單元3金屬及其化合物2020屆高考第一輪復習

目錄主題7：鐵、銅及其重要化合物金屬的冶煉1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)(2018年全國Ⅱ卷,11)100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的數目為0.1NA。(

)(2)(2018年全國Ⅱ卷,13)向盛有2mL黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液,觀察顏色變化,可探究維生素C的還原性。(

)(3)(2018年江蘇,6)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液顯紅色。(

)(4)(2018年江蘇,12)向CuSO4溶液中加入鐵粉,有紅色固體析出,可說明Fe2+的氧化性強于Cu2+的氧化性。(

)(5)(2018年江蘇,9)Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq),在給定條件下,物質間的轉化均能實現。(

)命題一

鐵單質和鐵的化合物的性質和應用√××××答案(6)(2018年天津理綜,4)某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀,可得出原溶液中有Fe2+,無Fe3+。(

)(7)(2017年江蘇,7)FeFeCl2Fe(OH)2中的反應均能實現。(

)(8)(2017年全國Ⅱ卷,13)向2mL0.1mol·L-1的FeCl3溶液中加足量鐵粉,振蕩,加1滴KSCN溶液。若黃色逐漸消失,加KSCN溶液顏色不變,則證明還原性:Fe>Fe2+。(

)(9)(2017年浙江理綜,13)酸性氯化亞鐵溶液中加入雙氧水的離子方程式為2Fe2++H2O2√2Fe3++O2↑+2H+。(

)(10)(2017年江蘇,9)在c(Fe2+)=1mol·L-1的溶液中能大量存在K+、NH4+、MnO7-、SO42-。(

)××××答案(11)(2016年全國Ⅰ卷,8)1molFe溶于過量硝酸,電子轉移數為2NA。(

)。(12)(2016年全國Ⅰ卷,10)配制氯化鐵溶液時,將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋。(

)(13)(2016年全國Ⅲ卷,7)FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板,能體現出鐵比銅金屬性強。(

)。(14)(2016年四川理綜,2)常溫下,將鐵片浸入足量濃硫酸中,鐵片不溶解,說明常溫下,鐵與濃硫酸一定沒有發生化學反應。(

)(15)(2016年上海,21)Fe與Cl2反應生成FeCl3,推測Fe與I2反應生成FeI3。(

)√××××答案(16)(2016年江蘇,13)室溫下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍色,說明Fe3+的氧化性比I2的強。(

)。(17)(2015年全國Ⅰ卷,8)將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應后滴加KSCN溶液,現象是有氣體生成,溶液呈血紅色,說明稀硝酸將Fe氧化為Fe3+。(

)(18)(2015年廣東理綜,10)3mol單質Fe完全轉變為Fe3O4,失去8NA個電子。(

)(19)(2015年江蘇,8)如下所示的物質間轉化能一步實現:Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3。(

)(20)(2015年山東理綜,11)向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈紅色,則溶液中一定含有Fe2+。(

)√×√××答案已知:FeS2和鐵黃均難溶于水。下列說法不正確的是(

)。A.步驟①,最好用硫酸來溶解燒渣B.步驟②,涉及的離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2SO42-+16H+C.步驟③,將溶液加熱到有較多固體析出,再用余熱將液體蒸干,可得純凈綠礬D.步驟④,反應條件控制不當會使鐵黃中混有Fe(OH)32.(2017年浙江4月選考,24)由硫鐵礦燒渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到綠礬(FeSO4·7H2O),再通過綠礬制備鐵黃[FeO(OH)]的流程如下:燒渣

溶液

綠礬

鐵黃C答案解析解析：制取綠礬,為防止引入新雜質,步驟①最好用硫酸來溶解燒渣,A項正確;酸溶后得到的溶液中含有鐵離子,會氧化FeS2中的硫元素,步驟②中涉及的離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2SO42-+16H+,B項正確;亞鐵離子易被氧化,直接加熱會產生硫酸鐵雜質,C項錯誤;步驟④,若反應條件控制不當,例如堿性太強,會使鐵黃中混有Fe(OH)3,D項正確。3.(2018年全國Ⅱ卷,28節選)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖。回答下列問題:(1)曬制藍圖時,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;顯色反應的化學方程式為

。

3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4答案解析(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產物,按下圖所示裝置進行實驗。①通入氮氣的目的是________________________________________________________。

②實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變為紅色,由此判斷熱分解產物中一定含有

、

。

③為防止倒吸,停止實驗時應進行的操作是

______________________。

④樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗Fe2O3存在的方法是:____________________________________________________________________________________________________。

