（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精编.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Ⅰ,7,6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、Li
C.“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、Li,B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Na2CO3,D错误。2.(2014课标Ⅰ,8,6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Ⅱ,26,14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Ⅰ,27,14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℃、2h,90℃、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-1,c3(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学方程式:2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑。方法技巧无机物制备工艺流程题的破解方法5.(2016课标Ⅱ,28