[推荐学习]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第2课时学案苏
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专题3从矿物到基础材料——第二单元铁铜的获取及应用3 1.金属的腐蚀是指,发生化学反应被侵蚀损耗的过程,在金属腐蚀的过程中金属电子而被。
金属的腐蚀有和两大类。
金属腐蚀的实质是。
2.金属跟周围的物质接触而引起的腐蚀叫。
如、。
3.钢铁不是纯净的铁。
通常含有少量的等杂质。
在的空气中,钢铁的表面形成了一层溶液的薄膜,金属接触电解质溶液后,较活泼的铁而被氧化成,溶液中的则在碳上被还原成。
Fe2+ (或Fe(OH)2)被空气氧化成(或),随着溶液pH 值的增大,溶液中的与结合生成,最后生成。
把上述情况下钢铁发生的腐蚀称为。
整个过程中的化学方程式为:。
4.钢铁的防护主要有三种方法:、和。
在钢铁表面镶嵌比铁的金属如锌,也能起到防止钢铁腐蚀的作用。
其原理是利用锌的性比铁强,更失去电子而被腐蚀,从而使钢铁得到保护。
一.选择题1.下列现象与电化学腐蚀无关的是()A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C.铁制器件配有铜制配件,在接触处容易生锈D. 银制奖牌(纯银制成)久置后表面变暗2.下列方法不能用于进行金属防腐处理的是()A.油漆 B.铝热反应C。
电镀D。
制成合金3.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下,被腐蚀速度最慢的是()A在含铁元素较多的酸性土壤中B在潮湿疏松透气的土壤中C在干燥致密不透气的土壤中D在含有碳粒较多,潮湿透气的土壤中4.下列事实不能用电化学腐蚀知识解释的是()A轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌快B铝片不用特殊方法保存C纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量硫酸铜溶液后反应速率加快D 镀锌铁比镀锡铁更耐用5.为了保护地下钢管不受腐蚀可采用的方法是 ( )A 将它与直流电源负极相连B 将它与直流电源正极相连C 将它与铜板相连D 将它与锌板相连6.电子工业中常用FeCl 3溶液腐蚀印刷电路板,欲从腐蚀后的废液中回收Cu 及制取纯净的FeCl 3溶液,需要下列试剂:①蒸馏水、②铁粉、③浓H 2SO 4、④浓盐酸、⑤烧碱、⑥浓氨水、⑦Cl 2中的 ( )A .①②④⑦B .①③④⑥C .②④⑥⑦D .①④⑥⑦ 7.根据Fe +Cu 2+=Fe 2++Cu 、2FeCl 3+Cu =2FeCl 2+CuCl 2两个反应,判断Fe 3+、Fe 2+、Cu 2+的氧化性顺序为( ) A .Cu 2+>Fe 2+>Fe 3+ B .Fe 3+>Fe 2+>Cu 2+C .Fe 3+>Cu 2+>Fe 2+D .Fe 2+>Fe 3+>Cu 2+8.在高温下,用一氧化碳还原m g 氧化铁,得到n g 铁,已知氧的相对原子量为16,则铁的相对原子量为 ( ) A .n 3)n m (2- B .n 8n m - C .)n m (24n - D .n m n 24-9.将1.12克铁粉加入2摩/升氯化铁溶液25毫升中,充分的反应后,其结果是( )A . 铁有剩余B .往溶液中滴入无色KSCN 溶液,显红色C .Fe 2+与Fe 3+物质的量之比为6 :1D .氧化产物与还原产物的物质的量之比为2 :510.有一铁的氧化物样品,用5 mol ·L -1盐酸140 mL 恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下0.56 L 氯气,亚铁离子全部变成Fe 3+,则该氧化物可能的化学式为( )A .Fe 2O 3B .Fe 3O 4C .Fe 4O 6D .Fe 5O 7二.填空题11.如图所示,大试管中是螺旋状的光亮的铁丝,把试管倒插在水中,放置 约一周时间,观察到铁丝表面有 生成,试管内水面将 ,产生以上现象的原因是 。
第2课时铁、铜及其化合物的应用[基础巩固]1.下列物质的性质和用途错误的是( )A.氧化铁是一种红棕色粉末,常用于制油漆和涂料B.氧化铝是一种耐火材料,常用于制造耐火坩埚和耐火砖C.氧化铜呈红色,可作为制造陶瓷的红色颜料D.明矾可作净水剂解析:选C。
CuO是黑色的。
2.把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是( )A.稀硫酸B.CuSO4溶液C.Fe2(SO4)3溶液D.AgNO3溶液解析:选C。
铁与稀硫酸反应有氢气生成,溶液质量增加;铁与CuSO4溶液反应置换出铜,与AgNO3溶液反应置换出银,都使溶液质量减轻;铁溶于Fe2(SO4)3溶液中,溶液质量增重,且无气体放出。
3.制印刷电路时常用FeCl3溶液作“腐蚀液”,该反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。
向FeCl3溶液中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )A.烧杯中有铜,无铁B.烧杯中有铁,无铜C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无解析:选B。