排盡裝置中的空氣,CO2CO先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后使反應生成的氣體全部進入后續裝置停止通入氮氣取少許固體粉末置于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明殘留物含有Fe2O3答案解析解析：(1)光解反應生成的FeC2O4(草酸亞鐵)遇到K3[Fe(CN)6]會產生有特征藍色的沉淀,所以顯色反應的化學方程式為3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4。(2)①裝置中的空氣在高溫下能氧化金屬銅,影響E中的反應,所以反應前通入氮氣的目的是排盡裝置中的空氣,使反應生成的氣體全部進入后續裝置。②實驗中觀察到裝置B中澄清石灰水變渾濁,說明反應中一定產生了CO2;E中固體變為紅色,F中澄清石灰水變渾濁,說明氧化銅被CO還原為銅,反應中一定產生了CO,由此判斷熱分解產物中一定含有CO2、CO;為防止倒吸,必須保證裝置中保持一定的氣體壓力,所以停止實驗時應進行的操作是先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮氣。④要檢驗Fe2O3的存在,首先要將其轉化為可溶性鐵鹽,方法是將少許固體粉末置于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明殘留物含有Fe2O3。4.(2015年天津理綜,10)FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。請回答下列問題:(1)FeCl3凈水的原理是

。

FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設備,除H+作用外,另一主要原因是

(用離子方程式表示)。

(2)為節約成本,工業上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。①若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,則該溶液的pH約為

。

②完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式:

ClO3-+

Fe2++

Cl-+

Fe3++

Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體能吸附水中的懸浮雜質2Fe3++Fe3Fe2+216661H+H2O3答案解析解析：(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體能吸附水中的懸浮顆粒,所以可起到凈水的作用;Fe3+會與Fe反應生成Fe2+,從而腐蝕鋼鐵設備,離子方程式是2Fe3++Fe3Fe2+。(2)①根據電荷守恒,c(Fe3+)×3+c(Fe2+)×2+c(H+)=c(Cl-),溶液中c(H+)=c(Cl-)-c(Fe2+)×2-c(Fe3+)×3=5.3×10-2mol·L-1-2.0×10-2mol·L-1×2-1.0×10-3mol·L-1×3=1.0×10-2mol·L-1,所以pH=2;②根據化合價升降法配平ClO3-、Fe2+、Cl-、Fe3+的化學計量數分別為1、6、1、6,再利用電荷守恒及元素守恒得出反應物中有6H+,產物中有3H2O。5.(2016年全國Ⅱ卷,28)某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質。回答下列問題:(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是

。

(2)甲組同學取2mLFeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為

。

(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹,該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是

__________________________________。

防止Fe2+被氧化2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)答案解析(4)丙組同學取10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入6mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下實驗:①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色;②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍色沉淀;③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。實驗②檢驗的離子是

(填離子符號);實驗①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有

(填離子符號),由此可以證明該氧化還原反應為

。

Fe2+Fe3+可逆反應答案解析(5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發生反應的離子方程式為

;一段時間后,溶液中有氣泡出現,并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產生氣泡的原因是

____________,生成沉淀的原因是_________

(用平衡移動原理解釋)。

2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解產生O2H2O2分解反應放熱,促進Fe3+的水解平衡正向移動答案解析解析：(1)FeCl2容易被空氣中的O2氧化為FeCl3,由Fe+2FeCl33FeCl2可知,配制亞鐵鹽溶液時加入少量鐵屑能防止Fe2+被氧化。(2)氯氣有強氧化性,能將FeCl2氧化為FeCl3,即2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。(3)煤油不溶于水且密度比水小,浮在FeCl2溶液上面的煤油能隔絕空氣,排除氧氣對實驗的影響。(4)Fe2+與黃色的鐵氰化鉀溶液反應生成藍色的鐵氰化亞鐵沉淀,即3Fe2++2[Fe(CN)6]3-

Fe3[Fe(CN)6]2↓,則實驗②檢驗的離子是Fe2+;由實驗①推斷,KI與FeCl3溶液發生氧化還原反應,生成物含有I2,實驗③說明在I-過量的情況下,溶液中仍含有Fe3+;由上述現象推斷,Fe3+沒有完全被還原為Fe2+,即KI與FeCl3的氧化還原反應是可逆反應。(5)H2O2是強氧化劑,能將Fe2+氧化成Fe3+,則有2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;一段時間后,Fe3+能將H2O2氧化成O2,離子方程式為2Fe3++H2O22Fe2++O2↑+2H+,上述兩步反應的總化學方程式為2H2O2O2↑+2H2O,Fe3+是該反應的催化劑,因而有氣泡出現;由于上述反應放熱,溫度升高,H2O2反應生成水,起到了稀釋作用,增大了溶液的pH,這些因素都能使水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+正向移動,因此能生成紅褐色沉淀。6.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)(2018年江蘇,6)Cu與FeCl3溶液反應可生成CuCl2。(

