高考化学一轮复习 铁铜及其重要化合物讲练析 新人教版.doc
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1、2011年高考化学一轮精品讲练析 铁、铜及其重要化合物考点解读1.理解铁单质及化合物的颜色.状态及性质。2.通过合金材料理解铜及化合物的性质。3.能用氧化复原反响的规律探究铁的化合物之间的互相转化。4.能掌握氢氧化铁胶体制备,能列举合金材料的应用。知识体系(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的混合物中参加盐酸,要留意产生的Fe3+还能够氧化单质Fe这一隐含反响:Fe+2Fe3+=3Fe2+。(3)留意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(
2、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。(4)留意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中参加碱溶液后,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)留意铁单质与强氧化性物质反响时,也有生成二价铁化合物的可能性。反响中假设铁为足量,最终铁元素将以二价铁方式存在,由于2Fe3+Fe=3Fe2+。根底过关第1课时 铁和“铁三角”1铁的氧化物的比拟化学式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+31/3正2
3、价,2/3正3价水溶性不溶不溶不溶与酸的反响FeO+2H+=Fe2+H2O遇氧化性酸生成Fe3+ 盐Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O与CO的反响高温FexOy+yCO=xFe+yCO22Fe2+ 和Fe3+ 的比拟Fe2+Fe3+水合离子颜色浅绿色棕黄色氧化复原性既有氧化性,又有复原性只有氧化性水解性Fe2+ +2H2OFe(OH)2+2H+Fe3+ +3H2OFe(OH)3+3H+与碱的反响Fe2+ +2OH= Fe(OH)2 Fe3+ +3OH= Fe(OH)3 3Fe(OH)2与Fe(OH)3的比拟Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白
4、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与酸的反响Fe(OH)2+2H+= Fe2+ +3H2O Fe(OH)3+3H+= Fe3+ +3H2O制法在隔绝O2的条件下Fe2+与碱反响Fe3+与碱反响4.铁三角:注:(1)一般是指Zn .Al .CO. H2. 等复原剂。(2)是指H+. S. I2. Cu2+. Fe3+.等氧化剂.(3)(5)是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂.(4)一般是指Fe. Cu. HI. H2S.等复原剂.(6)是指Zn. Al. CO. H2. 等
5、复原剂。依照铁三角有关(1)-(6)的化学方程式如下。(1)FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe 3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe FeO+CO=Fe+CO2 FeO+H2=Fe+H2O (2)Fe+2H+=Fe2+H2 Fe+S=FeS Fe+I2=FeI2 Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+(3)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 2Fe2+Br2=2Fe3+2Br- 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O 5Fe2+MnO4-+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O (4) 2Fe3+Cu=Cu
6、2+2Fe2+ Fe3+Fe=3Fe2+ 点燃 2Fe3+2I-=2Fe2+I2 2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+ 高温(5)2Fe+3Cl2=2FeCl3 2Fe3+Br2=2FeBr3 高温Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 4Fe+3O2(纯)=2Fe2O3 加热加热(6) 2Fe3+3Zn(足)=3Zn2+2Fe Fe3+Al=Al3+Fe Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O3+.常用方法有:(1)向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈血红色。(2)向未知溶液滴入少量苯酚溶液呈紫色。(3)向
7、未知溶液中滴入少量NaOH溶液呈红褐色。+.是向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈无色,接着滴入少量氯水呈血红色。典型例题【例1】(2010全国卷1)能正确表示以下反响的离子方程式是A将铜屑参加溶液中:B将磁性氧化铁溶于盐酸:C将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:D将铁粉参加稀硫酸中:【解析】A正确,符合3个守恒;B错误,电荷不守恒,Fe3O4中Fe有两种价态,正确应该为:Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O;C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒;正确的应为:3Fe2NO34H=3Fe3NO2H2O;D错误,不符合客观实际,反响后铁只能产生Fe2和H2;【答案】A【命题意图】调查离子方程式的正误推断方法!
