高三化学一轮 第11章 几种重要的金属第二节 铁及其化合物、金属的冶炼 大纲人教版

1、第二节铁及其化合物、金属的冶炼第二节铁及其化合物、金属的冶炼1了解金属冶炼的一般原理。初步了解金属的回收和资源保护。了解金属冶炼的一般原理。初步了解金属的回收和资源保护。2掌握铁的化学性质。掌握铁的化学性质。3以以Fe2、Fe3的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化性及的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化性及还原性。还原性。一、铁在周期表中的位置、结构和性质一、铁在周期表中的位置、结构和性质1铁在周期表中的位置、结构铁在周期表中的位置、结构铁是铁是 号元素、位于第号元素、位于第 周期、第周期、第 族、属于族、属于 。原子。原子结构示意图为：结构示意图为： ，能失去最外层，能失去最外层 个电子

2、表现个电子表现 价，也可再价，也可再失去次外层一个电子而表现失去次外层一个电子而表现 价。价。26四四过渡元素过渡元素2322铁的性质铁的性质纯净的铁是银白色金属，密度为纯净的铁是银白色金属，密度为7.86 g/cm3，熔、沸点高，易被磁，熔、沸点高，易被磁铁吸引，也可被磁化。铁吸引，也可被磁化。铁是比较活泼的金属，能与许多物质发生氧化还原反应，当遇强氧铁是比较活泼的金属，能与许多物质发生氧化还原反应，当遇强氧化剂时，铁呈化剂时，铁呈 ，当遇弱氧化剂时，铁呈，当遇弱氧化剂时，铁呈 。高价高价低价低价( (1) )与非金属反应与非金属反应Fe在在Cl2中、中、O2中燃烧方程式分别为：中燃烧方程式

3、分别为： FeS FeSFeI2=FeI2( (2) )与水蒸气反应与水蒸气反应 2Fe3Cl2 2FeCl33Fe2O2 Fe3O43Fe4H2O( (g) ) Fe3O44H2( (3) )与酸反应与酸反应非氧化性酸：非氧化性酸： 氧化性酸氧化性酸( (4) )与盐的反应与盐的反应CuSO4： FeCl3： Fe2H=Fe2H2FeCu2=Fe2CuFe2Fe3=3Fe2【自我检测自我检测】已知已知A、B、C均为常见的单质，其中均为常见的单质，其中A为金属，为金属，B、C为非金属，为非金属，在一定条件下相互转化关系如图所示在一定条件下相互转化关系如图所示( (反应条件和部分产物已省略反应条

4、件和部分产物已省略) )。 请回答：请回答：( (1) )若常温下若常温下B、C均为气体，均为气体，D为黑色晶体，为黑色晶体，E的电子式为的电子式为_，A和和E在一定条件下反应生成在一定条件下反应生成D的化学方程式为的化学方程式为_。( (2) )若常温下若常温下B为气体，为气体，C为黑色固体，则金属为黑色固体，则金属A的原子结构示意图为的原子结构示意图为_，A和和E在一定条件下反应生成在一定条件下反应生成D的化学方程式为的化学方程式为_答案：答案： 二、铁的氧化物、氢氧化物二、铁的氧化物、氢氧化物1铁的氧化物铁的氧化物名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁色态黑色粉末 黑色晶体俗称铁红组成价态Fe3O

5、4红棕色粉末红棕色粉末磁性氧化铁磁性氧化铁名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁与酸反应HClHNO33FeO10H=3Fe3NO5H2OHIFeO2H=Fe2H2OFe2O36H2I=2Fe2I23H2OFe3变为Fe2FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2OFe2变为变为Fe3名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁与还原剂H2、CO、Al的反应2.铁的氢氧化物铁的氢氧化物氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质白色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水化学性质Fe(OH)22H=Fe22H2O4Fe(OH)22H2OO2= 4Fe(

