2015-2016铁铜基础知识

2015-2016北京八中高三化学总复习金属元素及其化合物第1页共22页姓名：学号：班级：高三化学总复习金属及其化合物（三）铁、铜及其重要化合物一、《考试说明》中的要求：1．能利用金属的活动顺序判断反应并解释相关现象（Ⅱ）2．根据研究物质的思路和方法，掌握常见金属单质及其重要化合物的主要性质和应用（Ⅱ）3．通过生活中常见合金的组成及其重要应用，了解合金与金属在性能上的主要差异（Ⅰ）二、考点梳理《必修1》《必修2》《化学与生活》（一）铁1．铁元素的存在、位置、结构在地壳中，铁的含量位于第位，在自然界中，铁既有游离态（存在于陨石中），也有化合态，主要化合价为，其更稳定。在元素周期表中，铁元素位于周期，族，属于过渡元素。铁原子的原子结构示意图：。2．铁的物理性质纯净铁是光亮的_______金属,抗腐蚀能力_________(强、弱)，密度7.86g/cm3，熔点1535℃，有延展性、导电性和传热性，能被磁铁吸引。3．铁的化学性质：注意铁的氧化产物价态与氧化剂的关系（1）与非金属反应(O2、S、X2、等)（2）与水反应：（3）与酸反应①非强氧化性酸反应：②强氧化性酸。钝化：铁与稀硝酸的反应Fe+HNO3（过量）==2015-2016北京八中高三化学总复习金属元素及其化合物第2页共22页离子方程式：Fe（过量）+HNO3==离子方程式：（4）与某些盐溶液反应(硫酸铜、硫酸铁等)归纳：铁的化学性质及在反应后的生成物中显+2价或+3价的规律如下；4、铁的制备：例14北京i11．用右图装置（夹持、加热装置已略）进行实验，由②中现象，不能．．证实①中反应发生的是①中实验②中现象A铁粉与水蒸气加热肥皂水冒泡B加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物酚酞溶液变红CNaHCO3固体受热分解澄清石灰水变浑浊D石蜡油在碎瓷片上受热分解Br2的CCl4溶液褪色13广东化学ii23．下列实验的现象与对应结论均正确的是选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应2015-2016北京八中高三化学总复习金属元素及其化合物第3页共22页14上海iii17．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路上的铜，所得的溶液中加入铁粉，对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出例15年丰台一模iv27．（14分）铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。（1）写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式。（2）绿矾(FeSO4·7H2O)是补血剂的原料，易变质。检验绿矾是否变质的试剂是。设计实验检验绿矾是否完全变质。（3）利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下：①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3·nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为。②取干燥后的FeCO3样品12.49g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16g，计算样品中杂质FeOOH的质量。（4）以羰基化合物为载体运用化学平衡移动原理分离、提纯某纳米级活性铁粉(含有一些不反应的杂质)，反应装置如下图。Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g)ΔH＜0Ｔ1Ｔ2（填“＞”、“＜”或“＝”），判断理由是。（二）铁的重要化合物NH4HCO3转化还原铁粉过滤洗涤干燥焙烧(NH4)2SO4FeSO4·7H2O碳2015-2016北京八中高三化学总复习金属元素及其化合物第4页共22页1．氧化物FeOFe2O3Fe3O4俗称化合价色、态水溶性稳定性在空气中氧化为Fe3O4空气中稳定在空气中稳定和非氧化性酸反应和强氧化性酸反应制备高温熔融，过量的铁与O2反应：氢氧化铁加热分解铁在氧气中燃烧注意：①FeO与非氧化性酸相遇时，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸相遇，Fe2+被氧化成Fe3+，生成铁盐②Fe3O4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO·Fe2O3的形式，FeO、Fe2O3是碱性氧化物例14全国v9.等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多是A．FeOB．Fe2O3C．FeSO4D．Fe3O413全国vi11．能正确表示下列反应的离子方程式是A．用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：2NH3·H2O+SO2==2NH4+SO23+H2OB．氯化钠与浓硫酸混合加热：H2SO4+2ClSO2↑+Cl2↑+H2OC．磁性氧化铁溶于稀硝酸：3Fe2+4H+NO3==3Fe3+NO↑+3H2OD．明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO24恰好完全沉淀：2Ba2+3OH+Al3+2SO24==2BaSO4↓+Al(OH)3↓2015-2016北京八中高三化学总复习金属元素及其化合物第5页共22页2．氢氧化物：注意转化过程中的颜色变化（对比沉淀转化中的颜色变化）氢氧化亚铁-Fe(OH)2氢氧化铁-Fe(OH)3色态水溶性与非强氧化性酸反应与氧化性酸反应稳定性转化关系制取14上海vii32．将黑色的Fe2S3固体加入足量的盐酸中，溶液中有淡黄色固体生成，产物还有，______，过滤，微热滤液，然后加入过量氢氧化钠溶液，可观察到的现象是。例14浙江viii26．(15分)某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g固体1.请回答如下问题：(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______，写出气体甲的电子式_______。(2)X的化学式是______，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。(4)一定条件下，气体甲鱼固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式_______，并设计实验方案验证该反应的产物_______。2015-2016北京八中高三化学总复习金属元素及其化合物第6页共22页13年课标ix10．