2018-2019版高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第二单元 铁、铜的获取及应用（课件+学案）（打包4套）苏教版必修1.zip

1第 1 课时 从自然界中获取铁和铜[学习目标定位] 1.熟知铁、铜的冶炼原理和方法，会写有关的化学方程式。2.初步了解金属冶炼的一般方法和原理。一、铁、铜的存在形式1．铁和铜在自然界中主要以化合态的形式存在。(1)常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为 Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为 Fe2O3)、黄铁矿(主要成分为 FeS2)、菱铁矿(主要成分为 FeCO3)等。(2)常见的铜矿有孔雀石[主要成分为 CuCO3·Cu(OH)2]、黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)等。2．人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石” ，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。1.铁、铜元素在自然界中的存在形式既有游离态也有化合态。2．铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，居第四位。【例 1】 铜在自然界存在于多种矿石中。下列矿石的主要成分中铜元素的质量分数最高的是( )A．黄铜矿 CuFeS 2B．斑铜矿 Cu 5FeS4C．辉铜矿 Cu 2SD．孔雀石 CuCO 3·Cu(OH)2答案 C解析 设均含有 2 个 Cu 原子，比较“Fe 2S4”“Fe S ”“S”“H2CO5”的式量可知，Cu 2S 中铜2585的质量分数最高，CuFeS 2中的 Cu 的质量分数最低。二、铁、铜的冶炼1．铁的冶炼(1)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。(2)设备：炼铁高炉。(3)反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。(4)工艺流程：从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生 CO2并放出大量的热量；CO 2再与灼热2的焦炭反应，生成 CO；CO 在高温下将氧化铁还原为金属铁。(5)铁矿石中含有二氧化硅需除去：石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣，炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，从而分离得到铁水。(6)用这种方法炼出来的铁是含碳 2%～4.5%的生铁。将生铁进一步炼制，就可以得到用途更广泛的钢(含碳 0.03%～2%)。2．铜的制备与精炼工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(主要成分是 CuFeS2)的方法获得铜。用这种方法冶炼得到的铜，含铜量为 99.5%～99.7%，还含有 Ag、Au、Zn、Fe 等杂质。要达到电气工业生产用铜的要求，这种由黄铜矿高温冶炼得到的铜还必须经过电解精炼，其得到的铜，含铜量高达 99.95%～99.98%。1.炼铁的主要化学反应(1)还原剂的形成：C＋O 2 CO2，C＋CO 2 2CO。= = = = =点 燃 = = = = =高 温 (2)铁的还原：Fe 2O3＋3CO 2Fe＋3CO 2。= = = = =高 温 (3)炉渣的形成：CaCO 3 CaO＋CO 2↑，CaO＋SiO 2 CaSiO3。= = = = =高 温 = = = = =高 温 2．金属冶炼的一般方法(1)电解法：适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属)。例如：MgCl 2(熔融) Mg＋Cl 2↑，= = = = =通 电 2NaCl(熔融) 2Na＋Cl 2↑，= = = = =通 电 2Al2O3(熔融) 4Al＋3O 2↑。= = = = =通 电 (2)高温还原法：用还原剂(CO、C、H 2、Al 等)还原金属氧化物，适合冶炼金属活动性顺序表中 Zn 到 Cu 之间的大多数金属。例如：2Al＋Cr 2O3 2Cr＋Al 2O3。= = = = =高 温 (3)热分解法：适合冶炼金属活动性较差的金属。例如：2Ag 2O 4Ag＋O 2↑，= = = = =△ 2HgO 2Hg＋O 2↑。= = = = =△ 提醒 (1)在工业上还有一种冶炼方法叫做湿法冶金，即利用活泼金属把不活泼金属从它的3盐溶液中置换出来。例如：CuSO 4＋Fe= ==Cu＋FeSO 4。(2)金属的冶炼方法与金属活动性的关系【例 2】 高炉炼铁生产中下列说法正确的是( )A．还原氧化铁的还原剂是焦炭B．采用富氧空气可以得到纯铁C．加石灰石的目的主要是为了除去过量碳D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿答案 D解析 A 项中，焦炭发生的反应：C＋O 2 CO2、CO 2＋C 2CO，其中 CO 将铁矿石中的铁还原成铁= = = = =点 燃 = = = = =高 温 单质，A 项错误；高炉炼铁得到的只是含碳量为 2%～4.5%的生铁，不会得到纯铁，B 项错误；加入石灰石的目的是它在高温下分解成生石灰，继而再与 SiO2反应生成 CaSiO3炉渣，除去杂质 SiO2，故 C 项错误。易错提醒 高炉炼铁时，虽然加入的是焦炭，实际上的还原剂是 CO。【例 3】 火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为 2CuFeS2＋O 2===Cu2S＋2FeS＋SO 2，下列说法正确的是( )A．SO 2是氧化产物B．CuFeS 2仅作还原剂，硫元素被氧化C．每生成 1 mol Cu2S，有 4 mol 硫被氧化D．每转移 1.2 mol 电子，有 0.2 mol 硫被氧化答案 D解析 由反应方程式知，CuFeS 2中 Cu 化合价降低被还原为 Cu2S，CuFeS 2中 的 S 化合价升14高，被氧化为 SO2；O 2在反应后化合价降低，被还原为 SO2，因此可知 SO2既是氧化产物又是还原产物，A 项错误；CuFeS 2既是氧化剂又是还原剂，B 项错误；每生成 1 mol Cu2S，有 1 mol S 被氧化，C 项错误；利用反应知转移 6 mol e－ ，有 1 mol S 被氧化，D 项正确。