6、OH)3白色絮状沉淀迅速变成 ，最后变成 。Fe(OH)2溶于稀HNO3中： Fe(OH)33H=Fe33H2O2Fe(OH)3 Fe2O33H2OFe(OH)3溶解于HI酸中： 变成灰绿色变成灰绿色红褐色红褐色2Fe( (OH) )36H2I=2Fe2I26H2O3Fe( (OH) )210H =3Fe3NO+8H2O氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化铁制法可溶性碱与亚铁盐溶液反应：Fe22OH=Fe(OH)2可溶性碱与铁盐溶液反应：Fe33OH=Fe(OH)3备注制取Fe(OH)2时，要将吸有NaOH溶液的胶头滴管 插入到液面以下插入到液面以下【自我检测自我检测】试样试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取

7、质量相等的两份试样按下图所示进由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：行实验：( (1) )请写出步骤请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式：中所发生的全部反应的离子方程式： 。( (2) )若全部的溶液若全部的溶液Y和全部的粉末和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物充分反应后，生成的不溶物W的质量的质量是是m，则每份试样，则每份试样X中氧化铜的质量为中氧化铜的质量为_( (用用m表示表示) )。答案：答案：( (1) )FeCu2=Fe2CuFe2H=Fe2H2( (2) )三、金属的冶炼三、金属的冶炼1实质实质在一定条件下，把金属从其化合物中还原出来：在一定条件下

8、，把金属从其化合物中还原出来：MnM2步骤步骤3冶炼方法冶炼方法( (1) )热分解法热分解法适用于金属活动顺序表中适用于金属活动顺序表中H之后的金属。之后的金属。HgO、Ag2O热分解的化学方程式分别为：热分解的化学方程式分别为：，。( (2) )热还原法热还原法适用于金属活动顺序表中适用于金属活动顺序表中ZnCu范围内的金属。范围内的金属。CO、Al还原还原Fe2O3的化学方程式分别为：的化学方程式分别为：、。( (3) )电解法电解法适用于金属活动顺序表中适用于金属活动顺序表中KAl范围内的金属。范围内的金属。工业上，制取工业上，制取Na、Mg、Al的化学方程式分别为：的化学方程式分别为

9、：，。【自我检测自我检测】冶炼金属常用以下几种方法冶炼金属常用以下几种方法以以C、CO或或H2作还原剂还原作还原剂还原以较活泼金属以较活泼金属Na、Mg等还原等还原利用铝热反应原理用利用铝热反应原理用Al还原还原电解法电解法热分解法热分解法下列金属各采用哪种方法还原最佳。下列金属各采用哪种方法还原最佳。( (1) )Fe、Zn、Cu等较活泼金属等较活泼金属_。( (2) )Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属等活泼或较活泼金属_。( (3) )Hg、Ag等不活泼金属等不活泼金属_。( (4) )V、Cr、Mn、W等高熔点金属等高熔点金属_。( (5) )K、Rb、Cs、Ti等金属通常还原方法是等

10、金属通常还原方法是_。答案：答案：( (1) )( (2) )( (3) )( (4) )( (5) ) ( (1) )“铁三角铁三角”的转化的转化FeFe2铁与氧化性比较弱的非金属铁与氧化性比较弱的非金属( (如如S、I2) )，非氧化性酸，非氧化性酸( (如盐酸、稀如盐酸、稀H2SO4) )，不活泼金属的盐溶液，不活泼金属的盐溶液( (如如CuSO4溶液，溶液，FeCl3溶液溶液) )反应，都可实现这种转反应，都可实现这种转化。例如：化。例如：FeCuSO4=CuFeSO4；Fe2FeCl3=3FeCl2；Fe2H=Fe2H2。Fe2Fe比较活泼的金属比较活泼的金属( (如如Al、Zn)

11、)、CO、H2、C等能从亚铁化合物中置换出等能从亚铁化合物中置换出铁来。例如：铁来。例如：FeCl2Zn=ZnCl2Fe；FeOH2FeH2O。FeFe3铁与强氧化剂，如铁与强氧化剂，如Cl2、H2O2、KMnO4( (H) )、HNO3、浓、浓H2SO4在在一定条件下反应都会实现这种转化。例如：一定条件下反应都会实现这种转化。例如：2Fe3Cl22FeCl3。Fe3Fe可通过较强还原剂实现，如可通过较强还原剂实现，如Al、Zn、CO、H2等。例如等。例如Fe2O33CO2Fe3CO2；Fe2O32Al2FeAl2O3；2FeCl33Zn=2Fe3ZnCl2。Fe2Fe3亚铁盐与强氧化剂反应，

