第3講鐵的復(fù)習(xí)講義-打印稿改后_201251516641245

1、第3講 鐵、銅及其化合物【考點透視】 班級 姓名 學(xué)號 1了解鐵、亞鐵、三價鐵之間的相互轉(zhuǎn)化，認(rèn)識常見的含鐵化合物。2了解銅與濃硫酸、硝酸、鐵鹽的反應(yīng)，認(rèn)識常見的含銅化合物。3了解鐵、銅在常見金屬的活動順序中的位置。【知識網(wǎng)絡(luò)】 【復(fù)習(xí)策略】由于鋼鐵在國民經(jīng)濟中的特殊地位，以至鋼鐵的有關(guān)知識從初中一直貫穿整個中學(xué)階段。高考的主要熱點是：鐵的三種價態(tài)(0、2、3)之間相互轉(zhuǎn)化的氧化還原反應(yīng)；鐵的變價性質(zhì)的應(yīng)用；鐵的合金及鋼鐵腐蝕與防護。歷屆高考常以選擇題的形式考查煉鐵、煉鋼、鐵的腐蝕與防護等有關(guān)的知識點，在鑒別、分離、制取、分析組成、判斷存在等題型中，將鐵的變價性質(zhì)與基本概念、基本理論、其他元素

2、化合物知識、化學(xué)實驗內(nèi)容等相結(jié)合，進行綜合應(yīng)用。從知識本身的特點和高考發(fā)展的趨勢分析，今后命題的方向主要集中在以下兩個方面：一是利用“鐵三角”關(guān)系，綜合其他元素化合物的知識進行物質(zhì)的推斷；二是利用化學(xué)原理分析解釋煉鐵煉鋼中的一些實際問題及環(huán)境保護問題?！净A(chǔ)知識】一、 單質(zhì)FeCu物理性質(zhì)有金屬光澤的 金屬，粉末為 色有金屬光澤的 金屬化合價與非金屬與H2O不反應(yīng)與酸與鹽冶煉金屬【例1】能生成三價鐵的是 （ ）A、鐵絲在硫蒸氣中燃燒 B、 Fe(OH)2久置空氣中 C、鐵與硫酸銅溶液反應(yīng) D、鐵與過量稀硝酸反應(yīng)【例2】在鐵與銅的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反應(yīng)后剩余金屬m1g ，再向其中

3、加入一定量的稀硫酸，充分振蕩后，剩余金屬m2g ，則m1與m2之間的關(guān)系是 （ ） Am1一定大于m2 B. m1可能等于m2 Cm1一定等于m2 D. m1可能大于m2二、氧化物：化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4CuO名稱(俗名)顏色溶解性都 溶于水金屬價態(tài)與酸與還原劑CO、Al等穩(wěn)定性不穩(wěn)定，在空氣中加熱被氧化成Fe3O4較穩(wěn)定高于800分解，生成紅色Cu2O用途顏料磁性材料【例3】用高鐵酸鈉（Na2FeO4）對河湖水消毒是城市飲水處理的新技術(shù)。下列說法正確的是 （ ）熔融已知反應(yīng)：Fe2O3+3Na2O2 2Na2FeO4+Na2O，ANa2O2既是氧化劑又是還原劑 BNa2FeO4既是

4、氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物C3 mol Na2O2發(fā)生反應(yīng)，有12mol 電子轉(zhuǎn)移 D在Na2FeO4中Fe為+4價，具有強氧化性，能消毒殺菌三、氫氧化物：物質(zhì)氫氧化亞鐵氫氧化鐵氫氧化銅化學(xué)式顏色水溶性 都 溶于水酸堿性都是 堿物質(zhì)氫氧化亞鐵氫氧化鐵氫氧化銅與酸穩(wěn)定性實驗室制備原理注意點制備Fe(OH)2關(guān)鍵是 (1)FeSO4晶體中不能含有 Fe3+：配制FeSO4溶液加入少量 ；(2)過程中避免和 接觸：配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸餾水要事先 ，除去氧氣；在裝有FeSO4溶液的試管里加入 ，使其漂浮在液面上，起到隔絕空氣的作用；吸有NaOH溶液的膠頭滴管應(yīng) FeSO4溶液的液體中，再擠出