41．下列物质中含铜元素的是( )A．天石 B．孔雀石C．赤铁矿 D．石灰石答案 B解析 孔雀石的主要成分为 CuCO3·Cu(OH)2。2．下列关于金属冶炼的说法正确的是( )A．金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，冶炼方法由金属的活动性决定B．Cu 的湿法冶炼是将金属钠投入到 CuSO4溶液中，从而置换出铜C．Fe 通常采用热还原法冶炼，加入石灰石的目的是除去过量的碳D．由于 Al 的活动性强，故工业上采用电解熔融氯化铝的方法生产铝答案 A解析 A 项，关于金属冶炼的本质和方法的叙述是正确的；B 项，湿法炼铜是用铁置换出铜；C 项，炼铁中加入石灰石是为了除去二氧化硅杂质；D 项，工业上用电解熔融氧化铝的方法生产铝。3．下列有关金属的工业制法中正确的是( )A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的 NaCl 溶液B．制铝：从铝土矿中获得氧化铝，再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H 2还原得镁D．制铁：以铁矿石为原料，CO 还原得铁答案 D解析 分别电解熔融的 NaCl、MgCl 2、Al 2O3(和冰晶石)来制取 Na、Mg、Al，A、B、C 三项均错。4．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法(或 H2或 CO)；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜，(Ⅱ)湿法炼铜，现代有(Ⅲ)铝热法炼铬，(Ⅳ)从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是( )A．(Ⅰ)用① B．(Ⅱ)用②C．(Ⅲ)用③ D．(Ⅳ)用④答案 B解析 由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此必须采用不同的冶炼方法。(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)发生的反应分别是(Ⅰ)Cu 2(OH)2CO3 2CuO＋CO 2↑＋H 2O= = = = =高 温 5C＋2CuO 2Cu＋CO 2↑，适用于①。= = = = =△ (Ⅱ)Fe＋CuSO 4===FeSO4＋Cu，适用于③。(Ⅲ)2Al＋Cr 2O3 Al2O3＋2Cr，适用于③。= = = = =高 温 (Ⅳ)先从光卤石中提取 MgCl2，再电解熔融 MgCl2，MgCl 2 Mg＋Cl 2↑，适用= = = = =通 电 于④。[对点训练]题组一 金属的冶炼原理及方法1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后主要取决于( )A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低 D．金属的活动性强弱答案 D解析 由于人类掌握科学知识的局限性，越活泼的金属越难以冶炼，故发现年代越晚。2．工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( )A．碳还原法B．铝热法还原C．直接加热法D．盐的水溶液与活泼金属置换法答案 B解析 钒、铬、锰等难熔的金属通常采用铝热反应进行冶炼。3．生物炼铜是利用某些具有特殊本领的微生物帮助我们从矿石中提取铜，这些“吃岩石的细菌”能利用空气中的氧气将不溶性的 CuS 转化为可溶性的铜的化合物，这种可溶性的铜化合物是( )A．碳酸铜 B．硝酸铜C．硫酸铜 D．氢氧化铜答案 C解析 此题考查了正在迅速发展的生物炼铜技术。生物炼铜是一项成本低、污染小、反应6简单、前景广阔的新兴炼铜技术，其利用“吃岩石的细菌”将不溶性的硫化铜转化为可溶性硫酸铜，而使铜的冶炼变得简单。4．我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2，这种冶炼铜的方法是( )A．焦炭还原法 B．湿法炼铜C．铝热还原法 D．电解冶炼法答案 A解析 CuCO 3·Cu(OH)2 2CuO＋CO 2↑＋H 2O，生成的 CuO 被焦炭还原生成= = = = =△ Cu。题组二 铁、铜的冶炼5．下列情况下能通过置换反应得到铁的是( )A．铜与氯化亚铁溶液常温下混合B．一氧化碳通过灼热的三氧化二铁C．氢气通入硫酸亚铁溶液D．铝和四氧化三铁混合加热到高温答案 D6．用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的 CuO 反应制单质铜，有人设计了以下两种方案：①Fe H2 Cu ②CuO CuSO4 Cu― ― →H2SO4 ― ― →CuO ― ― →H2SO4 ― ― →Fe 若按实验原理进行操作，则两者制得单质铜的量( )A．一样多 B．①多 C．②多 D．无法判断答案 C解析 方案①中，用 H2还原 CuO 时，加热前要先通 H2，以排除装置中的空气，以防加热时爆炸，实验结束后需继续通一会儿 H2，直到冷却为止，以防止 Cu 重新被空气中的 O2氧化，因此，要制得 1 mol Cu 需要的 H2多于 1 mol，即需要的 Fe 多于 1 mol。故等量的 Fe 按方案②制得 Cu 的量多。7．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是( )A．电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化B．湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C．用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe 3O4被 CO 还原成 Fe，转移 9 mol 电子D．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化答案 C解析 用磁铁矿炼铁的化学方程式为 Fe3O4＋4CO 3Fe＋4CO 2，当 1 mol = = = = =高 温 7Fe3O4被还原时，转移 8 mol 电子。