考点12 铁、铜及其重要化合物
- 格式:doc
- 大小:337.00 KB
- 文档页数:7
高中化学【铁、铜及其化合物】基础知识一、铁及其化合物1. 知识网络构建2. 重要反应必练写出下列反应的方程式,是离子反应的写出离子方程式。
①Fe高温下和水蒸气的反应:________________________②Fe2O3和Al在高温下反应:_________________________③Fe2O3和CO的反应:_________________________________④Fe和过量稀HNO3的反应:_____________________________⑤过量铁粉和稀HNO3的反应:____________________________⑥FeCl3溶液和Cu的反应:____________________________⑦FeCl3溶液和KSCN溶液的反应:______________________⑧FeO和稀HNO3的反应:___________________________⑨Fe3O4和稀HCl的反应:_________________________⑩Fe3O4和稀HNO3的反应:___________________________⑪Fe(OH)2和稀HNO3的反应:____________________________⑫Fe(OH)2长时间置于空气中:__________________________⑬FeCl2溶液中通入Cl2:__________________________⑭FeCl2溶液中加入NaClO:__________________________⑮FeCl2溶液中加入等物质的量的Na2O2:______________⑯FeCl2溶液中加入HNO3:_________________⑰FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液:______________________⑱Fe(OH)3与HI的反应:____________________________⑲Fe2(SO4)3溶液中通入SO2气体:_____________________⑳FeCl3溶液中通入H2S气体:_____________________○21FeI2和少量Cl2反应:_______________________○22FeI2和过量Cl2反应:______________________3. 实验现象强化记忆①铁丝在氧气中燃烧的现象___________________。
常见金属元素及其化合物金属元素是指具有金属性质的化学元素,常见金属元素包括铁、铜、铝、锌、镁、钙、锡等。
这些金属元素具有良好的导电性、导热性、延展性、韧性等特点,被广泛应用于工业、建筑、电子、汽车等领域。
以下将对常见金属元素及其化合物进行介绍。
铁是最常见的金属元素之一,它在地壳中含量很丰富。
铁具有良好的韧性和可塑性,广泛应用于钢铁制造、建筑、机械加工、电子设备等领域。
铁的化合物有很多,常见的有氧化铁(Fe2O3)和硫化铁(FeS2)等。
氧化铁是一种重要的无机颜料,用于制造红、橙、黄等颜色的油漆、颜料和陶瓷;硫化铁常用于制造火柴的火头。
铜是另一种常见的金属元素,具有良好的导电性和导热性。
铜广泛应用于电子设备、电线、管道等领域。
铜的化合物有氧化铜(CuO)、硫化铜(CuS)等。
氧化铜常用作无机颜料、催化剂和电池材料;硫化铜可用于制备农药和矿石浮选剂。
铝是一种轻质金属元素,密度低、延展性好。
铝广泛用于飞机、汽车、建筑等领域。
铝的主要化合物有氧化铝(Al2O3)和硫化铝(Al2S3)等。
氧化铝是一种重要的工业原料,广泛用于制造陶瓷、搪瓷、耐火材料等;硫化铝用于制备染料和催化剂。
锌是一种重要的工业金属,具有抗腐蚀性好、导电性能优良等特点。
锌广泛应用于电镀、电池制造、建筑材料等领域。
锌的主要化合物有氧化锌(ZnO)和硫化锌(ZnS)等。
氧化锌常用于生产橡胶、涂料、油漆、化妆品等;硫化锌是一种重要的矿石,在锌冶炼过程中起着重要的作用。
镁是一种轻质金属元素,密度低、质轻。
镁广泛应用于轻金属合金、烟火制造、航空航天等领域。
镁的主要化合物有氧化镁(MgO)和硫化镁(MgS)等。
氧化镁是一种重要的耐火材料,广泛用于高温炉窑、电解槽等;硫化镁可用于制备染料和防腐剂。
钙是一种重要的金属元素,广泛存在于生物体内。
钙广泛应用于建筑材料、电子材料、钢铁冶炼等领域。
钙的主要化合物有氧化钙(CaO)和氯化钙(CaCl2)等。
氧化钙是一种重要的建筑材料,用于制备水泥、石灰等;氯化钙常用于融雪剂、防止水泥凝固等。
第12讲 铁铜及其化合物一 铁的位置和物理性质1.铁及其化合物间的主线Fe―→⎩⎪⎨⎪⎧FeO Fe 2O 3Fe 3O 4―→⎩⎨⎧Fe OH2Fe OH 3―→⎩⎨⎧FeSO 4·7H 2OFeCl 32.铁及其化合物间的转化关系3.铁元素的变价 (1)单质铁①生成+2价:铁与S 、H +、Cu 2+、I 2等反应生成+2价。
如:Fe +SFeS 、Fe +Cu 2+===Fe 2++Cu 。
①生成+3价:铁与Cl 2、Br 2等反应生成+3价。
