李千樂 金屬元素(Fe、Cu)及其化合物(答案)

知人善教培養(yǎng)品質引發(fā)成長動力星火教育一對一輔導教案學生姓名李千樂性別男年級高二學科化學授課教師安志濤上課時間2015年7月30日第（8）次課共（40）次課課時：3課時教學課題金屬元素（Fe、Cu）及其化合物教學目標1.了解金屬在自然界的存在形式及物理性質；2.掌握金屬的化學性質3.熟悉各物質之間的轉換及簡單計算。教學重點與難點重點：金屬及其化合物的化學性質難點：化學式的書寫教學過程金屬元素（Fe、Cu）及其化合物知識梳理知識點一、鐵的結構和性質1．鐵的原子結構和物理性質(1)鐵的原子結構特點鐵位于元素周期表中的第四周期，第Ⅷ族。Fe的原子序數(shù)是26，其原子結構示意圖為。鐵為變價金屬，通常顯＋2和＋3價。(2)鐵的物理性質純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度較大，熔、沸點較高，純鐵的抗腐蝕性強，有較好的導電、導熱、延展性。鐵能被磁鐵吸引。(3)鐵的存在主要形式磁鐵礦：Fe3O4、赤鐵礦Fe2O32．鐵的化學性質(1)鐵與非金屬的反應①鐵和氯氣的反應化學方程式：2Fe＋3Cl22FeCl3。②鐵和氧氣的反應化學方程式：3Fe＋2O2Fe3O4。③鐵和其他非金屬的反應2Fe＋3Br2===2FeBr3Fe＋SFeS(黑色固體)Fe＋I2FeI2。(2)鐵與水蒸氣的反應實驗步驟：在玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣。用試管收集產生的經干燥的氣體，并靠近火焰點火。觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：紅熱的鐵與水蒸氣起反應，放出氣體。用試管收集氣體，將氣體靠近火焰點火，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲?；瘜W方程式：3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2。(3)鐵與酸反應①鐵與非氧化性酸(如稀H2SO4、HCl等)反應生成Fe2＋，放出H2。離子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。②鐵與氧化性酸(如稀HNO3)反應時，不放出H2。a．HNO3(稀)過量時生成Fe3＋Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。b．鐵粉過量時生成Fe2＋3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(4)鐵與鹽溶液的反應①鐵能與比它活動性弱的金屬的鹽溶液反應，置換出這種金屬。Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。②鐵能與FeCl3溶液反應生成FeCl2。離子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。例1下列各物質中，不能由組成它的兩種元素的單質直接化合而得到的是()A.FeSB.Fe3O4C.FeCl3D.FeCl2【解析】選D。鐵和氯氣反應生成氯化鐵而不是氯化亞鐵。例2在盛有氯化銅、氯化亞鐵和氯化鐵混合溶液的容器中加入鐵粉和銅粉，討論以下幾種情況陽離子或金屬單質存在：(1)反應后有鐵剩余，則容器中還可能有__________。(2)反應后銅有剩余且有相當數(shù)量的Fe2＋，則容器中可能還存在__________。(3)反應后溶液中有相當數(shù)量的Cu2＋，則還可能有______________。(4)若反應后容器中除有相當數(shù)量的銅離子外，若還有相當數(shù)量的銅，則一定不存在的有______________；若有相當數(shù)量的Fe3＋存在，則一定不存在______________?！窘馕觥勘绢}考查氧化還原反應與鐵的性質的綜合運用。有關反應：①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，②Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，③2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。Fe2＋不參加反應。氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，還原性：Fe>Cu，如果反應中有一種物質過量，則另一種物質反應完。(1)鐵過量，則Fe3＋，Cu2＋反應完了，銅以單質形式存在。(2)銅有剩余，則Fe3＋反應完了，有相當數(shù)量的Fe2＋存在，則可能Cu2＋存在。(3)溶液中有相當數(shù)量的Cu2＋，不存在鐵。一定存在Fe2＋，可能存在銅或Fe3＋。(4)有Cu2＋，Cu存在，不存在：Fe，F(xiàn)e3＋；若Fe3＋存在，則鐵和銅一定不存在?！