鐵、銅及其重要化合物

1、開始學(xué)案學(xué)案3 3鐵、銅及其重要鐵、銅及其重要化合物化合物考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)3考點(diǎn)4考點(diǎn)11.原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)Fe位于第四周期第位于第四周期第 族，屬于過渡元素。地殼中含量居第族，屬于過渡元素。地殼中含量居第四位四位,其常見離子有其常見離子有Fe2+、Fe3+，鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖為，鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。2.物理性質(zhì)物理性質(zhì)(1)純鐵呈銀白色，抗蝕能力強(qiáng)；常用鐵含碳等雜質(zhì)熔點(diǎn)降低。純鐵呈銀白色，抗蝕能力強(qiáng)；常用鐵含碳等雜質(zhì)熔點(diǎn)降低。 (2)具有一般金屬的物理通性：延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好。它具有一般金屬的物理通性：延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好。它還有與其他金屬不同的物理性質(zhì)，能被磁鐵吸引。還有與其他金

2、屬不同的物理性質(zhì)，能被磁鐵吸引。3.化學(xué)性質(zhì)（較活潑）化學(xué)性質(zhì)（較活潑）(1)鐵與非金屬單質(zhì)反應(yīng)鐵與非金屬單質(zhì)反應(yīng)與與O2反應(yīng)：反應(yīng)：a.常溫下，鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕，其腐蝕常溫下，鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕，其腐蝕過程可用化學(xué)方程式表示如下：過程可用化學(xué)方程式表示如下： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x)H2Ob.鐵在氧氣中燃燒，可用化學(xué)方程式表示為：鐵在氧氣中燃燒，可用化學(xué)方程式表示為： 。鐵與鐵與S反應(yīng)為反應(yīng)為 ；鐵與鐵與Cl2反應(yīng)反應(yīng) ：(2)鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)為鐵在高溫下與

3、水蒸氣反應(yīng)為 。(3)鐵與酸的反應(yīng)鐵與酸的反應(yīng)與非氧化性酸與非氧化性酸(如如HCl、稀、稀H2SO4等等)反應(yīng)：離子方程式為反應(yīng)：離子方程式為 。與氧化性酸反應(yīng)與氧化性酸反應(yīng)(如如HNO3、濃、濃H2SO4)反應(yīng)：反應(yīng)：與足量稀與足量稀HNO3反應(yīng)：反應(yīng)： 。與少量稀與少量稀HNO3反應(yīng)：反應(yīng)： 。常溫下，常溫下， 、 能使鐵、鋁鈍化，但加熱時(shí)能使鐵、鋁鈍化，但加熱時(shí)能反應(yīng)。能反應(yīng)。3Fe+2O2 Fe3O4點(diǎn)燃點(diǎn)燃Fe+S FeS2Fe+3Cl2 2FeCl3點(diǎn)燃點(diǎn)燃3Fe+4H2O Fe3O4+4H2高溫高溫Fe+2H+=Fe2+H23Fe+8HNO3（?。ㄏ。?3Fe(NO3)2+2N

4、O+4H2OFe+4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O濃濃HNO3濃濃H2SO4(4)鐵與鹽溶液的反應(yīng)鐵與鹽溶液的反應(yīng)與與CuCl2溶液反應(yīng)為溶液反應(yīng)為 ，與，與FeCl3溶溶液反應(yīng)液反應(yīng) 。Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe+CuCl2=Cu+FeCl21.下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價(jià)的鐵生成的是價(jià)的鐵生成的是 （ ） 過量的過量的FeFe與與ClCl2 2反應(yīng)反應(yīng) FeFe與過量的稀硫酸反應(yīng)后，再向其中加與過量的稀硫酸反應(yīng)后，再向其中加KNOKNO3 3 Fe(NOFe(NO3 3) )2 2溶液中加少量的鹽酸溶液中加少量的鹽酸 FeFe和和FeFe2

5、2O O3 3的混合物溶于鹽酸中的混合物溶于鹽酸中 A.只有只有 B.只有只有 C.只有只有 D.全部全部C一、知識(shí)深化一、知識(shí)深化(1)鐵與不同氧化劑反應(yīng)的產(chǎn)物判斷鐵與不同氧化劑反應(yīng)的產(chǎn)物判斷與與S、I2、H、Fe3、Cu2等反應(yīng)生成等反應(yīng)生成Fe2;與與Cl2、Br2、HNO3、濃、濃H2SO4(加熱加熱) 等反應(yīng)生成等反應(yīng)生成Fe3；與與O2(加熱加熱)、H2O(高溫高溫)反應(yīng)生成反應(yīng)生成Fe3O4。(2)鐵與稀硝酸反應(yīng)的分析與產(chǎn)物判斷鐵與稀硝酸反應(yīng)的分析與產(chǎn)物判斷此類問題分析的關(guān)鍵是哪種物質(zhì)過量，此類問題分析的關(guān)鍵是哪種物質(zhì)過量， 生成的是生成的是Fe2，還是，還是 Fe3+。兩個(gè)基本

