1、- 1 -第二单元 铁、铜及其化合物考试标准知识条目 必考要求 加试要求1.自然界铁、铜的存在形式,铁、铜的物理性质 a a2.工业炼铁的反应原理 b b3.铁、铜的化学性质(跟某些非金属、酸、盐的反应) b b4.Fe2 、Fe 3 的性质及转化 c c5.检验 Fe2 、Fe 3 的常用方法 b c6.不锈钢的主要组成元素及其用途 a考点一 铁及其化合物(一)铁1存在形态在自然界中,既存在游离态又存在化合态的铁。2物理性质银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。3化学性质铁元素性质活泼,其单质有较强的还原性,主要化合价为2 价和3 价。- 2 -按要求书写下列反应
2、的方程式:(1)Fe 与 Cl2、S 反应的化学方程式:2Fe3Cl 2 2FeCl3;= = = = =点 燃 FeS FeS。= = = = = (2)Fe 与水蒸气的反应:3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2。= = = = =高 温 (3)Fe 与非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)反应(写离子方程式):Fe2H =Fe2 H 2。(4)Fe 与 FeCl3溶液的反应(写离子方程式):Fe2Fe 3 =3Fe2 。(5)Fe 与浓 H2SO4、浓 HNO3在常温时发生“钝化”现象,Fe 与稀 HNO3能发生如下反应(加试)。与氧化性酸(如 HNO3)的反应(写离子方程式):Fe 与过量稀
3、 HNO3的反应:FeNO 4H =Fe3 NO2H 2O。 3Fe 与少量稀 HNO3的反应:3Fe2NO 8H =3Fe2 2NO4H 2O。 34铁的冶炼(1)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。(2)反应原理:用还原剂将铁从其化合物中还原出来。按要求完成炼铁的主要化学方程式:还原剂的形成:CO 2 CO2,CCO 2 2CO。= = = = =点 燃 = = = = =高 温 铁的还原:Fe 2O33CO 2Fe3CO 2。= = = = =高 温 炉渣的形成:CaCO 3 CaOCO 2,CaOSiO 2 CaSiO3。= = = = =高 温 = = = = =高 温 (二)铁的氧
4、化物化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4- 3 -俗名 铁红 磁性氧化铁颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水铁的化合价 2 3 2,3稳定性 不稳定 稳定 稳定与 H 反应的离子方程式FeO2H =Fe2 H 2OFe2O36H =2Fe33H 2O(三)铁的氢氧化物化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3色态 白色固体 红褐色固体与盐酸反应 Fe(OH)22H =Fe2 2H 2O Fe(OH)33H =Fe3 3H 2O受热分解2Fe(OH)3 Fe2O33H 2O= = = = = 制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2 2OH =Fe(OH)
5、2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3 3OH =Fe(OH)3二者的关系在空气中,Fe(OH) 2能够非常迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3(四)亚铁盐、铁盐及其相互转化1亚铁盐含有 Fe2 的溶液呈浅绿色,Fe 2 既有氧化性,又有还原性,Fe 2 与 Zn、Cl 2反应的离子方程式分别为 ZnFe 2 =Zn2 Fe,2Fe 2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。2铁盐(1)氧化性:含有 Fe3 的溶液呈棕黄色,Fe 3 具有氧化性,Fe 3 与 Cu 反应的离子方程式为2Fe3 Cu
