高考第一輪復習——鐵、銅及其化合物.docx

高考第一輪復習鐵及其化合物一、 單質(zhì)鐵物理性質(zhì)：銀白色，具有金屬光澤；質(zhì)地較軟，有良好的導電性、延展性。位置：第四周期，第 族化學性質(zhì)：1.與非金屬反應1)Fe+S（I2） FeS（FeI2） 2)4Fe+3O2 2Fe3O4 3)2Fe+3Cl2(Br2) 2FeCl3 弱氧化劑 Fe3+、H+、I2、S、鐵后的金屬陽離子（置換） Fe2+Fe 強氧化劑 Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4、MnO4-(H+) Fe3+2.與水反應3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4 H2 (置換注意：鐵在常溫下不會和水發(fā)生反應，但在水和空氣中O2和CO2的共同作用下，鐵卻很容易被腐蝕(生銹/電化學腐蝕)3 與酸反應 1）與非氧化性酸反應 ： Fe +2H+= Fe2+ + H22)與氧化性酸反應 ：a）常溫下，鐵在冷濃硫酸，濃硝酸中發(fā)生鈍化b）與濃硫酸反應：2Fe +6 H2SO4(濃） Fe2(SO4)3 +3SO2 +6 H2Oc)與稀硝酸反應當Fe少量時，離子方程式為：Fe + 4H+ + NO3= Fe3+NO+2H2O當Fe過量時，離子方程式為：3Fe+8H+2NO3= 3Fe2+2NO+4H2O當1:4n( Fe) :n (HNO3)3:8 時，此情況下，F(xiàn)e3+ 和Fe2+ 共存。：例1： 下列關(guān)于鐵的敘述正確的是B()鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易銹蝕在人體的血紅蛋白中含有鐵元素鐵位于周期表中的第四周期第B族鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒鐵與硝酸反應的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3不能通過化合反應生成FeCl2和Fe(OH)3A B C D例2：如下圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12 mol/L的硝酸，加熱充分反應后，下列微粒在體系中一定大量存在的是B()A NO Fe3HNONO2A只有 B C D例3. 下列圖象是表示鐵跟一定量硝酸反應時，鐵和硝酸鐵之間物質(zhì)的量（mol）的關(guān)系，其中正確的是（ ）B例4： 把22.4 g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列說法正確的是C()A反應后生成的鹽只為Fe(NO3)3B反應后生成的鹽只為Fe(NO3)2C反應后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為13D反應后生成的鹽為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為31例5：20 g由兩種金屬粉末組成的混合物,與足量的鹽酸充分反應后得到11.2L氫氣(標準狀況),這種金屬混合物的組成可能是BAMg和Al BAl和Fe CFe和Zn DZn和Cu4.與鹽溶液反應 2Fe 3+ Cu = 2Fe 2+ Cu 2+（印刷電路板反應原理）Fe + 2Fe3+ = 3 Fe2+Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu例1： 制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”：發(fā)生的反應為2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是B A.燒杯中有銅無鐵 B.燒杯中有鐵無銅 C.燒杯中鐵、銅都有 D.燒杯中鐵、銅都無例2：向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol鐵粉，充分攪拌后，F(xiàn)e溶解，溶液中不存在Fe3，同時析出0.1 mol Ag。下列結(jié)論錯誤的是A()A氧化性：Zn2Cu2Fe3Ag BFe3的氧化性大于Cu2C溶液中Cu2與Fe2的物質(zhì)的量之比為12 D1 mol Fe可還原2 mol Fe3例3：現(xiàn)有濃度分別為1 mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100 mL，加入一定量的鐵粉，按下列情況填空。(1)充分反應后，如果溶液中還有一定量的Cu2，則溶液中一定含有的金屬離子還有_，該離子在溶液中的物質(zhì)的量范圍為_，可能含有的金屬或金屬離子為_。(2)反應完畢后，鐵粉有剩余，溶液中一定含有的金屬離子為_，為_mol，一定沒有的金屬離子為_。(3) 充分反應后鐵粉無剩余，有銅生成。則反應后的溶液中一定含有_陽離子；溶液中可能含有_陽離子，該陽離子在溶液中物質(zhì)的量的可能存在范圍是： _。(4) 充分反應后，無固體沉淀物存在，反應后的溶液中一定含有_和_陽離子。