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第3讲 铁及其化合物 [考纲要求] 1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。
2.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。
3.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。
考点一 用物质分类思想认识铁及其重要化合物 1．铁的存在 2．铁的性质 (1)物理性质 纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。
(2)化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。
用化学方程式或离子方程式表示下列变化 Fe＋ Fe＋H2O(g)④3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 Fe— 3．铁的氧化物和氢氧化物 (1)铁的氧化物 化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价＋2＋3＋2，＋3稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O(2)铁的氢氧化物 Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3深度思考 1．铁有很强的抗腐蚀能力，为什么日常生活中的铁制品容易生锈？ 答案 主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀。
第9讲 金属材料与合金一、选择题1.下列化学反应在冶金工业中没有．．得到广泛应用的是( ) A ．MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑B ．Al 2O 3＋3C=====2125℃2Al ＋3CO↑C ．Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2↑D ．2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑2.近年来，科学家试图探索利用铝粉作为新能源的可能性。
假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，下列关于其有利因素的说法中，肯定不成立的是( )A ．铝矿资源比较丰富B ．铝燃烧时热值高C ．铝质轻，有利于运输和贮存D ．用电解法冶炼铝的工业技术是铝作为新能源的重要基础3.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入足量铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后溶液中存在较多的阳离子是( )A ．Cu 2＋B ．Fe 3＋C ．Fe 2＋D ．H ＋4.下列说法正确的是( )A ．所有不锈钢都只含有金属元素B ．我国流通的硬币材质是金属单质C ．广东打捞起的明代沉船上存在大量铝制餐具D ．镁合金的硬度和强度均高于纯镁5.铜的冶炼大致可分为：①富集，将硫化物矿进行浮选；②焙烧，主要反应为：2CuFeS 2＋4O 2===Cu 2S ＋3SO 2＋2FeO(炉渣)；③制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu 2S ＋3O 2===2Cu 2O ＋2SO 2；2Cu 2O ＋Cu 2S===6Cu ＋SO 2↑；④电解精炼铜。
下列说法正确的是( )A ．上述灼烧过程的尾气均可直接排空B ．上述过程中，由6 mol CuFeS 2制取6 mol Cu 时共消耗12 mol O 2C ．在反应2Cu 2O ＋Cu 2S===6Cu ＋SO 2↑中，只有Cu 2O 作氧化剂D ．电解精炼铜时，粗铜应与外接电源的正极相连接6.下列关于工业生产的说法中，不正确的是( )A ．工业上，用CO 还原Fe 2O 3炼铁B ．生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和纯碱C ．工业上将氯气通入冷的消石灰生成漂粉精D ．氨的催化氧化需要高温高压等条件7.下列有关金属及其化合物的说法正确的是( )A ．1 L 生理盐水(0.9%NaCl 溶液)中含有9 mol Na ＋B ．出土的古代铜制品表面覆盖着铜绿，其主要成分是CuOC ．装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小，熔点比铝低D ．节日燃放的烟花是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩二、非选择题8.现有四种单质组成的合金A ，为分析其成分，用此合金进行一系列实验，其过程及发生反应的现象如下图所示。
填写下列空白：(1)A中所含单质为Fe、Al、Si、C(写化学式)。
(2)写出A中的某单质与烧碱溶液反应的离子方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)若用长滴管向浅绿色溶液H中加入NaOH溶液产生的现象是溶液中先产生白色沉淀，白色沉淀迅速变灰绿色，最终沉淀变红褐色。
(4)写出固体F与硝酸反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________。
9.硬铝中含有铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计了如图所示实验：(硬铝为a克，最后的固体物质为b克)(1)完成上述第①②③步反应的离子方程式及第④步的化学方程式：①________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________；________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
(2)该样品中铝的质量分数是________________________________________________________________________。
(3)第②步中加入NaOH溶液不足时，会使测定结果B；第④步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时，会使测定结果A；第④步对沉淀灼烧不充分时，会使测定结果A。
A．偏高B．偏低C．无影响10.某厂废水中含5.00×10－3 mol·L－1的Cr2O2－7，其毒性较大。
某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为＋3、＋2)，设计了如下实验流程：(1)第①步反应的离子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照。
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外，还有Fe(OH)3、Fe(OH)2。
(4)欲使1 L该废水中的Cr2O2－7完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。
理论上需要加入13.9g FeSO4·7H2O。
11.碱式碳酸铜可表示为：x CuCO3·y Cu(OH)2·z H2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。
(1)现采用氢气还原法，请回答如下问题：①写出x CuCO3·y Cu(OH)2·z H2O与氢气反应的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；②实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号)：(a)→(kj)→(gf)(或hi)→(de)(或ed)→(hi)(或gf)→(bc)(或cb)→(l)；③称取23.9 g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7 g残留物，生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。
该样品的结晶水质量为 1.8g，化学式为CuCO3·Cu(OH)2·H2O；(2)某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
第9讲1．B 2.D 3.C4．D解析：有些不锈钢中还含有碳或硅元素，故A选项错误；我国流通的硬币是一种合金；合金的硬度和强度等机械性能要好于成分金属；明代还没开始使用铝制品。
因此正确选项为D。
5．D 6.D7．D解析：A项生理盐水的浓度大概为0.1538 mol·L－1，所以A项错误；B项铜绿主要成分为碱式碳酸铜；C项根据合金的特性①硬度比其成分强，②熔点比其成分低判断C 项错误。
8．(1)Fe、Al、Si、C(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑(或Si＋2OH－＋H2O===SiO2－3＋2H2↑)(3)溶液中先产生白色沉淀，白色沉淀迅速变灰绿色，最终沉淀变红褐色(4)C＋4HN4e－O3(浓)===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O9．(1)①Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑ 2Al ＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2↑ ②H ＋＋OH －===H 2O Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓ Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O ③OH －＋CO 2===HCO －3 AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3 ④2Al(OH)3=====高温Al 2O 3＋3H 2O↑ (2)9b 17a×100% (3)B A A 解析：灼烧后的b g 固体为Al 2O 3，所以合金中铝的质量为：(b /102)×2×27，即(9b 17) g ，所以合金中铝的质量分数为9b 17a×100%。
10．(1)Cr 2O 2－7＋6Fe 2＋＋14H ＋===2Cr 3＋＋6Fe 3＋＋7H 2O (2)将一小块pH 试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH 试纸上，再与标准比色卡对照 (3)Fe(OH)3、Fe(OH)2 (4)13.9解析：(1)第①步是Cr 2O 2－7与Fe 2＋发生氧化还原反应，方程式为：Cr 2O 2－7＋6Fe 2＋＋14H＋===2Cr 3＋＋6Fe 3＋＋7H 2O ；(2)测定溶液的pH 的方法是：用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH 试纸的中心位置，然后对照标准比色卡，读出对应颜色的数据；(3)从最终所得磁性材料的化学式可知，滤渣中主要有Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3；(4)1 L 废水中的n (Cr 2O 2－7)＝5.00×10－3 mol ，根据关系式：Cr 2O 2－7～4Cr 0.5Fe 1.5FeO 4～10FeSO 4·7H 2O ，所以理论上n (FeSO 4·7H 2O)＝0.05 mol ，m (FeSO 4·7H 2O)＝0.05 mol×278 g·mol －1＝13.9 g 。