6、= =2Fe2 Cu 2 。(2)特性:含有 Fe3 的盐溶液遇到 KSCN 时变成血红色。(3)易水解:FeCl 3滴入沸水中反应的化学方程式:FeCl 33H 2O Fe(OH)3(胶= = = = = 体)3HCl。3亚铁盐和铁盐的转化- 4 -完成下列变化的离子方程式,体会 Fe2 与 Fe3 的转化条件。(1)将 H2S 气体通入 FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:H2S2Fe 3 =S2Fe 2 2H 。(2)将 FeCl3溶液滴入 KI淀粉溶液中,溶液变蓝:2I 2Fe 3 =I22Fe 2 。(3)用 FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔:Cu2Fe 3 =Cu2 2Fe 2 。
7、(4)将 H2O2滴入到酸性 FeCl2溶液中:2Fe2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O。(五)Fe 2 和 Fe3 的检验1根据溶液颜色判断:含有 Fe2 的溶液显浅绿色;含有 Fe3 的溶液显黄色。2用 KSCN 溶液和氯水检验3用 NaOH 溶液检验4含 Fe2 、Fe 3 的混合溶液中 Fe2 、Fe 3 的检验(1)Fe3 的检验: 溶液变血红色,说明含有 Fe3混 合 溶 液 滴 加 KSCN溶 液 试纸变蓝色,说明含有 Fe3混 合 溶 液 KI淀 粉 试 纸 (2)Fe2 的检验:混合溶液 KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有 Fe2 滴 加 酸 性 KMnO4溶 液(六
8、)不锈钢(加试)不锈钢是一种合金,基本元素除铁外,还有 Cr、C、Mn、Ni、Mo、Ti、Cu、Nb、N 等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。其中 Cr 与氧结合生成耐腐蚀的 Cr2O3钝化膜,是不锈钢保持耐腐蚀性的基本元素之一,碳可提高钢的强度,但对腐蚀性有不利影响。- 5 -1(2017浙江 4 月选考,24)由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe 3O4、Fe 2O3和 FeO)得到绿矾(FeSO47H2O),再通过绿矾制备铁黄FeO(OH)的流程如下:烧渣 溶液 绿矾 铁黄 酸 溶 FeS2 氨 水 /空 气 已知:FeS 2和铁黄均难溶于水下列说法不正确的是( )A步骤,最好用硫酸来溶
9、解烧渣B步骤,涉及的离子方程式为 FeS214Fe 3 8H 2O=15Fe2 2SO 16H 24C步骤,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾D步骤,反应条件控制不当会使铁黄中混有 Fe(OH)3答案 C解析 制取绿矾,为防止引入新杂质,步骤最好用硫酸来溶解烧渣,A 正确;酸溶后得到的溶液中含有铁离子,步骤中涉及的离子方程式为FeS214Fe 3 8H 2O=15Fe2 2SO 16H ,B 正确;亚铁离子易被氧化,直接加热会产24生硫酸铁杂质,C 错误;步骤,反应条件控制不当,例如碱性太强,会使铁黄中混有Fe(OH)3,D 正确。2(2016浙江 4 月选考,27)
10、下图中,固体 A 是铁锈的主要成分。固 体 A 足 量 CO 高 温 单 质 B 足 量 Cl2 加 热 固 体 C SO2/H2O 溶 液 D BaCl2溶 液 白 色 沉 淀 E请回答:(1)白色沉淀 E 的化学式是_。(2)写出 AB 的化学方程式:_。(3)写出 CD 在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式:_。答案 (1)BaSO 4(2)Fe2O33CO 2Fe3CO 2= = = = =高 温 (3)SO22H 2O2Fe 3 =2Fe2 SO 4H 24解析 根据题意分析出固体 A 为 Fe2O3,单质 B 为 Fe,固体 C 为 FeCl3,溶液 D 为 FeSO4和FeCl2
