培优易错试卷铁及其化合物推断题辅导专题训练含答案(1)
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培优易错试卷铁及其化合物推断题辅导专题训练含答案(1)
一、铁及其化合物
1.印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(FeCl3溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种制作PCB并将腐蚀后废液(其中金属阳离子主要含Fe3+、Cu2+、Fe2+)回收再生的流程如图。
请回答:
(1)腐蚀池中发生反应的化学方程式是__。
(2)上述各池中,没有发生化学变化的是__池。
(3)由置换池中得到固体的操作名称是__。
(4)置换池中发生反应的离子方程式有__。
(5)请提出利用酸从固体中回收Cu并将滤液回收利用的合理方案:__。
(6)向再生池中通入Cl2也可以使废液再生,相比Cl2,用双氧水的优点是__。
【答案】Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2沉降过滤 Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu 用盐酸溶解固体中的Fe,过滤后得到Cu,并将滤液加入再生池避免有毒气体污染环境
【解析】
【分析】
腐蚀液(FeCl3溶液)将覆铜板上,发生反应为:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,再在沉降池中沉降后加入铁粉置换出铜单质、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子,再生池中主要指FeCl2,通入过氧化氢氧化生成FeCl3,循环利用。
【详解】
(1)腐蚀液(FeCl3溶液)将覆铜板上腐蚀池中发生反应的化学方程式为:
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2;
(2)腐蚀池中发生:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2;置换池中铁粉置换出铜、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子,再生池中过氧化氢氧化FeCl2,没有发生化学变化的是沉降池;
(3)置换池中铁粉置换出铜,固液分离的操作为过滤;
(4)置换池中铁粉置换出铜、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子,其离子反应方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
(5)根据金属活动性顺序表可知,铁能与稀盐酸发生反应,而铜不与稀盐酸反应,所以用盐酸溶解固体中的Fe,过滤后得到Cu,并将滤液加入再生池;
(6)Cl2有毒,污染环境,需要尾气处理,加双氧水氧化后生成水,避免有毒气体污染环境,故答案为:避免有毒气体污染环境。
2.已知C、D、G、I为短周期元素形成的单质,D、G、I常温下为气态,且G为黄绿色;形成D的元素原子的最外层电子数是次外层的3倍;B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃);K为红棕色粉末。其转化关系如图。
请回答:
(1)工业上制C用A不用H的原因______________________。
(2)写出C与K反应的化学方程式_________________,该反应的反应物总能量
___________(填“大于”或“小于”)生成物总能量。
(3)L是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,L作阴极,接通电源(短时间)电解E水溶液的化学方程式___________________。
(4)写出E物质的电子式___________________。
(5)J与H反应的离子方程式为________________________。
(6)写出G与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式_______________________。
【答案】氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电 2Al+Fe2O3高温
Al2O3+2Fe 大于
2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑ Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】
【分析】
【详解】
形成D的元素的原子最外层电子数是次外层的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则D为O2;K为红棕色固体粉末,K为Fe2O3;由于电解A得到C与D,则C与K 生成A的反应为铝热反应,故A为Al2O3,L为Fe,C为Al;黄绿色气体G为Cl2,与C反应得到H为AlCl3;B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃),B中含有K元素,B在催化剂、加热条件下反应生成氧气,则B为KClO3,E为KCl,电解KCl溶液生成KOH、H2和Cl2,过量的F与氯化铝反应得到J,则I为H2,F为KOH,J为KAlO2;
(1)H为AlCl3,氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,故工业上制Al用氧化铝不用氯化铝,故答案为氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电;
(2)C与K反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3高温
Al2O3+2Fe,该反应为放热反应,故该反
应的反应物总能量大于生成物总能量,故答案为2Al+Fe2O3高温
Al2O3+2Fe;大于;
(3)Fe是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,Fe作阴极,接通电源(短时间)电解KCl
水溶液的化学方程式为:2KCl+2H2O 电解
2KOH+H2↑+Cl2↑,故答案为
2KCl+2H2O 电解
2KOH+H2↑+Cl2↑;
(4)E为KCl,KCl的电子式为,故答案为;
(5)J与H反应的离子方程式为:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,故答案为Al3++3AlO2-
+6H2O=4Al(OH)3↓;
(6)G为Cl2,G与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式为
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
【点晴】
本题考查无机推断等,特殊颜色及D的原子结构、转化关系中特殊反应等是推断突破口,是对元素化合物知识及学生综合能力的考查,需对基础知识全面掌握。推断题中常见的特征反应现象有:(1)焰色反应:Na(黄色)、K(紫色);(2)使品红溶液褪色的气体:
SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色);(3)白色沉淀Fe(OH)2置于空气中最终转变为红褐色[Fe(OH)3](由白色→灰绿→红褐色);(4)在空气中变为红棕色:NO;(5)气体燃烧火焰呈苍白色:H2在Cl2中燃烧;在空气中点燃呈蓝色:CO、H2、CH4;(6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝:NH3;(7)空气中出现白烟:NH3与酸性气态物质(或挥发性酸如盐酸、硝酸)反应等。
3.室温下,A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体。在合适反应条件下,它们可以按下面框图进行反应;E是无色溶液,F是淡绿色溶液。B和C反应发出苍白色火焰。请回答:
(1)A是__________,B是__________,C是__________(请填写化学式);
(2)反应①的化学方程式______________________________;
(3)反应③的离子方程式______________________________;
(4)反应④的离子方程式______________________________。
【答案】Fe Cl2 H2 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++
2Cl-
【解析】
【分析】