6、反應(yīng)為：兩個(gè)基本反應(yīng)為：HNO3過量：過量：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2OFe過量：過量：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O。用數(shù)軸。用數(shù)軸表示為：表示為：規(guī)律：鐵與硝酸反應(yīng)時(shí)，規(guī)律：鐵與硝酸反應(yīng)時(shí)， 只要硝酸完全反應(yīng)，生成的是一氧化只要硝酸完全反應(yīng)，生成的是一氧化氮，氮， 無論鐵生成什么價(jià)態(tài)，被還原的硝酸占參加反應(yīng)硝酸的無論鐵生成什么價(jià)態(tài)，被還原的硝酸占參加反應(yīng)硝酸的1/41/4，若是生成二氧化氮，若是生成二氧化氮， 無論鐵生成什么價(jià)態(tài)，被還原的硝酸占參加無論鐵生成什么價(jià)態(tài)，被還原的硝酸占參加反應(yīng)硝酸的反應(yīng)硝酸的1/21/2。二、考向預(yù)測(cè)二、考向預(yù)測(cè)（1）Fe

7、反應(yīng)產(chǎn)物的判斷，反應(yīng)產(chǎn)物的判斷， 如重點(diǎn)考查的物質(zhì)有如重點(diǎn)考查的物質(zhì)有FeCl3 、FeCl2 、FeS等。等。注意：注意：Fe與與Cl2單質(zhì)反應(yīng)生成單質(zhì)反應(yīng)生成FeCl3，與鹽酸反應(yīng)生成，與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。（2）Fe與硝酸反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，與硝酸反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算， 關(guān)鍵是分析關(guān)鍵是分析Fe反應(yīng)后的價(jià)態(tài)，反應(yīng)后的價(jià)態(tài)，注意被還原硝酸和參加反應(yīng)硝酸的關(guān)系。注意被還原硝酸和參加反應(yīng)硝酸的關(guān)系。（3）Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究。與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究?！纠纠?】下列說法正確的是】下列說法正確的是 （ ） A.過量的鐵在氯氣中燃燒生成過量的鐵在氯氣中燃燒生成FeCl2 B.Fe在干燥的環(huán)境中不易

8、生銹在干燥的環(huán)境中不易生銹 C.Fe 和水蒸氣反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣和水蒸氣反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣 D.純鐵比鐵合金耐腐蝕純鐵比鐵合金耐腐蝕B【解析】鐵與【解析】鐵與ClCl2 2反應(yīng)只生成反應(yīng)只生成FeClFeCl3 3，A A錯(cuò)；錯(cuò)；C C錯(cuò)，錯(cuò)，F(xiàn)eFe與水蒸與水蒸氣反應(yīng)生成氣反應(yīng)生成FeFe3 3O O4 4；D D錯(cuò)，不銹鋼屬于鐵合金，耐腐蝕。錯(cuò)，不銹鋼屬于鐵合金，耐腐蝕。1.下列說法正確的是下列說法正確的是 （ ） A.99.999%的鐵硬度比生鐵低，熔沸點(diǎn)比合金高的鐵硬度比生鐵低，熔沸點(diǎn)比合金高 B.鐵銅合金與硝酸反應(yīng)后可能出現(xiàn)有鐵無銅的情況鐵銅合金與硝酸反應(yīng)后可能出現(xiàn)有鐵無銅的

9、情況 C.FeS只能由只能由Fe 和和S單質(zhì)反應(yīng)生成單質(zhì)反應(yīng)生成 D.鐵在周期表中位于第鐵在周期表中位于第4周期和周期和族族A【例【例2】將】將a mol的鐵、銅混合物投入到的鐵、銅混合物投入到200 mL 2 mol/L的稀的稀HNO3 中，充分反應(yīng)后金屬無剩余，下列說法正確的是（中，充分反應(yīng)后金屬無剩余，下列說法正確的是（ ） A.被還原的被還原的HNO3不可能是不可能是2a/3 mol B.溶液中剩余的溶液中剩余的n(NO3)(0.42a/3) mol C.溶液中不可能同時(shí)存在溶液中不可能同時(shí)存在Fe2、Fe3、Cu2 D.被還原的硝酸為被還原的硝酸為0.8a mol時(shí)，則溶液中一定含有

10、時(shí)，則溶液中一定含有Fe2B【解析】根據(jù)極限假設(shè)法得，若鐵反應(yīng)后全部轉(zhuǎn)化為【解析】根據(jù)極限假設(shè)法得，若鐵反應(yīng)后全部轉(zhuǎn)化為FeFe2 2，則鐵、銅共失去則鐵、銅共失去2 2a mol mol電子，被還原的電子，被還原的HNOHNO3 3為為2 2a/3 mol(/3 mol(硝酸的硝酸的還原產(chǎn)物為還原產(chǎn)物為NO)NO)，此時(shí)剩余的，此時(shí)剩余的n(NO(NO3 3) )(0.4(0.42 2a/3) mol/3) mol，當(dāng)鐵，當(dāng)鐵被氧化成被氧化成FeFe3 3后，被還原的硝酸多于后，被還原的硝酸多于2 2a/3 mol/3 mol，所以剩余的，所以剩余的n(NO(NO3 3)(0.4)(0.42