)(2)(2018年浙江11月選考,20)8gCuO與足量H2充分反應生成Cu,該反應轉移的電子數為0.2NA。(

)(3)(2017年海南,7)稀硫酸和銅粉反應可制備硫酸銅。(

)(4)(2016年全國Ⅱ卷,13)可通過加入稀硝酸溶解,過濾、洗滌、干燥除去Cu粉中混有的CuO。(

)。(5)(2015年全國Ⅰ卷,10)將銅粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,現象是溶液變藍、有黑色固體析出。(

)命題二銅及其化合物的性質和應用√××√×答案(6)(2015年廣東理綜,10)1molCu和足量熱濃硫酸反應可生成NA個SO3分子。(

)(7)(2015年山東理綜,12)向CuSO4溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2Cu2++2H2O4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑。(

)(8)(2015年重慶理綜,1)用膽礬煉銅,不涉及化學反應。(

)(9)(2014年全國Ⅱ卷,9)H2通過灼熱的CuO粉末,反應后固體物質增重。(

)(10)(2014年福建理綜,9)常溫下,Cu既能與FeCl3溶液反應又能與濃硝酸反應。(

)√××√×答案7.(2018年海南,14)銅是人類發現最早并廣泛使用的一種金屬。回答下列問題:(1)實驗室使用稀硫酸和H2O2溶解銅片,該反應的化學方程式為

______________________。

(2)電子工業使用FeCl3溶液刻蝕印刷電路板銅箔,寫出該過程的離子方程式:

_________________________。配制的FeCl3溶液應保持

(填“酸性”“堿性”或“中性”),原因是

。

Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+酸性酸性條件下抑制Fe3+水解答案解析(3)溶液中Cu2+的濃度可采用碘量法測得:①2Cu2++5I-2CuI↓+I3-;②I3-+2S2O32-S4O62-+3I-。反應①中的氧化劑為

。現取20.00mL含Cu2+的溶液,加入足量的KI充分反應后,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液25.00mL,此溶液中Cu2+的濃度為

mol·L-1。

Cu2+0.1250答案解析解析：(2)FeCl3與Cu反應生成FeCl2與CuCl2,離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。配制FeCl3溶液時,為了抑制Fe3+的水解,將FeCl3固體先溶于濃鹽酸,再加水稀釋至所需濃度。(3)反應①中Cu元素的化合價降低,Cu2+為氧化劑。根據滴定原理,可得關系式2Cu2+~I3-~2S2O32-,即Cu2+~S2O32-,則n(Cu2+)=n(S2O32-),c(Cu2+)=0.025L×0.1000mol·L-1÷0.02L=0.1250mol·L-1。8.(2018年浙江4月選考,24)某同學通過如下流程制備氧化亞銅:命題三

金屬的冶煉和工藝流程已知:CuCl難溶于水和稀硫酸;Cu2O+2H+

Cu2++Cu+H2O。下列說法不正確的是(

)。A.步驟②SO2可用Na2SO3替換B.步驟③中為防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗滌C.步驟④發生反應的離子方程式為2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2OD.如果Cu2O試樣中混有CuCl和CuO雜質,用足量稀硫酸與Cu2O試樣充分反應,根據反應前、后固體質量可計算試樣純度D答案解析解析：步驟②SO2可用Na2SO3替換,反應為2Cl-+2Cu2++SO32-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+,A項正確;用SO2水溶液洗滌CuCl可防止步驟③中CuCl被氧化,B項正確;步驟④發生反應的離子方程式為2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O,C項正確;如果Cu2O試樣中混有CuCl和CuO雜質,用足量稀硫酸與Cu2O試樣充分反應,發生的反應有Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O、CuO+2H+Cu2++H2O,CuCl不溶于稀硫酸,因而無法根據反應前后固體質量計算試樣純度,D項錯誤。9.(2018年浙江4月選考,31節選)某興趣小組用廢鐵屑制得硫酸亞鐵銨后,按下列流程制備二水合草酸亞鐵(FeC2O4·2H2O),再進一步制備高純度還原鐵粉。已知:FeC2O4·2H2O難溶于水,150℃開始失結晶水;H2C2O4易溶于水,溶解度隨溫度升高而增大。請回答:(1)下列操作或描述正確的是

