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文檔簡介
第3講鐵、銅的獲取及應用【2019?備考】最新考綱:1.掌握鐵、銅及其重要化合物的主要性質(zhì)。2.掌握鐵、銅及其重要化合物的應用。3.了解常見金屬及其重要化合物的制備方法。考點一鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物(頻數(shù):難度:★★☆)知識掠理丨[夯基固本1.鐵元素的存在形式RFeO-^^-Fe2O;t鐵化合態(tài)(+2價、+3鐵化合態(tài)(+2價、+3價)氫氧化物[「"(OHL-Fe(OH),鹽廠亞鐵鹽(如:FeSOJ—鐵鹽(如:FeCh)2.鐵的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)顏色、狀態(tài)導電、導熱性、延展性特性地殼含量銀白色固體良好被磁鐵吸引占第四位(2)化學性質(zhì)鐵單質(zhì)性質(zhì)活潑,有較強的還原性,主要化合價為+2價和+3價與非金屬單質(zhì)反應:Fe+O2—常溫腐蝕生成鐵銹9其主要成分為:匕2
占燃Fe+O2點燃:3Fe+2(),二^Fe3O{占燃廠反應:2Fe+3Cl2^^2FeCl3Fe+Cl?——現(xiàn)象:劇烈燃燒,牛成大量紅棕色的煙Fe與S反應:Fe+S=====FeS。與水的反應:常溫下鐵與水不反應,在高溫條件下與水蒸氣反應:3Fe+4H2O(g)^===Fe3O4+4H2。與酸的反應:與非氧化性酸反應的離子方程式:Fe+2H+===Fe2++HJ。與氧化性酸反應:遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化,與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應,但無h2產(chǎn)生。與某些鹽溶液的反應:與CuSO4溶液反應的離子方程式:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。與FeCl3溶液反應的離子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。?名師助學鐵分別與氯氣和鹽酸反應所得的產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)不同,F(xiàn)e與Cl2反應無論用量多少都生成FeCl3,而Fe與鹽酸反應生成FeCl2。鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3,而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。鐵的常見化合物(1)鐵的氧化物化學式FeO膽。3足。4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化+2+3+2、+3
合價與H+反應的離子方程式FeO+2H+==尸?+Fe2O3+6H+===2Fc3++3HQFe3O4+8H+===F?++2Fe3++4H2O(2)鐵的氫氧化物化學式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應Fe(OH)2+2H+===F3++2HOFe(OH)3+3H+===Fc3++3H2O受熱分解2Fe(OH)尸====^e2O3+3H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿反應:Fe2++2OH-===Fe(OH)2!可溶性鐵鹽與堿反應:Fe3++3OH-===Fe(OH)3!二者的關(guān)系空氣中,F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3?名師助學FeO和Fe3O4與足量HNO3反應時,發(fā)生氧化還原反應,F(xiàn)e2+被HNO3氧化生成Fe3+。Fe2O3和Fe3O4與足量HI反應時,發(fā)生氧化還原反應,F(xiàn)e3+被I-還原生成Fe2+。1.教材基礎知識判斷⑴Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3,在少量Cl2中燃燒生成FeCl2(TOC\o"1-5"\h\z(2)用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸()(3)氧化鐵能與酸反應,所以可用于制作紅色染料()Fe2O3與NaOH溶液反應可制取Fe(OH)3()鐵與過量的硫粉共熱產(chǎn)物是Fe2S3()答案⑴X⑵V⑶X⑷X⑸X2.(RJ必修1?實驗3—9)教材實驗探究與拓展
