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第4講鐵、銅的獲取及應(yīng)用[考綱要求]1.了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解銅及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。3.以Fe3+、Fe2+為例理解變價(jià)金屬元素的氧化還原反應(yīng)??键c(diǎn)一變價(jià)金屬——鐵的性質(zhì)1.純鐵具有金屬的共性,如具有________色金屬光澤和良好的延展性,是電和熱的良導(dǎo)體,具有能被________吸引的特性,純鐵有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。2.用化學(xué)方程式或離子方程式表示下列變化(1)Fe+eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(—O2\o(→,\s\up7(①))①,—Cl2\o(→,\s\up7(②))②,—S\o(→,\s\up7(③))③))(2)Fe+H2O(g)eq\o(→,\s\up7(④))④________________________(3)Fe—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(⑤))Fe2+,\o(→,\s\up7(⑥))Fe3+))⑤________________________________________________________________________⑥________________________________________________________________________特別提醒常溫下鐵在濃硫酸、濃硝酸中鈍化的實(shí)質(zhì)是強(qiáng)氧化性的酸使鐵的表面生成一層致密的氧化膜,阻止了內(nèi)部金屬與酸繼續(xù)反應(yīng)。故在常溫時(shí)可用鐵制容器貯存或運(yùn)輸濃硫酸、濃硝酸。1.鐵元素是典型的變價(jià)金屬元素,它在化合物中主要表現(xiàn)為+2價(jià)和+3價(jià),請歸納總結(jié):(1)Fe單質(zhì)通常與哪些氧化劑反應(yīng)生成+2價(jià)?寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。(2)Fe單質(zhì)通常與哪些氧化劑反應(yīng)生成+3價(jià)?寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉,得到的Fe2+的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應(yīng)的橫線上。①Fe3+②Fe2+③Fe、Fe2+④Fe2+、Fe3+(1)AB段鐵元素以形式存在。(2)BC段鐵元素以形式存在。(3)CD段鐵元素以形式存在。3.鐵與水蒸氣反應(yīng),通常有以下兩種裝置,請思考以下問題:裝置一裝置二實(shí)驗(yàn)裝置方法一中,裝置A的作用________________________________________________________________________。方法二中,裝濕棉花的作用________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)完畢后,取出裝置一的少量固體,溶于足量稀鹽酸,再滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,試解釋原因:________________________________________________________________________。分析鐵與稀HNO3反應(yīng)的關(guān)鍵一是明確哪種物質(zhì)過量,二是根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷,根據(jù)反應(yīng)方程式:HNO3過量:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,F(xiàn)e過量時(shí):Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2,兩者相加得總方程式:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,可以用數(shù)軸表示:解題時(shí)需注意量的范圍。即:①≥,產(chǎn)物僅有Fe(NO3)3,HNO3可能有剩余;②≤,產(chǎn)物僅有Fe(NO3)2,F(xiàn)e可能有剩余;③<<,產(chǎn)物為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,F(xiàn)e和HNO3都反應(yīng)完全??键c(diǎn)二鐵的氧化物、氫氧化物1.三種氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名色態(tài)鐵元素價(jià)態(tài)與鹽酸反應(yīng)生成的離子Fe2+Fe3+Fe2+、Fe3+2.兩種氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O受熱分解2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3+3H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)__________________二者的關(guān)系在空氣中,F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成____色,最后變成紅褐色,反應(yīng)方程式為____________________________4.FeO分別溶于足量稀鹽酸、稀硝酸,寫出反應(yīng)的離子方程式。5.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol·L-1的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物,能得到鐵的質(zhì)量是 ()A.11.2g B.5.6g C.2.8g特別提醒四氧化三鐵可以用氧化物表示為Fe2O3·FeO,但其是純凈物,而不是混合物。6.寫出Fe(OH)3和HI反應(yīng)的離子方程式??键c(diǎn)三“鐵三角”及其應(yīng)用7.Fe2+處于鐵的中間價(jià)態(tài),既有氧化性又有還原性,通常以還原性為主,你知道哪些物質(zhì)能使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+?用離子方程式表示。8.Fe3+處于鐵的高價(jià)態(tài),能與許多強(qiáng)還原性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),請用離子方程式列舉你知道的能實(shí)現(xiàn)Fe3+→Fe2+的反應(yīng)。9.如何除去括號中的雜質(zhì)(1)Fe2+(Fe3+):________________________________________________________________________(2)FeCl3(FeCl2):________________________________________________________________________(3)FeCl2(CuCl2):________________________________________________________________________(4)Fe(Al):________________________________________________________________________(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2):________________________________________________________________________歸納總結(jié)(1)判斷離子共存,①Fe2+、Fe3+均水解,與HCO\o\al(-,3)、AlO\o\al(-,2)、CO\o\al(2-,3)等因水解相互促進(jìn),在溶液中不能大量共存。