8．硅在自然界只以化合态形式存在，如铁矿石中的硅主要以脉石(SiO 2)的形式存在。炼铁时为了除去脉石，向炼铁高炉中加入石灰石。该过程不可能涉及的化学反应是( )A．CaCO 3 CaO＋CO 2↑= = = = =高 温 B．2FeO＋Si 2Fe＋SiO 2= = = = =高 温 C．SiO 2＋3C SiC＋2CO↑= = = = =高 温 D．CaO＋SiO 2 CaSiO3= = = = =高 温 答案 B解析 高温下石灰石首先分解产生 CaO 和 CO2，生成的生石灰(碱性氧化物)可与 SiO2(酸性氧化物)反应实现高炉造渣；生成的 CO2可与碳反应提供一部分还原剂 CO。因无单质硅，所以没有 B 项所给的反应发生。题组三 金属冶炼的有关计算9．在高温下用一氧化碳还原 m g 四氧化三铁得到 n g 铁。已知氧的相对原子质量为 16，则铁的相对原子质量为( )A. B.21nm－ n 64n3m－ 3nC. D.m－ n32n 24nm－ n答案 B解析 设铁的相对原子质量为 x，则Fe3O4＋4CO 3Fe＋4CO 2= = = = =高 温 3x＋64 3 xm n＝ ， x＝ 。3x＋ 643x mn 64n3m－ 3n10．用足量的 CO 还原 32.0 g 某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到 60 g 沉淀，则该氧化物是( )A．FeO B．Fe 2O3 C．CuO D．Cu 2O答案 B解析 n(CaCO3)＝ ＝0.6 mol，由于 1 mol CO 与氧化物反应后变成 1 mol 60 g100 g·mol－ 1CO2，夺取了氧化物中的 1 mol O，故可知 32.0 g 氧化物中含氧原子 0.6 mol，氧元素的质8量为 9.6 g，则氧化物中金属元素的质量为 22.4 g，两元素质量比为 ＝ ，故 B 正确。22.4 g9.6 g 73[综合强化]11．古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子。其冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜(Cu 2O)、木炭按一定比例混合加热到 800 ℃，即得金光闪闪的“药金” 。(1)“药金”的主要成分是____________(填化学式)。(2)有关冶炼的化学方程式是______________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)Cu、Zn (2)ZnCO 3 ZnO＋CO 2↑、= = = = =高 温 2ZnO＋C 2Zn＋CO 2↑、2Cu 2O＋C 4Cu＋CO 2↑= = = = =高 温 = = = = =高 温 解析 高温下，ZnCO 3分解生成 ZnO 和 CO2，木炭将 Cu2O、ZnO 分别还原为 Cu、Zn。12．工业上可采用多种方法炼铜。(1)在地下利用爆破粉碎孔雀石[Cu 2(OH)2CO3]，再注入稀硫酸原地浸取，将浸取液抽到地表，加入铁屑制得铜。则该方法中冶炼铜的有关化学方程式为①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(2)利用一氧化碳还原赤铜矿(Cu 2O)冶炼铜。实验室可用如图所示装置进行实验，当硬质玻璃管中的反应结束时，应进行的实验操作是_________________________________________。(3)利用辉铜矿(Cu 2S)冶炼铜的原理如下：Ⅰ.取一定质量的 Cu2S 在空气中高温焙烧，完全反应后生成一种铜的氧化物和二氧化硫；Ⅱ.再取上述一半质量的 Cu2S，与Ⅰ中生成的铜的氧化物混合均匀，隔绝空气高温煅烧，恰好完全反应，生成铜和二氧化硫。结合质量守恒定律，推断这种铜的氧化物的化学式。答案 (1)①Cu 2(OH)2CO3＋2H 2SO4===2CuSO4＋3H 2O＋CO 2↑ ②CuSO 4＋Fe= ==Cu＋FeSO 4(2)先停止加热，继续通一氧化碳，防止新生成的铜被再次氧化 (3)Cu 2O解析 (1)Cu 2(OH)2CO3与稀硫酸反应生成 CuSO4、CO 2和 H2O，化学方程式为 Cu2(OH)2CO3＋2H 2SO4===2CuSO4＋3H 2O＋CO 2↑；加入铁屑后，铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为 CuSO4＋Fe= ==Cu＋FeSO 4。9(2)反应结束时，先停止加热，继续通一氧化碳，直至试管冷却，防止新生成的铜被再次氧化。(3)设 n(Cu2S)＝1 mol，反应生成的铜的氧化物为 CuxOy。由题意和 Cu 原子守恒可知，Cu2S― → CuxOy， Cu2S＋ CuxOy 3Cu＋ SO2，由 O 原子守恒， ＝1，则2x 12 2x = = = = =高 温 12 2yxx∶ y＝2∶1，即该铜的氧化物为 Cu2O。13．碱式碳酸铜可表示为 xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。(1)现采用氢气还原法，请回答下列问题：①写出 xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O 与氢气反应的化学方程式：___________________________。②实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号)：(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l)③称取 24.0 g 某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到 12.8 g 残留物，生成 4.4 g 二氧化碳和 7.2 g 水。该样品的结晶水质量为________ g，化学式为____________________________________。(2)某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由：_____________________________________________________________。