(1)教材實驗分析用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀:用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含02的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。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(2)教材實驗在考題中的拓展應用(填序號)。I(填序號)。I?下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是.NaOH注:(②全國卷經(jīng)典考題,⑤15年北京卷考題)II?如若②符合要求,簡述其制備過程及原理。(如若不符合,此問不做答)解析⑴①稀硫酸抑制Fe2+水解,鐵屑防止Fe2+被氧化。③Fe(OH)2很容易被氧化,實驗過程中要確保在無氧條件下生成。答案(1)①稀硫酸、鐵屑②加熱煮沸③避免生成的Fe(OH)2與氧氣接觸而被氧化(2)I?①②③⑤I?鐵與稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣,讓氫氣趕盡裝置內(nèi)空氣,當B中導管處氫氣純凈,關(guān)閉止水夾a,FeSO4被壓入在氫氣保護下的NaOH溶液中。題組診斷丨通法悟道題組一鐵及其重要化合物性質(zhì)、用途(2018?成都模擬)坦克、導彈的制造材料主要是各種金屬的合金,鋼鐵便是其中十分重要的一種。下列關(guān)于鐵的說法中,正確的是()鐵元素屬于過渡元素,其原子序數(shù)為26單質(zhì)鐵與濃硫酸在常溫下不反應鐵單質(zhì)只具有還原性,其陽離子只具有氧化性與相同濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率,純鐵比生鐵的快解析鐵是26號元素,屬于過渡元素,A正確;常溫下,鐵和濃硫酸反應生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進一步反應,并不是鐵和濃硫酸不反應,B錯誤;Fe2+既有還原性,也有氧化性,C錯誤;生鐵中鐵、碳、鹽酸構(gòu)成原電池,能加快反應速率,所以生鐵反應速率比純鐵快,D錯誤。答案A某同學欲探究鐵及其化合物的性質(zhì),下列實驗方案可行的是()將鐵粉加入熱的濃硫酸中:探究鐵的活潑性將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中:制備Fe(OH)3膠體在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液:制備FeSO4?6H2O晶體D?將銅粉加入FeCl3溶液中:驗證Fe3+的氧化性強于Cu2+解析由于濃硫酸具有強氧化性,鐵與其反應生成Fe2(SO4)3和SO2,無法說明鐵的活潑性,故A方案不可行;將NaOH加入FeCl3溶液中,得到Fe(OH)3沉淀,無法得到Fe(OH)3膠體,B項方案不可行;在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液,一方面氧氣可將FeSO4氧化,另一方面會得到不含結(jié)晶水的化合物,故C項方案不可行;將銅粉加入FeCl3溶液中,發(fā)生反應:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,該反應說明Fe3+的氧化性強于Cu2+,故D項方案可行。答案D題組二鐵的氧化物組成確定鐵的常見化合價有+2價和+3價。據(jù)研究,鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時,可生成一種化學式為Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復雜氧化物。該化合物可以表示為物。該化合物可以表示為()A.FeO?3Fe2O3B.2FeO?3Fe2O3FeO?2Fe2O3D.2FeO?Fe2O3解析化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3組成的復雜氧化物,設化學式為fn+2m=8nFeO?mFe203,則]解得n=2,m=3,該化合物可以表示為2FeO?3FeQ3。23〔n+3m=ll23答案B一定質(zhì)量的某鐵的氧化物FeO,與足量的4mol?L-1硝酸溶液充分反應,消xy耗硝酸溶液700mL,生成2.24LNO(標準狀況)。則該鐵的氧化物的化學式為()A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe4O5解析鐵的氧化物FeO與足量的4mol?L-1硝酸溶液充分反應,生成Fe(NO3)3,xy332.24L硝酸被還原生成NO,n(NO)=224Lm"」mol,根據(jù)氮原子守恒可得,3n[Fe(NO3)3]+n(NO)=n(HNO3),3n[Fe(NO3)3]+0.1mol=0.7LX4mol?L-1,n[Fe(NOJJ=O.9mol,令氧化物FeO中Fe元素的平均化合價為a,根據(jù)得失電33xy8子守恒可得,0.9molX(3—a)=0.1molX(5—2),解得a=§,由化合物中正負化8合價代數(shù)和為0可得尹=2歹,x:y=3:4,故該氧化物的化學式為Fe3O4。答案C考點二鐵鹽和亞鐵鹽(頻數(shù):難度:☆☆☆)I知幟棉理丨夯基固本1.亞鐵鹽和鐵鹽亞鐵鹽含有Fe2+的溶液,呈淺綠色,既有氧化性,又有還原性。