高考化学 第8讲　铁、铜及其重复习课件.ppt

名师一号 2011模块新课标人教化学精美课件系列 第8讲铁 铜及其重要化合物 基础关 最新考纲了解金属铁及其化合物的主要性质及应用 自主复习 一 铁的结构和性质1 铁的原子结构和物理性质 1 铁的原子结构特点铁位于元素周期表中的第 周期 第 族 fe的原子序数是 其原子结构示意图为 铁为变价金属 通常显 和 价 四 26 2 3 2 铁的物理性质纯净的铁是光亮的 金属 密度较大 熔 沸点较高 纯铁的抗腐蚀性强 有较好的导电 导热 延展性 铁能被磁铁吸引 银白色 2 铁的化学性质 1 铁与非金属的反应 铁和氯气的反应化学方程式 铁和氧气的反应实验步骤 把细铁丝在火柴杆上盘成螺旋状 点燃火柴 然后迅速伸入盛有o2的集气瓶中 观察现象 实验现象 铁丝在o2中 生成 剧烈燃烧 火星四射 黑色固体物质 化学方程式 铁和其他非金属的反应2fe 3br2 2febr3 2 铁与水蒸气的反应 实验步骤 在玻璃管中放入还原铁粉或石棉绒的混合物 加热 并通入水蒸气 用试管收集产生的经干燥的气体 并靠近火焰点火 观察现象 实验现象 红热的铁与水蒸气起反应 放出气体 用试管收集气体 将气体靠近火焰点火 能 实验结论 燃烧或发出爆鸣声 3 铁与酸反应 铁与非氧化性酸 如稀h2so4 hcl等 反应生成fe2 放出h2 离子方程式 铁与氧化性酸 如稀hno3 反应时 不放出h2 a hno3 稀 过量时生成fe3 b 铁粉过量时生成fe2 fe 2h fe2 h2 fe 4hno3 稀 fe no3 3 no 2h2o 3fe 8hno3 稀 3fe no3 2 2no 4h2o 4 铁与盐溶液的反应 铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应 置换出这种金属 fe cuso4 铁能与fecl3溶液反应生成fecl2 离子方程式 cu feso4 2fe3 fe 3fe2 二 铁的重要化合物1 铁的氧化物 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 2 3 2 3 黑色 红棕色 黑色 4al2o3 9fe fe3o4 8h 2fe3 fe2 4h2o 2 铁的氢氧化物 fe oh 2 fe oh 3 白色 红棕色 fe oh 2 2h fe2 2h2o4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 3 fe2 和fe3 的相互转化及fe3 的检验 浅绿 棕黄 fe oh 2 显酸 fe oh 3 显酸 不变色 红色 产生白色沉淀 迅速变为灰绿色 最后变为红褐色 scn 红褐色沉淀 三 铜及其化合物1 铜的物理性质 色 体 符合金属的通性 具有 和 紫红 固 导电性 导热性 延展性 2 铜的化学性质铜在金属活动性顺序表中排在h后 活动性较弱 不能从酸中置换h 但能与非金属发生反应 一定条件下也能与强氧化性酸反应 铜的化学性质简表 表面变黑 2cu o2 co2 h2o cu2 oh 2co3 cu溶解 溶液变黑 有刺激性气味气体生成 反应液加水稀释呈蓝色 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o cu溶解 生成蓝绿色溶液 2fe2 cu2 3 铜的化合物 1 2 cuoh cu oh 2 黑色粉末 2 氢氧化铜和硫酸铜 cu oh 2 蓝色固体 难溶于水 是一种弱碱 与强酸反应的离子方程式 cuso4 其无水盐为白色粉末 遇少量水时转化成 晶体 化学式为 俗名 cuso4和cuso4 5h2o均 溶于水 在水溶液中 cu2 呈现蓝色 cu oh 2 2h cu2 2h2o 蓝色 cuso4 5h2o 胆矾 易 网络构建 1 铁及其重要化合物的转化关系 2 铜及其化合物的转化关系 热点关 热点考向1 以铁及其化合物为载体考查基本概念 理论 2 与实验推断相结合考查fe oh 2的制备 fe2 与fe3 