12、如亚铁盐与强氧化剂反应，如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、浓硫酸、KMnO4( (H) )、H2O2等。例如：等。例如：2FeCl2Cl2=2FeCl3。Fe3Fe2铁盐溶液与比较强的还原剂反应，如铁盐溶液与比较强的还原剂反应，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等。例、碘化物、硫化物等。例如：如：2Fe3S2=2Fe2S；2Fe3Cu=2Fe2Cu2；2Fe3Fe=3Fe2；2Fe32I=2Fe2I2。( (2) )“铁三角铁三角”的应用的应用判断离子共存判断离子共存aFe3与与S2、HS、I因发生氧化还原反应不能大量共存。因发生氧化还原反应不能大量共存。bFe2与与ClO及酸性溶液中的等离子因发

13、生氧化还原及酸性溶液中的等离子因发生氧化还原反应不能大量共存。反应不能大量共存。解决实际问题解决实际问题a用用FeCl3溶液腐蚀铜板制造印刷线路板：溶液腐蚀铜板制造印刷线路板：2Fe3Cu=2Fe2Cu2b配制含配制含Fe2的溶液时，向溶液中加入铁钉或铁粉使被氧气氧化形成的溶液时，向溶液中加入铁钉或铁粉使被氧气氧化形成的的Fe3还原为还原为Fe2：2Fe3Fe=3Fe2。c人体只能吸收人体只能吸收Fe2，维生素，维生素C可将可将Fe3还原成还原成Fe2，适量服用维生，适量服用维生素有利于铁元素的吸收。素有利于铁元素的吸收。d为除去废水中的为除去废水中的Fe2，常先将废水中的，常先将废水中的Fe

14、2氧化为氧化为Fe3，再调节溶，再调节溶液的液的pH使使Fe3转化为转化为Fe( (OH) )3沉淀析出：沉淀析出：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。e工业冶铁工业冶铁Fe2O33CO2Fe3CO2f焊接钢轨焊接钢轨2AlFe2O32FeAl2O3(1)(1)配制亚铁盐溶液的通常方法是加入少量铁屑以防止配制亚铁盐溶液的通常方法是加入少量铁屑以防止FeFe2 2被氧化，滴入少量相应的酸以防止被氧化，滴入少量相应的酸以防止FeFe2 2的水解。的水解。(2)(2)存放铁盐溶液的方法是加入少量相应的酸溶液以防止存放铁盐溶液的方法是加入少量相应的酸溶液以防止FeFe3 3的水解。的水解。(3)Fe(3)

15、Fe3 3具有强氧化性，具有强氧化性，FeFe2 2既有氧化性，又有还原性，但以既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主。还原性为主。类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成Fe( (NO3) )3，但当铁过量时，产物是，但当铁过量时，产物是Fe( (NO3) )2。某同学受此启发，提出一。某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当个相似的观点：氯气与铁粉反应，当Cl2足量时生成足量时生成FeCl3，当铁粉过量，当铁粉过量时产物是时产物是FeCl2。为验证该观点是否正确，该同学将一根细的纯铁丝分。为验证该观点是否正确，该

16、同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的别在足量和少量的Cl2中点燃，取其表面生成物并分别编号为中点燃，取其表面生成物并分别编号为A、B，然，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：后通过实验确定其成分。探究过程如下：( (1) )提出假设：提出假设：A是是FeCl3，B是是FeCl2。( (2) )设计实验方案：分别取设计实验方案：分别取A、B的溶液进行以下实验，但实验现象相的溶液进行以下实验，但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。同。请填写下表中的相应空格。实验方法实验现象结论分别向A、B溶液中加KSCN溶液固体物质中有FeCl3进一步探究进一步探究FeCl3溶液的性质，他又利用溶液的性质，

