专题9 金属与人类文明 阶段重点突破练(6) （课件）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（苏教版2019）

专题9 阶段重点突破练(六) 1 一、金属的冶炼 1.西汉刘安编撰的《淮南万毕术》中，有“曾青得铁则化为铜”的记载。说明西汉时期，我国劳动人民就已经发现铁能从某些含铜(＋2价)化合物的溶液中置换出铜，这个方法是现代湿法冶金的基础，下列说法不正确的是 A.该反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ B.该反应属于氧化还原反应，反应中铁被氧化 C.该反应说明金属单质都能与盐发生反应 D.该反应说明铁的金属性比铜的强 1 2 3 4 5 6 7 8 9 √ 10 11 12 13 14 重点突破练 铁能从某些含铜离子(＋2价)化合物的溶液中置换出铜，反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，故A正确； 该反应属于氧化还原反应，反应中铁被氧化，铜离子被还原，故B正确； Na、K等活泼性很强的金属，能与水反应，不能与盐反应，故C错误； 铁能从某些含铜(＋2价)化合物的溶液中置换出铜，活泼性强的金属能置换活泼性弱的金属，则该反应Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋说明铁的金属活动性比铜的强，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 2.下列说法不正确的是 A.有些活泼金属如铝可作高温还原法的还原剂 B.用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠 C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝 D.回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 √ 铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3；金属钠是用电解熔融NaCl的方法制取；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来。 3.下列化工生产原理错误的是 ①铝热反应需用镁条和氯酸钾作引燃剂，但铝热反应是一个放热反应 ②可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁 ③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 ④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热 A.②③ B.①③ C.①②③ D.②③④ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 ②钠可以和氯化镁饱和溶液中的水反应，故不能将镁置换出来； ③电解法冶炼铝所用的原料为氧化铝； ④炼铁高炉中所发生的反应CO2＋C 2CO属于吸热反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 4.工业上制汞的方法是焙烧辰砂(主要含HgS)，发生反应的化学方程式为HgS＋O2 Hg＋SO2，还原出的汞呈气态，冷凝得液态汞。其流程如图所示，下列说法不正确的是 A.洗涤粗汞时可用5%的 盐酸代替5%的硝酸 B.HgS＋O2 Hg＋ SO2属于置换反应 C.含汞烟气必须处理达标后才能排放 D.流程中加入氧化钙的目的是减少SO2的排放 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 5%的硝酸的作用是除去铅、铜等杂质，而盐酸不与铜等杂质反应，因此不能用5%的盐酸代替 5%的硝酸，A错误； 由化学方程式知，该反 应属于置换反应，B正确； Hg对环境有危害，含汞烟气必须经过处理达标后才能排放，C正确； 加入CaO可与SO2、O2反应生成CaSO4等，减少了SO2的排放，D正确。 5.金属与人类生活和社会发展的关系非常密切。 (1)如图表示金属活动性顺序表中铜、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。 图中信息可以说明： 铜、铁和铝的金属活 动性强弱与人类开发、利用它们的时间先后的关系是________________ _____________________________。金属铬(Cr)能溶解在热的盐酸中，放出H2，同时生成CrCl2，预测：铬_____(填“能”或“不能”)与硫酸铜溶液反应，理由是___________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 弱，人类开发利用它的时间越早 能 铬排在氢前，而铜排在氢后，铬的活动性大于铜 金属的活动性越 (2)炼铁的原理是高温下，利用一氧化碳与氧化铁的反应，其反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO 2Fe＋3X，则X的化学式是_______。 (3)工业上，采用电解熔融氧化铝(Al2O3)的方法冶炼铝，电解熔融氧化铝 生成铝和氧气，写出反应的化学方程式：___________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 CO2 二、Fe3＋与Fe2＋相互转化时反应条件的控制 6.向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于所得溶液中阳离子的判断正确的是 A.只有Fe2＋和Cu2＋ B.一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋ C.一定有Fe2＋，可能有Cu2＋ D.只有Fe2＋ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 混合粉末中加入过量的稀硫酸反应后，仍有红色固体铜存在，说明所得溶液中一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋，可能有Cu2＋，C项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7.(2023·上海市第四中学高一期中)实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是 A.实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理 B.实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开 C.一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白 色絮状沉淀 D.实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁 √ 重点突破练 氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁， 所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠 溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，故A正确； 氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气 氧化为氢氧化铁，故实验开始阶段，应把弹簧 夹C和D都打开，A中反应产生氢气，排尽空气，防止亚铁离子被氧气氧化，故B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧 夹D，可利用生成的氢气把装置A中的硫酸亚 铁溶液压入装置B中，反应生成氢氧化亚铁白 色沉淀，故C错误； 本实验利用反应生成的氢气排尽装置中的空气， 使装置处于无氧环境，故实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示： 回答下列有关问题： (1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2，若用反应所得的酸性溶液，实现上述①④的转化，要求产物纯净，可分别选用_______(填字母)。 a.Cl2 b.Fe c.Cu d.KMnO4 重点突破练 ab (2)Fe2O3＋3NaClO＋4KOH 2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H2O ①还原剂是________。 ②用单线桥表示该反应的电子转移情况：__________________________ _______________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 Fe2O3 2K2FeO4＋3NaCl＋2H2O 三、Fe3＋的检验 9.向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成血红色，则下列结论错误的是 A.该溶液中一定含有SCN－ B.氧化性：Fe3＋>Cl2 C.Fe2＋与SCN－不能形成血红色物质 D.Fe2＋被氧化为Fe3＋ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋<Cl2；能使含Fe3＋的溶液变为血红色，说明原溶液中一定含有SCN－；因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成血红色物质。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10.为了验证Fe3＋的性质，某化 学兴趣小组设计了如图所示的 一组实验，其中实验方案设计 错误的是 A.② B.③⑤ C.③④ D.