,②Fe3+與S2-、I-、HS-、SO\o\al(2-,3),F(xiàn)e2+與NO\o\al(-,3)(H+)、ClO-、MnO\o\al(-,4)(H+)在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存。,(2)鹽溶液的配制與保存,①Fe2+的鹽溶液:加少量鐵粉,防止Fe2+被氧化;加少量相應(yīng)的酸,防止Fe2+水解。,②Fe3+的鹽溶液:加少量相應(yīng)的酸防止Fe3+水解??键c(diǎn)四檢驗(yàn)Fe2+、Fe3+的常用方法1.溶液顏色含有Fe2+的溶液顯淺綠色含有Fe3+的溶液顯黃色2.用KSCN溶液和氯水(1)流程:(2)有關(guān)反應(yīng):Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(血紅色)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-3.用NaOH溶液(1)流程:溶液eq\f(加NaOH溶液,)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→白色沉淀→灰綠色→紅褐色→Fe2+,→紅褐色沉淀→Fe3+))(2)有關(guān)反應(yīng):Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(紅褐色)Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色沉淀)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)310.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí),最佳順序?yàn)?()①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A.①③ B.③② C.③① D.①②③考點(diǎn)五銅及其化合物1.單質(zhì)銅(1)物理性質(zhì):________色固體,具有良好的延展性、導(dǎo)____性和導(dǎo)____性。(2)化學(xué)性質(zhì)
反應(yīng)物質(zhì)化學(xué)方程式非金屬O2潮濕的空氣________________________________________________________________________(______固體)在空氣中加熱________________________________________________________________________(____固體)Cl2S氧化性酸濃H2SO4濃HNO3稀HNO3鹽AgNO3FeCl32.氧化銅和氧化亞銅名稱氧化銅氧化亞銅顏色與酸反應(yīng)(H+)Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系3.氫氧化銅(1)物理性質(zhì):____色____溶于水的固體。(2)化學(xué)性質(zhì):Cu(OH)2屬于________,能與____反應(yīng)生成鹽和水。4.CuSO4·5H2OCuSO4·5H2O為藍(lán)色晶體,俗稱藍(lán)礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末,遇水變藍(lán)色(生成CuSO4·5H2O),可作為水的檢驗(yàn)依據(jù)。11.某研究小組用廢銅粉制取膽礬,設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案:(1)Cueq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(加熱))CuSO4eq\o(→,\s\up7(加水),\s\do5(稀釋))硫酸銅溶液eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)),\s\do5(結(jié)晶))CuSO4·5H2O。(2)Cueq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(灼燒))CuOeq\o(→,\s\up7(稀H2SO4))硫酸銅溶液eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)),\s\do5(結(jié)晶))CuSO4·5H2O。(3)eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(Cu,熱空氣))eq\o(→,\s\up7(稀硫酸))硫酸銅溶液eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)結(jié)晶))CuSO4·5H2O。對三個(gè)方案進(jìn)行評價(jià),你認(rèn)為最好的是哪個(gè)方案?12.某課外研究小組,用含有較多雜質(zhì)的銅粉,通過不同的化學(xué)反應(yīng)精制CuO,其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程為(1)雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物,灼燒后含有少量銅的可能原因是。a.灼燒過程中部分氧化銅被還原b.灼燒不充分銅未被完全氧化c.氧化銅在加熱過程中分解生成銅d.該條件下銅無法被氧氣氧化(2)由粗制氧化銅通過兩種途徑制取純凈CuO,與途徑Ⅰ相比,途徑Ⅱ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)有同學(xué)指出,由CuSO4溶液到生成CuO少了一個(gè)環(huán)節(jié),即應(yīng)先生成Cu(OH)2沉淀,過濾洗滌后再加熱分解Cu(OH)2得CuO。以下說法不可能成為減少該環(huán)節(jié)的理由的是。A.CuO比Cu(OH)2顆粒粗大,更易于過濾從溶液中分離B.Cu(OH)2分解溫度較低,加熱其濁液即可使其分解C.干態(tài)下分解Cu(OH)2,溫度難以控制,可能因溫度過高導(dǎo)致CuO進(jìn)一步分解生成Cu2OD.過濾分離出的CuO不需洗滌就已非常純凈考點(diǎn)六從自然界獲取鐵和銅1.鐵、銅在自然界中的存在鐵和銅在自然界中主要以________的形式存在。常見的鐵礦有________(主要成分為Fe3O4)、________(主要成分為Fe2O3)等;常見的銅礦有________(主要成分為CuFeS2)、________[主要成分為CuCO3·Cu(OH)2]等。此外鐵在自然界中還以________的形式存在于隕鐵中。自然界中也存在少量的單質(zhì)銅。2.鐵的冶煉(1)原料:________、______、________、________等。(2)設(shè)備:__________。(3)反應(yīng)原理:用還原劑將鐵從其化合物中還原出來。(4)工藝流程:從高爐下方鼓入空氣與______反應(yīng)產(chǎn)生______并放出大量的熱量;______再與灼熱的________反應(yīng),生成______;______在高溫下將氧化鐵還原為鐵。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式:______________;________________;____________________。特別提醒鐵礦石中含有SiO2需除去:石灰石在高溫下分解生成氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與鐵礦石中的二氧化硅等反應(yīng)生成爐渣,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式:CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO+CO2↑;CaO+SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3(爐渣)。