17、他又利用A溶液做了如下一些实验，溶液做了如下一些实验，其中明显错误的是其中明显错误的是_。A将将A溶液滴入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产溶液滴入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔现象生丁达尔现象B向向A溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色变浅溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色变浅C在在A溶液中滴加溶液中滴加NaOH浓溶液，出现红褐色沉淀浓溶液，出现红褐色沉淀D将将A溶液加热蒸干并灼烧，得到溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl3固体固体解析：解析：(2)(2)由分别向由分别向A A、B B溶液中加入溶液中加入KSCNKSCN溶液后，得出的结论为固体溶液后，得出的

18、结论为固体物质中有三氯化铁，可知实验现象为物质中有三氯化铁，可知实验现象为A A、B B溶液遇溶液遇KSCNKSCN溶液均显红色；由分别溶液均显红色；由分别向高锰酸钾溶液中加入向高锰酸钾溶液中加入A A、B B，高锰酸钾有强氧化性，如果有，高锰酸钾有强氧化性，如果有FeFe2 2存在，能使存在，能使KMnOKMnO4 4溶液褪色，但实验现象是高锰酸钾溶液颜色无明显变化，所以该固体溶液褪色，但实验现象是高锰酸钾溶液颜色无明显变化，所以该固体中不含有中不含有FeClFeCl2 2。(3)(3)由上述实验结论可知，铁在氯气中燃烧，无论铁粉过量由上述实验结论可知，铁在氯气中燃烧，无论铁粉过量还是少量均

19、得到三氯化铁。还是少量均得到三氯化铁。(4)(4)向向FeClFeCl3 3溶液中加入铁粉，将三价铁还原为二溶液中加入铁粉，将三价铁还原为二价铁，颜色变浅；加热价铁，颜色变浅；加热FeClFeCl3 3溶液时促进溶液时促进FeClFeCl3 3水解：水解：FeClFeCl3 33H3H2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)3 3，3HCl3HCl，蒸干，最后得到的固体是三氧化二铁，所以答，蒸干，最后得到的固体是三氧化二铁，所以答案为案为D D。答案：答案：( (2) )溶液均变红色溶液均变红色FeCl2( (3) )2Fe3Cl22FeCl3( (4) )D变式训练变式训练1.如下图所示，此装

20、置可用来制取和观察如下图所示，此装置可用来制取和观察Fe( (OH) )2在空气在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 molL1的硫酸，其他的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：试剂任选。填写下列空白：( (1) )B中盛有一定量的中盛有一定量的NaOH，A中应预先加入的试剂是中应预先加入的试剂是_。A中反应的离子方程式是中反应的离子方程式是_。( (2) )实验开始时应先将活塞实验开始时应先将活塞a_( (填填“打开打开”或或“关闭关闭”) )。( (3) )简述生成简述生成Fe( (OH) )2的操作过程的操作过程_。( (4) )实验完毕

21、，打开实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反瓶中发生的反应为应为_。( (5) )下列各图示中下列各图示中_能较长时间看到能较长时间看到Fe( (OH) )2白色沉淀。白色沉淀。解析：解析：FeFe2H2H=Fe=Fe2 2H H2 2，产生，产生H H2 2将将FeFe2 2压于压于B B中，中，FeFe2 22OH2OH=Fe(OH)=Fe(OH)2 2；FeFe2 2在空气中很容易被氧化，即在空气中很容易被氧化，即4Fe(OH)4Fe(OH)2 2O O2 22H2H2 2O= 4Fe(OH)O= 4Fe(OH)3 3。因此要较长时间看到。

22、因此要较长时间看到Fe(OH)Fe(OH)2 2白色沉淀，就要使整个白色沉淀，就要使整个装置与空气或氧气隔绝。装置与空气或氧气隔绝。答案：答案：( (1) )铁屑铁屑Fe2H=Fe2H2( (2) )打开打开( (3) )关闭活塞关闭活塞a，使，使FeSO4溶液压入溶液压入B中进行反应中进行反应( (4) )4Fe( (OH) )2O22H2O= 4Fe( (OH) )3( (5) )( (1) )直接观察颜色：直接观察颜色：Fe2的溶液呈浅绿色，的溶液呈浅绿色，Fe3的溶液呈棕黄色。的溶液呈棕黄色。( (2) )利用显色反应利用显色反应有关离子方程式：有关离子方程式：Fe3SCN=Fe( (