的检验等知识 3 以铁元素的转化关系考查化学方程式的计算 热点探究 热点1铁及其化合物的相互转化铁是常见的还原剂 在参与化学反应时 一般可失去2e 或3e 而变成fe2 或fe3 铁元素的原子在化学反应中 当遇弱氧化剂 如s h cu2 i2等 时 铁只能失去最外层的两个电子 而生成 2价铁的化合物 当遇到强氧化剂 如cl2 br2 hno3等 时 铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成 3价铁的化合物 fe fe2 fe3 形成三角关系 1 fe fe3 和fe2 fe3 需要较强的氧化剂 如o2 cl2 hno3 浓 稀 h2so4 浓 kmno4 h 溶液等 fe 4hno3 稀 fe no3 3 no 2h2o 4fe oh 2 2h2o o24fe oh 3 2fecl2 cl22fecl3 2 fe fe2 需要较弱的氧化剂 如s cu2 cuso4 h 稀h2so4 盐酸 等 fe cuso4 feso4 cu fe 2hcl fecl2 h2 3 fe2 fe 在金属活动性顺序表中排在fe前的金属 如zn al等 可以将fe2 还原成fe zn feso4 znso4 fe注意 k ca na等活泼金属 由于它们在水溶液中先跟水反应 所以不能作为还原剂来完成fe2 fe的转化 4 fe3 fe2 需要较强的还原剂 如fe zn h2s s2 ki i na2so3 等 cu虽不是强还原剂 但因fe3 具有较强的氧化性 可被cu还原成fe2 cu 2fecl3 cucl2 2fecl2 h2s 2fecl3 2fecl2 s 2hcl 2ki 2fecl3 2fecl2 i2 2kcl 5 fe3 fe常发生在金属的热还原反应中 如高温下用co还原铁矿石中的铁 例1下列物质反应后一定有 3价铁生成的是 过量的fe与cl2加热时发生反应 fe与过量稀h2so4反应后 再向其中加kno3 fe与过量的s加热时发生反应 fe no3 2溶液中加少量盐酸 fe和fe2o3的混合物溶于盐酸中 a 只有 b 只有 c 只有 d 只有 答案 c 解析 明确哪些氧化剂能将fe2 氧化为fe3 以及哪些还原剂能将fe3 还原为fe2 是正确解题的关键 fe2 fe3 常见的相互转化关系归纳如下 中的cl2氧化性强 它能将铁氧化为 3价 由于不是在溶液中反应 因此过量的铁不会将氯化铁还原 中fe与稀h2so4反应只能生成fe2 但要注意 由于稀h2so4过量 加入kno3后 h no 3能将fe2 氧化成fe3 s的氧化性不强 与fe发生反应只能生成fes 变式1根据下列框图回答问题 答题时 方程式中的m e用所对应的元素符号表示 1 写出m溶于稀h2so4和h2o2混合液的化学方程式 2 某同学取x的溶液 酸化后加入ki 淀粉溶液 变为蓝色 写出与上述变化过程相关的离子方程式 3 写出cl2将z氧化为k2eo4的化学方程式 cu h2o2 h2so4 cuso4 2h2o 4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o 2fe3 2i 2fe2 i2 10koh 3cl2 2fe oh 3 2k2feo4 6kcl 8h2o 4 将m e ecl3溶液 ecl2溶液mcl2溶液混合于某容器中充分反应 容器不参与反应 试判断下列情况下容器中存在的金属离子和金属单质 若e有剩余 则容器中不可能有 若mcl2有剩余 则容器中还可能有 一定有 fe3 cu2 fe3 或cu fe2 解析 m为红色金属 与酸反应生成蓝色溶液 推知m为cu 由y中加kscn得红色溶液 确定y中含有fe3 从而确定e为fe m为cu x为feso4 y为fe2 so4 3 z为fe oh 3 k2eo4为k2feo4 2 feso4溶液酸化后加入ki淀粉溶液变蓝色 说明有i2生成 其变化过程中相关离子方程式为4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o 