氧化性:Fe2+與Zn反應的離子方程式:Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。還原性:Fe2+與Cl2反應的離子方程式:(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹,該組同學在(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹,該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是2Fe2++Cl2==2Fc3++2C1-。鐵鹽氧化性:含F(xiàn)e3+的溶液,呈黃色,F(xiàn)e3+具有較強的氧化性,F(xiàn)e3+與Cu、I-反應的離子方程式為:2Fe3++Cu==OP++2Fe2+,2Fe3++2I-===2F3++1羋特性:含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN時變成血紅色。FeCl3易水解:將其飽和溶液滴入沸水中制備膠體的化學方程式為FeCl3+3H2O====="e(OH)3(膠體)+3HC1。(3)Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化,9,強氧化劑如①HN()3、3+e還原劑,如②Fc6上述轉(zhuǎn)化中標號反應的離子方程式為:3Fe2++4H++NO-===3Fe3++N0f+2HQ;32—2Fe3++Fe===3Fe2+2.Fe2+、Fe3+的檢驗⑴Fe2+的檢驗①樣品溶液②樣品溶液滴加KSCN溶液—q滴加氯水—/&、十□人亠①樣品溶液②樣品溶液無現(xiàn)象一溶液變紅色,證明含有Fe2+或雙氧水加入氫氧化鈉溶液〉產(chǎn)生白色絮狀沉淀,迅速變成灰綠色,最終變?yōu)榧t褐色,證明有Fe2+③樣品溶液加入斫(叫溶液性成藍色沉淀,證明有Fe2+③樣品溶液⑵Fe3+⑵Fe3+的檢驗滴加KSCN溶液、宀、、…&、十□人亠溶液變紅色,證明含有Fe3+加入氫氧化鈉溶液①樣品溶液②樣品溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀,證明有Fe3+存在?名師助學含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗
Fe3+的檢驗滴加KSCN溶液方法1:混合溶液溶液變紅色,說明含有Fe3+淀粉/KI試紙方法2:混合溶液試紙變藍色,說明含有Fe3+Fe2+的檢驗y滴加酸丿性方法1:混合溶液酸性KMnO4溶液紫紅色褪去,說明KMnO4溶液4含有Fe2+V滴加溴7水方法2:混合溶液溴水褪色,說明含有Fe2+滴加K[Fe(CN)]溶液方法3:混合溶液—一—生成藍色沉淀,說明含有Fe2+(SJ必修1?P778改編)要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含F(xiàn)e2+,進行如下實驗操作時,最佳順序是()①加足量氯水②加足量KMnO4溶液③加少量KSCN溶液①②B.③②C.③①D.①②③答案C(溯源題)(2016*課標全國II,28)某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。回答下列問題:分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol?L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是。甲組同學取2mLFeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為答案⑴防止Fe2+被氧化(2)2Fe2++C12===2Fc3++2C1-(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)探源:本高考題組源于SJ必修1P75“活動與探究”及其拓展,考查了Fe3+、Fe2+的有關(guān)性質(zhì)。題組診斷通法悟道題組一Fe2+、Fe3+的性質(zhì)1.如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應。下列各對應反應的離子方程式書寫不正確的是()B.FeO+8H+===Fe2++2Fe3++4HO342C.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2OD.3Fe(OH)2+10H++NO-===3Fc3++N0f+8H2O解析Fe3O4與稀硝酸反應時,F(xiàn)e2+會被氧化為Fe3+,正確的離子方程式為3Fe3O4+28H++NO-===9Fc3++N0f+14H2O,其余選項均正確。答案B2.(2018?南陽模擬)S02通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中,溶液由棕色變?yōu)闇\綠色,但立即又變成棕黃色,這時若滴入BaCl2溶液,會產(chǎn)生白色沉淀。