新课标三年高考化学试题分类解析金属及其化合物(5)

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验中，氧气、二氧化碳和水都能与镁反应，所以在把氮气通入A之前要除去空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气，除去氧气要用装置F，除去二氧化碳要用装置D，除去水蒸气要用装置B，并且除去的由前到后的顺序为：二氧化碳—水蒸气（从装置D中会带出水蒸气）—氧气。

35．（08年山东理综·28）（14分）黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，

还可以制备硫及铁的化合物。 （1）冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O2

高温 8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2

若CuFeS2中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是 （填元素符号）。 （2）上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是 （填代号）。 a．高空排放

b．用于制备硫酸

c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d．用浓硫酸吸收

（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I－氧化为I2： S2O82－＋2I－=2SO42－＋I2

通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应的催化过程。 、 （不必配平）。

（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、AI2O3）可制备Fe2O3。方法为

①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。

②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。 据以上信息回答下列问题：

a．除去Al3＋的离子方程式是 。 b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。

提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水 所选试剂为 。证明炉渣中含有的实验现象为 。

答案： （1）Cu、O

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（2）b、c

（3）2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 S2O82－＋2Fe2＋=2SO42－＋2Fe3＋（离子方程式不配平不扣分） （4）a：稀硫酸、KMnO4溶液

b：稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色

解析：(1)若CuFeS2中Fe的化合价为+2,则Cu化合价为+2,S化合价为-2，分析化学方程式两边元素化合价的变化可知，化合价降低的元素被还原，有Cu和O元素。关于SO2的吸收问题，一是不能高空排放，因为这样做，没有从根本上解决污染问题；二是不能用浓硫酸吸收，因SO2难溶于浓硫酸。只有变废为宝，才能符合“绿色化学”的概念，答案选b、c.

（2）此题要从催化剂的本质出发，作为催化剂的物质要参与有关反应，但后来的反应必须又生成了催化剂。本题要求写出表示Fe作催化剂的反应，因此，首先Fe要参与反应，即有反应2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2，生成的Fe2+又被S2032-氧化生成了Fe3+。此题若要求写出Fe2+对上述反应的作催化剂的话，就应写成如下方程式：S2082-+Fe2+=2SO42-+2Fe3+，2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2，虽是二个相同反应方程式，由于二者的前后顺序的颠倒，却产生了本质的区别。

（3）此题考查是混合物的分离与提纯及常见离子的鉴别。因Al2O3溶于酸后生成了Al3+，Al3+又能与过量NaOH的反应生成可溶性的钠盐（NaAlO2），然后将溶液中的难溶物Fe(OH)3沉淀过滤出来，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。故除去Al的离子方程式是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。要证明炉渣中含有FeO的方法，最好利用Fe2+的还原性，先将混合物溶于过量的稀硫酸中（FeO→Fe2+），然后滴入KMn04溶液，观察其溶液是否褪色。注意所用酸不能是硝酸或盐酸，因硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+；盐酸会还原KMn04溶液而使之褪色，干扰了Fe2+的检验。

36．（8分）（08年江苏化学·16）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：

M红色金属3+

3+

3+

H2SO4H2O2MSO4蓝色溶液MZKOHKOHCl2K2EO4

KSCNE金属XH2SO4H2O2Y红色溶液（1）写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。 （2）某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式： 、 。

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（3）写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。 （4）由E制备的E(C5H5)2的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：

E。核磁共振法能

E够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有 种峰，错误的结构有 种峰。

答案：（8分）（1）Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O

（2）4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ + 2I— == 2Fe2+ + I2 （3）10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O （4）1 3

解析：M为红色金属且生成蓝色溶液，H2SO 4提供酸性环境，H2O2做氧化剂，反应的化学方程式：Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O，E为金属铁，原因是Y遇到硫氰化钾呈红色，X为铁置换铜后生成了Fe，H2SO 4提供酸性环境，H2O2做氧化剂，反应的化学方程式：4Fe + O2 + 4H == 4Fe + 2H2O ，Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：10KOH + 3Cl2

E+

3+

2+

2+

+

E2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O，错误的结构为：

中有几部

份为环五二烯，有三种等效氢原子，而正确的结构中为大π键，只有一种等效氢原子。 37．（09年福建理综·24）（13分）

从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：

请回答下列问题：

（1）流程甲加入盐酸后生成Al3＋的方程式为 。

（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32－的离子方程式为 。 （3）验证滤液B含Fe，可取少量滤液并加入 （填试剂名称）。

（4）滤液E、K中溶质的主要成份是 （填化学式），写出该溶液的一种用途 。 （5）已知298K时，Mg(OH)2的容度积常数Ksp=5.6×10-12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得pH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋) = 。

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3＋

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答案：（1）Al2O3＋6H（2）SiO2＋2OH－

＋

2Al＋3H2O

3＋

－

SiO23＋H2O

（3）硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案：） （4）NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等合理答案： （5）5.6×10-10mol/L

解析：本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。（1）与HCl反应生成Al，应为铝土矿中Al2O3。（2）SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。（3）检验Fe3＋的特征反应很多，如与KSCN显血红色，与苯酚显紫色，与OH－显红褐色沉淀等。（4）生成E、K时，CO2均是过量的，故应生成NaHCO3。（5）Ksp= c(Mg2＋)·c2(OH-)，c(Mg2＋)=5.6×10-12/(0.1)2=5.6×10-10。

38．（09年宁夏理综·26）（14分）碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。

（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：

①写出xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O与氢气反应的化学方程式 ； ②试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）：

(a）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（l）

3＋

③称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为 g，化学式为 ；

(2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。 。

答案：（1）①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H 2 ②a→k，j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l ③1.8 CuCO3·Cu(OH) 2·H2O

△ (x+y)Cu+ xCO2+(x+2y+z)H2O

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（2）可行 根据反应xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O

△ (x+y)CuO+ xCO2↑+(y+z)H2O↑，依据碱

式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成。

解析：（1）本题的碱式碳酸铜与氢气反应看似一个很难的信息，其实细心一点只要把它理解为CuCO3和Cu(OH)2受热分解后产物CuO再与氢气反应，第①问题便可以解决；对于②要能分析出测定反应后CO2和H2O质量，因此对于氢气发生器后仪器的选择是除氯化氢和水蒸气，防止对后续测定影响就可以了，因为测定H2O和CO2分别用浓硫酸和碱石灰是固定的。（2）其实在分析（1）①方程式书写时便得到了碱式碳酸铜热分解方程式：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O

△ (x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑，稍加分析可知，依据碱式碳酸铜、CuO、

CO2和H2O质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成。

【点评】又是仪器组装问题，在上世纪九十年代初期很为流行，2007年的全国I卷和2008年海南卷也再次出现，因此可以说这是高考题若干年轮回的一种体现。

39．（09年宁夏理综·27）（15分）下图表示有关物质（均由短周期元素形成）之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质（一般是黑色粉末），C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。（反应条件图中已省略。）

（1）A、B、C、D代表的物质分别为 、 、 、 (填化学式）； （2）反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是 ；

（3）反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是 、 (填化学式）； （4）反应③产物中K的化学式为 ； （5）反应④的离子方程式为 。 答案：（1）Al C Na2O2 （2）2H2O +Na2O2 =4NaOH+O2↑ 2Al+ 2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

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