2fe3 2i 2fe2 i2 4 该题属物质共存问题 解答该题应首先弄清物质间可能发生的反应 凡相互间能发生反应的物质 就不可能 大量 共存 该题涉及的反应有 2fecl3 fe 3fecl2 fe cucl2 fecl2 cu 2fecl3 cu 2fecl2 cucl2 若铁粉有剩余 则容器中就不可能有fe3 cu2 因为它们能发生上述 反应 若cucl2有剩余 则容器中不可能有fe 可能有fe3 或cu 一定有fe2 热点2铁的氢氧化物的制备 fe oh 2沉淀的制备1 碱液沉淀法 1 操作 将吸有naoh溶液的胶头滴管插入新制备的亚铁盐溶液 或feso4溶液 的液面下 缓慢挤出naoh溶液 2 原理 fe2 2oh fe oh 2 3 改进方法 为了防止fe oh 2被o2氧化 在制备fe oh 2时可采取如下改进措施 微热feso4溶液 煮沸naoh溶液 除去溶解的o2 滴加植物油或苯 隔绝空气 等 在feso4溶液中通入n2或co2赶出装置中的o2 在feso4溶液中不断通入h2形成还原性氛围 2 电解法以铁棒作阳极 石墨作阴极 用naoh溶液或nacl溶液作电解质溶液进行电解 如下图 原理 阳极 fe 2e fe2 阴极 2h 2e h2 fe2 2oh fe oh 2 为了加速电解 可增大电源电压 缩短两极间距离或增大离子浓度 例2 2009 长沙质检 用下面两种方法可以制得白色的fe oh 2沉淀 方法一 用不含fe3 的feso4溶液与用不含o2的蒸馏水配制的naoh溶液反应制备 1 用硫酸亚铁晶体配制上述feso4溶液时还需加入 2 除去蒸馏水中溶解的o2常采用 的方法 3 生成白色fe oh 2沉淀的操作是用长滴管吸取不含o2的naoh溶液 这样操作的理由是 稀h2so4 铁屑 煮沸 避免生成的fe oh 2沉淀接触o2 方法二 在如图所示装置中 用naoh溶液 铁屑 稀h2so4等试剂制备 1 在试管 中加入的试剂是 2 在试管 中加入的试剂是 3 为了制得白色fe oh 2沉淀 在试管 和 中加入试剂 打开止水夹 塞紧塞子后的实验步骤是 4 这样生成的fe oh 2沉淀能较长时间的保持白色 其理由是 稀h2so4 铁屑 naoh溶液 检验试管 出口处排出的氢气的纯度 当排出的h2纯净时 再夹紧止水夹 试管 中反应生成的h2充满了试管 和试管 且外界空气不容易进入 解析 方法一 1 fe2 易水解 要加入稀h2so4抑制其水解 fe2 又易被空气中的氧气氧化 要加入fe粉 将其被氧化生成的fe3 还原成fe2 2 气体的溶解度是随温度的升高而降低的 所以煮沸后的水中溶解的o2变少 3 这样的操作可减少生成的fe oh 2沉淀接触o2 从而减缓fe oh 2沉淀被氧化成fe oh 3沉淀的速率 方法二 两支试管中 试管 是开口式 无法用产生的气体将试液压入试管 中 所以制取feso4溶液应在试管 中进行 而试管 中盛不含o2的naoh溶液 当fe与稀h2so4放入试管 后 产生的h2可以从试管 内短管处排出试管 内的空气 然后经过止水夹通入试管 中 再排尽试管 内的空气 为了检验空气是否已排尽 应在试管 中出口处检验排出的氢气的纯度 当排出的氢气纯净时 再夹紧止水夹 关闭止水夹后 试管 内产生的h2将试管内的feso4等液体通过长导管压入试管 内 在此过程中 液体都处于h2的环境中 从而避免了空气中o2的氧化 使得fe oh 2能保持更长时间 变式2有人设计了如图制备氢氧化亚铁的改进实验 1 按图所示组装仪器 向一支小的具支试管中加入2ml左右稀盐酸 再加入2ml左右的煤油 玻璃管下端粘住钠粒 用滤纸吸干表面煤油 切去氧化层 2 将铁丝浸入盐酸 反应放出氢气 待试管内空气排尽后 向上提拉铁丝 使铁丝脱离液面 并关闭弹簧夹 用另一根细铁丝沿玻璃管内将钠粒捣入液体中 请回答下列问题 1 写出该实验中发生反应的化学方程式 答案 fe 2hcl fecl2 h2 2na 2h2o fecl2 fe oh 2 