例4：取100mL 0.2mol/L FeCl3溶液置于燒杯中,向其中加后入一定量的Fe、Cu混合物,充分反映后仍有固體剩余，下列敘述一定正確的是（設(shè)溶液體積不變，不考慮水解因素C） A，燒杯中有Fe無Cu，c（Fe2+）=0.2mol/L B，燒杯中有Cu無Fe，c（Fe2+）=0.3mol/L C，燒杯中有Cu無Fe，c（Cl-)=0.6mol/LD，燒杯中Fe、Cu均有，c（Fe2+）=0.3mol/L例5：（2012年五校聯(lián)考）11、部分氧化的Fe-Cu合金樣品（氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO）共5.76 g，經(jīng)如下處理D：下列說法正確的是A濾液A中的陽離子為Fe2+、Fe3+、H+ B樣品中Fe元素的質(zhì)量為1.12 gC樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g DV=448二、 鐵的化合物1、鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4鐵的化合價+2+3+2、+3顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體俗名鐵紅磁性氧化鐵與非氧化性酸反應FeO+2H + =Fe2+ +H2OFe2O3+6H + =2Fe3+ +3H2OFe3O4+8H + =2Fe3+ + Fe2+4H2O與還原劑反應(H2、CO、Al等)FeO+COFe+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO23Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3掌握幾種計算方法：1、 終態(tài)法2、 守恒法3、 差量法例1：在Fe、FeO、和Fe2O3組成的混合物中加入100mL 2mol/L的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL氣體（標準狀況），此時溶液中無Fe3+離子，則下列判斷正確的是BA.混合物里3種物質(zhì)反應時消耗鹽鹽酸的物質(zhì)的量濃度之比為1:1:3B.反應后所得溶液中的Fe2+離子與Cl-離子的物質(zhì)的量濃度之比為1:2C.混合物里，F(xiàn)eO的物質(zhì)的量無法確定，但Fe比Fe2O3的物質(zhì)的量多D.混合物里，F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量無法確定，但Fe比FeO的物質(zhì)的量多例2：將a g鐵和氧化鐵的混合物加入足量的鹽酸中充分反應后，固體無剩余，測得參加反應的HCl為0.08 mol，放出標準狀況下的氣體0.224 L。則下列判斷中正確的是C()A原混合物中n(Fe)n(Fe2O3)21B向溶液中滴入KSCN溶液，顯血紅色C無法計算原混合物的質(zhì)量D此時溶液中Fe2和Fe3的物質(zhì)的量之比為31例3：用足量的一氧化碳還原14.5g鐵的氧化物的混合物。將生成的氣體通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀25g，則該混合物的組合不可能是（ ）AFe2O3、Fe3O4、FeO BFeO、Fe3O4CFe3O4、Fe2O3 DFeO、Fe2O3例4：【2012杭州學軍】向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混和粉末中加入過量的稀硫酸,充分反應后,仍有紅色粉末存在,則關(guān)于溶液中陽離子的判斷正確的是（ ）C A.只有Fe2+和Cu2+ B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+ C. 一定有Fe2+,可能有Cu2+ D.只有Fe2+例4：某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為ymol，其中Cu的物質(zhì)的量分數(shù)為a ，將其全部投入100mLbmolL1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應(假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物)。當溶液中金屬離子只有Fe3、Cu2時，則a與b的關(guān)系為C： Ab40y(2) Bb80y(2) Cb40y(1) Db80y(1)例6：將8gFe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉收集到1.68LH2（標準狀況），同時，F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為 （ ）。CA.1.5mol/L B.0.5mol/LC.2mol/L D.1.2mol/L例7：【2012杭州學軍】有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL 5.0molL 鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+，則該樣品可能的化學式為D AFe2O3 BFe3O4 CFe4O5 DFe5O78、【2012杭州學軍】某合金（僅含銅、鐵）中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為y mol，其中Cu的物質(zhì)的量分數(shù)為a，將其全部投入50 mL b mo1L1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應（假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物）。