Fe3+首先将Fe氧化,其次再氧化Cu,所以不会出现有铁无铜的现象。
4.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制氯水后,混合液变成血红色,则下列结论中错误的是( )A.该溶液中一定含有SCN-B.氧化性:Fe3+>Cl2C.Fe2+与SCN-不能形成血红色物质D.Fe2+被氯水氧化为Fe3+解析:选B。
氯水将Fe2+氧化成Fe3+,溶液变为血红色,说明①原溶液中含有SCN-,②氧化性:Cl2>Fe3+,③Fe2+与SCN-不能形成血红色物质。
5.下列离子在溶液中能大量共存的是( )A.Fe3+、NH+4、SCN-、Cl-B.Na+、H+、NO-3、SO2-4C.Fe2+、H+、Na+、NO-3D.Fe3+、I-、Cl-、SO2-4解析:选B。
A中Fe3+与SCN-可发生反应,不能大量共存;C中Fe2+在H+、NO-3作用下被氧化生成Fe3+,不能大量共存;D中Fe3+可与I-发生氧化还原反应而不能大量共存。
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+、Fe3+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: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)C +1u ――→S Cu ――→Ag +、Fe 3+、HNO 3、浓H 2SO 4C +2u提醒 (1)Fe 和Cl 2反应生成FeCl 3、Fe 和S 反应生成FeS ,反应产物与Fe 和Cl 2(或S)的用量无关。
Cu 和Cl 2反应生成CuCl 2,Cu 和S 反应生成Cu 2S ,反应产物与Cu 和Cl 2(或S)的用量也无关。
(2)Fe 与水蒸气反应:3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,Cu 在潮湿空气中形成“铜绿”的反应:2Cu +O 2+CO 2+H 2O===Cu 2(OH)2CO 3。
【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Cl 2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Fe 2O 3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Fe 2+;C 项,在溶液中Fe 3+被Cu 2+氧化为Fe 2+;D 项,首先Fe 与盐酸反应生成FeCl 2、Fe 2O 3与盐酸反应生成FeCl 3,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FeCl 3全部还原为FeCl 2。
二、铁、铜重要化合物的性质及应用1.根据价态铁的氧化物有三种,分别是FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4。
第2课时铁、铜及其化合物的应用1.下列溶液加入适量 KSCN溶液后,变成血红色的是( )A.AlCl3溶液B.FeCl3溶液C.NaCl溶液D.Cu(NO3)2溶液解析:选B。
Fe3+与SCN-生成血红色溶液。
2.A、B、C 3种溶液中各含Fe3+、Cu2+、Ag+中的一种,向A溶液中加适量铁粉,有红色物质析出;再加C溶液,红色物质溶解,但无物质析出,则A、B、C中依次含有( ) A.Ag+、Fe3+、Cu2+B.Fe3+、Cu2+、Ag+C.Cu2+、Ag+、Fe3+D.Cu2+、Fe3+、Ag+解析:选C。
向A溶液中加适量铁粉,有红色物质析出,该红色物质应该为铜,则A溶液中含有Cu2+;再加C溶液铜溶解且无物质析出,说明C溶液中含有Fe3+;则B溶液中含有Ag+。
3.将Na2O2投入到FeCl2溶液中,可以观察到的现象是( )①生成白色沉淀②生成红褐色沉淀③有无色气体产生A.①②B.①③C.②③ D.①②③解析:选C。
Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,同时将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与OH-反应生成红褐色沉淀。
4.制取Fe(OH)2并使之能久存,可采取的操作有:①加入一些植物油;②溶解硫酸亚铁配成溶液;③把蒸馏水加热煮沸并密封冷却;④加入少量铁屑;⑤加入少量四氯化碳;⑥向硫酸亚铁溶液中滴入足量氨水;⑦把盛有氨水的滴管伸入硫酸亚铁溶液中后再挤出氨水。
其中必须进行的操作及正确顺序是( )A.③②⑤⑥④B.③②④①⑦C.③②④⑤⑦D.②④①⑦⑤解析:选B。
要制得Fe(OH)2,应使反应体系处于还原性介质中,故应先把蒸馏水加热煮沸并密封冷却,以赶走水中溶解的氧气;配制的硫酸亚铁溶液中需加入铁粉作还原剂,防止硫酸亚铁被氧化;为防止氧气的溶解,可在水面上加比水轻的植物油;把盛有氨水的滴管伸入硫酸亚铁溶液中再挤出氨水即可制得。