緟⒖即鸢浮?1)銅粉；(2)Cu2＋；(3)Cu或Fe3＋；(4)Fe，F(xiàn)e3＋；Fe，Cu【點撥】本題中“Fe2＋”沒有參加反應，所以無論哪種情況，它一定存在?！翱赡艽嬖凇敝赣袃煞N情況并存：存在和不存在。解這類題，先寫出相關的化學方程式，后根據(jù)氧化性或還原性強弱，確定發(fā)生反應的先后順序，再根據(jù)題給條件，判斷哪些物質反應完了，哪些物質存在。當一種物質過量時，與其反應的所有物質都視為完全反應了。另外，根據(jù)質量守恒定律，一種元素只有兩個存在形式，一種形式不存在，另一種形式一定存在。如，銅離子不存在，則一定存在銅單質。例3在FeCl3和CuCl2的混合液中，加入過量的Fe粉，若充分反應后溶液的質量沒有改變，則原混合溶液中Fe3＋和Cu2＋的物質的量之比為()A．14∶5B．5∶14C．7∶2D．2∶7【解析】選D設溶液中有FeCl3xmol、CuCl2ymol，發(fā)生的反應有：①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋Δm1＝28xgxmolmolmol②Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋CuΔm2＝8ygymolymolymolymolΔm1＝Δm2時符合題意，即28x＝8yx∶y＝2∶7例4.下列物質可用鐵桶盛裝的是()A.濃鹽酸B.CuSO4C.0.5mol·L-1HNO3D.98%H2SO4【解析】選D。鐵遇到濃硫酸(98%)發(fā)生鈍化，所以可以用鐵器盛放濃硫酸。鐵和濃鹽酸、硫酸銅和0.5mol·L-1稀硝酸均反應徹底。知識點二、鐵的重要化合物1．鐵的氧化物化學式Fe2O3Fe3O4FeO色態(tài)紅棕色粉末黑色晶體黑色粉末俗稱鐵紅磁性氧化鐵--------價態(tài)+3+3、+2+2Fe與O的質量比21:921:821:6反應條件常溫點燃高溫2.鐵的氫氧化物氫氧化物氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學式Fe(OH)2Fe(OH)3物理性質白色固體，不溶于水紅棕色固體，不溶于水化學性質Fe(OH)2+2H+===4Fe(OH)2+O2+2H2O===Fe(OH)3+3H+===Fe(OH)3制法可溶性堿與亞鐵鹽溶液反應：可溶性堿與鐵鹽溶液反應：知識點三、Fe2＋與Fe3＋的比較知識點四、Fe、Fe2＋、Fe3＋之間的三角轉化①Fe→Fe2＋：鐵與氧化性比較弱的非金屬(如S、I2)、非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸)、不活潑金屬的鹽溶液(如CuSO4溶液)反應，都會實現(xiàn)這種轉化。②Fe2＋→Fe：比較活潑的金屬(如Al、Zn)能從亞鐵鹽溶液中置換出鐵。如：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。③Fe→Fe3＋：鐵與強氧化劑(如Cl2、HNO3、濃硫酸)在一定條件下反應都會實現(xiàn)這種轉化。④Fe3＋→Fe：鐵鹽溶液與活潑的金屬(K、Na、Ca除外)反應時，鐵可被還原。如：2FeCl3＋3Zn(足量)===2Fe＋3ZnCl2。⑤Fe2＋→Fe3＋：亞鐵鹽與強氧化劑反應。如：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。⑥Fe3＋→Fe2＋：鐵鹽溶液與比較強的還原劑反應。如：Fe＋2FeCl3===3FeCl2。例5向某晶體的水溶液中加入Fe2＋的溶液后，無明顯變化，當?shù)渭訋椎武逅?，混合液出現(xiàn)血紅色，那么由此得出的下列結論，錯誤的是()A．該晶體中一定含有SCN－B．Fe3＋的氧化性比溴的氧化性強C．Fe2＋被溴氧化為Fe3＋D．Fe2＋與SCN－不能形成血紅色的化合物【解析】選B溴水可將Fe2＋氧化成Fe3＋，F(xiàn)e3＋遇SCN－生成血紅色溶液，由反應2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，說明Br2的氧化性強于Fe3＋，B選項錯誤?！军c撥】(1)Fe2＋的鑒別方法一：在被檢驗的溶液中，滴加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再通入Cl2，若變成紅色溶液，說明有Fe2＋存在(鑒別時不能先通氯氣)。2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，F(xiàn)e3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色)。方法二：在被檢驗的溶液中加堿，產生白色沉淀，很快白色沉淀轉變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明有Fe2＋存在。Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(2)Fe3＋的鑒別方法一：加入NaOH等堿溶液，生成紅褐色沉淀。Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(紅褐色)方法二：加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色。Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色)例6要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋進行如下實驗操作時，最佳順序為()①加入足量氯水②加入足量KMnO4③加入少量NH4SCN溶液A．①③B．③②C．③①D．①②③【解析】選C檢驗Fe3＋使用SCN－，檢驗Fe2＋時先加入SCN－，確認沒有Fe3＋后加入新制氯水，若出現(xiàn)血紅色，則證明含F(xiàn)e2＋。例7某溶液中含有的溶質是FeBr2、FeI2，若向該溶液中通入一定量的氯氣，再向反應后的溶液中滴加少量的KSCN溶液，結果溶液變?yōu)榧t色，則下列敘述中正確的是()①原溶液中Br-一定被氧化②通入氯氣后原溶液中的Fe2+一定被氧化③不能確定通入氯氣后的溶液中是否存在Fe2+④若取少量所得溶液，加入CCl4，靜置，向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液，只產生白色沉淀，說明原溶液中Fe2+、Br-均被完全氧化A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④【解析】選B。還原性I->Fe2+>Br-，往含以上三種離子的溶液中通入Cl2，能得到Fe3+，故I-一定先被氧化成I2，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+，但Br-不一定被氧化，①錯誤，②、③正確；若取少量所得的溶液，加入CCl4，靜置，向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液，結果只產生白色沉淀，沒有AgBr淺黃色沉淀，說明Br-(Fe2+)已完全被氧化，④正確。例8為了檢驗某FeCl2溶液是否變質，可向溶液中加入()A.NaOH溶液B.鐵片C.KSCN溶液D.石蕊溶液【解析】選C。Fe2+易被氧化為Fe3+，可用KSCN溶液檢驗是否存在Fe3+。知識點五、銅的化學性質銅位于金屬活動性順序表中氫原子之后，它屬于不活潑金屬，不能置換出酸或水中的氫。(1)銅露置于潮濕空氣中，表面產生綠色的銅綠2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。(2)銅在空氣中加熱，表面變黑。2Cu＋O22CuO(黑)。紅熱的銅絲插入盛氯氣的集氣瓶中，產生棕黃色的煙。Cu＋Cl2CuCl2(棕黃色)。(4)紅熱的銅絲插入硫蒸氣中，銅絲變黑。2Cu＋SCu2S(黑)。(5)在酒精燈外焰加熱，銅絲則由紅變黑，再將變黑的銅絲伸入酒精燈焰心，又由黑變紅。外焰：2Cu＋O22CuO；內焰：C2H5OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O。(6)在棕黃色的三氯化鐵溶液中加入少量銅粉，片刻后銅粉溶解消失，溶液變?yōu)闇\綠色。2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(7)與鹽溶液反應：2Ag＋＋Cu===2Ag＋Cu2＋。(8)銅與濃硫酸共熱，銅溶解，溶液變藍。Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(9)銅與濃硝酸混合，迅速發(fā)生反應，形成藍色溶液，同時產生紅棕色氣體；銅與稀硝酸混合形成藍色溶液，產生無色氣體。Cu＋4HNO3(濃)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(10)銅與熱的稀硫酸混合，通入氧氣，過一段時間，可觀察到溶液變藍，銅粉逐漸減少至消失。2Cu＋O2＋2H2SO4(濃)2CuSO4＋2H2O。知識點6．銅的化合物(1)氧化銅的性質：黑色不溶于水的固體。與酸的反應：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。將黑色氧化銅加熱至800℃以上，變成紅色粉末：4CuO2Cu2O＋O2↑。與還原性物質(H2、C、CO、NH3)反應：CuO＋H2Cu＋H2O；3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2。(2)Cu2O呈磚紅色，可用于制紅色玻璃，Cu2O本身較穩(wěn)定，但在酸液中易發(fā)生歧化反應生成Cu和Cu2＋。(3)Cu(OH)2：藍色固體，不溶于水。(4)可與酸反應：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。