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关注高考新考点——金属硫化物

?2006/3/30
资料类型: 高考试题 文件大小: 49.74 KB
来 源: 原创 资料点评:
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关注高考新考点————金属硫化物
山东滕州市第一中学东校 马勇 277500
在中学阶段,常见的金属硫化物是铁与铜的化合物,由于S 、 Fe、 Cu元素是常见的变价元素,因此在高考试题中,常以它们作为知识的载体考察基本概念、基本理论、元素化合物的相关知识和化学计算的能力。成为最近两年的高考试题的热点,总结分析如下,供大家参考。
1 考察氧化还原反应的基本原理:得失电子守恒的规律。
(2005年江苏)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为
A 1∶7 B 1∶9 C 1∶5 D 2∶9
解析:在上述化学反应中,Cu2S作还原剂,HNO3作氧化剂。设生成的NO2和NO的物质的量分别为1mol ,需要的Cu2S的物质的量为x,据得失电子守恒可得:10x=4,x=2/5.则生成Cu(NO3)2所需要的HNO3为2/5×2=4/5。总共消耗的硝酸的物质的量为:4/5+2=14/5, 所以实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为:2/5:14/5=1:7选 A
2考察氧化还原的基本概念。氧化还原反应是中学重要的概念,用陌生的比较复杂的化学反应考察相应的概念,能更好地考察学生的应变能力和用已知的知识解决陌生问题的能力,符合高考的要求。
(2004年北京 .) 从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:
,下列说法正确的是
A. Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B. 5mol FeS2发生反应,有10mol电子转移
C. 产物中的 离子有一部分是氧化产物
D. FeS2只作还原剂
解析 : 上述反应 ,FeS2中一部分S元素由—1升高到+6,另一部分由—1价降低到—2价,CuSO4中的Cu元素由+2降低为+1价,所以氧化剂是CuSO4和 FeS2,还原剂是FeS2,Cu2S仅是还原产物,产物中的 离子有一部分是氧化产物。5mol FeS2发生反应,有21mol电子转移。选C
3考察物质的鉴别。
(2004年上海 )CuS和Cu2S都能溶于硝酸,它们高温灼烧的产物相同,以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是
A.将两种样品分别溶于硝酸,区别所产生的气体
B.将两种样品分别溶于硝酸,区别溶液的颜色
C.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的质量
D.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的颜色
解析:由题意知:CuS和Cu2S都能溶于硝酸生成的气体为N的氧化物,溶液为Cu(NO3)2,它们高温灼烧的产物为CuO;因此,不能选A 、B、 D,由于同质量的样品CuS含Cu元素质量分数大,所以取两种同质量的样品分别在高温灼烧,留固体的质量多的为CuS 答案选C.
该题 鉴别的角度是从计算的角度上分析,抛开了常规的鉴别物质的方法,较为新颖。也给我们提示,在高三复习中,一定不能深陷于题海中,掌握基本知识与分析问题的方法更为重要。
4 考察以FeS和Fe2S为知识载体的物质推断。物质推断题型能较好地考察学生对元素化合物的掌握情况,在中学阶段常见的由两种元素组成的化合物且原子个数比分别为1:1和1:2的有:FeS 和FeS2,Na2O2和Na2O, H2O2和H2O。2005年就以该知识点为背景设置了一道推断题。
(2005年四川卷)A、B两种固体,都由甲、乙两种元素组成。在A、B中,甲、乙两种元素的原子个数比分别为1:1和1:2,高温煅烧A、B时,产物都是C(固体)和D(气体)。由D可制得E(酸)。E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。C与E的稀溶液反应得到溶液F,往F溶液中加入氢氧化钠溶液,有红褐色沉淀生成,该沉淀经灼烧后转变成C。往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G。试根据以上信息填写下列空白:
(1)A的化学式(分子式)是 ;
(2)B煅烧生成C和D的化学方程式是 ;
甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是 ;
(3)往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是 ;
解析:由“E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯”可得E与另一种酸肯定是硝酸和硫酸。结合“高温煅烧A、B时,产物都是C(固体)和D(气体)。由D可制得E(酸)”和:“往F溶液中加入氢氧化钠溶液,有红褐色沉淀生成,该沉淀经灼烧后转变成C。”则会联想起工业制取硫酸的原理,可推断出E为硫酸,C为Fe2O3,因此,A 、 B 则为是含S元素和Fe元素的化合物,即为:FeS 和FeS2
答案:(1)FeS (2)4FeS2+1102 2Fe2O3+8SO2 2Fe3++Fe 3Fe2+
(3)生成的沉淀由白色变成灰绿色最终变成红褐色
5 考察计算。
(2004年上海.)黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取铜的主要原料
(1)取12.5g黄铜矿样品,经测定含3.60g硫(杂质不含硫),矿样中CuFeS2含量为

(1) 已知

产物Cu2S在1200℃高温下继续反应:
2Cu2S + 3 O2 → 2Cu2O + 2 SO2
2 Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2
假定各步反应都完全,完成下列计算:
①由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu,求消耗O2的物质的量
②6 mol CuFeS2和14.25 mol O2反应,理论上可得到多少摩尔铜
③6 mol CuFeS2和15.75 mol O2反应,理论上可得到多少摩尔铜
解析:本题考察了学生化学计算的思维能力和技巧,可以利用守恒的思想解题。
第一小题属于常规混合物类型,根据硫元素守恒得出:设矿样中CuFeS2含量为x ,则:12.5×x×64/184=3.60 解得:x=82.8%
第二小题属于过量计算类型,特点是已知两种反应物的量求相应物质的量。常规解法是分三种情况讨论,分别按照氧气恰好、氧气不足和氧气过量等来思考。笔者在此处试运用元素守恒来解决这类问题,仅供大家参考。
(1) 氧气恰好时,最后生成物为6mol Cu、12molSO2、6molFeO , 根据O原子守恒,可知消耗n(O2)=(12×2+6×1)×1/2=15mol
(2) 氧气不足时,最后生成物为xmolCu、ymolSO2、zmol Cu2S、6molFeO, 根据O原子守恒,2×y+6×1=14.25×2,所以y=11.25,又根据S原子守恒:11.25+z=12,所以z=0.75, 又根据Cu原子守恒:x+2z=6,所以x=4.5
(3) 氧气过量时,最后生成物为xmolCu、12molSO2、ymol Cu2O、6molFeO, 根据O原子守恒,12×2+1×y+6×1=15.75×2,所以y=1.5, 又根据Cu原子守恒:x+2y=6,所以x=3
至此,此题已经完全解出了,看来守恒思想的熟练应用在高考题中得到了淋漓尽
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