23、SCN) )2( (3) )利用铁化合物沉淀的颜色利用铁化合物沉淀的颜色有关反应式：有关反应式：Fe22OH=Fe( (OH) )24Fe( (OH) )22H2OO2=4Fe( (OH) )3Fe33OH=Fe( (OH) )3有关离子反应式：有关离子反应式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2有关离子反应式：有关离子反应式：2Fe32I=2Fe2I2( (4) )利用利用Fe3的氧化性的氧化性(5)利用利用Fe2的还原性的还原性有关离子反应式：有关离子反应式：5Fe28H=5Fe3Mn24H2O检验溶液中含有检验溶液中含有Fe2或或Fe3时，首先要选择合适的检时，首先要选择合适的检验试剂，然后要用

24、化学语言描述相应的实验操作，实验现象及其验试剂，然后要用化学语言描述相应的实验操作，实验现象及其结论，三者缺一不可，文字表达要规范、完整、准确。结论，三者缺一不可，文字表达要规范、完整、准确。铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。补铁药物。“速力菲速力菲”( (主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色) )是市场上一是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测了检测“速力菲速力菲”药片中药片中Fe2的

25、存在，设计并进行了如下实验：的存在，设计并进行了如下实验：( (1) )试剂试剂1是是_，加入新制氯水后溶液中发生反应的离，加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是子方程式是_；( (2) )加入加入KSCN溶液后，在未加新制氯水的情况下，溶液中也产生了溶液后，在未加新制氯水的情况下，溶液中也产生了红色，其可能的原因是红色，其可能的原因是_；( (3) )在实验中发现放置一段时间，溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一在实验中发现放置一段时间，溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因，你认为产生该现象的原因可能有哪些？请设计步探究溶液褪色的原因，你认为产生该现象的原因可能有哪些？请设计实验

26、进行验证。实验进行验证。 解析：本实验其实是借助于补铁药物来考查解析：本实验其实是借助于补铁药物来考查FeFe2 2的检验，背景的检验，背景虽新，但知识点并不陌生，难度也较小。首先明确关于虽新，但知识点并不陌生，难度也较小。首先明确关于FeFe2 2的有关知的有关知识：具有还原性，易被氧化，遇识：具有还原性，易被氧化，遇KSCNKSCN溶液不显色。然后分析给定的实溶液不显色。然后分析给定的实验方案：药品碾碎并加入试剂验方案：药品碾碎并加入试剂1 1后得到了淡绿色溶液，这应是含后得到了淡绿色溶液，这应是含FeFe2 2的溶液，该溶液加入的溶液，该溶液加入KSCNKSCN溶液后呈现淡红色，说明里面

27、含有溶液后呈现淡红色，说明里面含有FeFe3 3，即，即该试剂易部分被氧化，再加入氯水，由于氯水具有强氧化性，不难想该试剂易部分被氧化，再加入氯水，由于氯水具有强氧化性，不难想到此步是将到此步是将FeFe2 2氧化成氧化成FeFe3 3，因此证明药物，因此证明药物“速力菲速力菲”中确实含有中确实含有FeFe2 2。最令人疑惑不解的是最后一步：为什么红色溶液放置一段时间后又会最令人疑惑不解的是最后一步：为什么红色溶液放置一段时间后又会褪色？题目在此处又一次进行了探究性设计：红色产生的原因是褪色？题目在此处又一次进行了探究性设计：红色产生的原因是FeFe2 2与与SCNSCN结合生成结合生成Fe(

28、SCN)Fe(SCN)3 3，现在颜色重新褪去，原因不外乎两个：，现在颜色重新褪去，原因不外乎两个：FeFe3 3被还原剂还原；氯水具有强氧化性，将被还原剂还原；氯水具有强氧化性，将SCNSCN氧化。为得到最氧化。为得到最后的结论，可向褪色后的溶液中再加入后的结论，可向褪色后的溶液中再加入KSCNKSCN溶液，如果溶液变红色，溶液，如果溶液变红色，说明是原因所致；如果溶液不变红色，说明是原因所致。说明是原因所致；如果溶液不变红色，说明是原因所致。答案：答案：( (1) )稀盐酸稀盐酸( (或稀硫酸或稀硫酸) )2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCN=Fe( (SCN) )3( (2)

