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第8讲几种重要的金属化合物(二)112考点1铁及其化合物的相互关系从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述粒子通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图(常称为铁三角)：31(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化还原反应规律。注意1．学习铁及其化合物的性质时：4(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质。2．铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物。5例1下列物质反应后一定有+3价铁生成的是()①过量的Fe与Cl2反应；②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3；③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸；④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。A．只有①B．①②C．①②③D．全部C6【解析】①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为+3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀H2SO4反应只能生成Fe2+，但要注意，由于稀H2SO4过量，加入KNO3后，H+、硝酸根离子能将Fe2+氧化成Fe3+。③从表面上看不会发生反应，但实际上发生了Fe2+被H+和硝酸根离子氧化的反应。7④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。本题涉及0价铁变为+3价铁、+2价铁变为+3价铁及+3价铁变为+2价铁，应从氧化剂的强弱、反应条件及反应物间的相对量进行分析。铁的0价、+2价、+3价在一定条件下均可相互转化，在分析具体问题时，应善于抓住转化的条件，挖掘出隐含的反应。【点评】铁三角知识点是重点又是难点，主要应用是与常见的氧化剂和还原剂反应。8考点2Fe2+与Fe3+的鉴别和常见阳离子的检验1．Fe2+与Fe3+的鉴别(1)直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的溶液呈棕黄色。(2)利用显色反应：91011234225FeMnO8H5FeMn4HO有关离子方程式：注：以上方法以KSCN溶液鉴别最常用。122．常见阳离子的检验物质检验方法H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色Ba2+能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3Na+、K+用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(透过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色)Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+13续表物质检验方法铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝或有刺激性气味的NH3气体Fe2+能与少量NaOH溶液反应，开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。有关反应方程式为：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-Fe3+能与KSCN溶液反应，变为血红色溶液；能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀Cu2+能与NaOH溶液反应，生成蓝色的沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成+4NH14例2要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为：①加入足量氯水；②加入足量KMnO4溶液；③加入少量NH4SCN溶液()A．①③B．③②C．③①D．①②③C15【解析】本题考查Fe3+的检验和Fe2+的还原性，及Fe3+遇SCN-会生成红色物质的特性。加入NH4SCN证明无Fe3+，再加氯水，如有Fe2+则可被氧化为Fe3+而使NH4SCN变红色。KMnO4也能氧化Fe2+，但KMnO4本身为紫色，使Fe3+和NH4SCN显色不易观察。【点评】Fe2+和Fe3+的检验主要考查它们特征现象性质的应用。16考点3铜及铜的化合物例3如图，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有少量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一个大烧杯，请回答：(1)铜与浓硝酸反应的化学方程式：________________________________________；(2)实验中观察到的主要现象是：①____________________；②_________________________；Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O铜片表面产生气泡小烧杯中溶液逐渐变成蓝色17③___________________________________________________；④_____________________________________。(3)用该装置做铜与浓硝酸反应实验的优点：________________________________________；(4)大烧杯内最终所得气体产物的化学式：____；若要验证此气体产物，最简便的方法：___________________________________________________________________________。大烧杯中有红棕色气体生成，气体颜色又逐渐褪去大烧杯内液面上升，水槽中液面下降体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境轻轻掀起倒扣的大烧杯，放入适量空气，若有红棕色气体生成，最终气体为NONO【点评】铜作为一种不太活泼金属的代表，常见考点为铜与浓硝酸反应、与稀硝酸反应、与浓硫酸反应。18金属化合物的颜色是学习中的难点之一。这时要区分元素是主族金属还是过渡金属。主族金属的化合物中除Na2O2显淡黄色外，一般无特殊颜色，而过渡金属的化合物大多有颜色，如铁、铜的氧化物、氢氧化物、盐，KMnO4中的MnO4－等，要分类归纳，有助记忆。19201.下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是()①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中A．②③①④B．③②①④C．③①②④D．①②③④B212.在Fe2(SO4)3溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且ac，则下列说法正确的是()A．残余固体是铜和铁B．最后得到的溶液中一定含有Cu2+C．将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生D．最后得到的溶液中可能含有Fe3+B223.新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3＜x＜4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子)，常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质。转化流程如图所示：有关上述转化过程的下列叙述正确的是()A．MFe2O4表现了还原性B．MFe2Ox表现了还原性C．SO2和NO2表现了还原性D．SO2和NO2发生了分解反应B234.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是()A．Cu2+B．Fe3+C．Fe2+D．H+C245.下列实验不能达到预期目的的是()255.下列实验不能达到预期目的的是()A．利用Ⅰ装置进行铜与浓硝酸反应的实验B．利用Ⅱ装置收集NH3C．利用Ⅲ制取Fe(OH)2D．利用Ⅳ装置制取NH3D【解析】Ⅳ装置中收集氨气的瓶口不能塞塞子，要塞棉花。266.把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到的红色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁的质量分数为()A．70%B．52.4%C．47.6%D．30%A277.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是______。Al28(2)Z为一种或两种气体：①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是_______________________________________②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是___________。7.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：C+2H2SO4(浓)===CO2↑+2SO2↑+2H2ONO、CO229(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI-时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是___________________________________。7.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：2Fe2++3H2O2+4I-===2Fe(OH)3↓+2I2307.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：___________(各组合中的物质用化学式表示)。(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是__________________C、Fe2O3CuO、C；CuO、31