2nacl h2 也可写成3个 fe 2hcl fecl2 h2 2na 2h2o 2naoh h2 2naoh fecl2 fe oh 2 2nacl 2 如何检验试管内空气已排尽 回答具体操作 答案 在具支试管的出口处用向下排空气法收集满一试管气体 用拇指堵住管口 移向酒精灯火焰 松开拇指 若听到 噗 的一声 则说明空气已排尽 3 捣入钠粒后 预测具支试管中的现象 答案 钠不停地上下移动 并有气泡产生 很快有白色沉淀出现 答其他现象如 熔化成闪亮的小球 在煤油与界面间上下移动 钠粒最后消失等的不扣分 4 已知钠粒的质量约0 05g 现实验室有以下两种不同浓度的盐酸 你选择 填a或b a 1 1mol lb 10mol l a 热点3fe2 fe3 的检验 例3张老师做了一个如图所示实验 发现烧杯中酸性kmno4溶液褪色 若将烧杯中的溶液换成含有少量kscn的fecl2溶液 溶液显红色 判断下列说法正确的是 a 该条件下生成的水分子化学性质比较活泼b 该条件下h2被冷却为液态氢 液氢的水溶液具有还原性c 该条件下h2燃烧生成了只具有氧化性的物质d 该条件下h2燃烧的产物中可能含有一定量的h2o2 答案 d 解析 生成的物质既可使kmno4 h 褪色 又可将fe2 氧化为fe3 则既有氧化性又有还原性 变式3 2009 南昌质检 要证明某溶液中不含fe3 而可能含有fe2 进行如下实验操作时最佳顺序为 加入足量氯水 加入足量酸性kmno4溶液 加入少量kscn溶液 a b c d 答案 c 解析 kmno4能氧化fe2 但kmno4本身为紫色 使溶液显色不易观察 热点4铜及其化合物1 铜是第29号元素 位于周期表中第4周期 第 b族 最外层有1个e 常见化合价为 1和 2价 2 铜的物理性质 红色 有金属光泽 密度8 92g cm3 导电 导热性 延展性良好 焰色反应呈绿色 3 铜的化学性质 铜是一种较不活泼的金属 1 与非金属单质反应 铜在常温下不和干燥空气反应 加热时发生氧化 在潮湿空气中可锈蚀 2 与酸的反应 与稀盐酸 稀h2so4溶液不反应 与强氧化性酸反应 3 与盐溶液反应cu 2ag cu2 2agcu 2fe3 cu2 2fe2 印刷电路板反应原理 4 铜的化合物 1 氧化物 cuo是不溶于水的碱性氧化物 具有较强氧化性 在加热时能被co h2 c等还原 可与酸反应 cu2o呈砖红色 可用于制红色玻璃 cu2o本身较稳定 但在酸液中易发生歧化反应生成cu和cu2 2 cu oh 2 蓝色固体 不稳定 常温或稍加热即分解生成黑色cuo cu oh 2的悬浊液用来检验醛基的存在和多羟基化合物的存在 如含醛基化合物遇cu oh 2悬浊液时 加热 可生成红色沉淀 cu2o 多羟基化合物遇cu oh 2悬浊液时 则变为绛蓝色溶液 3 cuso4 白色粉末 有吸水性 吸水后由白色粉末变为蓝色晶体 利用这一性质常用于检验反应生成物中是否有水 也可用作干燥剂 cuso4 5h2ocuso4 5h2ocuso4 5h2o 蓝色晶体 俗称胆矾 蓝矾 胆矾受热可失去结晶水变成白色粉末 过热时 cuso4会进一步分解出cuo 4 cu2 oh 2co3 碱式碳酸铜 铜锈的主要成分 为绿色 俗称铜绿 5 可溶性铜盐能与h2s或s2 反应生成黑色的cus沉淀 它难溶于强酸 常用于cu2 的检验 例4 2008 广东卷 铜在自然界存在于多种矿石中 如 请回答下列问题 1 上表所列铜化合物中 铜的质量百分含量最高的是 2 工业上以黄铜矿为原料 采用火法熔炼工艺生产铜 该工艺的中间过程会发生反应 反应的氧化剂是 cu2s cu2s和cu2o 3 so2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 处理该尾气可得到有价值的化学品 写出其中1种酸和1种盐的名称 4 黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量fe ag au等金属杂质 需进一步采用电解法精制 请简述粗铜电解得到精铜的原理 