。

A.步驟②,H2C2O4稍過量主要是為了抑制Fe2+水解B.步驟③,采用熱水洗滌可提高除雜效果C.步驟③,母液中的溶質主要是(NH4)2SO4

和H2C2O4D.步驟③,如果在常壓下快速干燥,溫度可選擇略高于100℃BD答案解析(2)稱取一定量的FeC2O4·2H2O試樣,用硫酸溶解,采用KMnO4滴定法測定,折算結果如下:n(Fe2+)/moln(C2O42-)/mol試樣中FeC2O4·2H2O的質量分數9.80×10-49.80×10-40.980由表中數據推測試樣中最主要的雜質是

。

(3)實現步驟④必須用到的兩種儀器是

(供選儀器:a.燒杯;b.坩堝;c.蒸餾燒瓶;d.高溫爐;e.表面皿;f.錐形瓶);該步驟的化學方程式是

________________________________。

(4)為實現步驟⑤,不宜用碳粉還原Fe2O3,理由是

。

(NH4)2SO4bd4FeC2O4·2H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O用碳粉還原會引入雜質答案解析解析：(1)步驟②,H2C2O4稍過量主要是為了將Fe2+完全轉化為FeC2O4·2H2O沉淀,A項錯誤;H2C2O4易溶于水,溶解度隨溫度升高而增大,故采用熱水洗滌可提高除雜效果,B項正確;步驟③,母液中的溶質主要是(NH4)2SO4和H2SO4,C項錯誤;FeC2O4·2H2O在150℃開始失結晶水,步驟③如果在常壓下快速干燥,溫度可選擇略高于100℃,D項正確。(2)由表中數據知,亞鐵離子與草酸根離子物質的量之比為1∶1,而試樣中FeC2O4·2H2O的質量分數為0.980,由表中數據推測試樣中最主要的雜質是(NH4)2SO4。(3)步驟④是灼燒,必須用到的兩種儀器是坩堝、高溫爐

。該步驟的化學方程式是4FeC2O4·2H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O。(4)步驟⑤是還原Fe2O3,得到高純度鐵粉,用碳粉還原Fe2O3會引入雜質,故不宜用碳粉還原Fe2O3。命題角度Fe、Cu及其化合物是全國卷考查的熱點之一,鐵鹽(Fe3+)、亞鐵鹽(Fe2+)的性質是考查的重點。試題往往結合金屬的冶煉、廢舊金屬資源的回收利用、鐵或銅及其重要化合物性質實驗探究等命題情景,綜合考查離子方程式的書寫、氧化還原反應的應用、化學反應原理的基本理論、實驗操作等多個考點,對能力要求較高。命題形式有選擇題、工藝流程題和性質實驗探究題等備考啟示在復習中應重點掌握:鐵、銅及其重要化合物的主要性質和應用;Fe2+、Fe3+之間的相互轉化,變價金屬元素的氧化還原反應;Fe2+、Fe3+的檢驗;常見金屬及其重要化合物的制備方法等。復習時要將鐵、銅及其重要化合物的主要性質與化學實驗、化學基本原理結合起來考點一鐵的單質、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物必備知識1.鐵的單質(1)物理性質鐵是銀白色金屬,熔、沸點高,能被磁鐵吸引,具有金屬的通性。(2)化學性質鐵單質性質活潑,有較強的還原性,鐵元素的主要化合價為+2價和+3價。3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeSFe+I2FeI2Fe+4HNOFe(NO3)3+NO↑+2H2OFe2O3Fe-3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO↑+4H2OFe+H2SO4FeSO4+H2↑Fe-Fe+Cu2+Fe2++Cu2Fe3++Fe3Fe2+3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2氧化物氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵俗稱—鐵紅磁性氧化鐵化學式FeOFe2O3Fe3O4顏色狀態__粉末

__粉末

_________晶體(有磁性)鐵的化合價___________________________________穩定性不穩定穩定穩定與H+(非氧化性酸)反應FeO+2H+Fe2++H2OFe2O3+6H+2Fe3++3H2O____________________________________________2.鐵的氧化物黑色紅棕色黑色+2價+3價+2價、+3價Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O3.鐵的氫氧化物(1)氫氧化亞鐵與氫氧化鐵的性質化學式Fe(OH)2

Fe(OH)3色態

色固體

色固體

與非氧化性酸反應Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O_________________________________與氧化性酸(如稀HNO3)反應3Fe(OH)2+10H++NO3-

3Fe3++NO↑+8H2O穩定性易被氧化為Fe(OH)3,空氣中加熱得不到FeO較穩定:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制法在隔絕O2的條件下可溶性亞鐵鹽與堿液反應:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿液反應:Fe3++3OH-二者的關系在空氣中,Fe(OH)2迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現象是