11、 2a/3) mol/3) mol；因；因0.80.8a mol2 mol2a/3 mol/3 mol，故一定有，故一定有FeFe3 3生成，但無法確定鐵是否全部轉(zhuǎn)化為生成，但無法確定鐵是否全部轉(zhuǎn)化為FeFe3 3。2.現(xiàn)有一定量的鐵粉和銅粉的混合物，將其平均分成四等份，分別現(xiàn)有一定量的鐵粉和銅粉的混合物，將其平均分成四等份，分別 加入同濃度、不同體積的稀硝酸，充分反應(yīng)后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生加入同濃度、不同體積的稀硝酸，充分反應(yīng)后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生 成成NO的體積和剩余金屬的質(zhì)量如下表的體積和剩余金屬的質(zhì)量如下表(假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有 NO一種一種)：編號(hào)編號(hào)稀硝酸體積稀硝酸

12、體積/mL100200300400剩余金屬剩余金屬/g18.09.600NO體積體積/mL224044806720V根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，下列推斷正確的是根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，下列推斷正確的是 （ ）A.中溶解了中溶解了5.6 g FeB.中溶解了中溶解了9.6 g CuC.硝酸的濃度為硝酸的濃度為4 mol/LD.中中V=6720C返回目錄返回目錄考點(diǎn)21.鐵的氧化物鐵的氧化物Fe2O3常用作紅色油漆和涂料常用作紅色油漆和涂料,赤鐵礦赤鐵礦(主要成分是主要成分是Fe2O3)是煉鐵原料是煉鐵原料鐵紅鐵紅磁性氧化鐵磁性氧化鐵黑色粉末黑色粉末紅棕色粉末紅棕色粉末黑色晶體黑色晶體不溶不溶不溶

13、不溶不溶不溶+2+3+2、+3FeO不穩(wěn)定不穩(wěn)定,在空氣里受熱在空氣里受熱,就迅速被氧化成就迅速被氧化成Fe3O4FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2OFe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=NO+9Fe(NO3)3+14H2O是是是是不是不是FeO+CO Fe+CO2FeO+H2 Fe+H2OFe2O3+3CO 2Fe+3CO2Fe2O3+3H2 2Fe+3H2OFe3O4+4CO 3Fe+4CO2Fe3O4+4H2 3

14、Fe+4H2O3FexOy+2yAl yAl2O3+3xFe高溫高溫2.鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物化學(xué)式化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)顏色狀態(tài)溶解性溶解性穩(wěn)定性穩(wěn)定性與與H+反應(yīng)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系轉(zhuǎn)化關(guān)系4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色固體白色固體紅褐色固體紅褐色固體不溶不溶不溶不溶Fe(OH)2 FeO+H2O2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O2.有兩種鐵的氧化物，質(zhì)量分別是有兩種鐵的氧化物，質(zhì)量分別是14.4 g和和11.6 g，在加熱條件，在加熱條件 下，分別用足量下，分別用足量

15、CO還原，反應(yīng)結(jié)束除去還原，反應(yīng)結(jié)束除去CO后，將生成的后，將生成的CO2分別分別 通入放置足量通入放置足量Na2O2的玻璃管中，充分反應(yīng)玻璃管都增重的玻璃管中，充分反應(yīng)玻璃管都增重5.6 g， 則這兩種氧化物的化學(xué)式為則這兩種氧化物的化學(xué)式為 （ ） A.FeO和和Fe2O3 B.FeO和和Fe3O4 C.Fe2O3和和Fe3O4 D.Fe3O4和和Fe2O3B一、知識(shí)深化一、知識(shí)深化(1)Fe2O3與還原性酸反應(yīng)時(shí)，要考慮氧化還原反應(yīng)，如與與還原性酸反應(yīng)時(shí)，要考慮氧化還原反應(yīng)，如與HI反應(yīng)反應(yīng)時(shí)生成時(shí)生成I2、Fe2、H2O。(2)Fe(OH)2與氧化性酸反應(yīng)時(shí)，要考慮氧化還原反應(yīng)，如與硝