形成酸雨 会对植物和建筑物等造成严重危害 硫酸 硫酸钠 答案 以硫酸铜 硫酸溶液为电解液 电解时 粗铜 阳极 中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液 不如铜活泼的金属沉入电解槽形成 阳极泥 溶液中的cu2 得到电子沉积在纯铜 阴极 上 5 下表中 对陈述 的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 填字母 5 答案 ad 解析 1 根据矿石的主要成分分析可知 每1molcu中含有的其他元素的质量cu2s中最小 因此cu2s中铜的质量分数最高 3 so2排放到大气中会造成酸雨 处理该尾气可得到有价值的化学品 h2so4或na2so4 4 粗铜的精炼中 应将粗铜与电源的正极相连作阳极 而将纯铜与电源的负极相连作阴极 用铜盐cuso4 cucl2等盐溶液作电解质溶液 5 铜绿的成分为cu2 oh 2co3 能与盐酸发生反应而除去 而cu和盐酸不反应 a正确 铜在常温下和浓h2so4不反应 因此b中前后无因果关系 b错误 在潮湿的空气中铁和铜形成原电池 铁作负极 铜作正极 铁易生锈 因此c也不正确 cuso4 5h2o晶体转化为cuso4白色粉末是化学变化 cuso4为重金属盐 可以使蛋白质变性 因此可以作为消毒剂 因此d正确 变式4 2008 潍坊 某红色固体的成分可能是氧化亚铜 铜或三氧化二铁中的一种或几种 某学校化学研究小组欲探究该红色固体的成分 请你参与该活动 并完成相关实验设计 查资料知道 氧化亚铜是一种碱性氧化物 溶于稀硫酸生成铜和硫酸铜 在空气中加热生成氧化铜 1 甲同学认为 取少量固体 加入足量稀硫酸 充分搅拌后 取该溶液少量 置于一洁净的试管中 滴加硫氰化钾溶液 如溶液不变红色 证明原固体中一定不含三氧化二铁 你认为这种说法合理吗 简述你的理由 不需写出反应的化学方程式 不合理 答案 因为fe3 能与cu反应转化为fe2 fe2 与scn 不反应 2fe3 cu2fe2 cu2 2 乙同学认为 取少量固体溶于稀硫酸 若固体全部溶解 就说明一定没有铜和氧化亚铜 这种说法不合理 在此实验过程中 可能发生如下反应 用离子方程式表示 答案 cu2o 2h cu cu2 h2o fe2o3 6h 2fe3 3h2o 2fe3 cu 2fe2 cu2 3 丙同学经分析确知该固体的成分是氧化亚铜和铜 他想通过实验测定两种物质的质量分数 请你帮他设计一个实验方案 写出实验涉及到反应的化学方程式 以a b c 代表实验测出的相应数据 写出氧化亚铜的质量分数的表达式 化学方程式 氧化亚铜的质量分数的表达式 a b分别为反应前后固体的总质量 能力关 一 铁与硝酸反应的计算 fe 4hno3 fe no3 3 no 2h2o 3fe 过量 8hno3 3fe no3 2 2no 4h2o 2 上述反应可以认为先发生反应 若fe有剩余则发生2fe no3 3 fe 3fe no3 2 合并 即可得反应 所以 无论反应 还是反应 被还原的hno3皆占参与反应的hno3的 例1向含aghno3的稀溶液中 加入bg铁粉充分反应全部溶解 已知有ghno3被还原 则a b不可能是 a 2 1b 3 1c 4 1d 9 2 答案 a 二 摩尔电子质量在计算中的应用摩尔电子质量是指在氧化还原反应中每得到或失去1mol电子所需物质的质量 对于金属来说摩尔电子质量就是金属单质的摩尔质量除以该金属元素的化合价 如na的摩尔电子质量为23g mol mg的摩尔电子质量为12g mol 铝的摩尔电子质量为9g mol 在酸与金属的反应中用起来比较方便 特别是金属混合物 或合金 与酸的反应 例2由锌 铁 镁 铝四种金属中的两种组成的混合物10g 与足量的盐酸反应产生的h2在标准状况下体积为11 2l 则混合物中一定含有的金属是 a 锌b 铁c 铝d 镁 答案 c 解析 金属的摩尔电子质量 1mol金属的质量 g 金属的化合价 生成11 2l 标准状况 h2 转移电子数为1mol 