答案 (1)① xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O＋( x＋ y)H2 (x＋ y)= = = = =△ Cu＋ xCO2＋( x＋2 y＋ z)H2O②j k g f(或 h i)d e(或 e d)h i(或 g f)b c(或 c b)③1.8 CuCO 3·Cu(OH)2·H2O(2)可以。根据反应 xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O (x＋ y)CuO＋ xCO2↑＋( y＋ z)= = = = =△ H2O，依据碱式碳酸铜样品、CuO、CO 2和 H2O 质量(或其中任意三个量)，即可计算出其组成10解析 (1)①应用原子守恒正确地写出 xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O 与氢气反应的化学方程式；②根据实验目的和实验装置可知，该实验要测定生成的水、二氧化碳的量，而从 a 出来的氢气中含有水蒸气和挥发出的氯化氢气体，会对实验有干扰，故应先用水吸收氯化氢，再用浓硫酸吸收水蒸气，再通入碱式碳酸铜发生反应，而产生的两种气体应先用浓硫酸吸收水蒸气，再用 U 形管中的碱石灰吸收产生的二氧化碳，同时要连上装有碱石灰的球形干燥管，避免空气中的水蒸气和二氧化碳进入 U 形管而产生误差；③根据所给数据可计算出生成的 Cu、CO 2、H 2O 的物质的量分别是 0.2 mol、0.1 mol、0.4 mol，故可知( x＋ y)∶x∶( x＋2 y＋ z)＝2∶1∶4，故可计算出 x、 y、 z 分别为 1、1 和 1，从而可求得该样品的化学式及结晶水质量。(2)若以氮气代替氢气，则原理为利用 xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O 的分解，要想完成实验目的，应知道发生反应的方程式中的任意三种物质的质量。14．钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO 2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和 Ti 的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。用含有 Fe2O3的钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)制取 TiO2的流程如下：(1)步骤①加 Fe 的目的是________________________________________________________；步骤②冷却的目的是________________________________________________________。(2)上述制备 TiO2的过程中，可以利用的副产物是______________________。(3)由金红石(TiO 2)制取单质 Ti，涉及到的步骤为TiO2― →TiCl 4 Ti― ― →Mg 800 ℃ ， Ar反应 TiCl4＋2Mg= ==2MgCl2＋Ti 在 Ar 气氛中进行的理由是_________________________。答案 (1)将 Fe3＋ 还原为 Fe2＋析出(或分离、或得到)FeSO 4·7H2O(2)FeSO4·7H2O(3)防止高温下 Mg(Ti)与空气中的 O2(或 CO2、N 2)反应解析 (1)由框图所示流程分析可知，要将 TiO2＋ 与 Fe3＋ 、Fe 2＋ 分离，需要先加入铁粉将Fe3＋ 还原为 Fe2＋ ，趁热过滤除去残渣，再将滤液冷却使 FeSO4·7H2O 析出。(2)制备 TiO2过程中的副产物 FeSO4·7H2O 在工农业生产和日常生活中有较多的应用。(3)因为在高温下，Mg(Ti)会与空气中的 O2(或 CO2、N 2)发生反应，所以用 Mg 还原 TiCl4时要在惰性气氛(Ar)中进行。1第 2 课时 铁、铜及其化合物的应用[学习目标定位] 1.熟知铁、铜的化学性质，会分析 Fe2＋ 、Fe 3＋ 之间的相互转化，学会Fe3＋ 的检验方法。2.了解铁、铜及其化合物的应用。一、铁、铜单质的性质铁和铜是我们日常生活中经常接触到的金属材料。根据以前学习过的有关知识，填写下表：Fe Cu不同点纯净的铁是光亮的银白色金属，能被磁体吸引铜是具有紫红色光泽的金属物理性质相似点具有延展性、导电性、熔点和沸点高、密度较大，导电能力：Cu＞Fe与 O2反应3Fe＋2O 2 Fe3= = = = =点 燃 O4(剧烈燃烧，生成黑色固体)2Cu＋O 2 2CuO= = = = =△ (红色固体变黑)，该反应常用于除去混合气体中的氧气与 S 反应 Fe＋S FeS= = = = =△ 2Cu＋S Cu2S= = = = =△ 化学性质与 Cl2反应 2Fe＋3Cl 2 2F= = = = =点 燃 eCl3(剧烈燃烧，产生棕黄色Cu＋Cl 2 CuCl= = = = =点 燃 2(剧烈燃烧，产生棕色的烟)2的烟)与盐酸反应 Fe＋2H ＋ ===Fe2＋ ＋H 2↑ 不反应与氧化性酸反应①常温时在浓硫酸和浓硝酸中被钝化②与氧化性酸反应不生成氢气①与浓硫酸加热时反应②与硝酸常温时即反应，反应不生成氢气与盐溶液的反应Fe＋CuSO 4===FeSO4＋Cu Cu＋2AgNO 3===2Ag＋Cu(NO 3)2铁、铜单质的性质1．铁是比较活泼的金属，铜是不活泼金属，两者均具有还原性，且还原性 Fe＞Cu。2．Fe、Cu 都有变价，所以反应后的产物与氧化剂的强弱及反应条件有关。(1)(2) u Cu uC＋ 1 ― ― →S ― ― →Ag＋ 、 Fe3＋ 、 HNO3、 浓 H2SO4 C＋ 2 提醒 (1)Fe 和 Cl2反应生成 FeCl3、Fe 和 S 反应生成 FeS，反应产物与 Fe 和 Cl2(或 S)的用量无关。Cu 和 Cl2反应生成 CuCl2，Cu 和 S 反应生成 Cu2S，反应产物与 Cu 和 Cl2(或 S)的用量也无关。(2)Fe 与水蒸气反应：3Fe＋4H 2O(g) Fe3O4＋4H 2，Cu 在潮湿空气中形成= = = = =高 温 “铜绿”的反应：2Cu＋O 2＋CO 2＋H 2O===Cu2(OH)2CO3。【例 1】 下列物质反应后一定有＋3 价铁生成的是( )A．过量的 Fe 与 Cl2反应B．Fe 与过量稀硫酸反应C．CuCl 2溶液中加入过量 FeD．