（新课标Ⅲ）高考化学 专题十三 铁、铜及其化合物课件-人教版高三全册化学课件.pptx

专题十三铁、铜及其化合物A组统一命题·课标卷题组考点一铁及其化合物1.(2018课标Ⅰ76分)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属其流程如下: 下列叙述错误的是 ()A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠答案D本题考查工艺流程分析铝、铁、锂的化合物的性质等。合理处理废旧电池可回收有关金属达到资源再利用的目的同时有利于环境保护A项正确;由流程图可知“正极片”中含有的金属元素有Al、Fe、LiB项正确;LiFePO4中铁元素的化合价为+2价在H2SO4、HNO3作用下转化为Fe3+经碱液处理形成Fe(OH)3沉淀C项正确;Li2CO3难溶于水而Li2SO4可溶于水故不能用Na2SO4代替Na2CO3D错误。2.(2014课标Ⅰ86分0.786)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是 ()解题关键认真审题掌握相关物质的性质是解题的关键。3.(2018课标Ⅱ2614分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示: 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有;氧化除杂工序中ZnO的作用是若不通入氧气其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去还原除杂工序中反应的离子方程式为。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时阴极的电极反应式为;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。解析本题考查元素化合物知识在化工生产中的应用。(1)高温焙烧金属硫化物转化为金属氧化物和二氧化硫气体。(2)PbSO4难溶于水;氧化除杂工序中通入O2可将铁元素完全转化为Fe3+加入ZnO调节溶液pH为2.8~6.2保证Fe3+被完全除去。(3)还原除杂工序中锌粉可置换出金属Cd。(4)电解硫酸锌溶液时阴极反应式为Zn2++2e- Zn阳极反应式为2H2O-4e- O2↑+4H+沉积锌后的电解液中主要含硫酸可返回溶浸工序继续使用。4.(2017课标Ⅰ2714分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下: 回答下列问题:(1)“酸浸”实验中铁的浸出率结果如下图所示。由图可知当铁的浸出率为70%时所采用的实验条件为。 (2)“酸浸”后钛主要以TiOC 形式存在写出相应反应的离子方程式。(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:答案(1)100℃、2h90℃、5h(2)FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOC +2H2O(3)低于40℃TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全时c(P )= mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1c3(Mg2+)·c2(P )值为0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<Ksp[Mg3(PO4)2]因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑解析本题以工艺流程为依托考查图表分析能力和有关Ksp的计算等。(1)由图可知当铁的浸出率为70%时所采用的实验条件为100℃、2h或90℃、5h。(2)“酸浸”后钛元素主要以 形式存在反应的离子方程式为FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOCl2-4+2H2O。(3)TiO2·xH2O转化反应速率受温度、反应物浓度等因素的影响。低于40℃TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降。(4)Li2Ti5O15中Ti为+4价Li为+1价设过氧键的数目为x则1×2+4×5=2×(15-2x)+2x解得x=4。(6)高温下FePO4与Li2CO3和H2C2O4反应制备LiFePO4根据得失电子守恒和原子守恒可得化