沉淀迅速變成

色,最后變成

色,反應的化學方程式為

______________________________白紅褐Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2OFe(OH)3↓白色絮狀灰綠紅褐4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(2)氫氧化亞鐵的制備本實驗的關鍵在于防止Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化,常見的制備方法有:方法一:有機覆蓋層法將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下,并在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4),以防止空氣與Fe(OH)2接觸發生反應,如圖1所示。方法二:還原性氣體保護法用H2將裝置內的空氣排盡后,再將亞鐵鹽與NaOH溶液混合,這樣可長時間觀察到白色沉淀,如圖2所示。方法三:電解法用鐵作陽極,電解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆蓋苯或煤油,如圖3所示。4.鐵與硫酸、硝酸的混合溶液反應順序總結足量鐵與稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反應,則可利用離子反應分析,依次發生反應:Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2O、2Fe3++Fe3Fe2+、Fe+2H+Fe2++H2↑(若H+量不足,該反應不再發生)。高效訓練1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)用鐵質容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸。(

)(2)Fe2O3與NaOH溶液反應可制取Fe(OH)3。(

)(3)鐵與過量的硫粉共熱的產物是Fe2S3。(

)(4)Fe2O3與足量HI反應時,能發生氧化還原反應,Fe3+被I-還原生成Fe2+。(

)(5)既可通過復分解反應,又可通過化合反應制取Fe(OH)3。(

)(6)鐵鋁礬[Al2Fe(SO4)4·xH2O]溶液呈淺綠色,具有凈水作用。(

)××√√√√答案(7)將FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3晶體。(

)(8)鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹主要成分是Fe2O3,鐵在純氧中燃燒的產物是Fe3O4,Fe在高溫下與水蒸氣反應生成Fe2O3。(

)(9)配制FeSO4溶液時,加入鐵粉防止Fe2+被氧化。(

)(10)磁性氧化鐵溶于稀硝酸的離子方程式為3Fe2++4H++NO3-3Fe3++NO↑+2H2O。(

)(11)將某固體試樣完全溶于鹽酸,再滴加KSCN溶液,沒有出現血紅色,則該固體試樣中不存在Fe3+。(

)×√×××答案2.下列物質能用化合反應直接制得的是(

)。①FeCl2

②FeCl3

③Fe(OH)3

④Fe(OH)2

⑤Cu2SA.①②③⑤

B.②⑤C.②③⑤ D.全部A解析：根據反應Fe+2FeCl33FeCl2、2Fe+3Cl22FeCl3、4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3、2Cu+SCu2S可知,A項正確。答案解析3.下列敘述正確的是(

)。A.Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應均有氣泡產生,說明Fe與兩種酸均發生置換反應B.足量的Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3C.先后將等物質的量的Fe2O3和Fe溶于同一稀鹽酸時無氣體放出D.Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3,在給定的條件下能實現上述轉化C解析：稀HNO3具有強氧化性,與Fe反應產生的氣體為NO,A項錯誤;鐵與Cl2反應,無論量的多少,產物都是FeCl3,B項錯誤;Fe2O3溶解產生的Fe3+恰好將鐵單質氧化,因而無H2產生,C項正確;FeCl3溶液加熱時易水解,D項錯誤。答案解析4.下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是

(填序號)。

①②③⑤答案解析解析：因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除裝置中的氧氣或空氣。①②原理一樣,都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中;③的原理為鐵作陽極失電子產生Fe2+,與電解水產生的OH-結合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保護,能防止空氣進入;④由于空氣中的氧氣能迅速將Fe(OH)2氧化,因而不能較長時間看到白色沉淀;⑤中溶液液面上覆蓋苯層阻止了空氣進入。5.鐵是人類較早使用的金屬之一。運用鐵及其化合物的有關知識回答下列問題:(1)鐵和鐵合金是生活中的常用材料,下列敘述中正確的是

。

A.純鐵的硬度比生鐵高B.純鐵耐腐蝕性強,不易生銹C.不銹鋼是鐵合金,只含金屬元素D.鐵在一定條件下可與水蒸氣反應E.鐵在冷的濃硫酸中鈍化(2)向沸水中逐滴滴加1mol·L-1的FeCl3溶液,至液體呈透明的紅褐色,該反應的離子方程式為

,形成該分散系的分散質微粒直徑范圍是

。

BDEFe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+1~100nm答案解析(3)電子工業需用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅,制造印刷電路板。請寫出FeCl3溶液與銅反應的離子方程式:

。欲從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液,現有下列試劑:①氯氣、②鐵粉、③濃硝酸、④濃鹽酸、⑤燒堿、⑥濃氨水,需要用到的一組試劑是