11、的混合溶液,沉淀 E 为 BaSO4。(2)CO 还原 Fe2O3生成 Fe 和 CO2,化学方程式为 Fe2O33CO 2Fe3CO 2。(3)= = = = =高 温 SO2将 Fe3 还原为 Fe2 ,自身被 Fe3 氧化为 SO ,离子方程式为24SO22H 2O2Fe 3 =2Fe2 SO 4H 。24备考导向 在学考中,铁及其化合物的考查比较复杂,主要以选择题、流程探究题形式出现。复 习 时 , 既 要 全 面 复 习 , 不 落 下 任 何 一 个 知 识 点 , 还 要 突 出 重 点 , 如 “铁 三 角 ”的 转 化 及- 6 -Fe2 、Fe 3 的检验等。题组一 铁及其
12、化合物性质定性判断1下列关于铁的说法正确的是( )A纯铁为灰黑色,所以铁属于黑色金属B铁在硫蒸气中燃烧生成 Fe2S3C纯铁的抗腐蚀能力非常强,铁在干燥的空气里不易被氧化D铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在答案 C解析 纯铁为银白色,A 项错;铁在硫蒸气中燃烧生成 FeS,B 项错;自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁),D 项错。2下列物质不能通过化合反应得到的是( )AFe(OH) 3 BFe(OH) 2 CCuO DFe 3O4答案 B3铁是日常生活中使用最广泛的金属,下列关于铁的一些说法正确的是( )AFe 2O3 FeCl3(aq) 无水 FeCl3,在给定的条
13、件下能实现转化 HClaq B铁是较活泼的金属,它与卤素单质(X 2)反应的生成物均为 FeX3CFe(OH) 2易被氧化成 Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH) 2Cu(NO3)2,加入铁粉后会依次发生氧化还原反应,Fe2Fe 3 =3Fe2 ;FeCu 2 =CuFe 2 ;从图像中可知铁为 2 mol 时,发生的反应是,消耗硝酸铁为 4 mol,生成 Fe2 为 6 mol;再加入 2 mol 铁发生反应,消耗硝酸铜的物质的量为 2 mol,因此溶液中 Fe(NO3)3、Cu(NO 3)2物质的量浓度之比为 21,答案选 C。14(2017温州中学高三 3 月高考模拟)将 1.12
14、g 铁粉加入 25 mL 2 molL1 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,Cl 基本保持不变B往溶液中滴入无色 KSCN 溶液,溶液变血红色CFe 2 和 Fe3 物质的量之比为 51D氧化产物和还原产物的物质的量之比为 25答案 B解析 n(Fe) mol0.02 mol, n(Fe3 )0.0252 mol0.05 mol;根据1.1256Fe2Fe 3 =3Fe2 可知 Fe3 过量,A 错误;加入 KSCN 溶液显血红色,B 正确;反应后溶液中 n(Fe2 )3 n(Fe)0.06 mol, n(Fe3 )0.01 mol,Fe 2 和 Fe3 物
15、质的量之比为61,C 错误;氧化产物和还原产物的物质的量之比为 12,D 错误。题组六 有关铁及其化合物的实验探究152017杭州地区(含周边)重点中学高三上学期期中某同学按下图所示装置进行铁与水蒸气反应的实验探究。实验结束后,将玻璃管内固体物质冷却后,溶于稀硫酸,充分反应后,- 10 -滴加 KSCN 溶液,溶液不变血红,再滴入新制氯水,溶液变为血红色。请回答:(1)仪器 a 的名称_。(2)该同学据实验得出结论:铁与水蒸气反应生成 FeO 和 H2。该结论不严密,理由是_。(3)经检验,反应生成的固体具有磁性,写出铁与水蒸气反应的化学方程式:_。答案 (1)干燥管(或球形干燥管) (2)产
16、物中含3 价铁的物质与稀硫酸反应生成 Fe3 ,过量的 Fe 与 Fe3 反应生成 Fe2 (3)3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2= = = = =高 温 解析 (2)铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,根据反应现象知,该反应中部分铁未参加反应导致剩余的铁和铁离子反应生成二价铁离子,离子方程式为2Fe3 Fe= =3Fe2 ,所以说不严密。(3)铁与水蒸气反应的化学方程式为 3Fe4H 2O(g)Fe3O44H 2。= = = = =高 温 考点二 铜的获取及应用(一)铜1存在形态在自然界中铜元素的存在形态:既有游离态,又有化合态,以化合态为主。常见的铜矿有:黄铜矿(主要成分