5.已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系,回答下列问题。
(1)写出A、B、C、D、E、F的化学式:A为__________,B为________,C为________,D为________,E为________,F为________。
第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界获取铁和铜1.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Cu2(OH)2CO3,其冶炼方法是( )A.焦炭还原法B.湿法炼铜C.铝热还原法D.电解冶炼法解析:孔雀石受热发生分解反应生成了氧化铜、CO2和H2O,生成的氧化铜被混合物中的焦炭还原而生成了铜。
答案:A2.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CuFeS2B.斑铜矿Cu5FeS4C.辉铜矿Cu2SD.孔雀石CuCO3·Cu(OH)2答案:C3.某磁铁矿石200 t,经分析其中含有铁元素86.9 t。
则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为( )A.50%B.60%C.65%D.70%解析:依据含有铁元素86.9 t可计算含有Fe3O4 120.0 t,则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为60%。
答案:B4.联合国卫生组织经过考察和研究,认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具,并向全世界推广。
其主要原因是( )A.价格便宜,不易生锈B.铁锅含有碳元素C.烹调的食物中留有人体需要的铁元素D.传热慢,保温性能好答案:C5.中国现在已经有足够的钢铁产量,能够满足自身基础设施发展的需求。
下列关于铁矿石的说法不正确的是( )A.铁矿石还原成铁的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2B.自然界中存在少量的游离态的铁C.钢铁是纯净的铁,不含任何杂质D.磁铁矿的主要成分是Fe3O4解析:铁在自然界中以游离态的形式存在于陨铁中。
钢铁是含碳量为0.03%~2%的铁合金。
答案:C6.下列说法中正确的是( )A.高炉炼铁用于还原氧化铁的还原剂是焦炭B.炼铁时,加入石灰石的作用是促进氧化铁的还原C.用于电气工业的铜是由黄铜矿冶炼后再经电解精炼而得到的D.工业上用氢气或一氧化碳还原氧化铜而获取铜解析:高炉炼铁生产中用于还原氧化铁的还原剂是焦炭与氧气反应生成的一氧化碳;石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅;电气工业用的铜的纯度很高,工业上由黄铜矿冶炼得到粗铜,再经电解精炼可使纯度达到电气工业上的要求。
第二课时 铁、铜及其化合物的应用——————————————————————————————————————[课标要求]1.认识铁、铜的物理性质和化学性质。
2.掌握铁、铜化合物的重要性质。
3.掌握Fe 2+、Fe 3+的检验方法及Fe 2+与Fe 3+的相互转化。
1.Fe 的物理特性:能被磁铁吸引;Cu 的物理特性:颜色为紫红色。
2.铁在一定条件下可与某些非金属单质(O 2、Cl 2等)、酸、盐溶液等发生反应, 是一种还原性较强的金属。
3.Fe 3+的溶液遇KSCN 溶液变成血红色,Fe 2+遇KSCN 不显红色,加入氯水后 显血红色。
4.Fe 2+和Fe 3+相互转化:Fe2+氧化剂Cl 2、Br 2、H 2O 2、KMnO 4等还原剂Fe 、Cu 、I 等Fe 3+。
5.在溶液中,Fe 3+呈棕黄色、Fe 2+呈浅绿色、Fe(SCN)3呈血红色、Cu 2+呈蓝色。
铁、铜的性质 Fe 3+、Fe +2的检验1.铁的性质 (1)物理性质①与非金属的反应:与O 2反应 3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4(火星四射,生成黑色固体); 与Cl 2反应2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3(剧烈燃烧,生成红棕色烟)。
②与酸反应,与盐酸反应的离子方程式为Fe +2H +===Fe 2++H 2↑;常温下,Fe遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。
③与盐溶液反应,与CuSO4溶液反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
2.铜的性质(1)物理性质颜色:紫红色;导电性、导热性和延展性:良好。
(2)化学性质①与非金属反应:与O2反应:2Cu+O2高温,2CuO;与Cl2反应:Cu+Cl2点燃,CuCl2。
(剧烈燃烧,生成棕黄色烟)②与盐溶液反应:与AgNO3溶液反应的离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
3.Fe3+、Fe2+的检验(1)检验方法(2)Fe3+与KSCN反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。