。

A.①②④ B.①③④⑥C.②④⑤ D.①④⑥(4)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型凈水劑。①高鐵酸鈉主要通過如下反應制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH2Na2FeO4+3X+5H2O,則X的化學式為

。

②高鐵酸鈉在水中可以發生如下反應:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+3O2。由此看來,高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因為它具有

性,而能夠除去水中懸浮物是因為

。

2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ANaCl強氧化生成的Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮的雜質答案解析解析：(1)合金的硬度大于其成分金屬,A項錯誤;鋼中含有碳元素,故C項錯誤,B、D、E三項正確。(2)生成Fe(OH)3膠體的離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,膠體的微粒直徑范圍為1~100nm。(3)FeCl3腐蝕銅的離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,溶液中有Fe2+、Cu2+,要獲取Cu應加入過量Fe粉,此時應向溶液中加入濃鹽酸溶解未反應的Fe粉,Fe粉完全溶解時溶液中溶質全為FeCl2,此時通入Cl2使其轉化為FeCl3,故選A項。(4)①由質量守恒可知X為NaCl。②由于FeO42-中Fe元素為+6價,故其具有強氧化性,可用于殺菌消毒。考點二Fe2+、Fe3+的性質、檢驗和應用必備知識1.Fe2+、Fe3+的性質(1)亞鐵鹽Fe2+處于鐵的中間價態,既有氧化性,又有還原性,其中以

為主,如Fe2+遇Br2、Cl2、H2O2、NO3-(H+)等均表現

;配制Fe2+的鹽溶液時要加少量

防止Fe2+被氧化,加少量相應的酸防止Fe2+水解。

(2)鐵鹽Fe3+處于鐵的高價態,有

,Fe3+能

Fe、Cu、HI、H2S等;Fe3+與S2-、I-、SO32-等離子不能大量共存。Fe3+易水解;Fe3+與

等水解相互促進的離子不能大量共存,配制Fe3+的鹽溶液時要加少量相應的酸防止Fe3+水解(或將其溶于較濃的相應酸中,再稀釋到所需濃度),制備無水FeCl3時需在

氣流中加熱蒸干FeCl3溶液。還原性還原性鐵粉氧化性氧化HCO3-、CO32-HCl2.“鐵三角”的轉化關系用離子方程式表示其中幾個重要轉化關系:a.

;

b.

____________________________________;

c.

____________________________________;

d.

;e.

。

2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42-3Fe2++4H++NO3-3Fe3++2H2O+NO↑5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O3.Fe2+、Fe3+的檢驗方法(1)Fe2+的檢驗方法一:取少量待檢驗的溶液,滴加KSCN溶液,無現象,再滴加氯水,若溶液變成紅色,則原溶液中含有Fe2+(鑒別時不能先滴加氯水)。有關反應:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(紅色)。方法二:取少量待檢驗的溶液,加入NaOH溶液,產生白色絮狀沉淀,且白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最終變為紅褐色,證明原溶液中含有Fe2+。有關反應:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。方法三:取少量待檢驗的溶液,滴加K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液,若生成藍色沉淀,則原溶液中含有Fe2+。這是檢驗Fe2+最好、最靈敏的方法。有關反應:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-Fe3[Fe(CN)6]2↓。(2)Fe3+的檢驗方法一:取少量待檢驗的溶液,滴加KSCN溶液,溶液變為紅色,證明原溶液中含有Fe3+。方法二:取少量待檢驗的溶液,加入NaOH溶液,產生紅褐色沉淀,證明原溶液中含有Fe3+。(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗①Fe3+的檢驗a.混合溶液

溶液變紅色,說明含有Fe3+。b.混合溶液

試紙變藍色,說明含有Fe3+。②Fe2+的檢驗a.混合溶液KMnO4溶液紫紅色褪去,說明含有Fe2+。b.混合溶液

溴水褪色,說明含有Fe2+。注意事項:(1)檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液;也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)。(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2+(Cl-能還原酸性KMnO4,有干擾)。4.Fe2+、Fe3+的除雜問題(1)Fe2+(Fe3+):加

,過濾。

(2)FeCl3(FeCl2):加

或

。

(3)FeCl2(CuCl2):加

,過濾。

(4)Fe(Al):加過量

溶液,過濾。

(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2):加過量

溶液,過濾。

(6)Cu2+(Fe2+):原溶液Cu2+(Fe3+)Fe(OH)3、Cu2+

含Cu2+溶液。過量鐵粉氯水H2O2過量鐵粉強堿強堿高效訓練1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)金屬陽離子只有氧化性,不可能有還原性。(