如2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3。
①生成+2、+3价:铁与H 2O 、O 2反应生成Fe 3O 4。
3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2。
①铁与HNO 3反应:当Fe 过量生成+2价,3Fe +8H ++2NO -3===3Fe 2++2NO +4H 2O ; 当Fe 不足时生成+3价,Fe +4H ++NO -3===Fe 3++NO +2H 2O 。
(2)铁的化合物:FeO 、Fe 3O 4、Fe 2O 3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe 2+、Fe 3+等。
+2价铁具有还原性,与强氧化性物如HNO 3、Cl 2等发生氧化还原反应: 如:3FeO +10HNO 3===3Fe(NO 3)3+NO +5H 2O 。
+3价铁具有氧化性,与强还原性物质, 如:HI 、Fe 、Cu 、I -、S 2-等发生氧化还原反应,如:Fe 2O 3+6HI===2FeI 2+I 2+3H 2O,2Fe 3++Cu===2Fe 2++Cu 2+。
特别强调:①Fe 与一般酸反应生成Fe 2+,与酸的量无关,但Fe 与稀HNO 3反应时最终铁的价态与铁的量有关。
①铁与硫蒸气反应生成的是FeS 而不是Fe 2S 3;铁与碘蒸气反应生成的是FeI 2而不是FeI 3。
4.铁的氧化物特别强调:①FeO 、Fe 3O 4、Fe 2O 3与硝酸反应时均生成Fe 3+。
高考化学一轮复习测试卷及解析(14):铁、铜及其重要化合物题组一Fe及其化合物1.判断正误(1)向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤,目的是除去MgCl2溶液中少量的FeCl3()(2010·江苏-10B)(2)相同条件下,溶液中Fe3+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次减弱()(2010·江苏-8D)(3)铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO↑+4H2O()(2010·北京理综-10C)(4)用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+()(2010·天津理综-5A)(5)向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸:Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O()(2010·四川理综-9B) 2.(2010·安徽理综,12)下图是三种稀酸对Fe-Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果,下列有关说法正确的是()A.稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是:Fe+6HNO3(稀)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O C.Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强D.随着Cr含量增加,稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱3.(2010·全国理综Ⅰ,8)能正确表示下列反应的离子方程式的是()A.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+===3Fe3++4H2OC.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++NO-3===Fe3++2H2O+NO↑D.将铜屑加入Fe3+溶液中:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+题组二Fe2+、Fe3+的检验及相互转化4.(2010·福建理综,25改编)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。
铁(Fe) 、铜(Cu)及其化合物练习题1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性( )(2)纯铁与O 2反应在表面生成Fe 3O 4薄膜,对内部金属起保护作用( )(3)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸( )(4)Fe 与稀HNO 3、稀H 2SO 4反应均有气泡产生,说明Fe 与两种酸均发生置换反应( )(5)Fe 在足量Cl 2中燃烧生成FeCl 3,在少量Cl 2中燃烧生成FeCl 2( )(6)根据Cl 2、S 与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱( )(7) 1 mol Fe 溶于过量硝酸,电子转移数为2N A ( )(8)常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,说明常温下,铁与浓硫酸不发生化学反应( )(9)将铁屑放入稀HNO 3中,证明Fe 比H 2活泼( )(10)用NaOH 溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅( )(11) Fe 与Cl 2反应生成FeCl 3,推测Fe 与I 2反应生成FeI 3( )(12)下列过程没有发生化学反应:用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装( )(13)如下所示的物质间转化能一步实现:Fe 2O 3――→盐酸FeCl 3(aq)――→蒸发无水FeCl 3( )(14) 3 mol 单质Fe 完全转化为Fe 3O 4,失去8N A 个电子( )(15)铁表面自然形成的氧化层能保护内层不被空气氧化( )(16)使用如图所示装置观察Fe(OH)2的生成( )(17)检验溶液中是否含有Fe 2+,取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN 溶液,观察实验现象( )(18)向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN 溶液,溶液呈红色,则溶液中一定含有Fe 2+( )(19)检验Fe(NO 3)2晶体是否氧化变质的方法是将Fe(NO 3)2样品溶于稀H 2SO 4后,滴加KSCN 溶液,观察溶液是否变红( )(20)向某溶液中滴加KSCN 溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe 2+( )(21) FeCl 3腐蚀Cu 制印刷电路板是由于铁比铜的金属性强( )(22) Fe 2+与H 2O 2在酸性溶液中的反应:2Fe 2++H 2O 2+2H +===2Fe 3++2H 2O ( )(23)向Fe 2(SO 4)3溶液中加入过量铁粉:Fe 3++Fe===2Fe 2+( )(24)向FeCl 3溶液中滴加少量KI 溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe 3+的氧化性比I 2的强( )(25)用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2( )(26)将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液会观察到有气体生成,溶液呈血红色,说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3+( )(27)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液,加入H2O2后溶液变成血红色,说明Fe2+既有氧化性又有还原性( )(28)CuO是黑色固体,与水反应生成Cu(OH)2( )(29)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物( )(30)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水( )(31)将铜片置于干燥的空气中,不易被腐蚀( )(32)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化( )(33)用稀硝酸清除铜制品上的铜锈( )(34)过量铜与浓硝酸反应,产生的气体中有NO2、NO和H2( )(35)铜是导电性最好的金属材料( )2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤D.Fe3+与KSCN产生血红色沉淀3.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是()A.④B.③C.③④D.①②③④⑤4.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。
温馨提示:模拟题库为Word 版,请按住Ctrl ,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,点击右上角的关闭按钮可返回目录。
【考点12】 铁、铜及其重要化合物1、(2010·南开中学模拟)已知2Fe 2++Br 2=2Fe 3++2Br -。
向100mlFeBr 2溶液中通入标准状况下的Cl 2 3.36L ,充分反应后测得溶液中Cl -与Br -的物质的量浓度相等,则原FeBr 2溶液的物质的量浓度为( )A. 2mol/LB. 1mol/LC. 0.4mol/LD. 0.2mol/L【解析】选A 。
利用原子守恒及电子守恒原理,可知2/3的Cl 2与Fe 2+反应,即n (Fe 2+)= 2mol/L 24.2L36.332⨯⨯ =0.2mol ,所以c (FeBr 2)=2mol/L 。