足量 Fe 和 Fe2O3的混合物溶于盐酸中答案 A解析 A 项，Cl 2氧化性强，它能将铁氧化为＋3 价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原；B 项，Fe 与稀硫酸反应只能生成 Fe2＋ ；C 项，在溶液中 Fe3＋ 被 Cu2＋氧化为 Fe2＋ ；D 项，首先 Fe 与盐酸反应生成 FeCl2、Fe 2O3与盐酸反应生成 FeCl3，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。二、铁、铜重要化合物的性质及应用31．根据价态铁的氧化物有三种，分别是 FeO、Fe 2O3、Fe 3O4。它们都是不溶于水的碱性氧化物，都能与酸反应生成盐和水。从铁元素的化合价分析可知，铁的三种氧化物具有的共同性质是具有氧化性，都能被 Al、H 2、CO 等还原为单质铁。如 Fe2O3与 Al 反应的化学方程式是 Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al 2O3，Fe 2O3与 CO 反应的化学方程式是 Fe2O3＋3CO= = = = =高 温 2Fe＋3CO 2。= = = = =高 温 2．足量的铁粉与盐酸反应的离子方程式是 Fe＋2H ＋ ===Fe2＋ ＋H 2↑，向反应后的溶液中加入 KSCN 溶液，现象是溶液无明显变化；铁丝在氯气中燃烧的化学方程式是 2Fe＋3Cl 22FeCl3，若将反应生成的棕色固体加水溶解再加入 KSCN 溶液，现象是溶= = = = =点 燃 液变为血红色。3．在盛有氯化铁溶液的试管中，先加入 KSCN 溶液，再加入铁粉，现象是溶液先变血红色后血红色褪去，反应的离子方程式是 Fe3＋ ＋3SCN － ===Fe(SCN)3，2Fe 3＋ ＋Fe= ==3Fe2＋ ；若再向反应后的溶液中加入新制氯水，现象是溶液又变为血红色，反应的离子方程式是2Fe2＋ ＋Cl 2===2Fe3＋ ＋2Cl － 。4．在试管中加入浅绿色的氯化亚铁溶液，再加氢氧化钠溶液，观察到的现象是有白色沉淀生成，立即变为灰绿色，最后变为红褐色，反应的化学(或离子)方程式是Fe2＋ ＋2OH － ===Fe(OH)2↓，4Fe(OH) 2＋2H 2O＋O 2===4Fe(OH)3。5．在试管中加入棕黄色的氯化铁溶液，再加入氢氧化钠溶液，观察到的现象是产生红褐色沉淀，反应的离子方程式是 Fe3＋ ＋3OH － ===Fe(OH)3↓。6．将 FeCl3溶液滴到印刷电路板上，反应的离子方程式为 2Fe3＋ ＋Cu= ==2Fe2＋ ＋Cu 2＋ 。7．铁及其化合物的应用(1)维持生命活动不可缺少的微量元素。(2)Fe2O3用作颜料，FeCl 3、Fe 2(SO4)3用作净水剂，Fe 3O4作磁性材料。8．铜及其化合物的应用(1)铜可用于制作导线、水管、电器仪表等。(2)铜盐可杀菌。1.Fe2＋ 、Fe 3＋ 、Fe 之间的相互转化关系(1)Fe 只具有还原性。可被弱氧化剂(H ＋ 、S、I 2、Cu 2＋ 、Fe 3＋ 等)氧化成 Fe2＋ ，被强氧化剂(Cl2、Br 2、O 2、HNO 3等)氧化成 Fe3＋ 。(2)Fe2＋ 既有氧化性又有还原性。可被强氧化剂[Cl 2、O 2、Br 2、H 2O2、HNO 3、浓4H2SO4、KMnO 4(H＋ )等]氧化为 Fe3＋ ；可被还原剂(Al、Zn、CO、C 等)还原为 Fe。(3)Fe3＋ 只具有氧化性，可被还原剂(Fe、Cu 等)还原为 Fe2＋ ，被强还原剂(Al、Zn、CO 等)还原为 Fe。2．Fe 2＋ 、Fe 3＋ 的检验方法(1)Fe3＋ 检验：取少量溶液于试管中，滴加 KSCN 溶液，溶液变成血红色。(2)Fe2＋ 检验：取少量溶液于试管中，滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，再滴加氯水或双氧水，溶液变成血红色。(3)含 Fe2＋ 和 Fe3＋ 的溶液中检验 Fe2＋ ，取少量溶液于试管中，滴加酸性 KMnO4溶液，溶液紫色褪去，证明溶液中含有 Fe2＋ 。提醒 Fe(SCN) 3不是沉淀，溶液中 Fe3＋ 遇 SCN－ 的现象是溶液变成血红色而不是血红色沉淀。【例 2】 下列离子的检测方法合理的是( )A．向某溶液中滴入 KSCN 溶液，溶液呈血红色，说明原溶液中不含有 Fe2＋B．向某溶液中通入 Cl2，然后再加入 KSCN 溶液，溶液变血红色，说明原溶液中含有 Fe2＋C．向某溶液中加入 NaOH 溶液，得到红褐色沉淀，说明原溶液中含有 Fe3＋D．向某溶液中加入 NaOH 溶液得到白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有 Fe2＋ ，不含有 Mg2＋答案 C解析 A 项，加入 KSCN 溶液后溶液呈血红色，说明原溶液中含有 Fe3＋ ，但不能说明是否含有 Fe2＋ ；B 项，通入 Cl2后再加入 KSCN 溶液，溶液变血红色，说明所得的溶液中含有Fe3＋ ，而原溶液中是否含有 Fe2＋ 无法判断；C 项，加 NaOH 溶液得到红褐色沉淀，说明原溶液中含有 Fe3＋ ；D 项，当溶液中含有 Fe2＋ 和其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时，同样会出现上述现象，因为 Fe(OH)2转变成 Fe(OH)3时，红褐色很容易掩盖其他的白色沉淀。思维启迪 在不同题目情景中 Fe2＋ 、Fe 3＋ 中检验时，常从下面几点着手：(1)直接观察颜色；(2)利用氢氧化物沉淀的颜色；(3)利用显色反应；(4)利用 Fe2＋ 的还原性；(5)利用 Fe3＋ 的氧化性。尤其是含有 Fe2＋ 、Fe 3＋ 的混合溶液一定要注意 Fe3＋ 对 Fe2＋ 检验的干扰。【例 3】 将铁粉、铜粉、FeCl 3溶液和 CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_____________________________________________。5(2)若氯化铜有剩余，则容器中可能有_______________________________________。(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有____________，可能有__________。答案 (1)Fe 3＋ 、Cu 2＋ (2)Fe 2＋ 、Fe 3＋ 或 Fe2＋ 、Cu(3)Fe、Cu Fe 2＋解析 本题属于物质共存问题。