①②③④⑤ √ 重点突破练 铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，①正确； 铁离子与硫氰化钾溶液反应显血红色，据此能够检验铁离子，②正确； 硫酸铜与氯化铁不发生反应， 混合后溶液不会变成无色，③ 错误； 氯化铁与硝酸银反应生成白色 氯化银沉淀，该性质不是铁离 子的性质，④错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，⑤正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11.某同学很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。 (1)实验前该同学预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是_______________________________________________________。 重点突破练 Fe2＋中铁元素的化合价处于中间价态，既可以升高也可以降低 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)该同学欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。 ①对于证明Fe2＋具有氧化性，该同学认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为____________。 ②若该同学计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应是__________________________(写离子方程式)，溶液由浅绿色变为______色。 重点突破练 Zn＞Fe＞Cu Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 棕黄 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ③实验中，该同学发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选_____________滴入该同学所得的混合液中，并通过溶液出现_______色的现象，证明该同学的观点和实验方案都是正确的。 重点突破练 KSCN溶液 血红 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)该同学分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还作氧化剂吗？ ①请你为该同学梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成_____(填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成_____。 ②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室中的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是______________。 重点突破练 Fe Fe3＋ 加入适量铁粉 四、食品中的铁元素 12.茶是中国人喜爱的一种饮品，茶叶中含有铁元素，可以用以下实验操作检验茶叶中的铁元素： A.取少量茶叶 B.检验滤液中的Fe3＋　C.过滤得到滤液　D.将茶叶灼烧为茶叶灰　E.用足量稀盐酸溶解茶叶灰，并加蒸馏水稀释 请回答下列问题。 (1)上述实验操作的正确顺序是_________(填字母)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 ADECB (2)操作D所用仪器有：酒精灯、三脚架、泥三角、______、________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 坩埚 玻璃棒 固体灼烧需要坩埚，同时需要玻璃棒搅拌，则操作D所用仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒。 (3)检验滤液中的Fe3＋的方法是____________________________________ _____________，观察到的现象是________________。 (4)越来越多的人喜欢用铁壶泡茶，铁壶泡茶时壶中的铁与茶水中的Fe3＋能发生反应，有关的离子方程式是___________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 加KSCN溶液 溶液变成血红色 铁能与溶液中的Fe3＋发生反应生成亚铁离子，反应的离子方程式是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 取少量滤液于一洁净试管中，向其中滴 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 13.下图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据： 根据以上数据，回答下列问题： (1)该儿童________元素含量偏低。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 铁(或Fe) 从检测结果与参考范围看，该儿童Fe元素的含量比参考范围略低。 (2)报告单中“μmol·L－1”是________(填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。 浓度 μmol·L－1为浓度单位。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 (3)服用维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋。在这个过程中体现维生素C的_______(填“氧化性”或“还原性”)。 还原性 Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，发生还原反应，故维生素C体现还原性。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 (4)缺铁性贫血患者应补充 Fe2＋。一些补铁剂以硫酸 亚铁为主要成分，将硫酸 亚铁制成药片时外表包有 一层特殊的糖衣，推测糖 衣的作用是_______________。 防止Fe2＋被氧化 糖衣可以防止硫酸亚铁与空气接触，起到防止Fe2＋被氧化的作用。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 14.卫生部、农业部等部门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况，设计了如下实验方案： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 (1)试剂1的主要成分的化学式是_______。 KSCN 向淡黄色溶液中加入试剂1生成了淡血红色溶液，说明食品中的FeSO4被空气中的O2氧化生成了Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应生成血红色Fe(SCN)3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 (2)加入新制氯水后溶液血红色加深的原因是________________________ ________________________________(用离子方程式表示)。 2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 淡血红色溶液中还含有较多的Fe2＋，向其中加入新制氯水时，Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液中Fe3＋浓度增大，生成的Fe(SCN)3浓度也增大，溶液颜色加深。 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 (3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深血红色褪去，现对褪色原因进行探究。 ①提出假设 假设1　溶液中的＋3价铁被氧化为更高价态的铁； 假设2　_______________________。 SCN－被过量的氯水氧化 实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深血红色褪去，说明Fe(SCN)3逐渐消失，而Fe(SCN)3的生成与Fe3＋、SCN－有关，根据假设1，溶液中的＋3价铁被Cl2氧化为更高价态的铁，分析SCN－中各元素的化合价可知，S为－2价，C为＋4价，N为－3价，所以SCN－也具有还原性，故也可能是SCN－被过量的氯水氧化导致深血红色褪去。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 ②设计方案 为了对你所提出的假设2进行验证，请写出一种实验方案：____________ _____________________________________________________________________________________________。 取少量褪色后 的溶液，滴加过量KSCN溶液，若出现血红色，则说明假设2成立，若不出现血红色，则说明假设2不成立 假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，只要向褪色后的溶液中补充SCN－，若出现血红色，说明假设2成立；若不出现血红色，说明假设2不成立。 (4)应用拓展 写出一种保存FeSO4固体的方法：__________。 密封保存 由于FeSO4易被空气中的O2氧化，所以FeSO4应密封保存。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 重点突破练 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ →……→淡血红色溶液 →……→淡血红色溶液 →……→淡血红色溶液 →……→淡血红色溶液 →……→淡血红色溶液 →……→淡血红色溶液 $$