17、为 CuFeS2)、孔雀石主要成分为 CuCO3Cu(OH)2。2物理性质铜呈紫红色,具有金属光泽,具有导电性、导热性、延展性。被广泛用于电器元件、导线等的制造。3化学性质反应物质 化学方程式O2 2CuO2 2CuO= = = = = 非金属单质 S2CuS Cu2S= = = = = - 11 -Cl2 CuCl2 CuCl2= = = = =点 燃 浓 H2SO4Cu2H 2SO4(浓)CuSO4SO 22H 2O= = = = = 浓 HNO3 Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O氧化性酸稀 HNO3 3Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO4
18、H 2O盐溶液AgNO3溶液、FeCl3溶液Cu2AgNO 3=Cu(NO3)22AgCu2FeCl 3=CuCl22FeCl 2(二)铜的化合物1氧化铜和氧化亚铜名称 氧化铜 氧化亚铜颜色 黑色 砖红色与酸(H ) 反应 CuO2H =Cu2 H 2O Cu2O2H =Cu2 CuH 2O与 H2反应 CuOH 2 Cu= = = = = H 2OCu2OH 2 2CuH= = = = = 2O2.氢氧化铜(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。(2)化学性质:Cu(OH) 2属于弱碱,能与酸反应生成盐和水。3硫酸铜晶体硫酸铜晶体(CuSO 45H2O)为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO
19、4为白色粉末,遇水变蓝色(生成 CuSO45H2O)可作为检验水的依据。(三)铜的冶炼1电解精炼铜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、Fe、Zn 等杂质。这种由黄铜矿高温冶炼得到的铜还必须经过电解精炼才能成为电气工业生产用铜,电解精炼得到的铜,含铜量高达99.95%99.98%。2湿法炼铜反应原理:FeCu 2 =CuFe 2 。3生物炼铜- 12 -1(2017浙江 4 月选考,27)为探究黑色固体 X(仅含两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:请回答:(1)X 的化学式是_。
20、(2)固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是_。(3)加热条件下氨气被固体 X 氧化成一种气体单质,写出该反应的化学方程式:_。答案 (1)CuO(2)Cu2O2H =Cu2 CuH 2O(3)3CuO2NH 3 3CuN 23H 2O= = = = = 解析 (1)隔绝空气高温分解生成气体和固体甲,气体能使带火星的木条复燃,说明是氧气;甲和稀硫酸反应得到蓝色溶液和紫红色固体,溶液中加入氢氧化钠得到蓝色沉淀,说明是氢氧化铜,加热分解生成氧化铜;紫红色固体是铜,说明固体甲是 Cu2O,因此 X 是 CuO。(2)固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是 Cu2O2H =Cu2 CuH 2O。(3)加热条件下氨
21、气被固体X 氧化成一种气体单质,单质是氮气,该反应的化学方程式为2NH33CuO N23Cu3H 2O。= = = = = 2(2016浙江 10 月选考,27)为探究不溶性盐 X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:请回答:(1)X 的组成元素为 H、O 和_(用元素符号表示),化学式为_。(2)写出经一步反应能得到 X 的化学方程式(要求非氧化还原反应):_。答案 (1)S、Cu- 13 -Cu3(OH)4SO4或 2Cu(OH)2CuSO4(2)4NaOH3CuSO 4=Cu3(OH)4SO42Na 2SO4解析 (1)根据反应流程,白色沉淀为 BaSO4,其物质的量为 0.