)(2)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯血紅色,該溶液中一定含有Fe2+。(

)(3)FeCl3溶液與KSCN溶液反應的離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3↓。(

)(4)可用鐵粉除去FeCl2溶液中的FeCl3。(

)(5)將FeCl2溶液滴入HNO3溶液中,發生反應的離子方程式為3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。(

)(6)利用Fe3+易水解的性質,工業上常用調節pH的方法除去溶液中的鐵離子。(

)(7)將Fe(NO3)2晶體樣品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,觀察溶液是否變血紅,檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質。(

)×××√√√√答案2.下列試劑中,不能使Fe2+轉化為Fe3+的是(

)。

①氯氣②NaCl溶液③KMnO4溶液④稀HNO3

⑤鹽酸⑥NaI溶液

A.①②③

B.①③④

C.②④⑤ D.②⑤⑥

D答案3.下列除雜的操作不正確的是(

)。

A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量鎂充分反應后過濾

B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入過量鐵粉充分反應后過濾

C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反應后過濾

D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2將Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反應后過濾

解析：足量鎂與FeCl3充分反應,過濾可除去置換出的Fe,A項正確;加入過量鐵粉,FeCl3與Fe反應生成FeCl2而達到除雜的目的,B項正確;先用H2O2將Fe2+氧化成Fe3+,再利用FeCl3的水解,加入的CuO與H+反應將Fe3+轉化成Fe(OH)3而除去,D項正確;加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均轉化成氫氧化物沉淀,不符合除雜要求,C項錯誤。C答案解析4.下列有關物質的檢驗方法不合理的是(

)。A.向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,出現藍色沉淀,該溶液中含有Fe2+B.用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2C.檢驗綠礬晶體是否已氧化變質,可將綠礬晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,再觀察溶液是否變紅D.向某溶液中加入NaOH溶液產生紅褐色沉淀,說明溶液中含有Fe3+解析：B項,Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色。B答案解析5.根據下列轉化關系,回答有關問題。(1)淺綠色溶液D中溶質的化學式為

,試劑1是

。

(2)下列物質不能作為試劑2的是

(填字母)。

a.Cl2

b.新制氯水c.濃硫酸d.S

e.硝酸(3)固體A溶于稀鹽酸的化學方程為

。

FeCl2KSCN溶液dFe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O答案解析(4)溶液C到溶液F紅色加深的原因是

_______________________________。

(5)某同學在實驗時向E中加入了過量的一種固體物質,發現溶液棕黃色褪去,現對褪色原因進行探究。提出你的假設:

;為了對你所提出的假設進行驗證,你設計的實驗方案是

________________________________________________________________________________________________________________________。

溶液中的Fe2+被氧化劑氧化成Fe3+,使Fe3+濃度增大,從而使紅色加深加入還原劑將Fe3+還原褪去后的溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,再加入幾滴氯水,若溶液開始不出現用膠頭滴管取少量棕黃色紅色,加氯水后出現紅色,則說明假設正確答案解析解析：由框圖可知,鐵與稀鹽酸反應生成的淺綠色溶液D為FeCl2溶液,該溶液加入試劑2后變為棕黃色溶液E,并結合溶液E加試劑1后轉化為深紅色溶液F,可判斷出溶液E中含Fe3+,試劑2為強氧化劑,結合(2)中各選項可知,硫不能氧化Fe2+,不符合條件。試劑1為KSCN溶液。鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4,Fe3O4與稀鹽酸反應的化學方程式為Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,可判斷溶液B為FeCl3和FeCl2的混合溶液,加入試劑1(KSCN溶液)后,溶液變為淺紅色,即溶液C中含有硫氰化鐵,在溶液C中加入試劑2(強氧化劑),Fe2+被氧化為Fe3+,Fe3+與KSCN溶液反應,使溶液顏色加深。考點三銅及其重要化合物必備知識1.銅單質(1)物理性質:銅是

色金屬,具有良好的

性、

性和延展性。

(2)化學性質反應物質化學方程式與非金屬單質反應O2(1)潮濕的空氣中:2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3(堿式碳酸銅)(2)氧氣加熱:_____________________________________________________Cl2_____________________________________________________S______________________________________________________紫紅導電導熱2Cu+O22CuOCu+Cl2CuCl22Cu+SCu2S與氧化性酸反應濃硫酸__________________________________________________濃硝酸__________________________________________________稀硝酸__________________________________________________與鹽溶液反應AgNO3__________________________________________________FeCl3__________________________________________________Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2OCu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+2AgNO3Cu(NO3)2+2AgCu+2FeCl3CuCl2+2FeCl22.銅的重要化合物(1)氧化銅和氧化亞銅名稱氧化銅氧化亞銅顏色黑色磚紅色與酸(H+)反應CuO+2H+Cu2++H2OCu2O+2H+Cu2++Cu+H2O(反應中的酸為非強氧化性酸)與H2反應H2+CuOCu+H2O_________________________________轉化關系4CuO2Cu2O+O2↑H2+Cu2O2Cu+H2O(2)氫氧化銅[Cu(OH)2]是