下列說法正確的是DA若金屬有剩余，在溶液中再滴人硫酸后，金屬不會再溶解B若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe3C若金屬全部溶解，且產(chǎn)生336 mL氣體（標準狀況），則b0.3D當溶液中金屬離子只有Fe3、Cu2時，則a與b的關(guān)系為：b80 y (1)9【2012杭州學軍】現(xiàn)有一包鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵粉末的混合物，在高溫下使之充分反應，將反應后的固體分為兩等份，進行如下實驗（假定反應前后溶液的體積不變D）：向其中一份固體中加入100 mL 2.0molL-1的NaOH溶液，加熱使其充分反應后過濾，測得溶液的C(OH)=1mol/L向另一份固體中加入100 mL 4.0 molL-1的HCl溶液，使固體全部溶解，測得反應后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三種陽離子且C(H+）=0.1mol/L則產(chǎn)生的氣體的體積(標準狀況)為A2.352L B2.448L C2.688L D2.856L10（2010安徽卷）12.右圖是一種稀硫酸對Fe-Gr合金隨Cr含量變化的腐蝕性實驗結(jié)果，下列有關(guān)說法正確的是A.稀硫酸對Fe-Cr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱B.稀硝酸和鐵反應的化學方程式是:Fe+6HNO3(稀)Fe(NO3)3+3NO2+3H2OC.Cr含量大于13%時，因為三種酸中硫酸的氫離子濃度最大，所以對Fe-Cr合金的腐蝕性最強答案：DD.隨著Cr含量增加，稀硫酸對Fe-Cr合金的腐蝕性減弱三、鐵和銅的氧化還原 1、2012新課程理綜化學卷26(14分) 鐵是應用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學式，可利用離子交換和滴定地方法。實驗中稱取0.54g的FeClx樣品，溶解后先進行陽離子交換預處理，再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱，使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH-用0.40 molL-1的鹽酸滴定，滴至終點時消耗鹽酸25.0mL。計算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中x的值： （列出計算過程【答案】：(1) n(Cl) = 0.0250L0.40molL-1 = 0.01 mol m(Fe) = 0.54g 0.10 mol35.5gmol-1 = 0.19g故 n(Fe) = 0.19g/56gmol-1 = 0.0034 mol n(Fe)n(Cl) = 0.00340.010 13， 即x = 3(2) 0.10； 鹽酸， 氯氣；(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-)；(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-；FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-；2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-）(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品，采用上述方法測得n(Fe)n(Cl) = 12.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分數(shù)為 。在實驗室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和 反應制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和 反應制備；(3)FeCl3與氫碘酸反應時可生成棕色物質(zhì)，該反應的離子方程式為 。(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3和KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4，其反應的離子方程式為 ；與MnO2Zn電池類似，K2FeO4Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應式為 ，該電池總反應的離子方程式為 。2、（2010安徽卷）28.（13分）某研究性學習小組在網(wǎng)上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蝕刻銀，制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原因進行了如下探究：實驗制備銀鏡，并與Fe（NO3）3溶液反應，發(fā)現(xiàn)銀鏡溶解。（1）下列有關(guān)制備銀鏡過程的說法正確的是 。a.邊振蕩盛有2的AgNO3溶液的試管，邊滴入2的氨水。至最初的沉淀恰好溶解為止b.將幾滴銀氨溶液滴入2 mL乙醛中 c.制備銀鏡時，用酒精燈的外焰給試管底部加熱d.銀氨溶液具有較弱的氧化性 e.在銀氨溶液配制過程中，溶液的pH增大提出假設(shè)假設(shè)1：Fe1具有氧化性，能氧化Ag。假設(shè)2：Fe（NO3）3溶液顯酸性，在此酸性條件下NO3能氧化Ag答案（1）ade (2)Fe3+Ag= Fe2+Ag+ （3）將銀鏡在硝酸銅溶液中（4）同意 4Fe3+6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag+3NO。設(shè)計實驗方案，驗證假設(shè)（2）甲同學從上述實驗的生成物中檢驗出Fe3，驗證了假設(shè)1成立。請寫出Fe3氧化Ag的離子方程式： 。