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第三讲铁、铜及其化合物考纲要求：1.了解铁的主要性质及应用。
2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。
3.了解铜的主要性质及应用。
考点一铁的单质、氧化物和氢氧化物1．铁的存在2．铁的性质(1)物理性质颜色状态导电、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引占第4位(2)①与非金属反应与O 2反应常温铁锈(成分为Fe 2O 3·x H 2O)点燃3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4与Cl 2反应点燃2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3与S 、I 2反应Fe ＋S=====△FeS 、Fe ＋I 2=====△FeI 2②与H 2O(g)反应3Fe ＋4H 2O(g)=====△Fe 3O 4＋4H 2。
③与酸反应与H ＋反应Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑与稀HNO 3反应过量Fe ＋4H ＋＋NO －3===Fe 3＋＋NO↑＋2H 2O少量3Fe ＋8H ＋＋2NO －3===3Fe 2＋＋2NO↑＋4H 2O与浓H 2SO 4、浓HNO 3反应常温下钝化，加热分别生成SO 2、NO 2④与盐(Cu 2＋、Fe 3＋)反应Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 、Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋[注意]①铁与一般氧化剂(如S 、HCl 、FeCl 3、CuSO 4、I 2等)反应时被氧化为Fe 2＋，铁与强氧化剂(如Cl 2、Br 2、HNO 3、浓H 2SO 4等)反应时被氧化为Fe 3＋。
②在电化学中单质铁发生电极反应时生成Fe 2＋，电极反应式为Fe －2e －===Fe 2＋。
3.生铁的冶炼(1)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
(2)设备：高炉。
(3)主要反应①还原剂的生成：C ＋O 2=====高温CO 2，CO 2＋C=====高温2CO ；②铁的还原：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2；③造渣反应：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋SiO 2=====高温CaSiO 3。
高考化学二轮复习铁、铜及其重要化合物1.了解铁单质及化合物的颜色.状态及性质。
2.通过合金材料了解铜及化合物的性质。
3.能用氧化还原反应的规律探究铁的化合物之间的相互转化。
4.能掌握氢氧化铁胶体制备，能列举合金材料的应用。
(1)NO3-与Fe2+在酸性条件下，不能共存。
(2)过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(3)注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。
FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。
但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体。
考点解读知识体系(4)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。
如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。
(5)注意铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。
反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3++Fe=3Fe2+。
铁和“铁三角”1．铁的氧化物的比较化学式FeO Fe2O3Fe3O4俗称—铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体价态+2 +3 1/3正2价，2/3正3价水溶性不溶不溶不溶与酸的反应FeO+2H+===Fe2++H2O遇氧化性酸生成Fe3+盐Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2OFe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O与CO的反应高温FexOy+yCO===xFe+yCO2基础考点2．Fe2+和Fe3+ 的比较Fe2+Fe3+水合离子颜色浅绿色棕黄色氧化还原性既有氧化性，又有还原性只有氧化性水解性Fe2+ +2H2O←→Fe（OH）2+2H+Fe3+ +3H2O←→Fe（OH）3+3H+与碱的反应Fe2+ +2OH—=== Fe（OH）2↓Fe3+ +3OH—=== Fe（OH）3↓3．Fe（OH）2与Fe（OH）3的比较Fe（OH）2Fe（OH）3颜色状态白色固体红褐色固体水溶性不溶不溶稳定性易氧化为Fe（OH）3，空气中加热得不到FeO 较稳定：∆Fe（OH）3== Fe2O3+3H2O与酸的反应Fe（OH）2+2H+=== Fe2+ +3H2O Fe（OH）3+3H+=== Fe3+ +3H2O制法在隔绝O2的条件下Fe2+与碱反应Fe3+与碱反应点燃 4.铁三角：注：（1）一般是指Zn .Al .CO. H 2. 等还原剂。