8、【点评】离子方程式正误推断是个老生常谈的咨询题了,此题出得太没有创意了,如D这是个重现率非常高的的经典错误,考生绝对做过原题!B项也见得多,一般调查不是用盐酸而是用氢碘酸,有些专家屡次指出,磁性氧化铁不溶于任何酸,如此的典型错误在高考题中再次出现,这道题就没什么意思了!A直截了当取材于课本第二册,C选项,考生也绝对做过,都是太常见不过了!【例2】(2010上海卷)由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物,参加纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反响。假设纯铁完全反响,则反响后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是A4:3 B3:2 C3:1 D2:l答案
9、:BC解析:此题调查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反响,可知当Fe2O3+Fe=3FeO时,反响后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为:3:2;当发生反响:Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4时,反响后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为:1:2;当两反响均存在时,FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两着之间,故BC可能。知识归纳:极端假设法是指依照已经明白的条件,把复杂咨询题假设为处于理想的极端状态,站在极端的角度去分析、考虑咨询题,使其因果关系显得十清楚显、简单,从而迅速地作出正确
10、推断的方法。比方此题中我们就假设了两个极端,首先确定两个极端,然后确定范围,最后选择。【例3】(2010福建卷)工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反响,某学习小组进展了以下探究活动:探究一(1)将已去除外表氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉外表无明显变化,其缘故是 。(2)另称取铁钉60g放入150ml浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并搜集到气体Y。甲同学认为X中除外还可能含有。假设要确认其中的,应先用 选填序号)。aKSCN溶液和氯水 b铁粉和KSCN溶液 c浓氨水 d酸性溶液乙同学取336ml(标准情况)气体Y通入
11、足量溴水中,发生反响:然后参加足量溶液,经适当操作后得枯燥固体233g。由于此推知气体Y中的体积分数为 。探究二分析上述实验中体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有和Q气体。为此设计了以下探究实验状置(图中夹持仪器省略)。(3)装置B中试剂的作用是 。(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。 a A之前 bA-B间 cB-C间 dC-D间(6)假如气体Y中含有,估计实验现象应是 。(7)假设要测定限定体积气体Y中的含量(标准情况下约有28ml ),除可用测量体积的方法外,可否选用质量称量的方法?做出推断并说明理由
12、 。解析: (1)铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,浓硫酸有较强的氧化功能使铁钉钝化阻止反响进一步进展 (2)+2价亚铁离子能使算话的高锰酸钾褪色,溶液中已经有+3价铁离子,选择a会造成干扰,选c会造成两种沉淀,受氢氧化铁颜色的妨碍无法区分(3)A除去,B能够检验A中是否完全除去 (4)(5)Q为,他与二氧化硫一样都能使澄清石灰水便浑浊,选择a或b受二氧化硫的妨碍无法推断Q的存在;选择d,Q被碱石灰吸收(6)氢气复原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝(7)中学阶段的质量称量选择托盘天平,分度值,无法准确称量出差量。答案:(1)铁钉外表被钝化(或其他合理答案)(2)d 66.7%(或其他合理
13、答案)(3)检验是否除尽(4)(5)c(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝(7)否,用托盘天平无法称量D或E的差量 可,用分析天平称量D或E的差量【例4】(2010四川理综卷)(16分)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料,消费白色颜料二氧化钛的主要步骤如下: 请答复以下咨询题:硫酸与二氧化钛反响的化学方程式是_。(1) 向滤液I中参加铁粉,发生反响的离子方程式为:_、_。(2) 在实际消费过程中,向沸水中参加滤液,使混合液pH达0.5,钛盐开场水解。水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充
14、分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:_。过滤别离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、_、_、_(填化学式),减少废物排放。(4)A可用于消费红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556a kgA(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,参加适量氢氧化钠溶液恰好完全反响,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中参加3336b kg A和112c kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反响完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀方式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。假设所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可消费红色
15、颜料_kg。答案:(1) 或(2) (3) 加水促进钛盐水解,加热促进钛盐水解,降低浓度促进钛盐水解 (4) 解析:此题属于化工消费流程题。(1)调查酸的通性,能够与金属氧化物反响,又明白TI的化合价,能够写出化学方程式。(2)参加浓硫酸后,浓硫酸能够氧化亚铁离子,再参加铁粉,铁粉能够复原铁离子。除此外,铁粉还能够与溶液中的H+反响、(3)调查了妨碍盐类水解的要素。(4)考虑最后溶质是只有硫酸钠和硫酸铁,依照开场参加A为2a103mol参加适量氢氧化钠溶液恰好完全反响.,说明参加氢氧化钠的物质的量为4a103mol,后来又参加12b103mol的A,和2c103mol的铁。依照电荷守恒,溶质中
16、硫酸钠耗费硫酸根离子为2a103mol,。而溶液中参加的硫酸根离子物质的量共计为(2a+12b)103mol,如此剩下的硫酸根就与铁离子结合。可知耗费铁离子为8b103mol,依照铁元素守恒。nFe=(2a+4b+2c) 103mol,n Fe2O3=(a+2b+c) 103mol,计算得mFe2O3=kg.【例5】(2009广东理科根底,25)钢铁生锈过程发生如下反响: 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2; 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3; 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 以下说法正确的选项 ( ) A反响、中电子转移数目相等 B反响中氧化剂是氧气和水 C
17、与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀答案 A 解析 反响中耗费O2的量相等,两个反响也仅有O2作为氧化剂,故转移电子数是相等的,A项正确。中H2O的H、O两元素的化合价没有变,故不作氧化剂,B项错;铜和钢构成原电池,腐蚀速度加快,C项错;钢铁是铁和碳的混合物,在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故D项错。根底过关第2课时 铜及其化合物有关117的化学方程式.如下: 1. 2Cu+S = Cu2S2.Cu+2H2SO4(浓) = CuSO4+SO2+H2O电解3. CuSO4+Zn = ZnSO4+ Cu CuSO4+Fe = FeSO4+
18、 Cu4. CuCl2+Fe = FeCl2+ Cu CuCl2 = Cu+Cl2点燃 5. Cu+Cl2 = CuCl2 6. 2Cu+O2+H2O+CO2 = Cu2(OH)2CO3 7. Cu2(OH)2CO3 = 2CuO+CO2+H2O 8. 2Cu+O2 = 2CuO9. CuO+CO = Cu+CO2 CuO+H2 = Cu+H2O10. Cu(NO3)2+Zn = Zn(NO3)2+Cu11. 3Cu+8HNO3 (稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 12. CuO+2HNO3 = Cu(NO3)2+H2O13. 2Cu( NO3)2 = CuO+4NO2+O214
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