（3）乙同學設(shè)計實驗驗證假設(shè)2，請幫他完成下表中內(nèi)容（提示： NO在不同條件下的還原產(chǎn)物較復雜，有時難以觀察到氣體產(chǎn)生）。實驗步驟（不要求寫具體操作過程）預期現(xiàn)象和結(jié)論若銀鏡消失，假設(shè)2成立。若銀鏡不消失，假設(shè)2不成立。思考與交流（4）甲同學驗證了假設(shè)1成立，若乙同學驗證了假設(shè)2也成立。則丙同學由此得出結(jié)論：Fe（NO3）3溶液中的Fe3和NO都氧化了Ag。你是否同意丙同學的結(jié)論，并簡述理由： 。3浙江省龍游中學（共14分）Fe是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必須的元素答案.（1）Fe2O3 （1分） （2）D（1分） （3）氫氧化鐵膠體，（1分）先產(chǎn)生紅褐色沉淀，后沉淀逐漸溶解，溶液變成黃色且有氣泡產(chǎn)生（1分）Fe3+ + 3SCN- = Fe（SCN）3 （1分） Ba2+ + SO42- = BaSO4（1分） Fe3+與SO32-同時發(fā)生氧化還原反應和雙水解反應（2分）2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Fe（OH）3+ 3CO2（2分）SO32-有較強的還原性，CO32-沒有還原性（1分）；SO32-水解能力較CO32-?。?分）（4）4-21mO /2mFe。（1） 我國南方某些地區(qū)的井水取來久置后，井水由澄清變成少量紅棕色絮狀沉淀積于缸底，水面浮著一層“銹皮”。這層“銹皮”的主要成分是（寫化學式） 。（2） 家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，出現(xiàn)紅棕色的銹斑，在此變化過程中不發(fā)生的化學反應是 ；A4Fe（OH）2 + 2H2O + O2 = 4Fe（OH）3 B2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe（OH）2C2H2O + O2 + 4e- = 4OH- DFe 3e- = Fe3+（3） 某化學研究性學習小組討論Fe3+和SO32-之間發(fā)生怎樣的反應，提出了兩種可能：一是發(fā)生氧化還原反應：2Fe3+ + SO32- + H2O = 2Fe2+ + SO42- + 2H+；二是發(fā)生雙水解反應：2Fe3+ +3SO32- +6H2O = 2Fe（OH）3（膠體） + 3H2SO3。為了證明是哪一種反應發(fā)生，同學們設(shè)計并實施了下列實驗，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝簩嶒灒?mLFeCl3濃溶液于試管中，逐滴加入Na2SO3濃溶液，觀察到溶液的顏色由黃色變?yōu)榧t棕色，無氣泡產(chǎn)生，無沉淀生成，繼續(xù)加入Na2SO3濃溶液至過量，溶液顏色加深，最終變?yōu)榧t褐色。這種紅褐色液體是 。向紅褐色液體中逐滴加入稀鹽酸至過量，可以觀察到的現(xiàn)象是 。將溶液分成兩等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色，反應的離子方程式為 。另一份中加入BaCl2稀溶液，有少量白色沉淀生成，產(chǎn)生該白色沉淀的離子方程式 。實驗，換用稀釋的FeCl3和Na2SO3溶液重復實驗，產(chǎn)生的現(xiàn)象完全相同。由上述實驗得出的結(jié)論是 。若在FeCl3濃溶液中加入Na2CO3濃溶液，觀察到紅褐色沉淀并且產(chǎn)生無色氣體，該反應的化學方程式是 。從形式上看，Na2CO3和Na2SO3相似，但是從上述實驗中可以看到，二者的水溶液與氯化鐵溶液反應的現(xiàn)象差別很大，分析其原因可能是： ； ；（4） 自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦，應用高爐能冶煉制得金屬鐵。Fe3O4在高爐中有下列反應：Fe3O4 + CO 3FeO + CO2反應形成的固體混合物（FeO、Fe3O4）中，元素氧和鐵的質(zhì)量比用mO：mFe表示。設(shè)Fe3O4被CO還原的質(zhì)量分數(shù)為x，則x和混合物中mO：mFe的關(guān)系式（用含mO、mFe的代數(shù)式表示）。x= 。例4：【2011浙江五校一次聯(lián)考】20.(8分)金屬（M）的腐蝕是因為發(fā)生反應： MneMn+。金屬腐蝕造成很大的經(jīng)濟損失，甚至超過自然災害，其中鋼鐵銹蝕最為嚴重，尋求防止鋼鐵腐蝕的方法意義重大鐵20.（8分）（1）鐵在冷的濃硝酸中會“鈍化”，在鋼鐵表面形成一層致密氧化物保護膜。（1分） （2）硝酸易揮發(fā)，且不穩(wěn)定，見光易分解，故不易操作；生成物對環(huán)境污染嚴重 （1分） （3）NO2、NO （1分）；NO2 NO N2 N2O（1分），硝酸密度的減少（1分） 硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中氮元素化合價越高?；蛘呦跛釢舛仍降停€原產(chǎn)物中氮元素化合價越低（1分） （4）Fe3+（1分） B （1分）。 （1）一種鋼鐵防腐的方法是將鋼鐵放在冷的濃硝酸中浸泡。但是加熱或在稀 HNO3中，鐵與硝酸會不斷反應。不同濃度的 HNO3 與鐵反應的還原產(chǎn)物很復雜，其分布曲線如圖。鋼鐵在冷的濃硝酸中浸泡能防腐的原因是： 。（2）工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進行鐵表面處理，其可能的原因是： 。 （3）由圖示可知，密度等于1.35 gmL1的硝酸與鐵反應時，其還原產(chǎn)物主要是 ；足量的鐵與一定量的濃硝酸反應時，反應過程中可能的氣體產(chǎn)