2、(2010·哈尔滨模拟)某10mL 溶液中HNO 3浓度为2mol /L 、H 2SO 4浓度为4mol /L ,现在加入56g 铁粉,充分反应,产生的气体在标准状况下的体积为 ( )A .0.448LB .4.48LC .0.672LD .0.896L【解析】选C 。
根据题意可知n (H +)=0.1 mol 、n (NO 3-)=0.02 mol 、n (Fe )=1 mol ,由氧化还原原理可知Fe 先与 HNO 3与反应,铁过量,硝酸全部转化为NO 0.02 mol ,根据反应的量化关系剩余0.02 mol 的H +故产生的氢气为0.1 mol 气体在标准状况下的总体积为0.672L 。
3、(2010·长沙模拟)某CuSO4、Fe 2(SO 4)3、H 2SO 4的混合溶液100mL ,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),且SO 42-的物质的量浓度为6mol·L -1,则此溶液最多溶解铁粉的质量为 ( )A .5.6 gB .11.2gC .22.4gD .33.6g 【解析】选C 。
4、(2010·南开中学模拟)A-D 是含同一元素的四种物质,相互之间有如图的转化关系,其中A 是单质,D 是最高价氧化物的水合物。
那么A 不可能是( )A. SB. SiC. AlD. Fe【解析】选D 。
由题意可知,D 选项中,Fe(OH)3不能转化为Fe 3O 4,所以选D 项。
5、(2010·重庆一中模拟)常温条件下,相同的钠粒在30mL 硫酸铜溶液中比在20mL 纯水中反应更剧烈,分析其原因,下列说法中最合理的是( )点燃2O A −−A.Cu2+的氧化性比H+的强B.硫酸铜溶液中的c(H+)比水中的大C.硫酸铜溶液的体积比水的大D.硫酸铜溶液中的SO42-更易与生成的Na+结合【解析】选B。
由题意可知,钠反应的原理主要决定于c(H+),因此B选项更趋向合理;A、C、D均不合理。
6、(2010·山西山大附中模拟)所谓合金,就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物,根据下列四种金属的熔沸点:其中不能形成合金的是( )A.Cu和NaB.Fe与CuC.Fe与AlD.Al与Na【解析】选A。
合金形成的条件是由共同的融化状态,所以看两种金属的熔沸点的范围;A中钠达到沸点时Cu还没熔化所以不能形成合金;而其他三项均可。
7、(2010·郑州模拟)碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,转化为氯化铜。
在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。
溶解28.4g上述混合物,消耗1mol/L盐酸500mL。
灼烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的质量是( ) A.35g B.30 g C.20 g D.15 g【解析】选C。
本题的关键在于利用守恒思想。
混合物溶于盐酸后溶质成分是CuCl2,根据氯守恒可得n(Cu)=0.25 mol,所以m(CuO)=0.25x80g=20g。
8、(多选)(2010·中山模拟)能证明某溶液中含有Fe2+的是()A.该溶液呈浅绿色B.该溶液中加入NaOH溶液,生成白色沉淀并迅速变成灰绿色,最后变为红褐色C.向该溶液中加入氯水,再滴入几滴KSCN溶液,呈红色D.向该溶液中滴入几滴KSCN溶液,不变色,再加入氯水,呈红色【解析】选BD。
A中如果含有其他离子如铬酸氯也显示出浅绿色;C中如有Fe3+即可推翻;B、D两个选项是Fe2+的特征反应。
9、(2010·天津大港区模拟)用铜来制备等质量的Cu(NO3)2,下列方法中最合理的方案是()A.Cu 与浓HNO3反应B.Cu 与稀HNO3反应C.CuO与稀HNO3反应D.Cu(OH)2与稀HNO3反应【解析】选C。
A、B中会有NO、NO2等有毒气体生成污染环境;D项中Cu(OH)2的制备浪费了更多的原料。
10、(多选)(2010·中山模拟)下列有关实验的说法正确的是()A.除去铁粉中混有的少量铝粉,可加入过量的氢氧化钠溶液,完全反应后过滤B.为测定熔融氢氧化钠的导电性,可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量C.制备Fe(OH)3胶体,通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中D.某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中不一定含有CO32-【解析】选AD。
A选项利用了铝与氢氧化钠反应铁不反应的原理除去铝;B项中陶瓷的成分是硅酸盐类化合物与熔融的氢氧化钠发生反应,所以淘汰;C项无法制得e(OH)3胶体,应选用饱和的FeCl3溶液滴到热水中的方法;D项中SO32-的现象和CO32-是一样的,所以正确。
11、(2010·天津大港区模拟)下列除去杂质的方法正确的是()A.除去CO2中混有的CO:用澄清石灰水洗气B.除去BaCO3固体中混有的BaSO4:加过量盐酸后,过滤、洗涤C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入过量铁粉,过滤D.除去Cu粉中混有的CuO:加适量稀硝酸后,过滤、洗涤【解析】选C。