針對上述一系列變化,下列說法不正確的是()上述過程中,最終被還原的是N0-從上述反應可以得出結(jié)論,氧化性:HNO3>Fe3+>稀硫酸上述過程中,會產(chǎn)生一種無色難溶于水的氣體假設通入的SO2完全反應,則同溫同壓下,SO2和逸出氣體的體積比為1:1解析溶液由黃色變?yōu)闇\綠色,但立即又變?yōu)辄S色,F(xiàn)e3+被還原變?yōu)镕e2+,后又被氧化為Fe3+,所以最終被還原的是NO-,A正確;溶液由棕色變?yōu)闇\綠色,說明Fe3+的氧化性強于稀硫酸,但在硝酸存在的前提下立即又變成棕黃色,說明Fe2+迅速被氧化成Fe3+,故硝酸的氧化性強于Fe3+,綜上所述氧化性:HNO3>Fe3+>稀H2SO4,B正確;硝酸根離子和二氧化硫被氧化后產(chǎn)生的氫離子構(gòu)成強氧化性體系,氧化Fe2+時生成無色的NO氣體,該氣體是一種無色難溶于水的物質(zhì),C正確;上述過程中,最終被還原的是NO亍,故相當于二氧化硫與NO亍之間的氧化還原,根據(jù)電子守恒可知3SO2?2NO亍,反應消耗的SO2與逸出的NO的物質(zhì)的量之比是3:2,由于氣體的體積之比等于它們的物質(zhì)的量之比,D錯誤。答案D題組二Fe2+、Fe3+的檢驗及除雜3.下列有關(guān)物質(zhì)檢驗方法不合理的是()向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,該溶液中一定含有Fe2+用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2檢驗綠磯晶體是否已氧化變質(zhì),可將綠磯晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,再觀察溶液是否變紅向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀,說明溶液中含有Fe3+解析B項中的Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色。答案B4.下列除雜的操作不正確的是()MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量鎂充分反應后過濾FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入過量鐵粉充分反應后過濾CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反應后過濾CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2將Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反應后過濾解析FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O—Fe(OH)3+3HCl,加入Mg與H+反應,平衡右移,使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去,A正確;加入過量鐵粉,F(xiàn)eCl3與Fe反應生成FeCl2而達到除雜的目的,B正確;C項中加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀,不符合除雜要求,錯誤;先用H2O2將Fe2+氧化成Fe3+,再利用FeCl3的水解,加入CuO與H+反應將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去,D正確。答案C【歸納反思】1.Fe2+、Fe3+檢驗時兩大注意點⑴檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)。(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2+(C1-能還原酸性KMnO4,有干擾)。2?混合液中Fe2+、Fe3+的除去方法除去Mg2+中混有的Fe3+的方法向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2其中之一,與Fe3+水解產(chǎn)生的H+反應,促進Fe3+的水解,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。除去Mg2+中混有的Fe2+的方法先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的鐵屑,反應完全后將固體濾出,下列說法中正確的是()若濾出的固體中只有銅,則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+,—定不含Cu2+若濾出的固體中只有銅,則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+,可能含有Cu2+和Fe3+若濾出的固體中只有銅,則溶液中一定含有的陽離子是Fe3+和Fe2+,—定不含Cu2+若濾出的固體中含有鐵和銅,則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+,—定不含Cu2+和Fe3+解析氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,加入鐵粉后有固體剩余,F(xiàn)e3+—定不存在;若剩余固體全部都是Cu,溶液中還可能有Cu2+,也可能恰好被完全置換;若剩余固體是Cu和Fe,則溶液中不可能有Cu2+。答案D【練后歸納】
鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系只有還原性Cl”O(jiān)2、HNOj、H?S04(濃)、KMnOd(H+)等既有氧化性(強氧化劑)只有又宥還原性氧化性考點三銅及其化合物(頻數(shù):難度:☆☆☆)夯基固本知識梳理I夯基固本1.銅的性質(zhì)(1)物理性質(zhì):銅是紫紅色金屬,具有良好的導電性、(1)物理性質(zhì):銅是紫紅色金屬,具有良好的導電性、導熱性和延展性。(2)(2)化學性質(zhì)Cu2(OH)2CO3*^$氣CuOCu2(OH)2CO3*^$氣CuO非氧化性酸■不反應非金屬單質(zhì)Cu氧化性酸_Cu"+非*金屬氧化物Cu2S④某些鹽弋-溶液②寫出圖中有關(guān)反應的化學方程式或離子方程式:2Cu+O2Cu+O2+CO2+H2O==C£(OH)2CO32Cu+S==^=£u2S2—(濃):Cu+2H2SO4(濃)==^=£uSO4+SOj(?。?Cu+8H++2NO產(chǎn)==3CvP++2NOf(濃):Cu+4H++2NO產(chǎn)==OP++2NOJ+2H2O2Ag+:Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+④Cu+_Fe3+:Cu+2Fe3+===2F?++Cu2+H2SO4③CU+HNO3HNO3(1)氧化銅和氧化亞銅名稱氧化銅氧化亞銅顏色黑色磚紅色與酸反應(H+)CuO+2H+===OP++HOCu2O+2H+===CW++Cu+H2O與h2反應CuO+H2==^==Cu+H2OCu2O+H2==^==>Cu+H2O轉(zhuǎn)化關(guān)系450=遑2520+OJ(2)氫氧化銅2.2.銅的重要化合物物理性質(zhì):藍色不溶于水的固體?;瘜W性質(zhì)及應用反應①的化學方程式:Cu(OH)2====£uO+H2O反應②的化學方程式:Cu(0H)2+2H+==3++2H2O22銅鹽Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅,是銅綠、孔雀石的主要成分,是銅在潮濕空氣中被腐蝕的結(jié)果,其受熱分解的化學方程式為Cu空氣中被腐蝕的結(jié)果,其受熱分解的化學方程式為Cu2(OH)2CO3=====2CuO+h2o+co2仁22CuSO4?5H2O為藍色晶體,俗稱藍磯、膽磯,其受熱分解的化學方程式為42CuSO4?5H2O====£uSO4+5H2O,藍色晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色粉末。無水CuSO4遇水變藍色(生成CuSO4?5H2O),據(jù)此可用來檢驗水的存在。?名師助學通常利用反應:2Cu+O2=====>CuO除去混合氣體中的少量02。Cu與稀H2SO4不反應,但在通入O2的條件下,Cu可在稀H2SO4中逐漸溶解:2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O。無水CuSO4只能作為檢驗水的試劑,不能作為水蒸氣的吸收試劑而用于除雜。1.教材基礎探究把銅及其化合物的化學式與其顏色連接起來。(RJ必修1?P686改編)銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。從物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的角度分析,銅常用于制造貨幣的說法正確的是()銅來源廣泛,易于從自然界冶煉得到銅的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易被腐蝕,銅的熔點比較低,容易冶煉鑄造成型銅的外觀為紫紅色,大方美觀,易于被人們接受銅的化學性質(zhì)不穩(wěn)定,在空氣中易轉(zhuǎn)化為銅綠,銅綠具有抗腐蝕能力,易于流通答案B(溯源題)(2015*四川理綜,2)下列有關(guān)CuSO4溶液的敘述正確的是()該溶液中Na+、NH才、NO亍、Mg2+可以大量共存通入CO2氣體產(chǎn)生藍色沉淀與H2S反應的離子方程式:Cu2++S2-===CuSl與過量濃氨水反應的離子方程式:Cu2++2NH3?H2O==Cu(OH)2I+2NH+答案A探源:本考題源于LK必修1P121“銅的化合物的轉(zhuǎn)化”及其拓展,對CuSO4溶液的性質(zhì)進行了考查。