专题六铁、铜及其化合物金属的冶炼探考情悟真题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例难度关联考点铁及其化合物的性质掌握铁及其重要化合物的主要性质和应用课标Ⅰ,27,15分中纯碱溶液去油污★★★课标Ⅰ,7,6分中Li2SO4、Li2CO3的溶解性铜及其化合物的性质金属的冶炼1.掌握铜及其重要化合物的主要性质和应用2.了解常见金属及其重要化合物的制备方法课标Ⅱ,26,14分中电解原理的应用★★课标Ⅰ,10,6分中铁、铝及其化合物的性质【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一铁及其化合物的性质1.(四川成都顶级名校零诊,3)下列依据相关实验得出的结论正确的是( )A.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液B.将Fe(NO3)2样品先溶于稀盐酸中,然后滴加KSCN溶液,溶液变红,说明Fe(NO3)2样品已氧化变质C.在食盐试样中加入盐酸和KI溶液,加入淀粉溶液后变蓝,则试样可能含KIO3D.加入AgNO3溶液后生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有Cl-存在答案 C2.(安徽合肥调研,9)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是( )A.Fe Fe2O3FeCl3(aq)B.N2NH3NOC.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)D.Al2O3Al(OH)3AlCl3(aq)答案 B3.(云南昆明摸底调研,4)将下列各组物质发生反应生成的气体分别通入FeCl2溶液,不能与FeCl2发生反应的是( )A.CaO和浓氨水B.二氧化锰和浓盐酸共热C.Na2O2和CO2D.铜片和浓硫酸共热答案 D4.(湖南顶级名校月考,12)聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂),可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。
下列说法不正确的是( )A.KClO3作氧化剂,每生成1mol[Fe(OH)SO4]n消耗6molKClO3nB.生成聚合硫酸铁后,水溶液的pH增大C.聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水D.在相同条件下,Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强答案 A5.(四川成都摸底,24)硝酸亚铁可用作媒染剂、分析试剂、催化剂等。
第8讲 铁、铜及其化合物考纲解读1.（2019全国Ⅱ卷）下列实验现象与实验操作不相匹配的是 2．(2019江苏)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是A ．铁被氧化的电极反应式为Fe −3e−Fe 3+B ．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C ．活性炭的存在会加速铁的腐蚀D ．以水代替NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 3．(2019天津)下列有关金属及其化合物的应用不合理．．．的是 A ．将废铁屑加入2FeCl 溶液中，可用于除去工业废气中的2Cl B ．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业 C ．盐碱地（含较多23Na CO 等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D ．无水2CoCl 呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水 4．（2018年江苏化学高考）下列有关物质性质的叙述一定不正确的是A. 向FeCl 2溶液中滴加NH 4SCN 溶液，溶液显红色B. KAl(SO 4) 2·12H 2O 溶于水可形成 Al(OH)3胶体C. NH 4Cl 与Ca(OH)2混合加热可生成NH 3D. Cu 与FeCl 3溶液反应可生成CuCl 2 5．（2018年天津市高考）由下列实验及现象推出的相应结论正确的是6．（2019全国Ⅰ卷）硫酸铁铵[NH 4Fe(SO 4)2·xH 2O]是一种重要铁盐。
为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：回答下列问题：（1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_________________。
（2）步骤②需要加热的目的是_________________，温度保持80~95 ℃，采用的合适加热方式是_________________。
铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_________________（填标号）。
专题六铁、铜及其化合物金属的冶炼考点1 铁及其重要化合物1.[2020四川绵阳第一次诊断]下列实验操作或方法正确的是( )A.检验某溶液中是否含有Fe2+时,先加入少量H2O2,再滴加KSCN溶液B.配制100 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液时,用托盘天平称取5.85 g NaCl固体C.将FeCl3饱和溶液煮沸制备Fe(OH)3胶体D.用紫色石蕊溶液鉴别乙醇、乙酸和苯2.[2020河南新乡模拟]已知:2Fe3++2I-2Fe2++I2,2Fe2++Br22Fe3++2Br-。
向含等物质的量浓度的FeI2、FeBr2混合溶液中通入一定量的氯气后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变红,则下列方程式书写不合理的是( )A.2I-+2Fe2++2Cl22Fe3++I2+4Cl-B.2Br-+2I-+2Fe2++3Cl2I2+Br2+2Fe3++6Cl-C.2Br-+4I-+2Fe2++4Cl22I2+Br2+2Fe3++8Cl-D.2Fe2++4I-+3Cl22Fe3++2I2+6Cl-3.[2020湖北三校联考改编][双选]以某硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄[FeO(OH)]的一种工艺流程如图所示:下列说法不正确的是( )A.“酸溶”中加热或搅拌或适当增大硫酸浓度均可加快溶解速度B.滤渣的主要成分是SiO2C.“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑D.“氧化”Fe(OH)2浆液时,可用氯气代替空气4.[2020安徽阜阳模拟]下列实验操作对应的实验现象及实验结论都正确,且两者具有因果关系的是( ) 选项实验操作实验现象实验结论A 向稀硝酸中加入过量铁粉,充分反应后,再滴加KSCN溶液有气体生成,溶液呈红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+B 将适量铜粉加入1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中固体溶解,溶液变蓝金属铁比铜活泼C 向0.1 mol·L-1 MgSO4溶液中滴加过量NaOH溶液,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液先生成白色沉淀,后生成蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小D 少量铝热剂(只含有一种金属氧化物)溶于足量稀盐酸后,分为两等份,再分别滴加铁氰化钾溶液和KSCN溶液分别出现蓝色沉淀和溶液变红铝热剂中可能含有Fe3O45.[2019浙江4月选考,4分]某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