5、NaOH溶液。如何制備氫氧化鐵膠體？原理： 向 中滴加幾滴 溶液而得， 不宜過多， 不宜過大， 時間不宜過長，否則容易產(chǎn)生沉淀。如何制備“新制氫氧化銅”？向 溶液中滴加幾滴 溶液而得，溶液呈 性【例4】用已被部分氧化的金屬屑A制備某工業(yè)常用鹽C的步驟如下：將C溶于水，向其中滴入NaOH溶液，出現(xiàn)白色沉淀，后逐漸變?yōu)榧t褐色，下列判斷正確的是 （ ）A過濾所得的殘渣中一定沒有金屬A B濾液可能是CuSO4溶液或MgSO4溶液C水合鹽B可能是FeSO4·7H2O D無水鹽C可能是Fe2(SO4)3【例5】用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液

6、與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入 。 除去蒸餾水中溶解的O2常采用 的方法。 生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是 。方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。 在試管里加入的試劑是 。 在試管里加入的試劑是 。 為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管和中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是 。 這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是 。四、Fe2+、Fe3+和Cu2+離子Fe2+Fe

7、SO4Fe3+Fe2(SO4)3Cu2+CuSO4溶液中顏色與NaOH溶液反應(yīng)及現(xiàn)象與強氧化劑Cl2等不反應(yīng)不反應(yīng)與還原劑Zn、Cu等 水溶液中穩(wěn)定性水解討論若將它們的水溶液蒸干得到什么物質(zhì)？灼燒呢？離子的檢驗、鑒別觀察法堿液法SCN- 法無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象H2S法苯酚法淀粉KI法KMnO4溶液（溴水）法不褪色銅片法無明顯現(xiàn)象離子不共存與酸性MnO4、NO3、ClO等；與 OH、S2、CO32等與S2、SO32、I；與OH；與CO32、HCO3、AlO2；與 SCN。與OH、S2、CO32等【例6】常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是 ( ) 班級 姓名 學(xué)號 A、pH=1的溶液中

8、，F(xiàn)e2+ 、NO3-、SO42-、Na+ B、1.0molL-1的KNO3溶液：H+、Fe2+、Cl-、SO42- C、使酚酞試液變紅的溶液： Na+、Cl-、SO42-、Fe3+ D、 室溫下，pH=1的溶液中：Na+、Fe3+、NO3、SO42能共存 【例7】往由鐵的氧化物組成的樣品中加入一定量的鹽酸，該樣品恰好與鹽酸完全反應(yīng)而溶解。再往溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣0.56L，氯氣完全轉(zhuǎn)化為Cl，所得溶液中溶質(zhì)僅為FeCl3，且Cl的物質(zhì)的量為0.75mol。則該樣品中Fe2與Fe3物質(zhì)的量之比是 （ ）A 41 B 14 C 12 D 21【例8】三草酸合鐵酸鉀晶體K3Fe(C2O4)3

9、·3H2O可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。限選試劑：濃硫酸、1.0 mol/L HNO3、1.0 mol/L鹽酸、 1.0 mol/L NaOH、3% H2O2 、0.1 mol/L KI、0.1 mol/L CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。 (1)將氣體產(chǎn)物依次通過澄清石灰水(A)、濃硫酸、灼熱氧化銅(B)、澄清石灰水(C)，觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁，B中有紅色固體生成，則氣體產(chǎn)物是_ _。(2)該小組同學(xué)查閱資

10、料后推知，固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K2CO3。驗證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是_ _，現(xiàn)象是 。(3)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。提出合理假設(shè) 假設(shè)1：_； 假設(shè)2：_； 假設(shè)3：_；設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)實驗過程根據(jù)中方案進行實驗。按下表的格式寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟 1：步驟2：步驟3： 1、鐵三角 （1）相互轉(zhuǎn)化小結(jié)（1）Fe2既有 又有 ，主要表現(xiàn) ； Fe3具有較強的 ， （2）亞鐵鹽、鐵鹽的存放方法：亞鐵鹽溶液(FeSO4)： 鐵鹽溶液Fe2(SO4)3： 【例9】制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”：發(fā)生的反應(yīng)為2

11、FeCl3+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(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是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10】根據(jù)下列框圖回答問題（答題時，方程式中的M、E用所對應(yīng)的元素符號表示）：（1）寫出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化學(xué)方程式： 。（2）某同學(xué)取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，變?yōu)樗{色。寫出與上述變化過程相關(guān)的離子方程式： 、 。（3）寫出Cl2將Z氧化為K2EO4的化學(xué)方程式： 。2、Cl2與FeBr2、FeI2溶液反應(yīng)（已知：還原性：I Fe2Br）（1）Cl2與FeBr2溶液反應(yīng)