(5)受熱易分解：Cu(OH)2CuO＋H2O。(6)有弱氧化性，新制的Cu(OH)2懸濁液能氧化醛基化合物，本身被還原為Cu2O，常用于醛基化合物的檢驗：CH3CHO＋2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O＋2H2O。(7)制備：可溶性銅鹽與強堿反應：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓(藍色絮狀沉淀)。例9孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，還含少量Fe、Si的化合物，實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O及CaCO3，步驟如下：請回答下列問題：(1)溶液A的金屬離子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。從下列所給試劑中選擇：實驗步驟中試劑①為________(填代號)，檢驗溶液A中Fe3＋的最佳試劑為________(填代號)。a．KMnO4b．(NH4)2Sc．H2O2d．KSCN(2)由溶液C獲得CuSO4·5H2O，需要經過加熱蒸發(fā)、___________、過濾等操作。除燒杯、漏斗外，過濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是_____________。(3)制備CaCO3時，應向CaCl2溶液中先通入(或先加入)____________(填化學式)。若實驗過程中有氨氣逸出，應選用下列________裝置回收(填代號)。欲測定溶液A中Fe2＋的濃度，需要用容量瓶配制某標準溶液，定容時視線應______________，直到______________________________。用KMnO4標準溶液滴定時應選用__________滴定管(填“酸式”或“堿式”)。【解析】(1)為使Fe2＋、Fe3＋同時沉淀，要加氧化劑將Fe2＋氧化而又不引入新雜質，選H2O2；檢驗Fe3＋選擇SCN－。(2)從溶液中要析出晶體，采用冷卻結晶法；過濾時要用到玻璃棒引流。(3)CaCl2溶液不能與CO2反應，加入堿能反應，但又不能引入雜質，應通入NH3(或先加入NH3·H2O)；氨氣極易溶于水，要注意防倒吸，a裝置廣口瓶內的進氣管長，容易倒吸，b裝置中的倒置漏斗可以防倒吸?！緟⒖即鸢浮?1)cd(2)冷卻結晶引流(3)NH3(或NH3·H2O)b(4)平視凹液面的最低處凹液面的最低處與刻度線相切酸式例10實驗室用共沉淀法制備納米級Fe3O4的流程如下：該方法的關鍵為促進晶粒形成，并控制晶體生長。試回答下列問題：(1)該反應原理的離子方程式可表示為：____________________________________。(2)反應溫度需控制在50℃，其方法是________，溫度偏低造成產量低的可能原因是___________________________________________________________。(3)在攪拌Ⅱ的過程中還需加入10mL正丙醇，其作用是______________________________________________。(4)黑色糊狀物轉移至燒杯中，用傾析法洗滌，檢驗洗凈的操作是________________________________________________________________________________________________(5)由上述分析可知，影響納米級Fe3O4粒徑大小的因素有(寫出一條即可)___________________________________________________________________________________________________________________。例11CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它們高溫灼燒的產物相同，以下鑒別CuS和Cu2S兩種黑色粉末的方法合理的是()A．將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別所產生的氣體B．將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別溶液的顏色C．取兩種同質量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的質量D．取兩種同質量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的顏色【解析】選CCuS和Cu2S都能溶于硝酸，產生相同的氣體，溶液的顏色也相同，無法鑒別；高溫灼燒時，殘留固體的顏色也相同，所以從定性角度無法鑒別。但根據(jù)煅燒前后物質質量的變化是可以鑒別的，若質量與原樣品質量相等，則為Cu2S，因為Cu2S＋2O22CuO＋SO2，固體質量不變，而CuS灼燒質量是變化的。