第二课时 铁、铜及其化合物的应用教学过程[引言]:大家好,在上一节课中,我们已经了解了从自然界获取铁和铜的方法,也一起学习了铁和铜的物理性质。
在上新课之前,我想和大家一起来复习一下以前学过的一些知识。
首先,请同学们完成几个化学反应方程式。
请一位同学上来写。
[板书]:Fe+HCl Fe+CuSO 4[学生活动]:写化学反应方程式。
[演示实验]:铁粉被磁铁吸引[教师讲述]:铁粉被吸起来了后面还跟着一串铁粉,说明什么? [学生回答]:铁还容易被磁化 [板书]:铁和铜的物理性质[教师提问]:铁和铜有什么化学性质呢?[交流与讨论]:请同学们讨论并完成书本P72页“交流与讨论”。
[教师活动]:巡视并改正错误。
并请学生汇报讨论结果。
[教师小结]:氧气、氯气等氧化性强的氧化剂能把铁直接氧化到+3价;而氢离子、铜离子、银离子等氧化性较弱的氧化剂只能把铁氧化到+2价,在反应中铁单质表现出的是还原性。
[板书]:[设疑]:Fe 2+与Fe 3+能否相互转化呢? [学生回答]:能[教师提问]:要把Fe 2+变成Fe 3+,需要加哪类物质? [学生回答]:化合价升高被氧化,要加氧化剂 [教师提问]:那具体哪种可以,有谁知道吗?[学生回答]:Cl 2 、O 2应该可以,因为Cl 2 、O 2氧化性强能把铁单质直接氧化到+3价,应该也能将Fe 2+氧化为Fe 3+[教师讲述]:好,我们来试试。
做实验之前我们先来了解一下Fe 2+与Fe 3+区别方法,含Fe 3+溶液中加入KSCN 溶液能看到溶液变血红色,而Fe 3+加入KSCN 溶液不变色。
[指导学生实验]: Fe 3+的检验[教师讲述]:知道了如何检验Fe 3+以后,你们桌上有新制氯水,你们能否设计实验验证Cl 2能否使Fe 2+变成Fe 3+呢?[学生回答]:在溶液中加氯水,在加KSCN 溶液,如果变红说明有Fe 3+。
[提出问题]:这个方案严密吗?[学生回答]:不严密,假如Cl 2不能把Fe 2+氧化为Fe 3+,而原溶液中原来就有Fe 3+,则加KSCN 溶液,也会变红色。
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+、Fe3+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: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)C +1u ――→S Cu ――→Ag +、Fe 3+、HNO 3、浓H 2SO 4C +2u提醒 (1)Fe 和Cl 2反应生成FeCl 3、Fe 和S 反应生成FeS ,反应产物与Fe 和Cl 2(或S)的用量无关。
Cu 和Cl 2反应生成CuCl 2,Cu 和S 反应生成Cu 2S ,反应产物与Cu 和Cl 2(或S)的用量也无关。
(2)Fe 与水蒸气反应:3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,Cu 在潮湿空气中形成“铜绿”的反应:2Cu +O 2+CO 2+H 2O===Cu 2(OH)2CO 3。
【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Cl 2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Fe 2O 3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Fe 2+;C 项,在溶液中Fe 3+被Cu 2+氧化为Fe 2+;D 项,首先Fe 与盐酸反应生成FeCl 2、Fe 2O 3与盐酸反应生成FeCl 3,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FeCl 3全部还原为FeCl 2。
二、铁、铜重要化合物的性质及应用1.根据价态铁的氧化物有三种,分别是FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4。
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Fe 2O 3与Al 反应的化学方程式是Fe 2O 3+2Al=====高温2Fe +Al 2O 3,Fe 2O 3与CO 反应的化学方程式是Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2。
2.足量的铁粉与盐酸反应的离子方程式是Fe +2H +===Fe 2++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 2=====点燃2FeCl 3,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Fe 3++3SCN -===Fe(SCN)3,2Fe 3++Fe===3Fe 2+;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2Fe 2++Cl 2===2Fe 3++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Fe 2++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Fe 3++3OH -===Fe(OH)3↓。