22、01 mol,0.80 g 的黑色固体为CuO,其物质的量为 0.01 mol,所以 X 中除 H、O 外,还有 S、Cu。固体中有 CuSO4,其物质的量为 0.01 mol,其质量为 1.60 g,1.60 g 的黑色固体应为 CuO,其物质的量为 0.02 mol,所以 Cu2 共有 0.03 mol, OH 共有 0.04 mol,SO 共有 0.01 mol,X 的化学式为 Cu3(OH)244SO4或 2Cu(OH)2CuSO4。(2)若用非氧化还原反应制取 X,可用 NaOH 溶液与 CuSO4溶液反应制取。备考导向 在学考中,铜及其化合物的考查主要以流程探究题的形式出现,有一定
23、的难度。涉及到物质、元素的推断、离子方程式的书写、氧化还原反应方程式的配平等,既有定性判断又有定量推导,有一定的综合性,复习时应注意 Cu、CuO、Cu 2O、CuS、Cu(OH) 2、Cu 2(OH)2CO3、CuSO 4的性质及其用途。1(2017浙江省高三“超级全能生”3 月联考)由两种元素组成的矿物 A,测定 A 的组成及制取化合物 D 的流程如下:请回答:(1)A 的化学式为_。(2)写出的化学方程式:_。(3)写出的离子方程式:_。答案 (1)Cu 2S (2)4CuO 2Cu2OO 2 (3)SO 22Fe 3 2H 2O=2Fe2 SO= = = = = 4H 24解析 (1)
24、砖红色物质 D 是 Cu2O,所以黑色 B 为 CuO,A 中含有 Cu 元素。白色沉淀 F 是BaSO4,E 是 FeSO4,气体 C 是 SO2,则 A 中含有 S 元素。 n(S) n(SO )24 0.01 mol, n(Cu) 0.02 mol,所2.33 g233 gmol 1 1.60 g 0.01 mol32 gmol 164 gmol 1以 A 为 Cu2S。(2)CuO 高温分解生成 Cu2O 和 O2,反应的化学方程式为 4CuO 2Cu2OO 2。= = = = = (3)SO2能够与 Fe3 发生氧化还原反应生成 SO 、Fe 2 ,即 SO2Fe 3 SO Fe 2
25、 ,配24 24平得 SO22Fe 3 2H 2O=2Fe2 SO 4H 。242(2017杭州市学军中学高三选考模拟)高温时,Cu 2S 和 O2在密闭容器中实际发生的反应- 14 -为以下两步:2Cu2S3O 2 2Cu2O2SO 2= = = = =高 温 2Cu2OCu 2S 6CuSO 2= = = = =高 温 取 a mol Cu2S 和 b mol 空气(设氧气占空气体积的 20%)在高温下充分反应。根据下列几种情况回答问题(反应前后温度、容器体积不变):(1)若反应后剩余固体只有 Cu,则 a 和 b 的关系是_。(2)若反应后容器内的压强小于反应前,通过分析,确定反应后容器
26、内固体的成分为_。答案 (1) b5 a (2)Cu 2O 或 Cu 和 Cu2O解析 (1)反应后固体全部是 Cu 时,两方程式相加得:Cu2SO 2=2CuSO 2a 0.2b解得 b5 a。(2)2Cu2S3O 2 2Cu2O2SO 2,消耗 3 mol 氧气生成 2 mol 二氧化硫,当产物= = = = =高 温 为 Cu2O 时,反应后容器内的压强小于反应前,Cu 2SO 2=2CuSO 2,反应后固体为 Cu 时,反应前后气体的体积未变, p1 p2,当反应后固体为 Cu2O、Cu 时,反应后容器内的压强小于反应前,所以若反应后容器内的压强小于反应前,反应后容器内固体的成分为 C
27、u2O 或 Cu 和Cu2O。课时训练1(2015浙江 9 月选考,14)下列有关 Fe、Cu 及其化合物的说法中,不正确的是( )AFe、Cu 元素在自然界中主要以化合态形式存在BCO 在高温下能将 Fe2O3还原为 FeCFe 与盐酸、Fe 与 Cl2发生反应均生成 FeCl3D制作印刷电路板时,可用 FeCl3溶液腐蚀铜板答案 C2(2017浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期期初联考)要除去 FeCl2溶液中的少量 FeCl3,可行的是( )A加入铜粉 B滴入 KSCN 溶液C加入铁粉 D通入氯气答案 C解析 因为铁离子能和铁反应生成亚铁离子,化学方程为 2FeCl3Fe= =3