16、酸與氧化性酸反應(yīng)時(shí)，要考慮氧化還原反應(yīng)，如與硝酸反應(yīng)；反應(yīng)；Fe(OH)3與還原性酸反應(yīng)時(shí)要考慮氧化還原反應(yīng)，如與與還原性酸反應(yīng)時(shí)要考慮氧化還原反應(yīng)，如與HI反反應(yīng)生成應(yīng)生成I2、Fe2、H2O。(3)氫氧化物的制備，氫氧化物的制備，F(xiàn)e(OH)3用用Fe3與氨水或與氨水或OH直接反應(yīng)。直接反應(yīng)。Fe(OH)2的制備要考慮防止被氧化，可采取的措施有：的制備要考慮防止被氧化，可采取的措施有：趕盡空氣或在還原性氣體氣氛下反應(yīng)，如趕盡空氣或在還原性氣體氣氛下反應(yīng)，如N2、H2等。等。隔絕空氣，如用苯、汽油、煤油覆蓋在液面上。隔絕空氣，如用苯、汽油、煤油覆蓋在液面上。采用新制備的亞鐵鹽溶液，溶解亞鐵鹽

17、時(shí)要先將蒸餾水煮沸除采用新制備的亞鐵鹽溶液，溶解亞鐵鹽時(shí)要先將蒸餾水煮沸除去空氣，有時(shí)在配制的鹽溶液中加入少量鐵粉。去空氣，有時(shí)在配制的鹽溶液中加入少量鐵粉。配制的氫氧化鈉溶液要先煮沸除去溶解的空氣，并且滴加氫氧配制的氫氧化鈉溶液要先煮沸除去溶解的空氣，并且滴加氫氧化鈉溶液時(shí)，長的膠頭滴管要插入液面以下?；c溶液時(shí)，長的膠頭滴管要插入液面以下。有時(shí)用電解法制備。鐵做陽極，碳棒做陰極，電解氯化鈉溶液有時(shí)用電解法制備。鐵做陽極，碳棒做陰極，電解氯化鈉溶液或氫氧化鈉溶液?；驓溲趸c溶液。二、考向預(yù)測(cè)二、考向預(yù)測(cè)(1)結(jié)合離子反應(yīng)對(duì)氧化物和氫氧化物的考查；結(jié)合離子反應(yīng)對(duì)氧化物和氫氧化物的考查；(2)有

18、關(guān)氧化物的計(jì)算；有關(guān)氧化物的計(jì)算；(3)有關(guān)氧化物檢驗(yàn)和氫氧化物制備的綜合實(shí)驗(yàn)。有關(guān)氧化物檢驗(yàn)和氫氧化物制備的綜合實(shí)驗(yàn)?！纠纠?】將】將8 g Fe2O3投入到投入到150 mL某濃度的稀硫酸中，再投入某濃度的稀硫酸中，再投入7 g 鐵粉收集到鐵粉收集到1.68 L H2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），同時(shí)，（標(biāo)準(zhǔn)狀況），同時(shí)，F(xiàn)e和和Fe2O3均無剩均無剩 余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消 耗耗4 mol/L的的NaOH溶液溶液150 mL。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為 （ ） A.1.5 mol/L B.0.

19、5 mol/L C.2 mol/L D.1.2 mol/L【解析】粗看題目，這是一利用關(guān)系式進(jìn)行多步計(jì)算的題【解析】粗看題目，這是一利用關(guān)系式進(jìn)行多步計(jì)算的題目，操作起來相當(dāng)繁瑣，但如能仔細(xì)閱讀題目，挖掘出隱蔽條目，操作起來相當(dāng)繁瑣，但如能仔細(xì)閱讀題目，挖掘出隱蔽條件，不難發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后只有件，不難發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后只有NaNa2 2SOSO4 4存在于溶液中，且反應(yīng)過程存在于溶液中，且反應(yīng)過程中中SOSO4 42-2-并無損耗，根據(jù)并無損耗，根據(jù)NaNa+ +守恒，非常容易求得守恒，非常容易求得SOSO4 42-2-即原硫酸即原硫酸的物質(zhì)的量濃度為的物質(zhì)的量濃度為2 mol/L2 mol/L，故選，

20、故選C C。C3.向一定量的向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入的混合物中加入100 mL 1 molL-1 的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣的氣 體，在所得溶液中加入體，在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)。若用足量的溶液無血紅色出現(xiàn)。若用足量的CO 在高溫下還原相同的質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是（在高溫下還原相同的質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是（ ） A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.無法計(jì)算無法計(jì)算C返回目錄返回目錄考點(diǎn)3.(1)(6)應(yīng)該是什么物質(zhì)？寫出有關(guān)化學(xué)方程應(yīng)該是什

21、么物質(zhì)？寫出有關(guān)化學(xué)方程式或離子反應(yīng)方程式。式或離子反應(yīng)方程式?！敬鸢浮俊敬鸢浮?(1)一般是指一般是指Zn、Al、CO、H2等還原劑。等還原劑。(2)是指是指H+、S、I2、Cu2+、Fe3+等氧化劑。等氧化劑。(3)(5)是指是指Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化劑。等氧化劑。(4)一般是指一般是指Fe、Cu、HI、H2S等還原劑。等還原劑。(6)是指是指Zn、Al、CO、H2等還原劑。等還原劑。根據(jù)鐵三角，有關(guān)根據(jù)鐵三角，有關(guān)(1)(6)的化學(xué)方程式如下：的化學(xué)方程式如下：(1)FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe 3FeCl2+2Al=2AlCl3+3FeFeO+CO Fe