【點撥】物質鑒別的方法：物理方法：①觀察法，②嗅試法，③加熱法，④水溶法，⑤焰色反應法，⑥辨味法，⑦辨重法，⑧開瓶觀霧法?；瘜W方法：①加熱法，②點燃法，③指示劑法，④顯色法(如無水硫酸銅遇水顯藍色)，⑤互滴法，⑥不同試劑兩兩混合法(又稱簡明列表法)等。例12氯化亞銅(CuCl)是白色粉末，不溶于水、乙醇，熔點422℃，沸點1366℃，在空氣中迅速被氧化成綠色，常用作有機合成工業(yè)中的催化劑。以粗鹽水(含Ca2＋、Mg2＋、SO等雜質)、Cu、稀硫酸、SO2等為原料合成CuCl的工藝如下：(1)反應Ⅰ中加Na2CO3溶液的作用是___________。(2)反應Ⅱ在電解條件下進行，電解時陽極發(fā)生的電極反應可表示為__________________________。(3)寫出反應Ⅵ的化學方程式_________________________________________________________________________________。(4)反應Ⅳ加入的Cu必須過量，其目的是_______。(5)反應Ⅵ后，過濾得到CuCl沉淀，用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機內于70℃干燥2小時，冷卻，密封包裝即得產品。于70℃真空干燥的目的是________________________________________?！窘馕觥吭诒绢}的流程中，反應Ⅰ、Ⅱ為粗鹽水的提純，反應Ⅲ為電解食鹽水，反應Ⅳ、Ⅵ為生成CuCl，反應Ⅴ是生成CuSO4溶液。反應Ⅳ中要注意銅必須過量，否則氯氣和銅反應會生成CuCl2，由于CuCl在空氣中迅速被氧化成綠色，所以在干燥的過程中要隔絕空氣，適當?shù)母邷馗稍锟梢约涌煲掖己退恼舭l(fā)。知識點七、金屬的冶煉1．金屬材料：包括純金屬和合金。合金具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能，在許多方面不同于各成分金屬。合金的硬度一般比它的各成分金屬的大，多數(shù)合金的熔點一般也比它的各成分金屬的低。我國最早使用的合金是青銅，銅合金的種類很多，除青銅外，常見的還有黃銅和白銅。2．金屬的冶煉金屬的冶煉方法與金屬活動性：金屬的活動性影響該元素在自然界的存在形式。一般活潑的金屬在自然界中以化合態(tài)存在，而活動性很差的金屬則以游離態(tài)存在，如金以單質形式存在，采用物理方法富集冶煉。在以化合態(tài)存在的金屬元素中，因活動性不同，采用冶煉方法也不同：(1)K、Ca、Na、Mg、Al等活潑金屬：一般采用的是電解熔融鹽或氧化物的方法冶煉。(2)Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等金屬，一般采用還原劑(如CO、H2、C)等高溫還原的方法冶煉，必要時再進一步精煉。(3)Hg、Ag等較不活潑的金屬，一般采用高溫分解相應的化合物的方法冶煉。(4)鋁熱法：當鋁粉跟某些金屬氧化物反應時，產生大量的熱量，使被還原的金屬在較高的溫度下，呈熔融狀態(tài)并跟形成的熔渣分離開來，從而獲得較純的金屬，工業(yè)上常用這種方法冶煉難熔的金屬，如釩、鉻、錳等。由于生產條件的不同，同一種金屬也可能有多種冶煉方法。3.金屬的回收和資源保護：廢舊金屬的最好處理方法是回收利用，回收利用廢舊金屬的意義是節(jié)約礦物資源、減少環(huán)境污染、節(jié)約能源。大部分廢金屬可以重新制成金屬及其化合物再用。實例：①從電解精煉銅的陽極泥中，可以回收金、銀等貴重金屬。②從定影液中可以回收提取金屬銀。③廢舊鋼鐵可以用于煉鋼，廢鐵屑可以制取綠礬。例13下列說法正確的是()A.青銅器時代、鐵器時代均已遠離我們幾千年，銅、鐵不再是重要的金屬材料B.當代使用的銅和鐵大都是經過物理方法獲取的C.自然界中鐵主要以磁鐵礦、赤鐵礦等化合態(tài)形式存在D.生鐵的含碳量不如鋼的高【解析】選C。鐵與銅在當代仍然是重要的基礎金屬材料，A項不正確；當代使用的鐵、銅一般是通過化學方法獲取的，B項不正確；生鐵的含碳量比鋼高，D項錯誤。例14.我國古代曾用火燒孔雀石和焦炭混合物的方法煉銅?？兹甘闹饕煞质荂uCO3·Cu(OH)2，這種冶煉銅的方法是()A.焦炭還原法B.濕法煉銅C.鋁熱還原法D.電解冶煉法【解析】選A?？兹甘軣岚l(fā)生分解反應生成了氧化銅、CO2和H2O，生成的氧化銅被混合物中的焦炭還原而生成了銅。例15.高爐煉鐵的生產中，下列說法正確的是()A.焦炭和一氧化碳都是還原劑B.采用富氧空氣可以得到純鐵C.加石灰石的目的主要是為了得到CO2D.用于冶煉生鐵的礦石主要有磁鐵礦、赤鐵礦和黃鐵礦【解析】選A。高爐煉鐵的生產中，焦炭燃燒生成二氧化碳，二氧化碳再和焦炭反應生成一氧化碳，一氧化碳還原鐵的氧化物，這些反應中焦炭和一氧化碳都是還原劑，A正確；采用富氧空氣并不能得到純鐵，B不正確；加石灰石的目的主要是為了造渣，C不正確；黃鐵礦中鐵的含量低，一般不用于冶煉生鐵，D不正確。