内容正文:
素养提能二 铁、铜重要化合物的性质探究
化学
导读:铁和铜是高中化学中典型的变价金属元素,也是典型的过渡元素,在金属元素中很具有代表性,在高考中考查得相对比较频繁,尤其是以实验性质探究的形式,考查得更加普遍。试题往往结合实验等探究不同价态物质的性质,试题大多源于教材实验或重要的化学反应等。
这类试题信息量也相对较大,解题时注重与已有知识的结合,试题相对都比较新颖灵活,体现了知识的活学活用,同时也突出了“科学探究与创新意识”等学科核心素养的考查。在实际解题时注意归纳总结,并认真体会这类性质探究试题的命题特点和解题方法等。
化学
类型一 铁的重要化合物性质探究
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化学
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是 。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有 、 。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是 。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是 。
化学
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用 c mol·L-1KMnO4 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是 。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗 KMnO4溶液 V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为 。
化学
考查情境:本题以实验探究的形式考查三草酸合铁酸钾的热分解产物为载
体,在复杂、陌生的研究对象和问题情境下,体现对元素化合物和基本理论等知识的基础性、综合性和应用性的考查。
必备知识:铁及其重要化合物、碳的重要化合物、氧化还原反应及其滴定等。
关键能力:本题侧重设计探究方案与描述实验现象的考查,能结合题中信息和实验装置分析实验流程,完成整个实验原理、现象和实验现象的分析与解答等。
化学
(2)①空气中含有O2,为防止Fe2+被O2氧化,应先通入N2,隔绝空气,且使反应产生的气体全部进入后续装置。
③实验结束时,为了防止倒吸,应先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气。
④检验Fe2O3的方法是取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3。
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(3)①滴定终点的现象是有粉红色出现且半分钟内不变色。
化学
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
②CO2 CO
③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3
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规律方法
该实验为探究物质的组成与Fe元素的质量分数,解答本题,需看明白实验装置,领会实验意图,根据装置中现象能判断实验中的产物,并能结合所学知识检验A中残留固体中含有Fe2O3,间接理解为检验Fe3+存在。在计算样品中Fe元素含量时,要注意滴定过程中KMnO4溶液与Fe2+反应只有达到滴定终点时才会出现粉红色,结合电子守恒或化合价守恒,均可找出Fe2+与KMnO4间的物质的量关系,完成计算。
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考向专练
化学
实验步骤如下:
Ⅰ.先通一段时间CO2,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入A中,关闭活塞,A中无明显现象。
Ⅱ.加热A,有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅,C中溶液变棕色,D中溶液颜色变浅。
Ⅲ.反应结束后A中有固体剩余,取A中溶液适量于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,试管口放置湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 。
(2)步骤Ⅰ中浓硝酸缓慢滴入A中,没有明显现象的原因是 。
答案:(1)三颈瓶(或三颈烧瓶)
(2)常温时,铁和浓硝酸产生钝化现象
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(3)小组同学根据步骤Ⅱ中现象有如下分析:
a.A中有红棕色气体产生,说明有NO2生成;
b.C中溶液变棕色,说明A中有NO生成。
①判断上述分析一定成立的是 (填“a”或“b”);对于不成立的分析,请用一个化学方程式说明原因: 。
解析:(3)①NO2为红棕色气体,A中有红棕色气体产生,说明有NO2生成,故a正确;C中溶液变棕色,有可能是NO与FeSO4反应生