22、+CO2 FeO+H2 Fe+H2O(2)Fe+2H+=Fe2+H2 Fe+S FeSFe+I2 FeI2 Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+(3)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 2Fe2+Br2=2Fe3+2Br-4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O5Fe2+MnO4-+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O(4)2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+ 2Fe3+Fe=3Fe2+2Fe3+2I-=2Fe2+I2 2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+(5)2Fe+3Cl2 2FeCl3 2Fe+Br2=2F

23、eBr3Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 4Fe+3O2(純純) 2Fe2O3(6)2Fe3+3Zn（足）（足）=3Zn2+2Fe Fe3+Al=Al3+FeFe2O3+2Al Al2O3+2Fe Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃高溫高溫高溫高溫加熱加熱加熱加熱.(1)Fe2+的檢驗(yàn)：的檢驗(yàn)：方法一：滴加方法一：滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水，溶液溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水，溶液立即變紅色。立即變紅色。方法二：滴加方法二：滴加NaOH溶液溶液,生成白色絮狀沉淀，該沉淀迅速變?yōu)榛疑砂咨鯛畛恋?，該沉淀迅速變?yōu)?/p>

24、灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色。綠色，最后變?yōu)榧t褐色。(2)Fe3+的檢驗(yàn)：的檢驗(yàn)：方法一：滴加方法一：滴加KSCN溶液或溶液或NH4SCN溶液，溶液立即變?yōu)檠t色。溶液，溶液立即變?yōu)檠t色。方法二：滴加方法二：滴加NaOH溶液溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀。出現(xiàn)紅褐色沉淀。方法三：向未知溶液滴入少量苯酚溶液呈紫色。方法三：向未知溶液滴入少量苯酚溶液呈紫色。(3)檢驗(yàn)檢驗(yàn)Fe3+的溶液中有的溶液中有Fe2+滴加酸性滴加酸性KMnO4溶液，溶液，KMnO4溶液紫色褪去。溶液紫色褪去。3.某種催化劑為鐵的氧化物?；瘜W(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該催化劑中某種催化劑為鐵的氧化物?；瘜W(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該催化劑中 鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)

25、行探究：將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究：將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶 解；取少許溶液，滴加解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得 出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為+3價(jià)的結(jié)論。價(jià)的結(jié)論。(1)請(qǐng)指出該結(jié)論是否合理，并說明理由請(qǐng)指出該結(jié)論是否合理，并說明理由。(2)請(qǐng)完成對(duì)鐵元素價(jià)態(tài)的探究：請(qǐng)完成對(duì)鐵元素價(jià)態(tài)的探究： 限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試 管夾；管夾；3 molL-1 H2SO4、3% H2O2、6 molL-

26、1 HNO3、0.01 molL-1 KMnO4、NaOH稀溶液、稀溶液、0.1 molL-1 KI、20% KSCN、 蒸餾水。蒸餾水。 提出合理假設(shè)：提出合理假設(shè)： 假設(shè)假設(shè)1： ； 假設(shè)假設(shè)2： ； 假設(shè)假設(shè)3： 。 假設(shè)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)。假設(shè)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)。 實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)過程 根據(jù)根據(jù)的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)按下表格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)按下表格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步 驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。 該結(jié)論不正確。稀硝酸該結(jié)論不正確。稀硝酸有強(qiáng)氧化性，若該鐵的價(jià)態(tài)為有強(qiáng)氧化性，若該鐵的價(jià)態(tài)為+2價(jià)，則被氧化為價(jià)，則被氧化為+3價(jià)，同樣可價(jià)，同樣可使使KS

27、CN溶液變血紅色溶液變血紅色催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為+3價(jià)價(jià)催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為+2價(jià)價(jià)催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)既有催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)既有+3價(jià)也有價(jià)也有+2價(jià)價(jià)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟步驟1步驟步驟2步驟步驟3將適量稀硫酸加入少許樣將適量稀硫酸加入少許樣品于試管中，加熱溶解品于試管中，加熱溶解溶液呈黃色，說明溶液中溶液呈黃色，說明溶液中含含F(xiàn)e2+或或Fe3+取少量溶液，滴加酸性取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液溶液若若KMnO4溶液的紫紅色褪去，溶液的紫紅色褪去，則說明催化劑中鐵元素的價(jià)則說明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)含態(tài)含+2價(jià)