所以该混合金属的平均摩尔电子质量为10g mol 该题选项中a b d中的金属摩尔电子质量均大于10g mol 所以混合物中必含铝 课堂练习 1 下列关于铁的叙述正确的是 铁能被磁铁吸收 但纯铁易腐蚀 在人体的血红蛋白中含有铁元素 铁位于元素周期表中第四周期第 b族 铁能在氧气中剧烈燃烧 但不能在水蒸气中燃烧 铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是fe no3 3 不能通过化合反应制得fecl2和fe oh 3 a b c d 答案 b 解析 当铁中含有杂质时 在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀 而纯铁的抗腐蚀能力较强 铁位于元素周期表的第 族 而不是 b族 铁在氧气中能发光 发热 剧烈燃烧 而与水蒸气反应则不会发光 看不到燃烧现象 铁与强氧化剂反应 能被氧化为fe3 但若铁过量 则fe3 被fe还原为fe2 所以 fe与hno3反应的产物可能因铁过量而生成fe no3 2 fecl2 fe oh 3都可通过化合反应制得fe 2fecl3 3fecl2 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 2 下列物质可由相应的单质直接化合而成的是 fes cus fecl2 al2s3 fe3o4 fe2o3a b c d 答案 c 解析 fe与cl2化合生成fecl3而不是fecl2 因此选项中有 即错误 所以选c 经验证 选项c中的所有物质均可由相应的单质直接化合而成 3 2009 北京西城区模拟 下列物质中能与fe3 反应 且反应中fe3 作氧化剂的是 scn fe fe2 cu i oh a b c d 全部 答案 c 4 ag铁粉与含有h2so4的cuso4溶液完全反应后 得到ag铜 则参与反应的cuso4与h2so4的物质的量之比为 a 1 7b 7 1c 7 8d 8 7 答案 b 解析 将铁加入硫酸和硫酸铜溶液中发生的反应为 fe h2so4 feso4 h2 fe cuso4 feso4 cu 溶解的铁的质量等于生成铜的质量 即可得出 5 2008 宁夏理综 某厂的酸性工业废水中含有一定量的fe3 cu2 au3 等离子 有人设计了图中的工艺流程 利用常用酸 碱和工业生产中的废铁屑 从废水中回收金 并生产一定量的铁红和氧化铜 填空下面空白 1 图中标号处需加入的相应物质分别是 2 写出 处发生反应的离子方程式 写出 处发生反应的化学方程式 铁屑 稀硫酸 稀硝酸 氢氧化钠 氢氧化钠 fe 2h fe2 h2 2fe3 fe 3fe2 答案 cu2 fe cu fe2 2au3 3fe 2au 3fe2 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 3 铁红的化学式为 分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途 铁红 氧化铜 fe2o3 用作红色颜料 用作制造铜盐的原料 解析 1 根据题干信息及框图中转化关系 利用逆推的方法 由铁红逆推可知试剂 为氢氧化钠 e中含有fe2 因此 为铁粉或铁屑 由氧化铜逆推则试剂 为氢氧化钠 c中含有cu2 结合b转化为c和金可知 为稀硝酸 b为铜和金 由a转化为b与e 结合b与e的组成可知a为铁 铜和金的混合物 故 为稀硫酸 2 处向工业废水中加入铁屑 发生反应的离子方程式为 fe 2h fe2 h2 2fe3 fe 3fe2 cu2 fe cu fe2 2au3 3fe 2au 3fe2 3 铁红即为三氧化二铁 fe2o3 在工业上铁红可用作红色涂料等 氧化铜可用作制取铜盐的工业原料等 6 金属铜能被fecl3的浓溶液腐蚀 其化学反应方程式是 cu 2fecl3cucl2 2fecl2现将有铜的印刷线路板浸入120mlfecl3的溶液中 有9 6g铜被腐蚀掉 取出印刷线路板 向溶液中加入8 