不溶于水的固體,可溶于酸,受熱分解的化學方程式為

;具有弱氧化性,可用于檢驗

。

(3)無水硫酸銅(CuSO4)是

色粉末,常用于檢驗水的存在,吸水后變為__________

色的晶體(CuSO4·5H2O),俗稱

。銅鹽能殺死某些細菌,并能抑制藻類生長,游泳館常用

作水池消毒劑;CuSO4和熟石灰的混合液即無機農藥波爾多液,是一種良好的殺菌劑。

藍色Cu(OH)2CuO+H2O醛基白藍藍礬或膽礬硫酸銅高效訓練1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。

(1)CuO是黑色固體,與水反應生成Cu(OH)2。(

)

(2)Cu2O遇硝酸會被氧化成Cu2+。(

)

(3)無水硫酸銅可用于檢驗酒精中是否含有水。(

)

(4)將鐵片置于CuSO4溶液中,鐵片上有紅色物質析出,說明鐵比銅活潑。(

)

(5)CuSO4·5H2O失去結晶水屬于物理變化。(

)

(6)過量銅與濃硝酸反應,產生的氣體中有NO2、NO和H2。(

)

(7)Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分,在干燥的空氣中銅不易生銹。(

)

×√√××√√答案2.某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物,工業上以該廢渣為原料生產CuCl2·2H2O晶體的工藝流程如下:

下列說法正確的是(

)。A.焙燒過程中1molCuS需消耗3molO2B.焙燒后的廢氣能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.濾渣中主要含鐵的氧化物D.將獲得的CuCl2·2H2O晶體加熱可制得CuCl2固體B答案解析解析：A項,2CuS+3O22CuO+2SO2,由化學方程式可知,1molCuS消耗1.5molO2,錯誤;B項,廢氣中含有SO2,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,正確;C項,調節pH時,Fe3+水解轉化為Fe(OH)3而除去,錯誤;D項,將CuCl2·2H2O直接加熱脫水,Cu2+水解,HCl受熱揮發,最后產生Cu(OH)2,無法得到CuCl2,錯誤。3.CuSO4是一種重要的化工原料,其有關制備途徑及性質如圖所示。下列說法不正確的是(

)。

CA.將CuSO4溶液蒸發濃縮、冷卻結晶可制得膽礬晶體B.相對于途徑①③,途徑②更好地體現了綠色化學思想C.CuSO4在1100℃分解所得氣體X可能是SO2和SO3的混合氣體D.Y可能是葡萄糖答案解析解析：CuSO4易溶于水,將CuSO4溶液蒸發濃縮得到其高溫飽和溶液,再冷卻結晶可析出CuSO4·5H2O晶體,A項正確;途徑②中反應為2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O,而途徑①中產生NO氣體,途徑③中產生SO2氣體,途徑②不產生污染性氣體,更好地體現了綠色化學思想,B項正確;由題圖可知,CuSO4在1100℃時分解得到Cu2O,該過程中Cu元素的化合價由+2降低到+1,S元素的化合價為+6,不能再升高,只能是O元素的化合價升高,即有O2產生,化學方程式為2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑,故X是SO2、SO3、O2三種氣體的混合物,C項錯誤;CuSO4與過量NaOH溶液反應生成Cu(OH)2,再與Y在加熱條件下轉化為Cu2O,則Y具有還原性,可以是乙醛、葡萄糖等含有醛基的有機物,D項正確。4.以含少量鐵的廢銅渣為原料生產膽礬的流程如圖所示:Fe3+、Cu2+沉淀的pH如下表:離子種類開始沉淀的pH完全沉淀的pHCu2+4.76.7Fe3+1.93.2(1)寫出浸出時銅與稀硝酸、稀硫酸反應的離子方程式:

________________________。

(2)在浸出時加入稀硫酸的作用是

。

(3)試劑b為

;濾渣c為

。

(4)取樣檢驗是為了證明沒有Fe3+存在,其方法是

_____。(5)從濾液中得到膽礬的操作是

。

(6)氣體a可以被循環利用,用化學方程式表示氣體a被循環利用的原理:2NO+O22NO2、

。

(7)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2,且n(SO3)∶n(SO2)=1∶2,寫出硫酸銅受熱分解的化學方程式:

__________________________________________。

3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2