28、；若不褪色，則說價(jià)；若不褪色，則說明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)不明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)不含含+2價(jià)價(jià)另取少量溶液，滴加另取少量溶液，滴加KSCN溶液溶液若溶液變?yōu)檠t色，則說若溶液變?yōu)檠t色，則說明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)含含+3價(jià)；若溶液無明顯變價(jià)；若溶液無明顯變化，則說明催化劑中鐵元化，則說明催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)不含素的價(jià)態(tài)不含+3價(jià)價(jià)一、知識(shí)深化一、知識(shí)深化(1)檢驗(yàn)檢驗(yàn)Fe2要注意不同的環(huán)境有不同的方法：要注意不同的環(huán)境有不同的方法：只有只有Fe2用上用上述方法一和二；若述方法一和二；若Fe3和和Fe2共同存在，則用使酸性高錳酸鉀溶共同存在，則用使酸性高錳酸鉀溶液褪色來檢驗(yàn)

29、液褪色來檢驗(yàn)Fe2。(2)Fe2的性質(zhì)主要考慮還原性，能水解，與堿液反應(yīng)生成沉淀；的性質(zhì)主要考慮還原性，能水解，與堿液反應(yīng)生成沉淀；Fe3的性質(zhì)主要考慮水解性，的性質(zhì)主要考慮水解性，(pH在在45)就完全水解生成沉淀，就完全水解生成沉淀，這一點(diǎn)是除去這一點(diǎn)是除去Fe3很好的方法；很好的方法；Fe3的氧化性，的氧化性，F(xiàn)e3與堿液反應(yīng)與堿液反應(yīng)生成沉淀，生成沉淀，F(xiàn)e3與苯酚反應(yīng)顯紫色。與苯酚反應(yīng)顯紫色。二、考向預(yù)測(cè)二、考向預(yù)測(cè)(1)涉及單質(zhì)及其化合物之間轉(zhuǎn)化的無機(jī)框圖題。涉及單質(zhì)及其化合物之間轉(zhuǎn)化的無機(jī)框圖題。(2)不同價(jià)態(tài)鐵元素的檢驗(yàn)的探究題。不同價(jià)態(tài)鐵元素的檢驗(yàn)的探究題。(3)有關(guān)含鐵元素

30、物質(zhì)的制備、分離提純的綜合實(shí)驗(yàn)題。有關(guān)含鐵元素物質(zhì)的制備、分離提純的綜合實(shí)驗(yàn)題。【例【例4】聚合硫酸鐵（】聚合硫酸鐵（PES）是一種新型高效的無機(jī)高分子絮凝）是一種新型高效的無機(jī)高分子絮凝 劑，廣泛用于水的處理。用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸劑，廣泛用于水的處理。用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸 鐵，為控制水解時(shí)鐵，為控制水解時(shí)Fe3的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料 中的中的Fe3必須先還原為必須先還原為Fe2。實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示：。實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示：(1)用用98的硫酸配制的硫酸配制28的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外， 還有

31、還有 。 a.容量瓶容量瓶 b.燒杯燒杯 c.燒瓶燒瓶(2)步驟步驟取樣分析溶液中的取樣分析溶液中的Fe2、Fe3的含量，目的是的含量，目的是 。 a.控制溶液中控制溶液中Fe2與與Fe3含量比含量比 b.確定下一步還原所需鐵的量確定下一步還原所需鐵的量 c.確定氧化確定氧化Fe2所需所需NaClO3的量的量 d.確保鐵的氧化物酸溶完全確保鐵的氧化物酸溶完全b、cb(3)用用NaClO3氧化時(shí)反應(yīng)方程式如下：氧化時(shí)反應(yīng)方程式如下： 6FeSO4NaClO33H2SO4=3Fe2(SO4)3NaCl3H2O 若改用若改用HNO3氧化，則反應(yīng)方程式如下：氧化，則反應(yīng)方程式如下： 6FeSO42HN

32、O33H2SO4=3Fe2(SO4)32NO4H2O 已知已知 mol HNO3價(jià)格為價(jià)格為0.16元、元、 mol NaClO3價(jià)格為價(jià)格為0.45 元，評(píng)價(jià)用元，評(píng)價(jià)用HNO3代替代替NaClO3作氧化劑的利弊，利是作氧化劑的利弊，利是，弊是，弊是。 聚合硫酸鐵溶液中聚合硫酸鐵溶液中SO42與與Fe3物質(zhì)的量之比不是物質(zhì)的量之比不是3 2。根據(jù)。根據(jù) 下列供選擇的試劑和基本操作，測(cè)定聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶液中下列供選擇的試劑和基本操作，測(cè)定聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶液中 SO42與與Fe3物質(zhì)的量之比。物質(zhì)的量之比。(4)測(cè)定時(shí)所需的試劑測(cè)定時(shí)所需的試劑 。 a.NaOH b.FeSO4 c.BaCl2