例16生物煉銅實際上是微生物幫助我們從礦石中提取銅。這些“吃巖石的細菌”能利用空氣中的氧氣將不溶性的CuS轉化成可溶性銅的化合物，該化合物是()A.碳酸銅B.硝酸銅C.硫酸銅D.氫氧化銅【解析】選C。從元素守恒與氧化還原的角度來分析，CuS和氧氣反應，硫元素被氧化，且轉化為可溶性的銅鹽，所以該化合物為硫酸銅。例17下列物質在冶煉過程中，需加入還原劑的是()A.HgOB.Al2O3C.AgD.CuSO4【解析】選D。在冶煉金屬的方法中，只有熱還原法需要加入還原劑。這種方法適合冶煉金屬活動性順序表中間部分的金屬如Fe、Cu，而后面的金屬如Hg適合用熱分解法，Ag在自然界中就以單質形式存在，前面的金屬如Al適合用電解法。課后作業(yè)一、選擇題1.位于規(guī)劃區(qū)的一座大型鋼鐵廠搬遷后,附近居民將不再受到該廠產生的紅棕色煙霧的困擾。你估計這一空氣污染物中可能含有()A.FeO粉塵B.碳粉塵C.Fe2O3粉塵D.Al2O3粉塵【解析】選C。氧化鐵顏色為紅棕色。氧化亞鐵、碳粉塵為黑色,Al2O3粉塵為白色。2.將鐵屑溶于過量的鹽酸后再加入下列物質,會有三價鐵生成的是()A.硫酸B.鹽酸C.硝酸鋅D.氯化銅【解析】選C。鐵屑溶于過量鹽酸后生成FeCl2,再加入硝酸鋅則相當于溶液中有了硝酸,把二價鐵離子氧化為三價鐵離子?！疽族e提醒】硝酸根離子沒有氫離子的時候沒有強氧化性,但和氫離子共存時,相當于硝酸溶液,有強氧化性,能把亞鐵離子氧化為三價鐵離子。如果認識不到這點,本題易錯選其他選項。3.下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質可以向溶液中加入鐵粉,然后過濾D.Fe3+與KSCN產生紅色沉淀【解析】選C。赤鐵礦的主要成分是Fe2O3;鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe3O4和H2;+3價鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色溶液,但沒有沉淀產生,一般可以用此方法檢驗+3價鐵離子的存在。4.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+,進行如下實驗操作時最佳順序為()①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A.①③B.③②C.③①D.①②③【解析】選C。加入少量NH4SCN溶液,若溶液不變紅,則說明溶液中不含F(xiàn)e3+,溶液中若含有Fe2+,再加入氯水,溶液會變紅。若用足量酸性KMnO4溶液,則酸性KMnO4溶液本身顯紫色,難以觀察現(xiàn)象。【方法規(guī)律】離子檢驗的基本原則(1)“先取樣,后操作”,如果待檢物是固體,則應先將其溶解后再取樣檢驗;(2)對幾種待測離子要進行并列實驗時,每進行一次實驗,都要另取新溶液,避免已加試劑的干擾;如果進行連續(xù)實驗時,要注意每一次用的試劑是另取原溶液還是接著上次的;(3)用一種試劑鑒別多種物質時,所選用的試劑必須能和被鑒別物質的大多數(shù)反應,且能產生不同的實驗現(xiàn)象;(4)“先現(xiàn)象,后結論”,不能把要檢驗的離子當作已知物來敘述實驗現(xiàn)象。5.(雙選)能正確表示下列反應的離子方程式的是()A.將銅屑加入Fe3+溶液中:2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+B.將磁性氧化鐵溶于鹽酸:Fe3O4+8H+====3Fe3++4H2OC.將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合:3Fe2++NQUOTE+4H+====3Fe3++NO↑+2H2OD.將鐵粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑【解析】選A、C。B錯誤,電荷不守恒,Fe3O4中Fe有兩種價態(tài),正確的離子方程式應該為Fe3O4+8H+====2Fe3++Fe2++4H2O;D錯誤,不符合客觀實際,反應后只能生成Fe2+和H2。6.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶,再加入下列物質:①FeCl3②Fe2O3③Cu(NO3)2④KNO3,銅粉溶解的是()A.只有①或②B.只有②或④C.只有①或②或③D.上述四種物質中任意一種【解析】選D。Cu與Fe3+作用:2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+,Fe2O3與稀硫酸反應生成Fe3+,故①、②能使銅粉溶解。H+、NQUOTE具有強氧化性,能使銅粉溶解,故③、④能使銅粉溶解。7.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,開始時有白色絮狀沉淀生成,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,下列結論正確的是()A.