4g铁粉 经充分反应 溶液中还存在4 8g不溶物 则 1 溶液中主要存在哪些离子 2 离子浓度各是多少 设溶液体积不变 答案 1 溶液中存在的离子为fe2 cu2 cl 2 c cu2 0 625mol lc fe2 5mol lc cl 11 25mol l 解析 存在的不溶物有两种可能 可能是铁铜混合物 可能只是铜 若为铜铁混合物 则溶液中的cu2 必然全部析出 即不溶物的质量大于9 6g 显然错误 故不溶物为cu 第8讲铁 铜及其重要化合物 1 2009 广东 铁和铁的合金是生活中常用的材料 下列说法正确的是 a 一定条件下 铁粉可与水蒸气反应b 不锈钢是铁的合金 只含金属元素c 铁与盐酸反应 铁的合金不与盐酸反应d 在空气中 铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 答案 a 解析 铁的合金中含有碳等非金属元素 铁的合金也能与盐酸反应 镀锌铁板发生电化学腐蚀时 锌为负极 所以铁板更耐腐蚀 2 2007年4月18日 辽宁清河特殊钢有限公司发生钢水包整体脱落 造成32人死亡 6人重伤的恶性事故 下列关于铁的说法中 错误的是 a 较之于纯铁 钢是碳铁合金 其熔点要低一些b 潮湿富氧的环境下 钢比纯铁更容易腐蚀c 铁是第四周期 第 b元素 属于过渡金属d 土壤缺铁 可以加硫酸亚铁等予以补充 答案 c 解析 钢是铁碳合金 所以熔点比纯铁低 比铁易腐蚀 a b d正确 铁是第四周期第 族元素而不是第 b族 3 2008 江西 下列事实不能证明fe3 有氧化性的是 a 电子工业上用fecl3溶液腐蚀电路板上的铜b fecl3溶液滴在淀粉ki试纸上 试纸变为蓝色c 将kscn溶液加入fecl3溶液中 溶液变为血红色d 将h2s气体通入fecl3溶液中 产生淡黄色沉淀 答案 c 解析 a中2fe3 cu cu2 2fe2 b中2fe3 2i 2fe2 i2 d中h2s 2fe s 2fe2 2h 只有c中fe3 在反应中化合价未发生改变 不具有氧化性 选c 4 下列有关铁元素的叙述中正确的是 a 铁是较活泼的金属 它与卤素 x2 反应的生成物均为fex3b 氢氧化铁可以由相应的物质通过化合反应而制得c 氢氧化铁与氢碘酸反应 fe oh 3 3h fe3 3h2od 铁元素位于周期表中第四周期第 b族 答案 b 解析 选项a中 铁与碘单质反应只生成fei2 所以a不正确 氢氧化铁可以通过如下化合反应而生成 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 选项b正确 选项c中 除了酸碱中和反应外 还要进行氧化还原反应 正确的化学方程式是 2fe oh 3 6hi 2fei2 i2 6h2o 选项d中 铁元素位于周期表中第四周期 族 既不是主族元素也不是副族元素 5 2009 湖南联考 某种只含铁和氧两元素的样品a 在高温时与足量的co充分反应 生成的气体被足量澄清石灰水吸收 得沉淀的质量是样品a质量的50 29倍 由此得出的结论 其中正确的是 a可能不含fe3o4 a一定不含feo a一定是由一种或两种物质组成 a可能是一种 两种 三种物质的混合物 a b c d 答案 b 6 2009 济宁模拟 下列反应的离子方程式正确的是 a 硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应 fe3 3oh fe oh 3 b 硫化钠溶液与氯化铁溶液反应 2fe3 3s2 fe2s3 c 过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出 d 硫化氢气体通入氯化亚铁溶液 h2s fe2 fes 2h 答案 c 7 2009 浙江温州模拟 某cuso4 fe2 so4 3 h2so4的混合溶液100ml 已知溶液中阳离子的浓度相同 不考虑水解 且的物质的量浓度为6mol l 则此溶液最多溶解铁粉的质量为 a 11 2gb 16 8gc 19 6gd 22 4g 