A中引入了水蒸气;B中最后得到的不是BaCO3;D项中Cu与稀硝酸发生反应,形成溶液,不符题意。
12、(2010·上海徐汇区模拟)若氢气还原氧化铜的反应进行得不完全,便得到Cu、Cu2O、CuO的固体混合物。
某化学兴趣小组同学为测定上述固体的组成进行如下操作:取一定质量的均匀固体混合物A,将其分成两等份,取其中一份用足量氢气还原,测得反应后的固体质量减少3.20g ,另一份加入500mL 的稀硝酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NO气体2.24L 。
请根据以上操作计算:(1)A中,n(Cu)+n(Cu2O)=_______ ;(2) A中,n(CuO)的取值范围是____________ ;(3) 试计算所用硝酸的物质的量浓度。
【解析】(1)根据化合价升降相等可得每份[n(Cu)+n(Cu2O)]х2= n(NO) х3=0.3mol则n(Cu)+n(Cu2O)=0.15mol ①,混合物A中n(Cu)+n(Cu2O)= 0.3mol(2)固体减少质量为混合物中氧元素的质量[n(Cu2O)+ n(CuO) ] х16=3.20则n(Cu2O)+ n(CuO) =0.2mol②若每份中n(Cu)= 0.15mol,则n(Cu2O)= 0,由质量差可得n(CuO) =0.2mol,混合物A中n(CuO) =0.4mol,若每份中n(Cu)= 0,则n(Cu2O)= 0.15mol,由质量差可得n(CuO) =0.05mol,混合物A中n(CuO) =0.1mol;(3)①+②可得n(Cu)+2n(Cu2O)+ n (CuO)=0.35mol,则n(HNO3)=0.35х2+0.1=0.8mol ,C(HNO3)=1.6mol/L【答案】(1)0.3mol (2)0.1~0.4mol(3)C(HNO3)=1.6mol/L13、(2010·曲靖模拟)下图是部分元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件己略去);己知:B、C、G、L 均为单质,其中在常温、常压下,G是固体,B、C、L是气体;生成物E具有漂白性,且焰色反应呈黄色;F 在常温下是液体;K、M 均为不溶于水的沉淀,其中K 为红褐色。
请回答下列问题:(l)D的电子式:____________________________;(2)反应①的离子方程式是____________________________;(3)反应②的离子方程式是____________________________;(4)反应③的化学方程式是___________________________________;(5)保存J溶液时还需加入___________________________________。
(6)实验室由J制备少量M 的方法:用胶头滴管吸取A溶液,将滴管尖端插入盛有新制J溶液试管底部,慢慢挤出A 溶液即可,观察到的现象为:_______________;这样操作的理由是__________________【答案】⑴(2) Cl2 +2OH- ===ClO- +C1-+H2O(3) Fe +2Fe3+ ===3Fe2+(4) 4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=== 4Fe(OH)3↓(5) 稀HC1 铁屑(6) 开始析出一种白色的絮状沉淀,然后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O214、(2010·许昌模拟)已知A为中学化学中的一种盐,B、C为日常生活中常见的金属.通常条件下D、G为无色无味气体.已知用惰性电极电解A溶液一段时间后,产物只有C、D和E的稀溶液.各物质之间的转化关系如下图(部分反应产物已略去).请回答下列问题:(1)A的化学式为______________.(2)A溶液与Na2O2反应的总化学方程式为______________________________.(3)E的稀溶液与F溶液反应的离子方程式为_____________________________.(4)电解100mL盐A的溶液一段时间后,断开电路,取出电极,测得所得到的气体D在标准状况下的体积为5.6mL,则电解后溶液的pH为__________.(假设溶液体积不变)(5)若向100mL盐A的溶液中加入10g金属单质B的粉末,充分搅拌后,过滤,烘干得10.16g固体C.则滤液中溶质的物质的量浓度为__________.(假设溶液体积不变)【答案】(1)Cu(NO3)2(2)2Na2O2+2Cu(NO3)2+2H2O=2Cu(OH)2↓+4NaNO3+O2↑(3)3Fe2++NO3-+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O(4)2 (5)0.2mol/L15、(2010·南开中学模拟)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。