12、情況當(dāng)Cl2不足：n(Cl2):n（FeBr2）1/2時， 被氧化： 。當(dāng)Cl2過量：n(Cl2)：n（FeBr2）3/2時， 被氧化： 。 n（Cl2）:n（FeBr2） 時， 完全被氧化， 部分被氧化，離子方程式不定。（2）Cl2與FeI2溶液反應(yīng)時情況當(dāng)Cl2不足：n（Cl2）：n（FeI2）1/1時， 被氧化： 。當(dāng)Cl2過量：n（Cl2）：n（FeI2）3/2時， 被完全氧化： 。 n（Cl2）:n（FeI2） 時， 完全被氧化， 部分被氧化，離子方程式不定。【例11】在含n mol FeBr2的溶液中通入Cl2，有x mol Cl2發(fā)生反應(yīng)。（1）當(dāng)xn /2時，反應(yīng)的離子方程式為

13、 。（2）當(dāng)反應(yīng)的離子方程式為：2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl時，x 與n 的關(guān)系為 。（3）當(dāng)Fe2和Br同時被氧化時，x 與n 的關(guān)系是 。（4）當(dāng)xn 時，反應(yīng)后氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為 。3、鐵與稀硝酸的反應(yīng)規(guī)律 Fe(少) HNO3(稀)= Fe(足) HNO3(稀)= 2Fe(NO3)3 + Fe = 3Fe(NO3)2當(dāng)n（Fe）/n（HNO3）1/4，按反應(yīng) 進行，溶液中有 當(dāng)n（Fe）/n（HNO3）3/8，按反應(yīng) 進行，溶液中有 當(dāng) n（Fe）/n（HNO3） ，則反應(yīng) 發(fā)生，溶液中有 。上述反應(yīng)可以認(rèn)為先發(fā)生反應(yīng)，若有Fe剩余則發(fā)生，合并、即可得到反應(yīng)，所以無

14、論是反應(yīng)還是反應(yīng)，被還原的HNO3都占參與反應(yīng)HNO3的 ?！纠?2】把銅粉和過量的鐵粉加入到稀硝酸中，充分反應(yīng)后，溶液中大量存在的金屬陽離子是 （ ）A.只有Fe2+ B.只有Fe3+ C.有Fe2+和Cu2+ D.有Fe3+和Cu2+【例13】有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質(zhì)的量濃度分別是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加過量的鐵粉，反應(yīng)結(jié)束后，可產(chǎn)生標(biāo)況下的氣體體積為(設(shè)HNO3被還原成NO) （ ）A0.448L B0.672 C0.896 D0.2244、鋼鐵的腐蝕與防護（1）金屬腐蝕的本質(zhì)：M-ne-Mn+(氧化反應(yīng))，分類：化學(xué)腐蝕

15、（金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕）、電化腐蝕（主要）。（2）鋼鐵的電化學(xué)腐蝕（吸氧腐蝕和析氫腐蝕）吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕條件反應(yīng)式（3）金屬的防護：采取措施避免金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。如采取外加涂層防護、金屬表面電鍍，還有犧牲 的 保護法、外加電流 保護法等【例14】金屬腐蝕造成很大的經(jīng)濟損失，甚至超過自然災(zāi)害，其中鋼鐵銹蝕最為嚴(yán)重，尋求防止鋼鐵腐蝕的方法意義重大。鋼鐵的表面發(fā)藍、發(fā)黑處理是常用的防腐方法。下列反應(yīng)是主要反應(yīng)之一。請配平方程式：口 Na2FeO2 口 NaNO2 口 = 口 NaFeO2 口 NH3 口 NaOH鋼鐵的“鈍化”處理也能達到防腐目的，經(jīng)冷、濃HNO3

16、處理后，其表面有一層致密氧化物保護膜，但是加熱或在稀HNO3中就不能“鈍化”。不同濃度的 HNO3與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物很復(fù)雜，其分布曲線如圖。圖示可知，密度為 1.05 g·mL1 的硝酸與鐵反應(yīng)時，其最多的還原產(chǎn)物是 ，分析HNO3與鐵反應(yīng)的規(guī)律是： _ _。mg 鐵與含 n g HNO3的硝酸溶液恰好完全反應(yīng)，若硝酸的還原產(chǎn)物只有 NO， 則 m 的取值可能是 _(填字母編號)。A B C D E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： 。已知6.5 g某金屬跟過量稀硝酸反應(yīng)，在反應(yīng)過程中未見有氣體生成，反應(yīng)后在所得溶液中加入熱堿溶液可放出一種氣體，其體積為560 m