29、)少量的少量的Fe2被空气中的氧气氧化被空气中的氧气氧化( (3) )Fe3被还原剂还原；被还原剂还原；氯水具有强氧化性，将氯水具有强氧化性，将SCN氧化氧化实验方案：向褪色后的溶液中再加入实验方案：向褪色后的溶液中再加入KSCN溶液，如果溶液变红色，溶液，如果溶液变红色，说明是原因说明是原因所致；如果溶液不变红色，说明是原因所致；如果溶液不变红色，说明是原因所致。所致。变式训练变式训练2.要证明某溶液中不含要证明某溶液中不含Fe3而可能含有而可能含有Fe2进行如下实验操作时，进行如下实验操作时，最佳顺序为最佳顺序为( () )加入足量氯水加入足量氯水加入足量加入足量KMnO4加入少量加入少量

30、NH4SCN溶液溶液ABC D解析：解析：FeFe2 2的检验方法主要有两种：的检验方法主要有两种：先加先加SCNSCN，若无明显现象，再加氯水，若溶液变血红色，即证明有，若无明显现象，再加氯水，若溶液变血红色，即证明有FeFe2 2；加入加入NaOHNaOH溶液，若产生白色絮状沉淀，继而变灰绿色，最后变为红褐色，即溶液，若产生白色絮状沉淀，继而变灰绿色，最后变为红褐色，即证明有证明有FeFe2 2。答案：答案：C高考对铁元素及其化合物的知识及相关实验的考查有所加强，且考试的高考对铁元素及其化合物的知识及相关实验的考查有所加强，且考试的内容也体现了从知识型向能力型，从暴露型向潜隐型，从主观型向

31、客观型转内容也体现了从知识型向能力型，从暴露型向潜隐型，从主观型向客观型转化的思想，比较全面地测试了学生的操作能力，充分挖掘了教材知识的实际化的思想，比较全面地测试了学生的操作能力，充分挖掘了教材知识的实际内涵。题型以选择题、实验题或推断题为主。内涵。题型以选择题、实验题或推断题为主。高考除继续考查高考除继续考查“铁三角铁三角”的关系之外，可能将本节知识与氧化的关系之外，可能将本节知识与氧化还原的原理或其他元素化合物还原的原理或其他元素化合物( (如以铜为代表的其他金属如以铜为代表的其他金属) )知识综合在一知识综合在一起，构成典型的实验题、计算题、推断题，还有实验探究题、实际应起，构成典型的

32、实验题、计算题、推断题，还有实验探究题、实际应用题进行考查。同时有可能出现水的净化、新型材料、环境保护等应用题进行考查。同时有可能出现水的净化、新型材料、环境保护等应用性试题。用性试题。1( (2010上海上海) )由由5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4和和3 mol FeO组成的混合组成的混合物中，加入纯铁物中，加入纯铁1 mol并在高温下和并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中应后混合物中FeO与与Fe2O3的物质的量之比可能是的物质的量之比可能是( () )A4 3 B3 2C3 1 D2 1解析：解析：当当FeFe与与FeFe

33、2 2O O3 3反应生成反应生成FeOFeO时：时：FeFeFeFe2 2O O3 3=3FeO=3FeO，反应后，反应后剩余剩余n(Fen(Fe2 2O O3 3) )4 mol4 mol，n(FeO)n(FeO)3 mol3 mol3 mol3 mol6 mol6 mol，即反应后混合，即反应后混合物中物中FeOFeO与与FeFe2 2O O3 3物质的量之比为物质的量之比为3232。当。当FeFe与与FeFe2 2O O3 3反应生成反应生成FeFe3 3O O4 4时：时：FeFe4Fe4Fe2 2O O3 3=3Fe=3Fe3 3O O4 4，反应后剩余，反应后剩余n(Fen(Fe

