,2警示：铁、铜及其重要化合物易错知识点盘点,(1)Fe与O2、H2O(g)反应的产生都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化能力大于S。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续
4、反应。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。(2)向含Fe2的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe2的检验。,(3)Fe3的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成血红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验Fe2，现象是生成蓝色沉淀(Fe3Fe(CN)62)。(4)制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶
5、解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。,(5)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。(6)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿Cu2(OH)2CO3。(7)常用灼热的铜粉除去N2中的O2，灼热的CuO除去CO2中的CO。(8)新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基。(9)Cu和一定量的浓HNO3反应，产生的是NO2和NO的混合气体，当Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解。,考法指导,【
6、考法训练1】 根据要求写出下列方程式：,(1)Fe在少量 Cl2 中燃烧：_。(2)Fe和S混合加热：_。(3)Fe和H2O(g)高温下反应：_。,铁、铜及其化合物常考易错方程式专项突破(难度系数),(4)稀HNO3和过量Fe粉或少量Fe粉反应的离子方程式：_。(5)FeO与盐酸、稀HNO3反应的离子方程式：_。(6)Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式：_。(7)Fe3O4与稀盐酸、稀HNO3反应的离子方程式：_。(8)Fe(OH)2与稀盐酸、稀HNO3反应的离子方程式：_。,(9)Fe(OH)3与稀盐酸、氢碘酸反应的离子方程式：_。(10)Fe(OH)2露置于空气中：_。(11)制备Fe
7、(OH)3胶体：_。(12)铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程负极：_；正极：_；总反应式：_。(13)Cu和浓H2SO4、稀HNO3的反应的化学方程式：_。,(14)铜绿的生成：_。(15)FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式：_。(16)Cu和S混合加热、Cu在Cl2中燃烧：_。(17)用惰性电极电解CuSO4溶液：_。(18)用Cu作电极电解H2SO4溶液：_。,【考法训练2】 (1)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性(),(2)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色颜料()(3)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)22Fe3=2Fe(OH)33Mg2()(4)生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯
8、铁弱()(5)Fe与S混合加热生成FeS2()(6)因为Fe3有强氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜(),铁、铜及其重要化合物性质用途判断(难度系数),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12),【典例演示】 (2015天津理综)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：,铁、铜及其重要化合物综合探究(难度系数),操作用到的主要仪器名称为_，其目的是(填序号)_。a富集铜元素b使铜元素与水溶液中的
9、物质分离c增加Cu2在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和_。若操作使用右图装置，图中存在的错误是_，_。,(4)操作以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是_。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_。(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是_。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是_。,(4)以石墨作电极电解CuSO4溶液，阳极电极反应式为2H2O4e=4HO2，故阳极产物为O2、H2SO4；操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤为加热浓缩、冷却结晶、过滤。(5)操作得到的H2SO4可以利用到反应中，所以第三处循环的
10、试剂为H2SO4；NH4Cl水解溶液呈酸性，可以中和溶液中的OH，防止由于溶液中的c(OH)过高，生成Cu(OH)2沉淀。,【考法训练3】 2016全国卷，28(1)(2)(3)(4)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0.1 molL1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2 mLFeCl2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2 mL FeCl2溶液中先加入
11、0.5 mL 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10 ml 0.1 molL1KI溶液，加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：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_。,解析(1) 亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气
12、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Fe3，自身得电子生成Cl，反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe2氧化，产生干扰。,答案(1) 防止Fe2被氧化 (2) 2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3) 隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4) Fe2Fe3可逆反应,模型示例,分析建模,满分模板常见操作的答题考虑角度,【应用1】 水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
13、,当堂应用,回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_，还可使用_代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。(3)加氨水过程中加热的目的是_。沉淀B的主要成分为_、_(填化学式)。,解析(1)Fe3容易在pH较小时转换为沉淀，所以需要将Fe2氧化为Fe3。双氧水可以将Fe2氧化为Fe3且不会引入杂质。(2)二氧化硅不与强酸反应，但与HF反应，所以沉淀A是二氧化硅。SiO24HF=SiF42H2O。(3)加热可以促进Fe3、Al3水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。pH为
14、45时Ca2、Mg2不沉淀，Fe3、Al3沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。答案(1)将Fe2氧化为Fe3 双氧水(2) SiO2 SiO24HF=SiF42H2O(3)防止胶体生成，易沉淀分离Fe(OH)3 Al(OH)3,【应用2】 (2017课标全国，27)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：,(2)滤渣1中含量最多的金属元素是_，滤渣2的主要成分是_及含硅杂质。(3)步骤调滤液2的pH使之变_(填“大”或“小”)，原因是_(用离子方程式表示)。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3
15、”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到_(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。a80 b60 c40 d10 ,步骤的反应类型是_。(5)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7，最终得到产品m2 kg，产率为_。解析(1)首先标出变价元素的化合价，分析价态变化可知：1 mol FeOCr2O3失去7 mol电子，1 mol NaNO3得到2 mol电子，则由得失电子守恒可知二者系数比应为27；该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3，而陶瓷中含有二氧化硅，二者在熔融时反应，故不能使用陶瓷容器；(2)步骤的反应产生了不溶于水的Fe2O3，故熔块水浸后滤渣1的主要成分是Fe2O3，则含量最多的金属元素是铁元素；将滤液1调节pH7后，Al3会变为Al(OH)3沉淀而除去，故滤渣2的主要成分是Al(OH)3和含硅杂质；,
