《高考风向标》年高考化学一轮复习 第三单元 第15讲 铁、铜 .

第 15 讲 铁、铜及其化合物第三单元元素及化合物2011 考纲展示2012 高考导视1.了解铁、铜及其重要化合物的主要性质，了解其应用。2了解合金的概念及其重要应用。3了解金属活动性顺序。1.铁及其化合物知识点多，高考命题往往将实验、理论、化学常识及概念的考查集为一身，设计成具有一定综合性的题目。2有关对铜及其化合物的考查有“升温”的表现。它的命题主要是设计铜与硝酸、硫酸反应的实验，探究产物的性质。3金属的通性、金属冶炼的一般原理、金属的回收和资源保护等与生产、生活紧密相联，也是高考的重点之一。考点考点 1 1铁、铜铁、铜1物理性质铁是银白色金属，铜是紫红色金属，二者都具有良好的导电性、导热性和延展性，其中铁能被磁铁吸引。2化学性质23铁是第四周期第族元素，常见价态是_价和_价，常温下遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化；铜是第四周期第B 族元素，常见价态是1 价和2 价。与 Cl2 反应：_，现象：产生棕色的烟；CuCl2CuCl2，现象：通常保持红热，产生棕色的烟，溶于水呈溶液蓝色。2Fe3Cl22FeCl3与 O2 反应：3Fe2O2四射，生成黑色固体；2CuO2Fe3O4，现象：剧烈燃烧，火星2CuO，现象：铜丝表面发黑。与 S 反应：_，现象：固体保持红热，生成黑色固体；2CuS(g)与 I2 反应：FeI2Cu2S，现象：铜丝表面发黑。FeI2。FeSFeS(1)与非金属单质的反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，现象：铁粉表面有黑色固体产生，生成无色无味可燃性气体。铜通常不与水反应。(3)与酸反应与非氧化性酸反应：Fe2HCl=FeCl2H2，铜与非氧化性酸不反应。铜与氧化性酸反应：CuH2SO4(浓)CuSO4SO22H2O；3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。(4)与盐溶液反应(2)铁与水的反应1铁在空气中形成的氧化膜能否保护内部的铁？答：不能，铁在空气中形成的氧化膜是疏松的。2过量铁与氯气反应产物是什么？答：不论铁的量多少，与氯气反应产物都是氯化铁。316 g Cu 与硫反应转移电子的物质的量是多少？答：0.25 mol。B 项中铁发生钝化；C 项中发生反应 Fe2HCl=FeCl2H2，使溶液质量增加，但有气体生成；D 项中 ZnSO4 与 Fe 不反应。答案：AA硫酸铁溶液B浓 HNO3C盐酸D硫酸锌溶液解析：A项中发生反应2Fe3Fe=3Fe2符合题目要求；增加，但是没有气体产生的是()1常温下把铁片投入到下列溶液中，铁片溶解，溶液质量选项陈述陈述判断A铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿对；对；有B铜表面形成致密的氧化膜铜容器可以盛放浓硫酸对；对；有C铁比铜活泼铆在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈对；对；有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂错；对；无断都正确的是()2下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判解析：铜表面不能形成致密氧化膜；铜和浓硫酸在常温下反应非常缓慢，但随着反应过程中放热，反应速率会越来越快的，所以不能用铜制容器装浓硫酸，B 错误；因为 Fe 比 Cu 活泼，所以形成 FeCu 的原电池中，Fe 作负极，更容易被氧化生锈，C 错误；硫酸铜晶体失去结晶水的过程是化学变化，D错误。答案：A考点考点 2 2铁、铜的氧化物铁、铜的氧化物铁红磁性氧化铁黑色黑色黑色红棕色1写出 Fe3O4 与盐酸反应的离子方程式。上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是()答：Fe3O48H=Fe22Fe34H2O2写出 Fe2O3 与氢碘酸反应的离子方程式。