爐渣的密度比鐵水小,故浮在鐵水上面,從而分離出去。3.銅的制備與精煉工業(yè)上主要采用______________(主要成分是__________)的方法獲得銅。用這種方法冶煉得到的銅,含銅量為____________,還含有______________等雜質(zhì)。要達(dá)到電氣工業(yè)生產(chǎn)用銅的要求,這種由黃銅礦高溫冶煉得到的銅還必須經(jīng)過____________,電解精煉得到的銅,含銅量高達(dá)________________。13.下圖表示金屬活動(dòng)性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限。根據(jù)上圖回答下列問題。(1)鋁是地殼中含量最高的金屬元素,為什么人類對鋁的使用比鐵、銅晚得多?(2)寫出以NaCl、Al2O3、MgCl2、CuO、CuSO4、Ag2O為原料制備Na、Al、Mg、Cu、Ag的化學(xué)方程式,并說明它們的制備方法。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的補(bǔ)充和完善【例1】某化學(xué)小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性,請回答下列問題:(1)除膠頭滴管外,你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)必不可少的一種玻璃儀器是__________。(2)請幫他們完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告:實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲_______________________________________________________________________。試劑:鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片、銅片。實(shí)驗(yàn)記錄(劃斜線部分不必填寫):序號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論①在FeCl2溶液中滴入適量氯水溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色Fe2+具有還原性②在FeCl2溶液中加入鋅片Zn+Fe2+=Zn2++Fe③在FeCl3溶液中加入足量鐵粉Fe+2Fe3+=3Fe2+3Fe2+Fe3+具有氧化性④Fe3+具有氧化性實(shí)驗(yàn)結(jié)論:Fe只有還原性,F(xiàn)e3+只有氧化性,F(xiàn)e2+既有氧化性,又有還原性。聯(lián)想發(fā)散:簡述Fe2+的檢驗(yàn)方法:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②將FeCl2溶液加熱蒸干并灼燒,最后得到的固體物質(zhì)是__________,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?!纠?】某同學(xué)為了驗(yàn)證Fe3+是否能將H2SO3氧化成SOeq\o\al(2-,4),他用50mL0.1mol·L-1FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣后,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):(1)檢驗(yàn)吸收液中的SOeq\o\al(2-,4):__________________,證明Fe3+能夠把H2SO3氧化成SOeq\o\al(2-,4)。(2)請配平并完成上述反應(yīng)中的化學(xué)方程式:2FeCl3+SO2+________=________+H2SO4+______,反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物是________(寫化學(xué)式)。(3)吸收液中除了含有H+、Cl-、SOeq\o\al(2-,4)以外,對其它成分(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能組合進(jìn)行探究:①提出假設(shè)。假設(shè)1:溶液中存在Fe3+、Fe2+;假設(shè)2:溶液中存在________。②設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證假設(shè)。請寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器:試管、滴管、0.1mol·L-1KMnO4溶液、0.1mol·L-1KSCN溶液、品紅稀溶液。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:用試管取樣品溶液2~3mL,并滴入______________若出現(xiàn)血紅色,則假設(shè)1成立;若未出現(xiàn)血紅色,則假設(shè)1不成立(或假設(shè)2成立)步驟2:步驟3: Fe(OH)2的制備與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)由于Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性,易被氧化為Fe(OH)3,在實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2,并使Fe(OH)2長時(shí)間保持白色沉淀狀態(tài),成為物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)探究的熱點(diǎn)。制備原理:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓成功關(guān)鍵:①溶液中不含F(xiàn)e3+和O2等氧化性物質(zhì)。②制備過程中,保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。下面是幾種典型的制備方法:方法一隔絕空氣的復(fù)分解反應(yīng)法【例3】用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需要加入__________。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。(3)生成Fe(OH)2白色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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。方法二氫氣氛圍中的復(fù)分解反應(yīng)法【例4】在如圖所示的裝置中,用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。(1)在試管Ⅰ中加入的試劑是________________________________________________________________________。(2)在試管Ⅱ中加入的試劑是________________________________________________________________________。為了制得Fe(OH)2白色沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開止水夾,塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色,理由是________________________________________________________________________?!纠?】