28、FeCl2,故可用铁粉- 15 -除去 FeCl2溶液中的少量氯化铁,故选 C。3在由 Fe、Fe 2O3组成的混合物中加入 100 mL 2 molL1 的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出 224 mL 气体(标准状况),此时向溶液中加入 KSCN 溶液无明显现象,则反应前混合物中 Fe、Fe 2O3的物质的量之比为( )A43 B34C23 D32答案 A解析 混合物与盐酸恰好完全反应,所得溶液中加入 KSCN 溶液,无血红色出现,说明溶液中的溶质为 FeCl2,生成氢气物质的量为 0.224 L22.4 Lmol1 0.01 mol,根据方程式Fe2H =Fe2 H 2可知与氢离子反应
29、的铁是 0.01 mol;设原混合物中 Fe 和 Fe2O3的物质的量分别为 x mol、 y mol,则根据关系式可知Fe2O32Fe 3 Fey mol (x0.01)mol根据题意,列方程得: x0.01 y根据氯元素守恒:2 x2 y20.12联立方程,解得 x0.04, y0.03。4(2017绍兴市第一中学高一下学期期末)向 Fe2(SO4)3、CuCl 2混合溶液中投入足量的铁粉充分反应后,得到的固体经过滤、干燥、称重,若所得固体的质量与加入铁粉的质量相等,则原溶液中 c(SO )与 c(Cl )之比为( )24A314 B17C27 D32答案 A解析 发生反应的先后顺序:Fe
30、2Fe 3 =3Fe2 ,FeCu 2 =Fe2 Cu,所得固体的质量与加入的铁粉的质量相等,说明增加的质量等于消耗的铁的质量,设中消耗铁 1 mol,则 n(Fe3 )2 mol,FeCu 2 =Fe2 Cu m1 mol 8 gn(CuCl2) 56 g则 n(CuCl2) 1 mol7 mol56 g8 g故 c(SO ) c(Cl )314,选项 A 正确。245实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量 FeS、SiO 2等)制备聚铁和绿矾(FeSO77H2O),聚铁的化学式为Fe 2(OH)n(SO4)30.5 nm,制备过程如图所示,下列说法不正确的是( )- 16 -A
31、炉渣中 FeS 与硫酸和氧气反应的离子方程式为 4FeS3O 212H =4Fe3 4S6H 2OB气体 M 的成分是 SO2,通入双氧水得到硫酸,可循环使用C向溶液 X 中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液 Y,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤得到绿矾D溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数,若其 pH 偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏大答案 D解析 分析流程可知,炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到的固体 W 为氧化还原反应生成的硫和二氧化硅等,溶液 X 为含有铁离子的溶液,调节溶液的 pH 值得到溶液 Z 加热得到聚铁,溶液 X 中加入铁反应生成硫酸亚铁,溶液 Y 蒸发结晶得到硫酸亚
32、铁晶体。炉渣中硫化亚铁、硫酸与氧气反应生成硫单质、硫酸铁和水,离子方程式正确,A 正确;炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到的固体为硫和二氧化硅,固体 W 灼烧得到的气体为二氧化硫,B 正确;溶液X 中加入过量的铁粉,铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤析出绿矾,C 正确;氢氧化铁的含量比硫酸亚铁高,若溶液 Z 的 pH 偏小,则聚铁中生成的氢氧根的含量减少,使铁的含量减少,D 错误,答案选 D。6(2017台州中学高三上学期第四次统练)已知 A、B、C、D、E、F 可发生如下图所示的转化(反应过程中部分产物已省略)。其中化合物 A 由两种元素组成,且 1.200 g A