专题六铁、铜及其化合物金属的冶炼考点1 铁及其重要化合物1.[2019全国卷Ι,27,15分]硫酸铁铵 [NH4 Fe(SO4)2·x H2O]是一种重要铁盐。
为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是。
(2)步骤②需要加热的目的是,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是。
铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为(填标号)。
A B C D(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是。
分批加入H2O2,同时为了,溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。
硫酸铁铵晶体的化学式为。
2.[2018北京,28,16分]实验小组制备高铁酸钾(K 2FeO 4)并探究其性质。
资料:K 2FeO 4为紫色固体,微溶于KOH 溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O 2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K 2FeO 4(夹持装置略)①A 为氯气发生装置。
A 中反应方程式是 (锰被还原为Mn 2+)。
②将除杂装置B 补充完整并标明所用试剂。
③C 中得到紫色固体和溶液。
C 中Cl 2发生的反应有3Cl 2+2Fe(OH)3+10KOH2K 2FeO 4+6KCl+8H 2O,另外还有 。
(2)探究K 2FeO 4的性质①取C 中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl 2。
为证明是否K 2FeO 4氧化了Cl -而产生Cl 2,设计以下方案:方案Ⅰ 取少量a,滴加KSCN 溶液至过量,溶液呈红色方案Ⅱ 用KOH 溶液充分洗涤C 中所得固体,再用KOH 溶液将K 2FeO 4溶出,得到紫色溶液b 。
取少量b,滴加盐酸,有Cl 2产生i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a 中含有 离子,但该离子的产生不能判断一定是K 2FeO 4将Cl -氧化,还可能由 产生(用方程式表示)。
ii.方案Ⅱ可证明K 2FeO 4氧化了Cl -。
用KOH 溶液洗涤的目的是 。
②根据K 2FeO 4的制备实验得出:氧化性Cl 2 Fe O 42−(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl 2和Fe O 42−的氧化性强弱关系相反,原因是。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性Fe O42−>Mn O4-,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色。
该现象能否证明氧化性Fe O42−>Mn O4-。
若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。
理由或方案:。
考点2 铜及其化合物3.[2017江苏,18,12分]碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
(1)碱式氯化铜有多种制备方法。
①方法1:45~50 ℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为。
②方法2: 先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。
Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。
M'的化学式为。
(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cu a(OH)b Cl c·x H2O。
为测定某碱式氯化铜的组成, 进行下列实验:①称取样品1.116 0 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL 溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.172 2 g;③另取25. 00 mL 溶液A,调节pH 4~5,用浓度为0.080 00 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。
通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
4.[2017浙江下半年选考,28,4分]为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列实验。
已知:3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)请回答:(1)虚线框处宜选择的装置是(填“甲”或“乙”);实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,观察到的实验现象是。
(2)实验后,取硬质玻管中适量的固体,用一定浓度的盐酸溶解,滴加KSCN溶液,没有出现红色,说明该固体中没有+3价的铁。
判断结论是否正确并说明理由。
考点3 金属材料与金属矿物的开发利用5.[2018全国卷Ⅱ,26,14分]我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。