題組診釦通法悟道題組一銅及其化合物的性質(zhì)應用判斷正誤,正確的打“V”,錯誤的打“X”CuO是黑色固體,與水反應可生成Cu(OH)2()TOC\o"1-5"\h\zCu2O遇硝酸會被氧化成Cu2+()Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分,在干燥的空氣中不易生成()過量的銅與濃硝酸反應一定沒有一氧化氮生成()利用無水硫酸銅遇水變成藍色這一性質(zhì),來檢驗水的存在()將鐵片置于CuSO4溶液中,鐵片上有紅色物質(zhì)析出,說明鐵比銅活潑()答案(1)X(2)V(3)V(4)X(5)V(6)V氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質(zhì),用CuSO4溶液和另一種“反應物”在40?50°C時反應可生成它。CuH不穩(wěn)定,易分解;CuH在氯氣中能燃燒,跟鹽酸反應能產(chǎn)生氣體。下列有關(guān)推斷中錯誤的是()A.這里的“另一種反應物”具有還原性B.CuH可作氧化劑,還原劑CuH+Cl2===CuCl+HCl(燃燒)CuH+HCl===CuCl+H2t(常溫)解析C項中Cl2具有強氧化性,產(chǎn)物應為CuCl2和HC1。答案C【反思歸納】Cu+的性質(zhì)及驗證方案+1價的銅有較強的還原性,易被氧化劑氧化為+2價。+1價銅在酸性條件下能發(fā)生歧化反應生成Cu和Cu2+,利用這一原理可區(qū)別Cu和Cu2O。向紅色物質(zhì)中加入稀硫酸,若溶液由無色變成藍色,則該紅色物質(zhì)為Cu2O,否則為Cu。反應的化學方程式為Cu2O+H2SO4==CuSC4+Cu+H2O。題組二銅及其化合物的制備工藝CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是()(3)(3)用煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、A12O3)可制每生成每生成1molCu,共消耗molO2。反應③中的氧化劑是將CuSO4將CuSO4溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可制得膽磯相對于途徑①,途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學思想CuSO4在1100°C分解所得氣體X可能是SO2和SO3的混合氣體D.Y可能是葡萄糖解析將CuSO4溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可制得膽磯,A項說法正確;相對于途徑①,途徑②的優(yōu)點是制取等質(zhì)量CuSO4需要的硫酸少并且無污染性氣體產(chǎn)生,途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學思想,B項說法正確;由流程圖知硫酸銅分解生成了Cu2O,若X是SO2和SO3的混合氣體,則銅元素、硫元素化合價降低,無元1100C素化合價升高,根據(jù)2CuSO41=1===CCu2O+SO2t+SO3f+O2t知,X可能是02、SO2和SO3的混合氣體,C項說法錯誤;堿性條件下,葡萄糖與新制氫氧化銅反應會生成Cu20,所以Y可能是葡萄糖,D項說法正確。答案C工業(yè)上用黃銅礦冶煉銅并對爐渣進行綜合利用的一種工藝流程如圖所示:嚴泡銅—黃嚴泡銅—黃(CuQ、Cu)粗銅一精銅過量適量NaClO足量NaOH亠土爐鹽酸濾溶液一溶液.過濾沉洗滌、干燥匸門
渣過濾液*—淀鍛燒卜6°⑴冶煉過程中得到的Cu2O和Cu的混合物稱為“泡銅”,Cu2O與金屬Al在高溫條件下混合反應可得粗銅,反應的化學方程式為。粗銅精煉時應將粗銅連接在直流電源的極,可在極得到純度較高的精銅。傳統(tǒng)煉銅的方法主要是火法煉銅,主要反應如下所示:高溫①2CuFeS2+4O2====£u2S+3SO2+2FeO②2Cu2S+302=高溫^Cu2O+2SO2高溫③2Cu2O+Cu2S=高===6Cu+SO2t備Fe2O3。根據(jù)流程回答下列問題:加入適量NaClO溶液的目的是(用離子方程式表示)。除去Al3+發(fā)生反應的離子方程式是選用提供的試劑,設計實驗驗證爐渣中含有FeO。提供的試劑有:稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、高錳酸鉀溶液、NaOH溶液、碘水。所選試劑是。實驗方案:解析(1)Cu2O與Al發(fā)生氧化還原反應生成Al2O3與Cu:3Cu2O+2Al==溫UAl2O3+6Cu;粗銅精煉的目的是使粗銅溶解,精銅析出,所以粗銅作陽極,精銅在陰極產(chǎn)生。(2)根據(jù)反應①②③可知,利用火法煉銅,CuFeS2中的銅元素、鐵元素、硫元素最終分別轉(zhuǎn)化為Cu、FeO、SO2,由此可寫出總反應化學方程式:2CuFeS2+5O2=====>Cu+2FeO+4SO2,則由總反應化學方程式可以看出每生成1molCu,共消耗2.5molO2o反應③的反應物Cu2O、Cu2S中銅元素的化合價都降低,二者均為氧化劑。⑶①NaClO溶液具有氧化性,將Fe2+氧化成Fe3+:2Fe2++ClO-+2H+===2Fc3++Cl-+H2O。②除去Al3+發(fā)生反應的離子方程式為Al3++4OH-===AlOr+2H2Oo③檢驗FeO,需要將FeO溶解,再利用Fe2+的還原性檢驗Fe2+,所選的試劑是稀硫酸、高錳酸鉀溶液,實驗方案是取少量高錳酸鉀溶液于試管中,滴加用稀硫酸溶解爐渣得到的溶液,高錳酸鉀溶液的紫色褪去,證明溶液中含有Fe2+,從而證明爐渣中含有FeO。