如圖所示制備氫氧化亞鐵的改進(jìn)實(shí)驗(yàn):(1)按圖所示組裝儀器,向一支小的具支試管中加入2mL左右的稀鹽酸,再加入2mL左右的煤油,玻璃管下端粘住鈉粒(用濾紙吸干表面煤油,切去氧化層)。(2)將鐵絲浸入鹽酸,反應(yīng)放出氫氣,待試管內(nèi)空氣排盡后,向上提拉鐵絲,使鐵絲脫離液面。并關(guān)閉彈簧夾;用另一根細(xì)鐵絲沿玻璃管內(nèi)將鈉粒搗入液體中。請回答下列問題:寫出該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。如何檢驗(yàn)試管內(nèi)空氣已排盡(回答具體操作)?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。搗入鈉粒后,預(yù)測具支試管中的現(xiàn)象:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知鈉粒的質(zhì)量約0.05g,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有以下兩種不同濃度的鹽酸,你選擇(填“A”或“B”A.1.1mol·L-1 B.10mol·L-1方法三電解法【例6】利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀,如圖所示,已知兩電極的材料分別為石墨和鐵。(1)a電極的材料應(yīng)為,電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。(2)電解液c可以是__________(填編號)。A.純水 B.NaCl溶液C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液(3)d為苯,其作用是________________,在加入苯之前對電解液c應(yīng)作何簡單處理?________________________________________________________________________。(4)為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀,可采取的措施是________(填編號)。A.改用稀H2SO4作電解液B.適當(dāng)增大電源的電壓C.適當(dāng)減小兩極間的距離D.適當(dāng)降低電解液的溫度(5)若c用Na2SO4溶液,當(dāng)電解一段時(shí)間后看到白色Fe(OH)2沉淀,再反接電源電解,除了電極上看到氣泡外,另一明顯現(xiàn)象為________________________________________________________________________。有關(guān)鐵、銅及其化合物的綜合推斷有關(guān)鐵、銅的單質(zhì)、化合物推斷突破口有:(1)特征顏色:如Fe2+溶液淺綠色,F(xiàn)e3+溶液棕黃色,F(xiàn)e(SCN)3溶液血紅色,F(xiàn)e(OH)3膠體紅褐色,F(xiàn)e(OH)2在空氣中的顏色變化,F(xiàn)e(OH)3紅褐色,F(xiàn)eCl3固體紅棕色,F(xiàn)e2O3紅棕色,F(xiàn)e3O4、FeO、FeS黑色等。Cu2+溶液藍(lán)色、Cu2O磚紅色、CuO黑色,Cu(OH)2藍(lán)色等。(2)特征變價(jià):鐵有+2、+3價(jià)。(3)特征反應(yīng):鋁熱反應(yīng)。(4)FeCl3變色種類①向FeCl3溶液中加幾滴KSCN溶液呈血紅色;②FeCl3溶液能使紫色石蕊試液呈紅色;③FeCl3與NaOH溶液反應(yīng),生成紅褐色沉淀;④向FeCl3溶液中通入H2S氣體,生成淡黃色沉淀;⑤向FeCl3溶液中加入幾滴Na2S溶液,生成淡黃色沉淀,當(dāng)加入的Na2S溶液過量時(shí),又生成黑色沉淀;⑥向FeCl3溶液中加入過量Fe粉,溶液變?yōu)闇\綠色;⑦向FeCl3溶液中加入過量Cu粉,溶液變?yōu)樗{(lán)綠色;⑧將FeCl3溶液滴入到淀粉-碘化鉀溶液中,溶液變?yōu)樗{(lán)色;⑨將FeCl3溶液滴入苯酚溶液,溶液變?yōu)樽仙?;⑩將FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中,生成白色沉淀;?將FeCl3溶液與NaHCO3溶液混合,放出氣體,生成紅褐色沉淀;?將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,生成紅褐色Fe(OH)3膠體。【例7】(2013·寧夏理綜,26)某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-。該廠利用如圖所示的工藝流程,利用常見的氣體氧化物、酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑,從廢水中生產(chǎn)出了氯化鐵、氧化鋁、NaCl晶體和金屬銅,產(chǎn)生了很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)圖中試劑1是__________,試劑2是__________。(2)步驟1和步驟2所用到的玻璃儀器是________________________________________________________________________。(3)步驟1反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。(4)步驟3反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。從節(jié)約藥品和環(huán)保方面考慮,步驟5所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為________________________________________________________________________。高考題組一有關(guān)鐵及其化合物所參與的離子反應(yīng)1.判斷下列說法是否正確,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×”(1)FeCl3溶液與Cu的反應(yīng):Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+ ()(2013·江蘇,6A)(2)鐵溶于稀硝酸,溶液變黃:3Fe+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Fe2++2NO↑+4H2O ()(2013·北京理綜,10C)(3)將FeCl2溶液與稀HNO3混合:Fe2++4H++NOeq\o\al(-,3)=Fe3++2H2O+NO↑ ()(2013·大綱全國卷Ⅰ,8C)(4)Fe3O4與稀HNO3反應(yīng):Fe3O4+18H+=6Fe3++H2↑+8H2O ()(2013·課標(biāo)全國卷,13A)(5)FeSO4溶液中加入用H2SO4酸化的H2O2溶液:Fe2++2H++H2O2→Fe3++2H2O()(2013·上海,19C)(6)向Fe(OH)2中加入足量稀HNO3:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O ()(2013·四川理綜,9B)(7)Fe(OH)3溶于氫碘酸:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O ()(2013·廣東,12B)高考題組二鐵的冶煉腐蝕及綜合應(yīng)用2.(2013·上海,8)高爐煉鐵過程中既被氧化又被還原的元素是 ()A.鐵 B.氮 C.氧 D.碳3.鐵是用途最廣的金屬材料之一。為探究鐵的化學(xué)性質(zhì),某同學(xué)將盛有生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如圖所示)。數(shù)天后,他觀察到的現(xiàn)象是 ()A.鐵屑不生銹,試管內(nèi)液面上升B.鐵屑不生銹,試管內(nèi)液面高度不變C.鐵屑生銹,試管內(nèi)液面上升D.鐵屑生銹,試管內(nèi)液面高度不變4.