3在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关 Fe2O3 及硫酸盐的信息，以证明火星答：Fe2O32I6H=2Fe2I23H2OB检验从火星上带回来的红色物质是否是 Fe2O3 的操作步骤为样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加 KSCN 溶液C分别还原 a mol Fe2O3 所需 H2、Al、CO 的物质的量之比为 323D明矾属硫酸盐，含结晶水，是混合物解析：A 中铝热剂是指能发生铝热反应的物质，不单是指Al 和 Fe2O3，铝与其他难熔金属氧化物也可称为铝热剂；B 中Fe2O3 难溶于水，故用该实验方法不能检验该红色物质是否是Fe2O3；D 中明矾是结晶水合物，是纯净物，不是混合物。答案：CA铝热剂就是单指 Fe2O3 粉和铝粉的混合物加入试剂稀硫酸浓硫酸加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液4已知酸性条件下有如下反应：2Cu+=Cu2Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()A.Cu B.Cu2OC.一定有 Cu，可能有 Cu2OD.一定有 Cu2O，可能有 Cu解析：H2 还原 CuO 生成红色固体，可能是 Cu 和 Cu2O 中的一种或两种，加入稀 H2SO4 溶液变蓝和得到红色固体，证明原固体中含 Cu2O，而 Cu 不能证明其有无。答案：D考点考点 3 3铁、铜的氢氧化物铁、铜的氢氧化物白色红褐色蓝色Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2OCu(OH)2+2H+=Cu2+2H2O3Fe(OH)2+10H+NO3=3Fe3+NO+8H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2OCu(OH)2CuO+H2O被氧化；加稀硫酸防 Fe2+水解；煮1氢氧化亚铁溶液露置于空中会发生什么反应？答：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。加少量的还原铁粉防 Fe2+沸 NaOH 溶液，赶走溶解的氧气；胶头滴管将 NaOH 溶液伸入 FeSO4 溶液液面以下，防在滴加过程带入氧气。2氢氧化亚铁极易被氧化，据此试回答以下几个问题：配制 FeSO4 溶液要注意哪些方面？为什么要煮沸 NaOH 溶液？在制备氢氧化亚铁时，胶头滴管为什么要伸到液面以下？答：煮沸蒸馏水，赶走水中的溶解氧，配制 FeSO4 溶液，5工业上制备氯化铜时，是将浓盐酸用蒸气加热至 80 左右，慢慢加入粗制氧化铜粉末(含杂质氧化亚铁)，充分搅拌，使之溶解，反应如下：CuO2HCl=CuCl2H2OFeO2HCl=FeCl2H2O是()已知：pH9.6时，Fe2以Fe(OH)2形式完全沉淀；pH6.4 时，Cu2以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH在34时，Fe3以 Fe(OH)3的形式完全沉淀。除去溶液中的Fe2，可以采用的方法 答案：CB加纯铜粉，将Fe2还原出来C先将Fe2氧化成Fe3，再调节pH在34 D通入硫化氢，使Fe2直接沉淀解析：根据题给信息，在调节pH由小到大的过程中，使各 离子完全沉淀的先后顺序应是Fe3、Cu2、Fe2，所以应先将 Fe2氧化为Fe3，再除去，选C。A直接加碱，调整溶液 pH9.6再挤出氨水。其中必须进行的操作及其正确顺序是()6制取 Fe(OH)2 并使之能久存，可采取的操作有：加入少量植物油；溶解 FeSO4 配成溶液；把蒸馏水加热煮沸并密封冷却；加入少量铁屑；加入少量 CCl4；向 FeSO4 溶液中滴入足量氨水；把盛有氨水的滴管伸入 FeSO4 溶液中后ACBD解析：由于 Fe(OH)2 易被氧化，所以溶解 FeSO4 的水应煮沸以除去其中溶解的氧气，在 FeSO4 溶液中应加入少量铁屑防氨水的滴管伸入 FeSO4 溶液中后再挤出氨水。答案：B止Fe2被氧化，在其溶液中加植物油是隔绝空气，然后把盛有 FeFe2+2+、FeFe3+3+和和CuCu2+2+的鉴别的鉴别考点考点 4 41化学性质对应的盐溶液颜色通常分别为浅绿色、黄色及蓝色(实际颜色与Fe2、Fe3和Cu2三种离子的盐溶液因水解均呈现酸性，盐溶液的浓度有关)。Fe2的盐溶液通常表现为还原性，Fe3的盐溶液则主要表现为较强氧化性，Cu2的盐溶液有一定的氧化性。