解答时应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有①Fe＋2FeCl 3===3FeCl2②Fe＋CuCl 2===Cu＋FeCl 2③Cu＋2FeCl 3===2FeCl2＋CuCl 2(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有 Fe3＋ 、Cu 2＋ ，因为它们能发生上述①②反应。(2)若 CuCl2有剩余，则容器中不可能有 Fe，可能有 Fe2＋ 、Fe 3＋ 或 Fe2＋ 、Cu。(3)若 FeCl3和 CuCl2均有剩余，则容器中不可能有 Fe、Cu，可能有 Fe2＋ 。1．变价金属反应规律低价态生成物 变价金属Fe、Cu 高价态生成物― ― →弱 氧 化 剂 ― ― →强 氧 化 剂 2．Fe 2＋ 、Fe 3＋ 的检验方法(1)Fe2＋ 不变色 变血红色― ― →KSCN 溶 液 ― ― →氯 水 或 H2O2(2)1．将铁片投入某溶液中，铁片质量减小且没有气体产生，此溶液是( )A．FeSO 4 B．H 2SO4C．Fe 2(SO4)3 D．AgNO 3答案 C解析 Fe＋Fe 2(SO4)3===3FeSO4，铁片质量减轻，Fe 分别与 H2SO4、AgNO 3溶液反应，前者生成气体使铁片质量减小，后者析出银使铁片质量增加。2．下列离子方程式正确的是( )A．将氨水滴入到 FeCl3溶液中 Fe 3＋ ＋3OH － ===Fe(OH)3↓B．氧化铁与盐酸反应 Fe 2O3＋6H ＋ ===2Fe3＋ ＋3H 2OC．向 FeCl3溶液中加入铁粉 Fe＋Fe 3＋ ===2Fe2＋D．向氯化亚铁溶液中通入 Cl2 Fe 2＋ ＋Cl 2===Fe3＋ ＋2Cl －6答案 B解析 A 项，在书写离子方程式时，弱电解质 NH3·H2O 不能拆写成离子的形式；C 项，离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe＋2Fe 3＋ ===3Fe2＋ ；D 项，只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为2Fe2＋ ＋Cl 2===2Fe3＋ ＋2Cl － 。3．某物质溶于盐酸后，再向溶液中滴加 KSCN 溶液，结果溶液颜色无变化，然后加入新制氯水，溶液呈血红色，则这种物质是( )A．FeCl 3 B．FeCl 2C．Fe(OH) 3 D．Fe 3O4答案 B解析 Fe 3O4与 HCl 反应，既有 FeCl3生成，又有 FeCl2生成。4．某 500 mL 溶液中含 0.1 mol Fe2＋ 、0.2 mol Fe3＋ ，加入 0.2 mol 铁粉，待 Fe3＋ 完全被还原后，溶液中 Fe2＋ 的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )A．0.4 mol·L －1 B．0.6 mol·L －1C．0.8 mol·L －1 D．1.0 mol·L －1答案 C解析 由反应 2Fe3＋ ＋Fe= ==3Fe2＋ 可知铁粉过量，0.2 mol Fe3＋ 与过量铁粉反应生成 0.3 mol Fe2＋ ，故反应后 Fe2＋ 共为 0.4 mol， c(Fe2＋ )＝ ＝0.8 mol·L －1 。0.4 mol0.5 L5．完成下列各题：(1)实验室保存 FeCl2溶液时，常向其中加入少量铁粉的原因是_____________________(用离子方程式表示)。(2)某同学为检验某未知溶液是否为 FeCl2溶液，采取如下实验方案加以验证：稍取未知溶液于试管中 溶液 溶液呈血红色(证明含有 FeCl2)，你认为此方案― ― →通 Cl2 ― ― →滴 KSCN溶 液 __________(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改进？____________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)2Fe 3＋ ＋Fe= ==3Fe2＋ (2)不合理 先加 KSCN 溶液，无现象，再通入氯水，溶液变成血红色，则证明原溶液含有 FeCl2[对点训练]题组一 铁、铜及其化合物的性质71．下列物质不能利用金属与非金属直接制得的是( )A．CuCl 2 B．FeCl 2 C．Cu 2S D．Na 2S答案 B2．下列有关叙述正确的是( )A．Fe 与 S 混合加热生成 FeS2B．Fe 3＋ 有氧化性，因此 FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜C．Fe 在少量 Cl2中燃烧生成 FeCl2和 FeCl3D．Fe 2＋ 、Al 3＋ 、ClO － 、Cl － 在水溶液中一定能大量共存答案 B解析 Fe 与 S 混合加热生成 FeS，A 项错误；2Fe3＋ ＋Cu= ==2Fe2＋ ＋Cu 2＋ ，Fe＋Cu 2＋ ===Fe2＋ ＋Cu，B 项正确；Fe 在 Cl2中燃烧只能生成FeCl3，C 项错误；Fe 2＋ 具有还原性，ClO － 具有氧化性，二者可发生氧化还原反应，D 项错误。3．向某晶体的水溶液中加入含有 Fe2＋ 的溶液后，无明显变化，当滴入几滴新制的氯水后，溶液显血红色，由此得出的下列结论错误的是( )A．该晶体中一定含有 SCN－B．Fe 3＋ 的氧化性比 Cl2的氧化性强C．Fe 2＋ 被 Cl2氧化为 Fe3＋D．Fe 2＋ 与 SCN－ 不能形成血红色物质答案 B解析 Fe 2＋ 与氯水中的 Cl2发生如下反应：2Fe 2＋ ＋Cl 2===2Fe3＋ ＋2Cl － ，氧化性：Cl2＞Fe 3＋ 。因 SCN－ 与 Fe3＋ 反应生成血红色物质，故原溶液中一定含有 SCN－ 。4．有 NaCl、FeCl 2、FeCl 3、MgCl 2、AlCl 3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开，这种试剂是( )A．盐酸 B．烧碱溶液C．氨水 D．KSCN 溶液答案 B解析 将过量 NaOH 溶液分别加入上述几种溶液，无明显现象的是 NaCl，生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是 FeCl2，生成红褐色沉淀的是 FeCl3，生成白色沉淀不溶解的是 MgCl2，生成白色沉淀又溶解的是 AlCl3，而氨水虽然能区分出NaCl、FeCl 2、FeCl 3，但不能将 MgCl2与 AlCl3区分开。