33、与足量空气充分煅烧得到 0.800 g B 和 1.280 g D,溶液 C 可以清洗印刷电路板,D 是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。请回答下列问题。(1)A 的组成元素是_(填元素符号)。(2)写出 ABD 的化学方程式:_。(3)写出 EF 在溶液中发生的离子方程式:_。答案 (1)Fe、S (2)4FeS 211O 2 2Fe2O38SO 2 (3)= = = = =高 温 H2OH 2SO3Cl 2=4H SO 2Cl 24解析 (1)溶液 C 可以清洗印刷电路板,则 C 为 FeCl3溶液,D 是一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,D 能与水反应生成 E,E 能与氯气反应生成 F,则
34、D 为 SO2,E 为亚硫酸,F 为硫酸,1.200 g A 与足量空气充分煅烧得到 0.800 g B 和 1.280 g SO2,B 与盐酸反应生成 FeCl3,则 B 为氧化铁,化合物 A 由两种元素组成,这两种元素为 Fe、S。- 17 -(2)根据上述分析,A 为 FeS2,FeS 2在足量空气中充分煅烧生成氧化铁和 SO2,反应的化学方程式为 4FeS211O 2 2Fe2O38SO 2。= = = = =高 温 (3)根据上述分析,E 为亚硫酸,亚硫酸和氯气发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,反应的离子方程式为 H2OH 2SO3Cl 2=4H SO 2Cl 。247铁的化合物在生产
35、、生活中有广泛的用途,试回答下列问题:(1)制造电路板的工艺中,FeCl 3溶液可以蚀刻铜箔,请写出该反应的离子方程式:_。(2)纳米级 Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其实验室制备原理可简单表示如下:将化合物 NH3通入等物质的量的 FeSO4、Fe 2(SO4)3的混合溶液中生成两种碱,写出该反应的总离子方程式:_。上述反应生成的两种碱继续作用,得到 Fe3O4,该反应的化学方程式为_。(3)向 FeCl2和 FeCl3混合溶液中加入适量 KOH,高速搅拌下加入油脂,过滤后干燥得到一类特殊的磁流体材料,其化学式通式为 KxFeO2(其组成可理解为 aK2ObFeOcFe2O3)。请回答下列
36、问题:若 x 平均值为 1.3,则磁流体中 Fe2 和 Fe3 的质量之比为_。答案 (1)2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2(2)Fe 2 2Fe 3 8NH 38H 2O=Fe(OH)22Fe(OH) 38NH Fe(OH) 22Fe(OH) 43=Fe3O44H 2O (3)37解析 (1)铁离子与金属铜反应的离子方程式为 2Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 2 。(2)将化合物NH3通入等物质的量的 FeSO4、Fe 2(SO4)3的混合溶液中生成两种碱,两种碱应该是氢氧化铁和氢氧化亚铁,则反应的总离子方程式为 Fe2 2Fe 3 8NH 38H 2O=Fe(OH)22Fe(OH
37、)38NH ;根据原子守恒可知反应中还有水生成,则反应的化学方程式为 Fe(OH) 422Fe(OH) 3=Fe3O44H 2O。(3)设 Fe2 和 Fe3 的物质的量分别是 x 和 y,则根据化合价代数和为 0 可知 1.32 x3 y4, x y1,解得 x0.3, y0.7,所以二者的质量之比是37。8(2017台州市高三 2 月选考科目教学质量评估测试)凤凰石是一种用于建材装饰的硅酸盐矿物,已知某地出产的凤凰石可看作由主要成分硅酸铜盐 X3H2O(摩尔质量334 gmol1 )与含氧酸盐杂质 Y 共同组成,X、Y 均含三种元素,工业上利用下列流程制备铜盐,在溶液中滴入 KSCN 溶液