2Fe2和 Fe3的鉴别棕黄色浅绿色红褐色(1)观 察 法：Fe3盐 溶 液 呈 _，Fe2盐 溶 液 呈_。(2)SCN法：滴入 KSCN 或其他可溶性硫氰化物溶液，呈_的是 Fe3溶液，不变色的是 Fe2溶液。血红色(3)碱液法：分别加入碱液(如氨水)，生成_沉淀的是Fe3溶液，先生成_沉淀，又迅速转变为_，最后变为_的是 Fe2溶液。白色絮状灰绿色红褐色(4)H2S 法：分别通入 H2S 气体或加入氢硫酸，有_沉淀析出(或_)的是 Fe3溶液，无此现象的是 Fe2溶液。(5)苯酚法：分别滴入苯酚溶液，溶液呈_的是 Fe3，不变色的是 Fe2。淡黄色混浊紫色变蓝(6)淀粉KI 法：能使淀粉碘化钾试纸_的溶液是 Fe3，无此现象的是 Fe2。(7)KMnO4(溴水)法：分别加入少量酸性 KMnO4 溶液(或溴水)，能使之_的是 Fe2溶液，不能使之褪色的是 Fe3溶液。(8)铜片法：分别加入铜片，溶液逐渐变为_色的是 Fe3溶液，不变色的的 Fe2溶液。(9)此外还可利用 Na2CO3、Na2S 等鉴别。褪色蓝1配制可溶性铁盐与亚铁盐、铜盐的溶液应采取什么措施？答：因 Fe2、Fe3、Cu2易水解，且 Fe2易被空气中的氧气氧化(要加铁粉)，故配制过程为先将它们溶解在对应的酸中，然后加水稀释到指定的浓度。2在 Cu2、Fe2、Fe3混合溶液中的除去 Fe2、Fe3杂质，采用什么方法？答：原理是利用 Fe2、Cu2、Fe3水解完全生成沉淀所需的 pH 范围不同。一般操作方法是先加入氧化剂，将 Fe2氧化成 Fe3，然后加入 CuO、Cu(OH)2、CuCO3 等物质(不引入杂质离子)，调节溶液的 pH，待 Fe3水解完全生成沉淀(此时其他离子不水解)，过滤除去。3用离子方程式表示可溶性铁盐能净水的原理。答：Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H。4如何检验 Cu2？答：(1)观察法，含 Cu2的溶液呈蓝绿或蓝色。(2)加 NaOH 溶液，产生蓝色絮状沉淀。(3)加 Na2S 溶液，产生黑色沉淀，沉淀溶于稀 HNO3。7某学生设计了如图 3151 的方法对 A 盐进行鉴定：图 3151AA 中一定有 Fe3+由此分析，下列结论中，正确的是()BB 为 AgI 沉淀CC 中一定有 Fe3+DA 一定为 FeBr2 溶液答案：C分反应后，其结果是()B往溶液中滴入无色 KSCN 溶液，显红色8将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 mol/L 的氯化铁溶液中，充A铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变考点考点 5 5金属的通性及合金金属的通性及合金1金属的通性2.金属的冶炼概念两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质特性是混合物熔点一般比它的成分金属熔点低合金的强度和硬度都比它的成分金属大3.合金1冶炼金属镁能否用电解氧化镁的方法？答：不能，氧化镁熔点很高，对电解池材料的要求很高，且需要比电解氯化镁多得多的能耗，不符合工业生产的低成本的原则。2冶炼金属铝能否用电解氯化铝的方法？答：不能，熔融状态下的氯化铝不导电。9(双选)下列说法正确的是()解析：铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如 2AlFe2O32FeAl2O3；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来。答案：ADA有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂B用电解 NaCl 溶液的方法来冶炼金属钠C可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物NaCuAlFe熔点()97.51 0836601 535沸点()8832 5952 2003 00010所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔沸点：其中不能形成合金的是()ACu 和 AlCFe 和 NaBFe 和 CuDAl 和 Na解析：形成合金必须满足各成分金属都要有共同的液