34、2 2O O3 3) )1 mol1 mol，n(FeO)n(FeO)3 mol3 mol，则，则反应后混合物中反应后混合物中FeOFeO与与FeFe2 2O O3 3物质的量之比为物质的量之比为3131。故选。故选B B、C C。答案：答案：BCBC2( (2010安徽安徽) )右图是三种稀酸对右图是三种稀酸对FeCr合合金随金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是关说法正确的是( () )A稀硝酸对稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性比稀硫酸合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱和稀盐酸的弱B稀硝酸和铁反应的化学方程式是：稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe6

35、HNO3( (稀稀) )=Fe( (NO3) )33NO23H2OCCr含量大于含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对对FeCr合金的腐蚀性最强合金的腐蚀性最强D随着随着Cr含量增加，稀硝酸对含量增加，稀硝酸对FeCr合金的腐蚀性减弱合金的腐蚀性减弱解析：解析：A A项，由图示可知当项，由图示可知当CrCr含量小于含量小于13%13%时，稀硝酸对合金的腐蚀时，稀硝酸对合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸强，当性比稀硫酸和稀盐酸强，当CrCr含量大于含量大于13%13%时，稀硝酸对合金腐蚀性较弱。时，稀硝酸对合金腐蚀性较弱。B B项，稀硝酸与

36、金属反应时，其还原产物应是项，稀硝酸与金属反应时，其还原产物应是NONO。C C项，项，CrCr含量大于含量大于13%13%时，时，硫酸对合金腐蚀性最强，由于溶液密度没有给出，硫酸中氢离子浓度不一硫酸对合金腐蚀性最强，由于溶液密度没有给出，硫酸中氢离子浓度不一定最大。定最大。D D项，由图示可知，随着项，由图示可知，随着CrCr含量增加，稀硝酸对合金腐蚀性减弱。含量增加，稀硝酸对合金腐蚀性减弱。答案：答案：D D3( (2010四川四川) )四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣渣( (主要成分为主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的

37、最高化合价为的最高化合价为4) )作原料，生产作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答下列问题：请回答下列问题：( (1) )硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_。( (2) )向滤液向滤液中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：_、_。( (3) )在实际生产过程中，向沸水中加入滤液在实际生产过程中，向沸水中加入滤液，使混合液，使混合液pH达达0.5，钛，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分

38、水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：入高温水蒸气的作用：_。过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、用滤液中的钛盐、_、_、_( (填化学式填化学式) )，减少废，减少废物排放。物排放。( (4) )A可用于生产红色颜料可用于生产红色颜料( (Fe2O3) )，其方法是：将，其方法是：将556a kg A( (摩尔质量摩尔质量为为278 g/mol) )溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量溶

39、于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3 336b kg A和和112c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_kg。解析：解析：滤液滤液中主要成分是中主要成分是Ti(SOTi(SO4

40、4) )2 2，调节溶液的，调节溶液的pHpH，以及通入高，以及通入高温水蒸气的目的都是促进温水蒸气的目的都是促进TiTi4 4水解，使之转化为水合二氧化钛。水解，使之转化为水合二氧化钛。(4)(4)解答该题需利用守恒原理。解答该题需利用守恒原理。在整个生产过程中投入的原料中含有铁元素的物质的量有：在整个生产过程中投入的原料中含有铁元素的物质的量有：n(Fe)n(Fe) (2a(2a12b12b2c)2c)10103 3 mol mol，原料中，原料中含有含有 的物质的量有：的物质的量有：n( )n( )(2a(2a12b)12b)10103 3molmol，上述，上述 被被NaNa利用形成利

41、用形成NaNa2 2SOSO4 4的有的有2a2a10103 3molmol，则形成，则形成FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3的的SOSO为为12b12b10103 3 molmol。据此可求出留在滤液中的。据此可求出留在滤液中的FeFe3 3的物质的量为的物质的量为8b8b10103 3molmol。再根据铁。再根据铁元素的总物质的量即可求出元素的总物质的量即可求出FeFe2 2O O3 3的物质的量，进一步求出其质量。的物质的量，进一步求出其质量。答案：答案：( (1) )TiO22H2SO4=Ti( (SO4) )22H2O或或TiO2H2SO4=TiOSO4H2O( (2)