答案 d 8 2009 苏州模拟 据人民网 国际金融报报道 全球最大的铁矿石生产商必拓的中国总裁克林顿 丹尼期2005年12月8日在北京表示 由于供应紧张 全球铁矿石价格在未来两年内将继续上涨 下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是 a 赤铁矿的主要成分是fe3o4b 铁与水蒸气在高温下的反应产物为fe2o3和h2c 除去fecl2溶液中的fecl3杂质可以向溶液中加入铁粉 然后过滤d fe3 与kscn产生红色沉淀 答案 c 解析 赤铁矿的主要成分是fe2o3 铁与水蒸气在高温下的反应产物为fe3o4和h2 铁离子遇kscn溶液变为红色 但没有沉淀产生 一般可以用此方法检验铁离子的存在 9 把22 4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中 如反应只收集到0 3molno2和0 2molno 下列说法正确的是 a 反应后生成的盐只为fe no3 3b 反应后生成的盐只为fe no3 2c 反应后生成的盐为fe no3 3和fe no3 2 其物质的量之比为1 3d 反应后生成的盐为fe no3 3和fe no3 2 其物质的量之比为3 1 答案 c 解析 由于铁的物质的量为 所以在反应的过程它失去的电子数应介于0 8mol 此时只产生fe2 和1 2mol 此时只产生fe3 之间 又产生0 3molno2和0 2molno 即反应过程中硝酸得到的电子数为0 3mol 5 4 0 2mol 5 2 0 9mol 所以对应的产物既有fe no3 3又有fe no3 2 设前者的物质的量为x 后者的物质的量为y 则由铁守恒可得x y 0 4 由得失电子守恒得3x 2y 0 9mol 解得x 0 1mol y 0 3mol 10 2009 泰安模拟 将1 12g铁粉加入25ml2mol l的氯化铁溶液中 充分反应后 其结果是 a 铁有剩余 溶液呈浅绿色 cl 浓度基本不变b 往溶液中滴入无色kscn溶液 显红色c fe2 与fe3 的物质的量之比为5 1d 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2 5 答案 b 11 在含amolfe2 so4 3和bmolcuso4的混合溶液中 加入cmolfe 充分反应后 经测定溶液中含有fe2 和cu2 同时溶液中仍有固体物质 则a b c的关系正确的是 a a c a bb b c a bc a c bd a b c 答案 a 解析 根据溶液中含有fe2 和cu2 同时溶液中存在不溶物 可推断fe3 完全反应 cu2 部分被置换为cu 根据反应2fe3 fe 3fe2 fe cu2 fe2 cu 当fe3 完全反应 cu2 未反应时 c a 当fe3 cu2 未完全反应时 c a b 因此当fe3 完全反应 cu2 部分发生反应时 a c a b 12 某合金 仅含铜 铁 中铜和铁的物质的量之和为ymol 其中cu的物质的量分数为a 将其全部投入50mlbmol l 1的硝酸溶液中 加热使其充分反应 假设no是唯一的还原产物 下列说法正确的是 a 若金属有剩余 在溶液中再滴入硫酸后 金属又开始溶解b 若金属全部溶解 则溶液中一定含有fe3 c 若金属全部溶解 且产生336ml气体 标准状况 则b 0 3d 当溶液中金属离子只有fe3 cu2 时 则a和b的关系为b 80y 1 答案 ad 解析 a项中铁铜合金与硝酸反应除生成no外 还要生成相应的硝酸铁 硝酸铜等盐 即溶液中存在 当在其中加入硫酸时 h 和可继续氧化剩余的金属 a项正确 b项中 因fe3 也可以氧化cu而被还原为fe2 因此当金属全部溶解时也可能只有fe2 b项错 c项中 因没有告诉溶液中所含的离子是fe2 还是fe3 还是都有 故无法计算b d项中 根据题设条件 n cu ay n fe 1 a y 所以当溶液中只有cu2 和fe3 时 它们对应的n no 3 2ay