33、d.NaClO3(5)需要測(cè)定需要測(cè)定 和和 的質(zhì)量（填寫化合物的化學(xué)式）。的質(zhì)量（填寫化合物的化學(xué)式）。(6)選出測(cè)定過程中所需的基本操作選出測(cè)定過程中所需的基本操作 （按操作先后順序列出）。（按操作先后順序列出）。 a.萃取、分液萃取、分液 b.過濾、洗滌過濾、洗滌 c.蒸發(fā)、結(jié)晶蒸發(fā)、結(jié)晶 d.冷卻、稱量冷卻、稱量 e.烘干或灼燒烘干或灼燒b、e、d原料成本較低原料成本較低產(chǎn)生氣體對(duì)大氣的污染產(chǎn)生氣體對(duì)大氣的污染a、cFe2O3BaSO4【解析】本題借助合成聚合硫酸鐵流程考查儀器的使用，實(shí)驗(yàn)方【解析】本題借助合成聚合硫酸鐵流程考查儀器的使用，實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)基本操作，定量分析等。本題

34、的關(guān)鍵在于明確取樣案的評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)基本操作，定量分析等。本題的關(guān)鍵在于明確取樣分析的目的，加入分析的目的，加入NaClO3的作用，加入的作用，加入H2SO4的作用，明確聚合硫的作用，明確聚合硫酸鐵化學(xué)式不是酸鐵化學(xué)式不是Fe2(SO4)3，繼而想到如何檢驗(yàn)其中的，繼而想到如何檢驗(yàn)其中的SO42和和Fe3物質(zhì)的量的多少，明確通過沉淀的多少來確定物質(zhì)的量的多少，明確通過沉淀的多少來確定SO42、Fe3物質(zhì)的物質(zhì)的量的多少就可很容易解決問題。量的多少就可很容易解決問題。4.三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學(xué)三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學(xué) 實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)

35、來探究一紅色粉末是實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合或二者混合 物。探究過程如下：物。探究過程如下： 查閱資料：查閱資料：Cu2O是一種堿性氧化物是一種堿性氧化物,溶于稀硫酸生成溶于稀硫酸生成Cu和和CuSO4, 在空氣中加熱生成在空氣中加熱生成CuO。 提出假設(shè)：提出假設(shè)： 假設(shè)假設(shè)1：紅色粉末是：紅色粉末是Fe2O3； 假設(shè)假設(shè)2：紅色粉末是：紅色粉末是Cu2O； 假設(shè)假設(shè)3：紅色粉末是：紅色粉末是Fe2O3和和Cu2O的混合物。的混合物。 設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再 滴加滴

36、加KSCN試劑。試劑。(1)若假設(shè)若假設(shè)1成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。(2)若滴加若滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不 含三氧化二鐵。你認(rèn)為這種說法合理嗎？含三氧化二鐵。你認(rèn)為這種說法合理嗎？ 。簡(jiǎn)述你的。簡(jiǎn)述你的 理由理由(不需寫出反應(yīng)的方程式不需寫出反應(yīng)的方程式) 。(3)若固體粉末完全溶解無固體存在若固體粉末完全溶解無固體存在,滴加滴加KSCN試劑時(shí)溶液不變紅試劑時(shí)溶液不變紅 色色,則證明原固體粉末是則證明原固體粉末是 ，寫出，寫出發(fā)發(fā) 生反應(yīng)的離子方程式生反應(yīng)的離子方程式 , , 。探究延伸：經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，確定

37、紅色粉末為探究延伸：經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，確定紅色粉末為Fe2O3和和Cu2O的混合物。的混合物。(4)實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取a g固體粉末在空固體粉末在空 氣中充分加熱，待質(zhì)量不再變化時(shí)，稱其質(zhì)量為氣中充分加熱，待質(zhì)量不再變化時(shí)，稱其質(zhì)量為b g（ba），）， 則混合物中則混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(5)實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬(CuSO45H2O)， 經(jīng)查閱資料得知，在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使經(jīng)查閱資料得知，在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2+、 Fe2+、F

38、e3+分別生成沉淀的分別生成沉淀的pH如下：如下：溶液變?yōu)檠t色溶液變?yōu)檠t色Cu能將能將Fe3+還原為還原為Fe2+不合理不合理Fe2O3和和Cu2O的混合物的混合物Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2OCu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+9（b-a）a100%物質(zhì)物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀開始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全沉淀完全pH13143.7實(shí)驗(yàn)室有下列試劑可供選擇：實(shí)驗(yàn)室有下列試劑可供選擇：A.氯水氯水 B.H2O2 C.NaOH D.Cu2(OH)2CO3實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)方案

39、：試回答：試回答：試劑試劑為為 ，試劑，試劑為為 （填字母）。（填字母）。固體固體X的化學(xué)式為的化學(xué)式為 。操作操作為為 。加熱蒸發(fā)加熱蒸發(fā)BDFe(OH)3【例【例5】中學(xué)化學(xué)中幾種常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：】中學(xué)化學(xué)中幾種常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示： 將將D溶液滴入沸水中可得到以溶液滴入沸水中可得到以F為分散質(zhì)的紅褐色膠體。為分散質(zhì)的紅褐色膠體。 請(qǐng)回答下列問題：請(qǐng)回答下列問題：(1)紅褐色膠體中紅褐色膠體中F粒子直徑大小的范圍是粒子直徑大小的范圍是 。(2)A、B、H的化學(xué)式是：的化學(xué)式是： A 、B 、H 。(3)H2O2分子的電子式是分子的電子式是 。 寫出寫出C的酸性溶液與雙氧水