38、显血红色。- 18 -请回答:(1)杂质 Y 中除氧以外还含有的元素为_(填元素符号),X 的化学式为_。(2)如果往溶液中继续加入 H2O2,发现有气泡产生,有观点认为是 Y 中的某元素离子将H2O2氧化所导致,写出反应的离子方程式:_。答案 (1)Fe、C Cu 2Si2O6(或 2CuO2SiO2)(2)2Fe3 H 2O2=2Fe2 2H O 2解析 (1)在溶液中滴入 KSCN 溶液显血红色,说明含有 Fe3 ;X 是硅酸铜盐,X、Y 的混合物加入足量盐酸,生成二氧化碳,所以 Y 中除氧以外还含有的元素为 Fe、C,生成氯化铜的物质的量 27 g135 gmol1 0.2 mol;二
39、氧化硅的物质的量 12 g60 gmol1 0.2 mol,即 n(Cu) n(Si)11,则 X 的化学式可表示为(CuOSiO 2)n,X3H 2O 的摩尔质量为 334 gmol1 ,X 的摩尔质量 280 gmol1 , n2801402,X 的化学式为2CuO2SiO2或 Cu2Si2O6。(2)Y 中的 Fe3 将 H2O2氧化为氧气的离子方程式为2Fe3 H 2O2=2Fe2 2H O 2。9 (2017衢 州 市 高 三 1 月 教 学 质 量 检 测 )铁 粉 、 铜 粉 混 合 物 样 品 11.6 g, 逐 步 加 入 2.0 molL 1的硫酸溶液,充分反应后剩余固体质
40、量随加入硫酸溶液体积变化如下表:硫酸溶液/mL 20.0 40.0 60.0 80.0剩余固体/g 9.36 7.12 4.88 3.20请回答:(1)样品中铁与铜的物质的量之比 n(Fe) n(Cu)_。(2)在反应后的体系中,再加入 4.0 molL1 的 H2O2溶液 25.0 mL,并加入足量硫酸溶液,充分反应后溶液中存在的各金属离子的物质的量分别是多少?_。答案 (1)31 (2)Fe 3 :0.1 mol Fe 2 :0.05 mol Cu 2 :0.05 mol解析 (1)由表可知,最初 20.0 mL 稀硫酸溶解的 Fe 质量为 11.6 g9.36 g2.24 g,而从60.
41、0 mL 到 80.0 mL 时溶解的 Fe 为 4.88 g3.20 g1.68 g,说明剩余 3.20 g 固体全部是Cu,原混合物中 Fe 的质量为 11.6 g3.20 g8.40 g,样品中铁与铜的物质的量之比 n(Fe)n(Cu) 31。8.40 g56 gmol 1 3.20 g64 gmol 1(2)在反应后的体系中,再加入 4.0 molL1 的 H2O2溶液 25.0 mL,并加入足量硫酸溶液,应先溶解固体 Cu,多余的 H2O2氧化溶液中的 Fe2 ;H 2O2的总物质的量为 4.0 molL1 0.025 L0.1 mol;根据 CuH 2O22H =Cu2 2H 2O
42、,溶液里 Cu2 的物质的量- 19 -为 0.05 mol,溶解消耗的过氧化氢的物质的量为 0.05 mol,再根据3.20 g64 gmol 12Fe2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O,可知氧化后溶液里的 Fe3 的物质的量为(0.1 mol0.05 mol)20.1 mol,溶液里剩余的 Fe2 的物质的量为 0.1 mol0.05 mol。8.4 g56 gmol 1微专题 9 学考第 6 题元素化合物性质定性判断集训1(2017浙江 11 月选考,6)下列说法不正确的是( )A干冰可用于人工降雨B碘酸钾可用作加碘食盐的添加剂C碳酸钠是发酵粉的主要成分D次氯酸钙是漂白粉的主要成
43、分答案 C解析 发酵粉的主要成分是碳酸氢钠,俗称小苏打,故 C 错误。2(2017浙江 4 月选考,6)下列说法不正确的是( )A二氧化碳是酸雨的主要成分B氢气是一种理想的清洁燃料C碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多D氯化铁溶液可用于制作印刷铜电路板答案 A解析 二氧化碳不能形成酸雨,硫和氮的氧化物能形成酸雨,A 错误;氢气燃烧的生成物是水,没有污染,是一种理想的清洁燃料,B 正确;碳酸氢钠能与盐酸反应,可用于治疗胃酸过多,C 正确;氯化铁溶液能溶解铜,可用于制作印刷铜电路板,D 正确。3(2016浙江 10 月选考,6)下列说法不正确的是( )A氯化钠可用于配制生理盐水B二氧化硅可用于制造玻璃C海水