6.将FeCl 3溶液滴到印刷电路板上,反应的离子方程式为2Fe 3++Cu===2Fe 2++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)Fe 2O 3用作颜料,FeCl 3、Fe 2(SO 4)3用作净水剂,Fe 3O 4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.Fe 2+、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Fe 2+,被强氧化剂(Cl 2、Br 2、O 2、HNO 3等)氧化成Fe 3+。
(2)Fe 2+既有氧化性又有还原性。
可被强氧化剂[Cl 2、O 2、Br 2、H 2O 2、HNO 3、浓H 2SO 4、KMnO 4(H+)等]氧化为Fe 3+;可被还原剂(Al 、Zn 、CO 、C 等)还原为Fe 。
(3)Fe 3+只具有氧化性,可被还原剂(Fe 、Cu 等)还原为Fe 2+,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+、Fe3+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+、Fe3+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、FeCl3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_____________________________________________。
(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)Fe3+、Cu2+(2)Fe2+、Fe3+或Fe2+、Cu(3)Fe、Cu Fe2+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===3FeCl 2 ②Fe+CuCl 2===Cu +FeCl 2 ③Cu+2FeCl 3===2FeCl 2+CuCl 2(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有Fe 3+、Cu 2+,因为它们能发生上述①②反应。
(2)若CuCl 2有剩余,则容器中不可能有Fe ,可能有Fe 2+、Fe 3+或Fe 2+、Cu 。
(3)若FeCl 3和CuCl 2均有剩余,则容器中不可能有Fe 、Cu ,可能有Fe 2+。
1.变价金属反应规律低价态生成物――→弱氧化剂变价金属(Fe 、Cu )――→强氧化剂高价态生成物 2.Fe 2+、Fe 3+的检验方法(1)Fe 2+――→KSCN 溶液不变色――→氯水(或H 2O 2)变血红色(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 2SO 4 C .Fe 2(SO 4)3 D .AgNO 3答案 C解析 Fe +Fe 2(SO 4)3===3FeSO 4,铁片质量减轻,Fe 分别与H 2SO 4、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FeCl 3溶液中 Fe 3++3OH -===Fe(OH)3↓ B .氧化铁与盐酸反应 Fe 2O 3+6H +===2Fe 3++3H 2O C .向FeCl 3溶液中加入铁粉 Fe +Fe 3+===2Fe 2+D .向氯化亚铁溶液中通入Cl 2 Fe 2++Cl 2===Fe 3++2Cl -答案 B解析 A 项,在书写离子方程式时,弱电解质NH 3·H 2O 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+===3Fe 2+;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2Fe 2++Cl 2===2Fe 3++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 2 C .Fe(OH)3 D .Fe 3O 4答案 B解析 Fe 3O 4与HCl 反应,既有FeCl 3生成,又有FeCl 2生成。
4.某500 mL 溶液中含0.1 mol Fe 2+、0.2 mol Fe 3+,加入0.2 mol 铁粉,待Fe 3+完全被还原后,溶液中Fe 2+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 -1D .1.0 mol·L -1答案 C解析 由反应2Fe 3++Fe===3Fe 2+可知铁粉过量,0.2 mol Fe 3+与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe 2+,故反应后Fe 2+共为0.4 mol ,c (Fe 2+)=0.4 mol 0.5 L =0.8 mol·L -1。