40、反應(yīng)的離子方程式：的酸性溶液與雙氧水反應(yīng)的離子方程式： 。1 nm100 nmH2SO4（?。ㄏ。〧eFeS2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O(4)寫出鑒定寫出鑒定D中金屬陽離子的實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象：中金屬陽離子的實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象： 。(5)在在C溶液中加入與溶液中加入與C等物質(zhì)的量的等物質(zhì)的量的Na2O2，恰好使，恰好使C轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為F，寫，寫 出該反應(yīng)的離子方程式出該反應(yīng)的離子方程式 。取少量取少量D于試管中，用膠頭滴管滴入于試管中，用膠頭滴管滴入KSCN溶液，出現(xiàn)紅色溶液，出現(xiàn)紅色4Fe2+4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3+O2+8Na+【解析】本題的突破口在于【解析】本

41、題的突破口在于D D滴入沸水中得紅褐色膠體，可推滴入沸水中得紅褐色膠體，可推知知A A為為FeFe，B B為為FeSFeS，C C為為FeFe2+2+，D D為為FeFe3+3+，F(xiàn) F為為Fe(OH)Fe(OH)3 3，E E為為(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4。但本題考查角度很廣，涉及反應(yīng)、電子式書寫、物質(zhì)檢驗(yàn)、膠體但本題考查角度很廣，涉及反應(yīng)、電子式書寫、物質(zhì)檢驗(yàn)、膠體知識(shí)，因此具有扎實(shí)的雙基是備考的關(guān)鍵。知識(shí)，因此具有扎實(shí)的雙基是備考的關(guān)鍵。5.下圖是部分元素的單質(zhì)及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖下圖是部分元素的單質(zhì)及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖(有關(guān)反應(yīng)的條件有關(guān)反應(yīng)的條件 已略去已略去)

42、；已知：；已知：B、C、G、L均為單質(zhì)，其中在常溫、常壓下，均為單質(zhì)，其中在常溫、常壓下， G是固體，是固體，B、C、L是氣體；生成物是氣體；生成物E具有漂白性，且焰色反應(yīng)呈具有漂白性，且焰色反應(yīng)呈 黃色；黃色；F在常溫下是液體；在常溫下是液體；K、M均為不溶于水的沉淀，其中均為不溶于水的沉淀，其中K為為 紅褐色。紅褐色。請(qǐng)回答下列問題：請(qǐng)回答下列問題：(1)D的電子式為：的電子式為： ;(2)反應(yīng)反應(yīng)的離子方程式是的離子方程式是 ;(3)反應(yīng)反應(yīng)的離子方程式是的離子方程式是 ;(4)反應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是的化學(xué)方程式是 ;(5)保存保存J溶液時(shí)還需加入溶液時(shí)還需加入 。(6)實(shí)驗(yàn)室由實(shí)驗(yàn)室由

43、J制備少量制備少量M的方法：用膠頭滴管吸取的方法：用膠頭滴管吸取A溶液，將滴管溶液，將滴管 尖端插入盛有新制尖端插入盛有新制J溶液的試管底部，慢慢擠出溶液的試管底部，慢慢擠出A溶液即可，觀溶液即可，觀 察到的現(xiàn)象為：察到的現(xiàn)象為： ；這樣操作的理由是；這樣操作的理由是 。Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2OFe+2Fe3+=3Fe2+4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3稀鹽酸、鐵屑稀鹽酸、鐵屑 開始析出一種白色的絮狀沉淀，然后迅速開始析出一種白色的絮狀沉淀，然后迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色變成灰綠色，最后變成紅褐色避免生成的避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸沉淀接觸O2返回目錄返回目錄考點(diǎn)41.概念：兩種或兩種以上的概念：兩種或兩種以上的 或或 熔合熔合而成的具有而成的具有 特性的物質(zhì)。人類歷史上使用最早的合金特性的物質(zhì)。人類歷史上使用最早的合金是是 ，目前使用最多的合金是，目前使用最多的合金是 。2.性能：合金與各成分金屬相比，具有許多優(yōu)良的物理、化性能：合金與各成分金屬相比，具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械方面的性能。如合金的硬度比各成分金屬的硬度學(xué)或機(jī)械方面的性能。如合金的硬度比各成分金屬的硬度 ，熔點(diǎn)比各成分金屬的熔點(diǎn)比各成分金屬的 ，合金的性能可通過所添加，合金的性能可通過所添加的的 和生成合金的條件等來調(diào)節(jié)。和生成合金