一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子[c0(M n+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的1.5 6.3 6.2 7.4pH沉淀完全的2.8 8.3 8.2 9.4pH回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有;氧化除杂工序中ZnO的作用是,若不通入氧气,其后果是。
(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为。
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。
考点1 铁及其重要化合物考法1 “铁三角”及其应用命题角度1 以实验为载体考查含铁化合物的性质与制备(热点角度)1 [2017全国卷Ⅲ,26,14分]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。
由此可知: 、。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。
按如图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是。
②将下列实验操作步骤正确排序(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。
a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量A f.冷却到室温③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x= (列式表示)。
若实验时按a、d 次序操作,则使x(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A 接入下图所示的装置中,打开K 1和K 2,缓缓通入N 2,加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D 中的溶液依次为 (填标号)。
C 、D 中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为 。
a.品红 b.NaOH c.BaCl 2 d.Ba(NO 3)2 e.浓H 2SO 4②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式 。
(1)样品溶于水后,滴加KSCN 溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中不含三价铁;再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,则说明空气中的O 2氧化了亚铁离子,即亚铁离子易被空气中的氧气氧化。
(2)测定硫酸亚铁晶体中结晶水含量,关键是要排尽装置内的空气,避免O 2氧化亚铁离子,导致结晶水含量测量不准确。
①仪器B 为干燥管;②测定结晶水的过程:先打开K 1和K 2,缓缓通入氮气排尽装置中的空气,再点燃酒精灯加热,一段时间后熄灭酒精灯,冷却至室温,关闭K 1和K 2,称量A 。
故正确的操作步骤为dabfce 。
③A 的质量为m 1g,样品和A 的总质量为m 2g,硫酸亚铁和A 的总质量为m 3g 。
则m (FeSO 4)=(m 3-m 1)g,m (H 2O)=(m 2-m 3)g,有18x 152=x 2-x 3x 3-x 1,解得x=152(x 2-x 3)18(x 3-x 1)=76(x 2-x 3)9(x3-x 1)。
若先加热,后通入氮气,石英玻璃管内空气中的O 2会氧化绿矾,使m 3增大,所以76(x 2-x 3)9(x 3-x 1)会偏小。
(3)硫酸亚铁分解实验中,生成了红色粉末(氧化铁),说明必有元素化合价降低,暗示有SO 2生成。
根据得失电子守恒和原子守恒可写出反应的化学方程式2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑。
SO 3极易溶于水且能与水反应生成H 2SO 4,故应先检验SO 3。
SO 3可用BaCl 2溶液检验,但不能用硝酸钡溶液检验,因为硝酸钡溶液吸收SO 3或SO 2时都会生成硫酸钡沉淀;SO 2可用品红溶液检验,故C 中装氯化钡溶液,D 中装品红溶液,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气。
(1)样品中没有Fe(Ⅲ) Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ)(2)①干燥管 ②dabfce ③76(x 2-x 3)9(x 3-x 1) 偏小 (3)① c、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑考法归纳·应用实践重要的铁盐——绿矾(FeSO 4·7H 2O)1.FeSO4·7H2O的加热分解产物和原理绿矾(FeSO4·7H2O)FeSO4Fe2O3、SO2、SO3反应原理:FeSO4·7H2O FeSO4+7H2O,2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
2.绿矾(FeSO4·7H2O)的两种制备方法(1)用废铁屑(含少量SiO2和Fe2O3)制备绿矾(2)用烧渣(主要含FeO、Fe2O3,还有一定量的SiO2)制备绿矾试剂X可以是SO2或Fe,其目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+。
1. [2017浙江4月选考,24,2分]由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:烧渣溶液绿矾铁黄已知:FeS2和铁黄均难溶于水。
下列说法不正确的是( )A.步骤①,最好用硫酸来溶解烧渣B.步骤②,涉及的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2S O42−+16H+C.步骤③,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾D.步骤④,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3命题角度2 以工艺流程为载体考查含铁化合物的分离提纯与性质(热点角度)2 [2017全国卷Ⅱ,26,14分]水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