42、)Fe2Fe3=3Fe2Fe2H=Fe2H2( (3) )加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低H浓度促进钛盐水浓度促进钛盐水解解H2OFeSO4H2SO4( (4) )160a320b160c1( (2010北京北京) )下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( () )A钢管与电源正极连接，钢管可被保护钢管与电源正极连接，钢管可被保护B铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D钢铁发生析氢腐

43、蚀时，负极反应是钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe3e=Fe3解析：解析：A A项，钢管与电源正极连接，则钢管为电解池的阳项，钢管与电源正极连接，则钢管为电解池的阳极，发生氧化反应被腐蚀；极，发生氧化反应被腐蚀；B B项，铁遇冷浓硝酸，表面形成致密项，铁遇冷浓硝酸，表面形成致密的氧化膜，可保护内部不被腐蚀；的氧化膜，可保护内部不被腐蚀；C C项，钢管与铜管露天堆放在项，钢管与铜管露天堆放在一起时易形成原电池，钢管作负极被腐蚀；一起时易形成原电池，钢管作负极被腐蚀；D D项，负极反应应为项，负极反应应为FeFe2e2e=Fe=Fe2 2。答案：答案：B B2( (2010重庆重庆) )能鉴别能鉴

44、别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液四种溶液的试剂是的试剂是( () )AHNO3 BKOHCBaCl2 DNaClO解析：解析：加入加入HNOHNO3 3后，后，I I被氧化为被氧化为I I2 2，颜色由无色变为黄褐色；，颜色由无色变为黄褐色；NaNa2 2COCO3 3与与HNOHNO3 3反应可生成无色无味的气体；反应可生成无色无味的气体；NaAlONaAlO2 2中加入中加入HNOHNO3 3，先出现，先出现白色沉淀，后又溶解。白色沉淀，后又溶解。答案：答案：A3( (2011湖北重点中学联考湖北重点中学联考) )镁和铝都是较活泼的金属，下列叙述正镁和铝都是较活泼

45、的金属，下列叙述正确的是确的是( () )A镁不与任何氧化物反应，而铝可用于冶炼金属镁不与任何氧化物反应，而铝可用于冶炼金属B金属镁、铝作电极构成原电池时，负极反应一定为：金属镁、铝作电极构成原电池时，负极反应一定为：Mg2e=Mg2CMgCl2及及AlCl3溶液分别经蒸发并灼热，均可得到氧化镁和氧化铝溶液分别经蒸发并灼热，均可得到氧化镁和氧化铝D历史上曾用反应：历史上曾用反应：3NaAlCl3 Al3NaCl制铝；现代工业制铝；现代工业用反应：用反应：Mg2RbCl MgCl22Rb制铷，所以金属活动性：制铷，所以金属活动性：MgRbNaAl解析：解析：A A显然不正确；当用氢氧化钠等强碱溶

46、液作电解质溶液时，铝显然不正确；当用氢氧化钠等强碱溶液作电解质溶液时，铝被氧化作负极，故被氧化作负极，故B B不正确；氯化镁、氯化铝在溶液中均能水解，加热时水不正确；氯化镁、氯化铝在溶液中均能水解，加热时水解生成的氯化氢从体系中不断逸出，生成的氢氧化物灼烧后得到氧化物，解生成的氯化氢从体系中不断逸出，生成的氢氧化物灼烧后得到氧化物，故故C C项正确；镁制取铷的反应实际上是利用铷的沸点比镁的低，不断从体系项正确；镁制取铷的反应实际上是利用铷的沸点比镁的低，不断从体系中抽出铷蒸气从而制得铷，不是依据金属活动性大小置换原理，中抽出铷蒸气从而制得铷，不是依据金属活动性大小置换原理，D D不正确。不正确。选选C C。答案：答案：C C4某某CuSO4、Fe2( (SO4) )3、H2SO4的混合溶液的混合溶液100 mL，已知溶，已知溶液中阳离子的浓度相同液中阳离子的浓度相同( (不考虑水解不考虑水解) )，且，且 的物质的量浓度为的物质的量浓度为6 molL1，则此溶液最多溶解铁粉的质量为，则此溶液最多溶解铁粉的质量为( () )A11.2 g B16.8 gC19.6 g D22.4 g解析：解析