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1、 第第8 8讲讲 几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物( (二二) ) 考点1 铁及其化合物的相互关系 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有还原 性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性 又具有还原性。上述粒子通过跟一定的氧化 剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不 同价态的铁相互转化，如下图(常称为铁三角 )： (1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化 (铁三角关系)去认识铁 及其化合物间的氧化还 原反应规律。 注意 1学习铁及其化合物的性质时： (2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金 属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化 亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸
2、 弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质 。 2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。 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反应；Fe与过量稀H2SO4反应 后，再向其中加KNO3；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 C D全部 C 【解析】 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
3、，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+、硝酸根离子能将Fe2+氧化成Fe3+。 从表面上看不会发生反应，但实际上 发生了Fe2+被H+和硝酸根离子氧化的反应。 中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐 酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对 量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部 还原为FeCl2。 本题涉及0价铁变为 +3价铁、+2价铁变为 +3价 铁及+3价铁变为 +2价铁，应从氧化剂的强弱、反 应条件及反应物间的相对量进行分析。铁的0价、 +2价、+3价在一定条
4、件下均可相互转化，在分析具 体问题时 ，应善于抓住转化的条件，挖掘出隐含 的反应。 【点评】 铁三角知识点是重点又是难点，主要 应用是与常见的氧化剂和还原剂反应。 考点2 Fe2+与Fe3+的鉴别鉴别 和常见见阳离子的检验检验 1Fe2+与Fe3+的鉴别 (1)直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的 溶液呈棕黄色。 (2)利用显色反应： 注：以上方法以KSCN溶液鉴别最常用。 2常见阳离子的检验 物质检验方法 H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红 色 Ba2+能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4 沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3 Na+、K+ 用焰色反应来检验时
5、，它们的火焰分别呈黄色、 浅紫色(透过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色) Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉 淀能溶于NH4Cl溶液 Al3+ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉 淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液 Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉 淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成Ag(NH3)2+ 续 表 物质检验方法 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿 润的红色石蕊试纸变蓝 或有刺激性气味的NH3气体 Fe2+能与少量NaOH溶液反应，开始时生成白色Fe(OH)2沉淀 ，迅速变成灰绿色，最后变
6、成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向 亚铁盐 的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量 新制的氯水后，立即显红色。有关反应方程式为： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- Fe3+能与KSCN溶液反应，变为血红色溶液；能与NaOH溶液 反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀 Cu2+能与NaOH溶液反应，生成蓝色的沉淀，加热后可转变 为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在 金属片上有红色的铜生成 例2 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KMnO4溶液；加入少量 NH4SCN溶液( ) A B C D C 【解
7、析】 本题考查Fe3+的检验和Fe2+的还原 性，及Fe3+遇SCN-会生成红色物质的特性。加 入NH4SCN证明无Fe3+，再加氯水，如有Fe2+则 可被氧化为Fe3+而使NH4SCN变红色。KMnO4 也能氧化Fe2+，但KMnO4本身为紫色，使Fe3+和 NH4SCN显色不易观察。 【点评】 Fe2+和Fe3+的检验主要考查它们特 征现象性质的应用。 考点3 铜铜及铜铜的化合物 例3 如图，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧 杯里放有少量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣 一个大烧杯，请回答： (1)铜与浓硝酸反应的化学方程式： _； (2)实验中观察到的主要现象是： _； _； Cu+4
8、HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 铜片表面产生气泡 小烧杯中溶液逐渐变成蓝色 _ _； _。 (3)用该装置做铜与浓硝酸反应实验 的优点： _； (4)大烧杯内最终所得气体产物的化学式：_； 若要验证此气体产物，最简便的方法：_ _ _。 大烧杯中有红棕色气体生成，气体颜色 又逐渐褪去 大烧杯内液面上升，水槽中液面下降 体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境 轻轻掀 起倒扣的大烧杯，放入适量空气，若有红棕色 气体生成，最终气体为NO NO 【点评】 铜作为一种不太活泼金属的代表 ，常见考点为铜与浓硝酸反应、与稀硝酸反应 、与浓硫酸反应。 金属化合物的颜色是学习中的难点之一。
9、 这时要区分元素是主族金属还是过渡金属。主 族金属的化合物中除Na2O2显淡黄色外，一般无 特殊颜色，而过渡金属的化合物大多有颜色，如 铁、铜的氧化物、氢氧化物、盐，KMnO4中的 MnO等，要分类归纳 ，有助记忆。 1.(2011岳阳市质检质检 )下列反应，其产物的颜色 按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是( ) 金属钠在纯氧中燃烧 FeSO4溶液中滴入NaOH溶液 FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 无水硫酸铜放入医用酒精中 A B C D B 2.(2011山东省泰安一中)在Fe2(SO4)3溶液中，加入 ag铜，完全溶解后，再加bg铁，充分反应后得到 cg残余固体，且ac，则下列说法正确的
10、是( ) A残余固体是铜和铁 B最后得到的溶液中一定含有Cu2+ C将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生 D最后得到的溶液中可能含有Fe3+ B 3.(2011盐城市第一中学)新型纳米材料氧缺位铁 酸盐(MFe2Ox)(3x4；M表示Mn、Co、Zn或Ni 的二价离子)，常温下，它能使工业废气中的SO2 、NO2等氧化物转化为单质 。转化流程如图所示 ： 有关上述转化过程的下列叙述正确的是( ) AMFe2O4表现了还原性 BMFe2Ox表现了还原性 CSO2和NO2表现了还原性 DSO2和NO2发生了分解反应 B 4.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的 混合粉末，取
11、样品进行下列实验(部分产物略去) ： (1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀 生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说 明样品中不含有的物质是_。Al (2)Z为一种或两种气体： 若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液 ，则反应中能同时生成两种气体的化学方程式 是 _ 若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则 Z中两种气体的化学式是_。 4.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的 混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去) ： C+2H2SO4(浓)=CO2+2SO2+2H2O NO、CO2 (4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和 H2
12、O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I-时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式 是 _。 4.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的 混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去) ： 2Fe2+3H2O2+4I-=2Fe(OH)3+2I2 4.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的 混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去) ： _(各组合中的物质用化学式表示)。 (5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若 溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品 中所有可能存在的物质组合是 _ C、Fe2O3 CuO、C；CuO、 1.在氯化铁、
13、氯化铜和盐酸混合液中加入铁 粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被 磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离 子是( ) ACu2+ BFe3+ CFe2+ DH+ C 2.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3+、 Cu2+和Fe2+的物质的量之比为321，现加入适 量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比 变化为124，则参加反应的铁粉与原溶液中 Fe3+的物质的量之比为( ) A21 B12 C13 D14 C 3.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入 过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干 燥、灼烧，得到的红色粉末的质量仍为a g， 则原合金中铁的质量分数为( ) A70% B52.4% C47.6% D30% A