5．将铁粉放入由盐酸、MgCl 2溶液、FeCl 3溶液、CuCl 2溶液组成的混合液中，充分反应后铁粉有剩余，则反应后的溶液中含有的大量阳离子是( )8A．Cu 2＋ 和 Fe2＋ B．H ＋ 和 Cu2＋C．Fe 3＋ 和 Fe2＋ D．Fe 2＋ 和 Mg2＋答案 D解析 铁粉放入混合溶液中，发生反应：2H＋ ＋Fe= ==Fe2＋ ＋H 2↑、2Fe 3＋ ＋Fe= ==3Fe2＋ 、Cu 2＋ ＋Fe= ==Fe2＋ ＋Cu。铁粉有剩余，则溶液中与之反应的离子均不存在，即 Fe3＋ 、H ＋ 、Cu 2＋ 不存在，存在 Fe2＋ 、Mg 2＋ 。题组二 Fe 2＋ 与 Fe3＋ 之间的转化6．把铁粉、铜粉置于 FeCl3溶液中，充分反应后加入 KSCN 不显血红色，下列情况不能成立的是( )A．铁不剩余，Cu 剩余 B．铁、铜均剩余C．铁剩余，含 Cu2＋ D．铜剩余，含 Fe2＋答案 C解析 因还原性：Fe＞Cu，FeCl 3溶液中加入铁粉、铜粉时，依次发生反应：Fe＋2FeCl 3===3FeCl2，Cu＋2FeCl 3===2FeCl2＋CuCl 2。有以下情况：①Fe、Cu 均剩余，溶液中只有 Fe2＋ ；②只有 Cu 剩余，溶液中只有 Fe2＋ 或含 Fe2＋ 、Cu 2＋ ；③Fe、Cu 均不剩余，Fe 3＋ 恰好反应，溶液中有 Fe2＋ 、Cu 2＋ ；④Fe、Cu 均不剩余，Fe 3＋ 剩余，溶液中有 Fe3＋ 、Fe 2＋ 、Cu 2＋ 。C 项，Fe 剩余，则溶液中不可能含有 Cu2＋ 。7．向含下列离子的溶液中加足量氢氧化钠溶液，经充分搅拌反应后静置、过滤，取沉淀洗涤后加足量盐酸，得到的溶液所含金属阳离子与原溶液相同的是( )A．Na ＋ 、Mg 2＋ B．Fe 2＋ 、Cu 2＋C．Al 3＋ 、Cu 2＋ D．Mg 2＋ 、Fe 3＋答案 D解析 A 项：B 项： ；Fe2＋ 、 Cu2＋ ― ― →OH－ FeOH2 FeOH3 CuOH2― ― →H＋ Fe2＋ 、 Fe3＋ 、 Cu2＋C 项：D 项： 。Mg2＋ 、 Fe3＋ ― ― →OH－ MgOH2、 FeOH3― ― →H＋ Mg2＋ 、 Fe3＋8．将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 mol·L－1 的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( )A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色9B．往溶液中滴入无色 KSCN 溶液，不显血红色C．Fe 2＋ 和 Fe3＋ 物质的量之比为 6∶1D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为 2∶5答案 C解析 n(Fe)＝0.02 mol， n(FeCl3)＝0.05 mol，由 2Fe3＋ ＋Fe= ==3Fe2＋ 知，Fe 3＋ 过量 0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成 0.06 mol Fe2＋ ，Fe 3＋ 的特征反应之一是遇 KSCN 溶液变血红色；氧化产物与还原产物的物质的量之比为 1∶2。题组三 铁及其化合物的相关计算9．向一定量的 FeO、Fe、Fe 3O4的混合物中加入 100 mL 1 mol·L－1 的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出 224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入 KSCN 溶液无血红色出现。若用足量的 CO 在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是( )A．11.2 g B．5.6 gC．2.8 g D．无法计算答案 C解析 依题意，加入盐酸反应后溶液中只存在 FeCl2，根据原子守恒，可建立关系 n(Fe)＝ n(Fe2＋ )＝ n(Cl－ )＝ n(HCl)＝ ×0.1 L×1 mol·L－1 ＝0.05 mol， m(Fe)＝2.8 g。12 12 1210．在 FeCl3和 CuCl2的混合溶液中加入过量的铁屑，反应停止后，称得固体与加入的铁屑质量相等。则原混合液中 FeCl3和 CuCl2的物质的量之比是( )A．1∶1 B．3∶4 C．2∶7 D．7∶2答案 C解析 设原混合液中 FeCl3和 CuCl2的物质的量分别为 x、 y。则：2FeCl 3＋Fe= ==3FeCl2，CuCl 2＋Fe= ==Cu＋FeCl 2x 0.5x y y y由题意得：56 g·mol －1 ×(0.5x＋ y)＝64 g·mol －1 ×y解得 x∶ y＝2∶7。[综合强化]11．铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：Fe2＋ Fe3＋ FeO① ④ ② ③ 2－4回答下列有关问题：(1)Fe 与过量盐酸反应可以制取 FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①④的转化，要求生成物纯净，可选用________(填字母)。a．Cl 2 b．Fe c．Cu d．KMnO 410(2)如下化学方程式中：Fe2O3＋3NaClO＋4KOH 2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H 2O= = = = =熔 融 还原剂是______________。(3)高铁酸钾(K 2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是____________、____________。答案 (1)ab (2)Fe 2O3 (3)净水 消毒解析 (1)Fe 2＋ Fe3＋ ，Fe 3＋ Fe2＋ ，选 KMnO4、Cu 则引入杂质。(2) 2O3― →K 2― ― →Cl2 ― ― →Fe Fe＋ 3 O4，故 Fe2O3作还原剂。(3)K 2FeO4具有强氧化性，故能杀菌消毒，K 2FeO4被还原为Fe＋ 6 Fe3＋ ，生成 Fe(OH)3胶体，能吸附杂质和色素形成沉淀，起到净水作用。