(2013·安徽理綜,12)右圖是三種稀酸對Fe-Cr合金隨Cr含量變化的腐蝕性實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列有關(guān)說法正確的是 ()A.稀硝酸對Fe-Cr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱B.稀硝酸和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe+6HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2OC.Cr含量大于13%時(shí),因?yàn)槿N酸中硫酸的氫離子濃度最大,所以對Fe-Cr合金的腐蝕性最強(qiáng)D.隨著Cr含量增加,稀硝酸對Fe-Cr合金的腐蝕性減弱5.(2013·臺(tái)灣,23)已知鐵銹的化學(xué)式為Fe(OH)3。在常溫常壓下,鐵生銹除了需要氧,還必須有下列哪一種物質(zhì)的存在 ()A.水 B.鹽 C.氮 D.氧 E.臭氧6.(2013·北京理綜,26)以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下(部分操作和條件略);Ⅰ.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO4·7H2O。Ⅱ.將FeSO4·7H2O配制成溶液。Ⅲ.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合,得到FeCO3的濁液。Ⅳ.將濁液過濾,用90℃熱水洗滌沉淀,干燥后得到FeCOⅤ.煅燒FeCO3,得到Fe2O3固體。已知:NH4HCO3在熱水中分解。(1)Ⅰ中,加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。(2)Ⅱ中,需加一定量硫酸。運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡述硫酸的作用:________________________________________________________________________。Ⅲ中,生成FeCO3的離子方程式是________________________________________________________________________。若FeCO3濁液長時(shí)間暴露在空氣中,會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色,該變化的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(4)Ⅳ中,通過檢驗(yàn)SOeq\o\al(2-,4)來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗(yàn)SOeq\o\al(2-,4)操作是________________________________________________________________________。(5)已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4FeCO3+O2高溫,2Fe2O3+4CO2,現(xiàn)煅燒464.0kg的FeCO3,得到316.8kg產(chǎn)品,若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO,則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量是__________kg。(摩爾質(zhì)量/g·mol-1:FeCO3116Fe2O3160高考題組三金屬活動(dòng)性、金屬的制備方法7.(2013·山東理綜,12)Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素,下列說法正確的是 ()A.三者對應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物B.三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物C.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí)陰極上依次析出Cu、Fe、Al8.(2013·上海春季,17)金屬的使用是人類拓展自身能力的標(biāo)志之一。人類利用幾種常用金屬的先后順序依次為:金、銅、鐵、鋁,之所以有先后,主要取決于 ()A.金屬在地殼中的含量多少B.金屬的熔、沸點(diǎn)高低C.金屬的活潑性強(qiáng)弱D.金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱9.判斷下列說法是否正確,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×”(1)電解熔融氯化鎂制取金屬鎂 ()(2013·上海,8A)(2)電解飽和氯化鎂溶液,可制得金屬鎂 ()(2013·上海,5D)(3)用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,則負(fù)極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+ ()(2013·浙江理綜,10D改編)(4)常溫下Na與足量O2反應(yīng)生成Na2O,隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快()(2013·北京理綜,10C)(5)用金屬鈉可區(qū)分乙醇和乙醚 ()(2013·大綱全國卷,7A)高考題組四銅、銅合金及其化合物10.(2013·北京理綜,11)自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,向地下深層滲透,遇到難溶的ZnS或PbS,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析正確的是 ()A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度B.原生銅的硫化物具有還原性,而銅藍(lán)沒有還原性C.CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2++S2-=CuS↓D.整個(gè)過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)11.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是()A.錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高B.在自然環(huán)境中,錫青銅中的錫可對銅起保護(hù)作用C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程,但不是化學(xué)反應(yīng)過程12.(2013·課標(biāo)全國卷,26)物質(zhì)A~G有下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物、生成物沒有列出)。其中A為某金屬礦的主要成分,經(jīng)過一系列反應(yīng)可得到B和C。單質(zhì)C可與E的濃溶液發(fā)生反應(yīng),G為磚紅色沉淀。請回答下列問題:(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:B________、E__________、G________;(2)利用電解可提純C物質(zhì),在該電解反應(yīng)中陽極物質(zhì)是________,陰極物質(zhì)是________,電解質(zhì)溶液是________;(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。抓準(zhǔn)有效信息是物質(zhì)推斷的法寶回答下列問題:組成單質(zhì)Y的元素在周期表中的位置是________________________________________________________________________;M中存在的化學(xué)鍵類型為____________;R的化學(xué)式是________________。(2)一定條件下,Z與H2反應(yīng)生成ZH4。ZH4的電子式為______________。(3)已知A與1molAl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為X時(shí)(所有物質(zhì)均為固體),放出akJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。寫出A和D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。向含4molD的稀溶液中,逐漸加入X粉末至過量。假設(shè)生成的氣體只有一種,請?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出n(X2+)隨n(X)變化的示意圖,并標(biāo)出n(X2+)的最大值。