高溫答案(1)3Cu2O+2Al旦溫Al2O3+6Cu正陰(2)2.5Cu2O、Cu2S(3)①2Fe2++CIO-+2H+===2Fc3++C1-+H2O②A13++40H-===AlO-+2電0稀硫酸、高錳酸鉀溶液取少量高錳酸鉀溶液于試管中,滴加用稀硫酸溶解爐渣得到的溶液,高錳酸鉀溶液的紫色褪去,證明溶液中含有Fe2+,從而證明爐渣中含有FeO【思維建?!繌U銅綜合利用的常見流程框圖模式溶液溶解廣氣體及處理不溶固體銅鹽晶體」^CuO丄~Cu(OH)2溶液溶解廣氣體及處理不溶固體銅鹽晶體」^CuO丄~Cu(OH)2?堿溶液純銅』粗銅」氧化劑'容液除民;“等氧化(廢銅屑[含Cu2(OH)2CO]、CurS、鐵的氧化物等]廢銅\I廢電路板(含有機高分子材料)咼考研究考能提升[試題分析咼考研究考能提升[試題分析](2016?全國新課標III)聚合硫酸鐵(PFS)是水處理中重要的絮凝劑。收的廢鐵屑為原料制備PFS的一種工藝流程。下圖是以回I占1體殘渣氧化劑水+I占1體殘渣氧化劑水+硫酸減壓蒸發(fā)PFS固體產(chǎn)品?[Fe2(OH)I(SO4)3_|]y。粉碎過篩回答下列問題:。粉碎過篩廢鐵屑主要為表面附有大量鐵銹的鐵,鐵銹的主要成分是的目的是酸浸時最合適的酸是,寫出鐵銹與酸反應的離子方程式反應釜中加入氧化劑的作用是,下列氧化劑中最合適的是(填標號)。a.KMnO4b.Cl2c.H2O2d.HNO3聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍。pH偏小時Fe3+水解程度弱,pH偏大時則。
(5)相對于常壓蒸發(fā),減壓蒸發(fā)的優(yōu)點是。解題思路:我的答案:命題意圖:本題是一道化學工藝流程題,以工業(yè)上制備處理水的重要絮凝劑聚合硫酸鐵(PFS)為背景,綜合考查了鐵銹的成分、影響化學反應速率的因素、試劑的選擇、離子方程式的書寫、氧化還原反應、除雜、影響鹽類水解的因素等知識點。要求考生具有思維的廣闊性、深刻性、批判性和靈活性,既有接受、吸收和整合化學信息的能力又有分析和解答(解決)化學問題的能力。兼有“定性與定量”、“守恒”、“對立統(tǒng)一”、“物質(zhì)變化是有條件的”等化學思想方法的考查。本題抽樣統(tǒng)計難度為0.30。解題思路:鐵銹的主要成分是Fe2O3?xH2O,粉碎過篩的目的是選取細小顆粒,增大反應物接觸面積,提高“酸浸”反應速率;為了避免引入雜質(zhì)離子應選用硫酸為宜,反應的離子方程式為Fe2O3?xH2O+6H+===2Fc3++(x+3)H2O;由于溶液中含有亞鐵離子,故反應釡中加入氧化劑的作用是氧化亞鐵離子,為了不引入新的雜質(zhì),氧化劑應選用雙氧水;聚合釡中溶液的pH必須控制在一定的范圍內(nèi),pH偏小Fe3+水解程度弱,pH偏大則Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而損失,造成產(chǎn)率降低;減壓蒸發(fā)的優(yōu)點是可防止溫度過高,聚合硫酸鐵分解。正確答案反應速率(l)Fe正確答案反應速率(l)Fe2O3?xH2O選取細小顆粒,增大反應物接觸面積,提高“酸浸”⑵硫酸Fe2O3?xH2O+6H+===2Fc3++(x+3)H2O氧化Fe2+c容易生成Fe(OH)3,產(chǎn)率降低可防止溫度過高,聚合硫酸鐵分解[真題演練]1.判斷正誤,正確的打“V”,錯誤的打“X”。c(Fe2+)=1mol?L-1的溶液中:K+、NH+、MnO^、SO4-可大量共存()(2017?江蘇化學,9C)1molFe溶于過量硝酸,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA()(2016*全國I卷)常溫下,將鐵片浸入足量濃硫酸中,鐵片不溶解,說明常溫下,鐵與濃硫酸不發(fā)生化學反應()(2016?四川高考)將鐵屑放入稀HNO3中,證明Fe比H2活潑()(2016?海南高考)下列過程沒有發(fā)生化學反應:用含硅膠、鐵粉的透氣小袋與食品一起密封包裝()(2015?全國卷II)⑹FeCl3腐蝕Cu制印刷電路板是由于鐵比銅的金屬性強()(2016*全國III卷)Fe2+與H2O2在酸性溶液中的反應:2Fe2++H2O2+2H+===2Fc3++2電0()(2016?四川高考)室溫下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍色,說明Fe3+的氧化性比12的強()(2016?江蘇高考)將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應后滴加KSCN溶液會觀察到有氣體生成,溶液呈血紅色,說明稀硝酸將Fe氧化為Fe3+()(2015?全國卷I)3mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)化為Fe3O4,失去8NA個電子()(2015?廣東高考)答案⑴X⑵X⑶X⑷X⑸X(6
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