能正确表示下列反应的离子方程式是A．浓盐酸与铁屑反应：2Fe+6H==2Fe3+3H2↑B．钠与CuSO4溶液反应：2Na+Cu2==Cu↓+2NaC．NaHCO3溶液与稀H2SO4反应：CO23+2H==H2O+CO2↑D．向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2+2Fe3==2Fe(OH)3+3Mg23．铁及其化合物相互转化：注意铁盐价态转化和盐类水解请在转化图中填入适合的试剂，并在右侧完成相应的方程式。在Fe3+、Fe2+的化学性质及其相互转化关系转中，应常注意以下方面：①判断离子共存时应注意Fe3+与HCO3-的互促水解；Fe3+与I-、S2-、SO32-的氧化还原反应；Fe2+与NO3-（H+）、MnO4-的氧化还原反应。②Fe3+、Fe2+盐溶液的配置和保存。③制取Fe(OH)3胶体的方法。④制备无水FeCl3的方法⑤氧化还原关系氧化性：Cl2Br2Fe3+I2S；还原性：Cl-Br-Fe2+I-S2-2015-2016北京八中高三化学总复习金属元素及其化合物第7页共22页例14上海x35.提取的NH4Cl中含少量Fe2＋、SO42－，将产品溶解，加入H2O2，加热至沸，再加入BaCl2溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵。加热至沸的目的是。滤渣的主要成分是、。例14全国xi8．下列有关Fe2(SO4)3，溶液的叙述正确的是A．该溶液中，K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存B．和KI溶液反应的离子方程式：Fe3++2I-=Fe2++I2C．和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3++SO42－+Ba2++3OH－=Fe(OH)3↓+BaSO4↓D．1L0.1mol/L该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2gFe13福建xii23．（16分）利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既廉价又环保。（1）工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R的原子结构示意图为。②常温下，不能与M单质发生反应的是（填序号）。a．CuSO4溶液b．Fe2O3c．浓硫酸d．NaOHe．Na2CO3固体（2）利用H2S废气制取氢气来的方法有多种。①略②电化学法该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是；反应池中发生反应的化学方程式为。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为。例14北京xiii28．（15分）用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的20.1mol/LFeCl溶液，研究废液再生机理。记录如下（a、b、c代表电压值）：序号电压/V阳极现象检验阳极产物Ⅰx≥a电极附近出现黄色，有气泡产生有3Fe+、有Cl2Ⅱa＞x≥b电极附近出现黄色，无气泡产生有3Fe+、无Cl2Ⅲb＞x＞0无明显变化无3Fe+、无Cl22015-2016北京八中高三化学总复习金属元素及其化合物第8页共22页（1）用KSCN溶液检验出3Fe+的现象是。（2）Ⅰ中，3Fe+产生的原因可能是Cl-在阳极放电，生成的Cl2将2Fe+氧化。写出有关反应：。（3）由Ⅱ推测，3Fe+产生的原因还可能是2Fe+在阳极放电，原因是2Fe+具有性。（4）Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：序号电压/V阳极现象检验阳极产物Ⅳa＞x≥c无明显变化有Cl2Ⅴc＞x≥b无明显变化无Cl2①NaCl溶液的浓度是mol/L。②Ⅳ中检验Cl2的实验方法：。③与Ⅱ对比，得出的结论（写出两点）：。13全国xiv9．电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O27）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O27+6Fe2+14H==2Cr3+6Fe3+7H2O，最后Cr3以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是A．阳极反应为Fe－2e－==Fe2＋B．电解过程中溶液pH不会变化C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成D．电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O27被还原例14年朝阳二模xv9.粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2+。提纯时，为了除去Fe2+，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH=4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。下列说法不正确．．．的是A.溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4B.加入H2O2，将Fe2+氧化，2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2OC.由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失D.调溶液pH=4的依据是Cu(OH)2比Fe(OH)3更难溶13江苏xvi19．（15分）柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾（FeSO4·7H2O）通过下列反应制备：FeSO4+Na2CO3==FeCO3↓+Na2SO4FeCO3+C6H8O7==FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算）。2015-2016北京八中高三化学总复习金属元素及其化合物第9页共22页金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Al33.05.0Fe25.88.8（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是（填字母），原因是。a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c．将N