課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練教材習(xí)題回扣1.將鐵屑溶于過量的稀鹽酸后,再加入下列物質(zhì),會(huì)有Fe3+生成的是 ()A.硫酸 B.氯水 C.硫酸鋅 D.氯化銅2.下列反應(yīng)中,通過置換反應(yīng)得到鐵的是 ()A.銅浸入氯化鐵溶液中B.一氧化碳通過熾熱的氧化鐵C.鋁和Fe2O3混合物加熱至高溫D.銅浸入氯化亞鐵溶液中3.向盛有氯化鐵溶液的燒杯中加入過量銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,溶液中大量存在的金屬離子是()A.Fe3+、Fe2+ B.Fe2+、Cu2+C.Cu2+、Fe3+ D.Cu+、Cu2+4.已知:Cu2O+H2SO4=CuSO4+H2O+Cu,下列關(guān)于驗(yàn)證某氧化銅中含有氧化亞銅的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象均正確的是 ()A.取少量樣品于試管中加入足量稀硫酸溶解,若溶液呈藍(lán)色,證明含有氧化亞銅B.取少量樣品于試管中,加入足量稀硫酸,充分反應(yīng)后,有紅色固體生成,證明含有氧化亞銅C.取少量樣品于試管中,加入足量硝酸,若溶液呈藍(lán)色,證明含有氧化亞銅D.取少量樣品于試管中,加入足量硝酸,充分反應(yīng)后,有紅色固體生成證明含有氧化亞銅能力提升訓(xùn)練一、單項(xiàng)選擇題1.我國古代“藥金”的冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按一定的比例混合后加熱至800℃,即可煉出閃爍著金子般光澤的“藥金”()A.“藥金”實(shí)質(zhì)上是銅鋅合金B(yǎng).冶煉爐中爐甘石直接被碳還原為鋅C.用王水或硝酸均可區(qū)別黃金和“藥金”D.用火焰灼燒法可以區(qū)別黃金和“藥金”2.下列中學(xué)常見實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是 ()A.過量的鐵投入到一定量的稀硝酸中,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液顯血紅色B.制備氫氧化亞鐵時(shí),向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液,邊加邊攪拌,即可制得白色的氫氧化亞鐵C.檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分,向紅磚粉末中加入鹽酸,充分反應(yīng)后取上層清液于試管中,滴加KSCN溶液2~3滴即可D.向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應(yīng)后,將混合液體倒入蒸發(fā)皿中加熱煮沸一會(huì),然后冷卻、過濾,濾紙上的物體為“藍(lán)色固體”3.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五種溶液,用一種試劑就可把它們鑒別開來,這種試劑是 ()A.鹽酸 B.燒堿溶液C.氨水 D.KSCN溶液二、不定項(xiàng)選擇題4.某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下方法對X鹽進(jìn)行鑒定:由此分析,下列結(jié)論中正確的是 ()A.X中一定有Fe3+ B.Z中一定有Fe3+C.Y為AgI沉淀 D.X一定為FeBr2溶液5.(2013·南京調(diào)研)向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol鐵粉,充分?jǐn)嚢韬螅現(xiàn)e溶解,溶液中不存在Fe3+,同時(shí)析出0.1molAg。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是 ()A.氧化性:Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+B.Fe3+的氧化性大于Cu2+C.溶液中Cu2+與Fe2+的物質(zhì)的量之比為1∶1D.1molFe可還原2molFe3+6.下列有關(guān)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(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉,然后過濾D.Fe3+與KSCN產(chǎn)生血紅色絡(luò)合物7.下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是 ()A.在高溫條件下,用H2還原MgO制備單質(zhì)MgB.在通電條件下,電解熔融Al2O3制備單質(zhì)AlC.在通電條件下,電解飽和食鹽水制備單質(zhì)NaD.加強(qiáng)熱,使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu三、非選擇題8.FeCl3可通過多種途徑轉(zhuǎn)化成FeCl2。(1)在FeCl3溶液中加入適量氫碘酸,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。(2)工業(yè)上常將無水FeCl3在氮?dú)庾鞅Wo(hù)氣下加熱至300~350℃,通入干燥H2而制得FeCl2________________________________________________________________________。(3)工業(yè)上另一種制備FeCl2的方法是:將無水的FeCl3與適量氯苯(C6H5Cl),在130℃持續(xù)加熱約3小時(shí),2FeCl3+C6H5Cleq\o(→,\s\up7(130℃))2FeCl2+C6H4Cl2+HCl根據(jù)有機(jī)反應(yīng)規(guī)律,該反應(yīng)中氯苯發(fā)生的是__________(填有機(jī)反應(yīng)類型)。(4)根據(jù)上述三個(gè)反應(yīng),下列有關(guān)說法正確的是________(填序號)。①反應(yīng)(1)中,氫碘酸既表現(xiàn)了酸性,又表現(xiàn)了還原性②反應(yīng)(3)中,HCl為氧化產(chǎn)物③上述三個(gè)反應(yīng)中,F(xiàn)eCl2均為還原產(chǎn)物請另寫一個(gè)FeCl3轉(zhuǎn)化成FeCl2的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。9.(2013·海南,13)A~G各物質(zhì)間的關(guān)系如下圖,其中B、D為氣態(tài)單質(zhì)。eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(MnO2),\s\do5(①))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(點(diǎn)燃))eq\x(E)eq\o(→,\s\up7(C))eq\x(F和G的混合溶液)eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(MnO2),\s\do5(②△))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(Fe,△))eq\x(G)請回答下列問題:(1)物質(zhì)C和E的名稱分別為__________、________________________________________________________________________??蛇x用不同的A進(jìn)行反應(yīng)①,若能在常溫下進(jìn)行,其化學(xué)方程式為________________________________________________________________________;若只能在加熱情況下進(jìn)行,則反應(yīng)物A應(yīng)為________________________________________________________________________。(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(4)新配制的F溶液應(yīng)加入____________以防止其轉(zhuǎn)化為G。檢驗(yàn)G溶液中陽離子的常用試劑是__________,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為________________________________________________________________________。10.現(xiàn)有濃度分別為1mol·L-1的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100mL,加入一定量的鐵粉,按下列情況填空。(1)充分反應(yīng)后,如果溶液中還有一定量的Cu2+,則溶液中一定含有的金屬離子還有________________,該離子在溶液中的物質(zhì)的量范圍為________________________________________________________________________,可能含有的金屬或金屬離子為____________。(2)反應(yīng)完畢后,鐵粉有剩余,溶液中一定含有的金屬離子為____________,為______mol,一定沒有的金屬離子為______________。11.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質(zhì)組成的混合粉末,取樣品進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(部分產(chǎn)物略去):(1)取少量溶液X,加入過量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上層清液,通入CO2,無明顯變化,說明樣品中不含有的物質(zhì)是(填寫化學(xué)式)__________。(2)Z為一種或兩種氣體:①若Z只為一種氣體,試劑a為飽和NaHCO3溶液,則反應(yīng)I中能同時(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________;②若Z為兩種氣體的混合物,試劑a為適量水,則Z中兩種氣體的化學(xué)式是__________。(3)向Y中通入過量氯氣,并不斷攪拌,充分反應(yīng)后,溶液中的陽離子是(填寫離子符號)_______________________________________________________________________。(4)取Y中的溶液,調(diào)pH約為7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈藍(lán)色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2molI-時(shí),共轉(zhuǎn)移3mol電子,該反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)另取原樣品,加入足量稀硫酸充分反應(yīng)。若溶液中一定不會(huì)產(chǎn)生Y中的紅色固體,則原樣品中所有可能存在的物質(zhì)組合是(各組合中的物質(zhì)用化學(xué)式表示)__________________。12.富馬酸亞鐵(分子式為C4H2O4Fe,結(jié)構(gòu)簡式為)是一種限量使用的鐵強(qiáng)化劑。(1)下圖為實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制取富馬酸亞鐵的流程圖:根據(jù)題意,請你寫出富馬酸的結(jié)構(gòu)簡式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②綠礬(FeSO4·7H2O)在保存過程中形成的雜質(zhì)主要有____________________(填化學(xué)式)。③操作Y包括____________、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等。④判斷操作Y中“洗滌”富馬酸亞鐵產(chǎn)品表明已洗凈的實(shí)驗(yàn)方法是________________________________________________________________________。(2)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,證明所得富馬酸亞鐵產(chǎn)品屬于亞鐵鹽(可供選用的試劑有KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、稀硫酸。已知SCN-能被MnOeq\o\al(-,4)氧化)。填寫下表相應(yīng)空格:步驟實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象①取富馬酸亞鐵產(chǎn)品1.5g,加入稀硫酸25mL,用水稀釋至50②③④13.已知某混合金屬粉末中,除鋁外還含有鐵、銅中的一種或兩種,所含金屬的量都在5%以上。請?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)探究該混合金屬粉末中鐵、銅元素的存在。僅限選擇的儀器和試劑:燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙;1mol·L-1硫酸、2mol·L-1硝酸、2mol·L-1NaOH溶液、20%KSCN溶液。完成以下實(shí)驗(yàn)探究過程:(1)提出假設(shè)假設(shè)1:該混合金屬粉末中除鋁外還含有________元素;假設(shè)2:該混合金屬粉末中除鋁外還含有________元素;假設(shè)3:該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案基于假設(shè)3,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案(不需在答題卡上作答)(3)實(shí)驗(yàn)過程根據(jù)(2)的實(shí)驗(yàn)方案,敘述實(shí)驗(yàn)操作,預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。編號實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論①②③④