17、L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，試通過計算分析溶于稀硝酸的是什么金屬？【課后鞏固】 班級 姓名 學(xué)號 1、下列關(guān)于鐵的敘述錯誤的是 （ ）A.純凈的鐵是光亮的銀白色的金屬 B、鐵能被磁體吸引，在磁場作用下，鐵自身也能產(chǎn)生磁性C、鐵是地殼中含量最多的金屬元素，所以分布在地殼中的鐵有游離態(tài)也有化合態(tài)D、純鐵的抗蝕能力相當(dāng)強，鐵在干燥的空氣中不易被氧化2、下列各對試劑中，用來制備硫酸亞鐵最合適的是 （ ）A 硝酸亞鐵和稀硫酸 B 氫氧化亞鐵和稀硫酸 C 四氧化三鐵和稀硫酸 D 鐵和稀硫酸3、鐵有幾種氧化物，現(xiàn)將144g乙二酸亞鐵(FeC2O4)與空氣隔絕加熱完全分解后得到72g鐵的某種氧化物。則該氧化物是 （ ）

18、AFeO BFe3O4 CFe2O3 DFeO、Fe2O34、下列物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時其離子方程式正確的是 （ ） A. 鐵與三氯化鐵溶液反應(yīng)：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ B. 少量氯氣通入溴化亞鐵溶液中：2 Fe2+ + 4Br+3Cl2 = 2 Fe3+ +2Br2 +6Cl C. Fe(OH)3跟氫碘酸反應(yīng)：Fe(OH)3 +3H+ =Fe3+ +3H2O D. FeS跟稀硝酸反應(yīng)：FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S5、實驗室將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后，所得固體中含金屬單質(zhì)為18 g，則該氧化物粉末可能是Fe2O3和MnO2 MnO

19、2和V2O5 Cr2O3和V2O5 Fe3O4和FeO ( )A B C D6、下列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過一步就能實出如圖所示的變化的是 （ ）物質(zhì)編號物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系abcdFeCl2FcC13FeCuCl2NONO2O2HNO3CH2=CH2CH3-CH3CHCHCH3CH2ClAl2O3NaAlO2AlAl(OH)3ABC D 7、將濃鹽酸用水蒸汽加熱至80左右，慢慢加入粗制氧化銅粉(含雜質(zhì)氧化亞鐵)，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，再除雜、過濾、小心加熱濃縮、冷卻結(jié)晶，即可制備氯化銅晶體。下列有關(guān)說法正確的是 （ ）物 質(zhì)開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe(OH)31.93.2Fe(OH)27.09.

20、0Cu(OH)24.76.7已知： A上述過程中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒B除雜時應(yīng)先將Fe2氧化為Fe3，氧化劑可選用Cl2或H2O2C除去Fe3的方法是用CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.24.7 D“小心加熱濃縮，再冷卻結(jié)晶”的目的是防止CuCl2水解8、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?jǐn)?shù)為 a ，將其全部 投入50mL bmol·L1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物)。 下列說法正確的是 （ ） A若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬又開始溶解 B若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe3 C若金屬全部溶解

21、，且產(chǎn)生336mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則b=0.3 D當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe3、Cu2時，則a與b的關(guān)系為：b80y(1a/3)9、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：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2.24 gC樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g DV=44810、某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等離子。有人設(shè)計了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。填寫下面空白：(1)圖中標(biāo)號處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是

22、 。(2)寫出處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ；寫出處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(3)鐵紅的化學(xué)式為 ；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅_ _；氧化銅_ _。11、以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：(1)反應(yīng)前需在FeSO4溶液中加入_ _(填字母)，以除去溶液中的Fe3+。A.鋅粉B.鐵屑C.KI溶液D.H2(2)反應(yīng)需控制反應(yīng)溫度低于35，其目的是 。(3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)的過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是 。(4)反應(yīng)常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極，陽極發(fā)生

23、的電極反應(yīng)可表示為 。12、一種以黃銅礦和硫磺為原料制取銅和其他產(chǎn)物的新工藝，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：注：反應(yīng)的離子方程式為Cu2+CuS+4Cl2CuCl2S請回答下列問題：反應(yīng)的產(chǎn)物為（填化學(xué)式） 。反應(yīng)的離子方程式為 。一定溫度下，在反應(yīng)所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸銅晶體，其原因是 。煉鋼時，可將鐵紅投入熔融的生鐵中，該過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。某硫酸廠為測定反應(yīng)所得氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)，取280mL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體樣品與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應(yīng)后，用濃度為0.02000 mol/L的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL 。已知：Cr2O72+ Fe2+ HCr3+ Fe3+ H2O（未配平）SO2通入Fe2(SO4)3溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程