一定有Fe2+,一定沒有Fe3+、Mg2+B.一定有Fe3+,一定沒有Fe2+、Mg2+C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定沒有Mg2+D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定沒有Fe3+【解析】選D。加入NaOH溶液,開始時有白色絮狀沉淀生成,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象是溶液中含有亞鐵離子的特性,若有Fe3+,則產生氫氧化鐵的紅褐色沉淀會掩蓋Fe(OH)2的白色,所以不可能存在,而Mg(OH)2是白色,有可能存在。8.用毛筆蘸取少量30%FeCl3溶液在銅片上畫一個“Cu”字,放置片刻,用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中,下列說法正確的是()A.燒杯中的溶液呈棕黃色B.銅片無任何變化[來源:Zxxk.Com]C.銅片上有凹陷的“Cu”字D.發(fā)生了反應:Fe3++Cu====Cu2++Fe2+【解析】選C。Cu與FeCl3發(fā)生反應:2FeCl3+Cu====2FeCl2+CuCl2,因此可以看到畫上的“Cu”字,且生成的Cu2+使溶液顯藍色。二、非選擇題9.在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中,廢液處理和資源回收的過程簡述如下:Ⅰ:向廢液中投入過量鐵屑,充分反應后分離出固體和濾液;Ⅱ:向濾液中加入一定量石灰水,調節(jié)溶液pH,同時鼓入足量的空氣?；卮鹣铝袉栴}:(1)FeCl3蝕刻銅箔反應的離子方程式為

。(2)過程Ⅰ加入鐵屑的主要作用是,分離得到固體的主要成分是,從固體中分離出銅需采用的方法是

。(3)過程Ⅱ中發(fā)生反應的化學方程式為?！窘馕觥?2)過程Ⅰ是鐵置換出銅,鐵過量,固體為鐵與銅的混合物,再分離銅應加入鹽酸;(3)過程Ⅱ是亞鐵離子生成Fe(OH)2,鼓入空氣轉化成為Fe(OH)3。答案:(1)2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+(2)回收銅Cu和Fe加鹽酸反應后過濾(3)FeCl2+Ca(OH)2====Fe(OH)2↓+CaCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3【能力提升訓練】一、選擇題1.下列反應,其產物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍色順序排列的是()①金屬鈉在純氧中燃燒②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空氣中放置一段時間③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中A.②③①④B.③②①④C.③①②④D.①②③④【解析】選B。①金屬鈉在純氧中燃燒生成淡黃色的過氧化鈉;②FeSO4溶液和NaOH溶液反應生成氫氧化亞鐵沉淀,然后迅速被氧化為紅褐色物質氫氧化鐵;③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,發(fā)生絡合反應,溶液呈紅色;④無水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中,醫(yī)用酒精中含有水,溶液變藍,故其產物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍色順序排列依次是③②①④。2.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應后仍有固體存在,則下列判斷不正確的是()A.加入KSCN溶液變紅色B.溶液中一定含F(xiàn)e2+C.溶液中一定含Cu2+D.剩余固體中一定含Cu【解析】選A、C。①當固體為鐵、銅時,溶液中的Fe3+、Cu2+全部參加反應生成Fe2+和Cu,反應的方程式為:2FeCl3+Fe====3FeCl2、CuCl2+Fe====Cu+FeCl2,所以溶液中一定沒有Fe3+、Cu2+,一定含有Fe2+;②當固體為銅時,溶液中一定沒有Fe3+,Cu2+恰好全部參加反應或部分反應生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定沒有Fe3+,可能含有Cu2+,一定含有Fe2+。3.(雙選)下列各組物質中,X是主體物質,Y是少量雜質,Z是為除去雜質所要加入的試劑,其中所加試劑正確的是()ABCDXFeCl2溶液[來源:學.科.網(wǎng)Z.X.X.K]FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZFeFeNaOH溶液BaCl2溶液【解析】選A、C。A