答案基礎(chǔ)再現(xiàn)·深度思考考點(diǎn)一1.銀白磁鐵2.(1)①3Fe+2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4②2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3③Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS(2)④3Fe+4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4+4H2↑(3)⑤Fe+2H+=Fe2++H2↑⑥Fe+4H++NOeq\o\al(-,3)=Fe3++NO↑+2H2O考點(diǎn)二1.(從左至右,從上至下)鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體+2+3+2、+32.Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓灰綠4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3考點(diǎn)五1.(1)紫紅熱電(2)①2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3綠色②2Cu+O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO黑色Cu+Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CuCl22Cu+Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2SCu+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl22.(從左至右,從上至下)黑色磚紅色CuO+2H+=Cu2++H2OCuO+H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu+H2OCu2O+H2eq\o(=,\s\up7(△))2Cu+H2O4CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu2O+O2↑3.(1)藍(lán)不(2)弱堿酸考點(diǎn)六1.化合態(tài)磁鐵礦赤鐵礦黃銅礦孔雀石游離態(tài)2.(1)鐵礦石焦炭空氣石灰石(2)煉鐵高爐(4)焦炭CO2CO2焦炭COCOC+O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2C+CO2eq\o(=,\s\up7(△))2CO3CO+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(△))2Fe+3CO23.高溫冶煉黃銅礦CuFeS299.5%~99.7%Ag、Au、Fe、Zn電解精煉99.95%~99.98%深度思考1.(1)Fe→Fe2+:鐵與氧化性比較弱的非金屬單質(zhì)(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(yīng),都可實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。如:Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS,2H++Fe=Fe2++H2↑,Cu2++Fe=Fe2++Cu。(2)Fe→Fe3+:鐵與強(qiáng)氧化劑(如Cl2、HNO3、濃硫酸)在一定條件下反應(yīng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。例如:2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3,F(xiàn)e+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,2Fe+6H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。2.(1)①(2)④(3)③3.(1)提供水蒸氣提供水蒸氣(2)在溶液中Fe3+被未反應(yīng)的鐵粉完全還原為Fe2+4.FeO+2H+=Fe2++H2O3FeO+10H++NOeq\o\al(-,3)=3Fe3++NO↑+5H2O5.C6.2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++6H2O+I(xiàn)27.Fe2+→Fe3+,亞鐵鹽遇到強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、O2、HNO3、H2O2等)都會(huì)被氧化為鐵鹽。(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(2)2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-(3)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(4)3Fe2++4H++NOeq\o\al(-,3)=3Fe3++2H2O+NO↑(5)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O8.Fe3+→Fe2+(1)2Fe3++S2-=2Fe2++S↓;2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓(2)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO2-4(3)2Fe3++Fe=3Fe2+;Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+(4)2Fe3++2I-=2Fe2++I(xiàn)29.(1)加過量鐵粉過濾(2)加氯水或H2O2(3)加過量鐵粉過濾(4)加過量強(qiáng)堿溶液過濾(5)加過量強(qiáng)堿溶液過濾10.C11.方案(1)產(chǎn)生污染性氣體,且消耗硫酸較多。方案(2):消耗能量較多,且步驟復(fù)雜。方案(3):不產(chǎn)生污染性氣體,原料利用率高,節(jié)約能源。因而方案(3)更經(jīng)濟(jì)合理。12.(1)a、b(2)耗酸少;無污染性氣體SO2產(chǎn)生(3)D13.(1)鋁的金屬活動(dòng)性比鐵、銅強(qiáng),難于冶煉,古代人們的技術(shù)條件達(dá)不到,不能冶煉鋁,故鋁的發(fā)現(xiàn)和大量使用比鐵、銅晚得多。(2)2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))2Na+Cl2↑電解法2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))4Al+3O2↑電解法MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg+Cl2↑電解法2CuO+Ceq\o(=,\s\up7(△))2Cu+CO2或CuO+H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu+H2O熱還原法CuSO4+Fe=Cu+FeSO4濕法煉銅2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag+O2↑熱分解法規(guī)律方法·解題指導(dǎo)【例1】(1)試管(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄胯F及其化合物的氧化性和還原性實(shí)驗(yàn)記錄:①Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+②Fe2+具有氧化性③鐵粉逐漸溶解,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色④在FeCl3溶液中加入銅片聯(lián)想發(fā)散:①取適量待測液于試管中,滴加少量KSCN溶液,無血紅色出現(xiàn),向混合液中滴入少量氯水,溶液變?yōu)檠t色,則證明有Fe2+(或其他合理答案)②Fe2O3在FeCl2溶液中存在平衡FeCl2+2H2OFe(OH)2+2HCl,加熱時(shí),HCl揮發(fā),平衡右移,生成的氫氧化亞鐵很快被氧化成氫氧
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