12．某工程师为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得 FeCl3溶液，准备采用下列步骤：(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：①____________，④____________，⑤______________，⑥______________。(2)请写出相关反应的化学方程式：_________________________________________。答案 (1)①Fe ④HCl ⑤FeCl 2 ⑥Cl 2(2)CuCl2＋Fe= ==FeCl2＋Cu,2FeCl 3＋Fe= ==3FeCl2，Fe＋2HCl= ==FeCl2＋H 2↑，2FeCl 2＋Cl 2===2FeCl3解析 从腐蚀铜的废液中回收铜的步骤：13．A～I 分别表示中学化学中常见的物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应物、生成物没有列出)：已知：A、B、C、D、E、F 六种物质中均含有同一种元素；G 为主族元素的固态化合物。(1)写出下列物质的化学式：E__________，F__________，J__________。11(2)写出下列反应的化学方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。(3)写出“C D”的离子方程式(各写一个)：C― →D________________________________________________________________________；D― →C________________________________________________________________________。(4)检验 C、D 的混合溶液中有 D 的阳离子，实验方法是__________________________(写明试剂、现象，下同)，检验溶液中还有 C 中的阳离子，实验方法是________________________________________________________________________________________________。答案 (1)Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 NaAlO 2(2)①3Fe 3O4＋8Al 9Fe＋4Al 2O3= = = = =高 温 ②Fe 3O4＋8HCl FeCl2＋2FeCl 3＋4H 2O= = = = =△ ③2Al 2O3 4Al＋3O 2↑= = = = =通 电 (3)2Fe2＋ ＋H 2O2＋2H ＋ ===2Fe3＋ ＋2H 2O2Fe3＋ ＋Cu= ==2Fe2＋ ＋Cu 2＋ (答案合理均可)(4)加入 KSCN 溶液，溶液呈血红色 另取少量溶液，滴加酸性 KMnO4溶液，溶液的紫色褪去解析 “C 与 NaOH 溶液反应得 E，且 E 在空气中转变为 F”是明显的突破口。结合学过的Fe(OH)2到 Fe(OH)3的转化，推测 E 为 Fe(OH)2，F 为 Fe(OH)3。又因 A、B、C、D、E、F 六种物质中均含有同一种元素，故 C 为 FeCl2，D 为 FeCl3。B 中含铁元素，且 B 中既有 Fe2＋又有 Fe3＋ ，所以 B 为 Fe3O4，A 为 Fe。G 为主族元素的固态化合物，能电解，且与 NaOH 溶液能反应生成 J，所以 G 为 Al2O3，反应①为铝热反应。(4)要检验 Fe2＋ 和 Fe3＋ 混合溶液中的 Fe3＋ ，可加入 KSCN 溶液；若要检验混合溶液中有 Fe2＋ ，则不能加 KSCN 溶液或加“KSCN溶液/氯水” ，合适的方法是滴加酸性高锰酸钾溶液，依据溶液褪色来确定 Fe2＋ 的存在。14．(1)现有一含有 FeCl2和 FeCl3的混合物样品，实验测得 n(Fe)∶ n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中 FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中，FeCl 2可用铁粉和________反应制备，FeCl 3可用铁粉和________反应制备。(2)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。12(3)某反应中反应物与生成物有 Fe3＋ 、Mn 2＋ 、H ＋ 、MnO 、H 2O 和一种未知离子 X，已知 MnO－ 4在反应中得到电子，则 X 离子是____________，该反应的离子方程式是－ 4________________________________________________________________________。(4)有一铁的氧化物样品，用 5 mol·L－1 的盐酸 140 mL 恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的 0.56 L 氯气(标准状况)反应，使 Fe2＋ 全部转化为 Fe3＋ ，则此氧化物为________。答案 (1)10%(或 0.1) 盐酸 氯气 (2)2Fe 3＋ ＋2I － ===2Fe2＋ ＋I 2 (3)Fe 2＋ MnO ＋5Fe 2＋ ＋8H ＋ ===Mn2＋ ＋5Fe 3＋ ＋4H 2O (4)Fe 5O7－ 4解析 (1)设 FeCl3、FeCl 2的物质的量分别为 a、 b，则有 ＝ ，解得a＋ b3a＋ 2b 12.1a∶ b＝1∶9。FeCl 3的物质的量分数为 10%。(3)已知 MnO 得电子，故 MnO 是氧化剂，Mn 2＋ 为还原产物，则题目提供的 Fe3＋ 是氧化－ 4 － 4产物，故还原剂为 Fe2＋ ，即 X 为 Fe2＋ 。该反应中反应物为 MnO 、Fe 2＋ 和 H＋ ，生成物为－ 4Mn2＋ 、Fe 3＋ 和 H2O， n(MnO )∶ n(Fe2＋ )＝1∶5。－ 4(4)n(Cl)＝5 mol·L－1 ×0.14 L＋2× ＝0.75 mol； n(H)＝5 0.56 L22.4 L·mol－ 1mol·L－1 ×0.14 L＝0.7 mol，所以 ＝ ＝ ＝ ，即该氧化物的化学nFenO13nCl12nH13×0.75 mol12×0.7 mol 57式为 Fe5O7。