铁及其重要化合物——一轮复习教案

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第三节铁及其重要化合物
【复习目标】
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+。

【基础知识梳理】
课时一铁的性质及应用
一、铁的性质:
1.物理性质:银白色光泽、密度大,熔沸点高,延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。

2.化学性质:铁是较活泼的金属,铁原子的最外层电子数为2个,可失去2个或3个电子而
显+2价或+3价,但+3价的化合物较稳定。

(1)与非金属反应:
3Fe + 2O2Fe3O4
2Fe + 3C122FeCl3(铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色)
Fe + S FeS
说明铁跟氯气、硫反应时,分别生成+2价和+3价的铁,说明氧化性:氯气>硫.
(2)与水反应:
①在常温下,在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下,Fe易被腐蚀(铁生锈).
②在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2:3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
(3)与酸反应:
①与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应.例如:Fe + 2H+=Fe2++ H2↑
②与氧化性酸。

a.HNO3(稀)过量时生成Fe3+:Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。

b.铁粉过量时生成Fe2+:3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
c.铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时,产生钝化现象,因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中.
(4)铁与盐溶液的反应
①铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应,置换出这种金属。

Fe+CuSO4===Cu+FeSO4。

②铁能与FeCl3溶液反应生成FeCl2。

离子方程式:2Fe3++Fe===3Fe2+。

【整合拓展】
1、铁与氧化性不同的氧化剂反应,其产物中铁的化合价有什么异同?
2、铁与不同量的稀硝酸反应过程理解
【跟踪训练】
1、下列物质可由相应的单质直接化合而成的是
①FeS ②CuS ③FeCl 2 ④Al 2S 3 ⑤Fe 3O 4 ⑥Fe 2O 3
A 、①③⑤
B 、②③④
C 、①④⑤
D 、①②③④⑤
2、将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,不会有三价铁生成的是 A 、硫酸 B 、氯水 C 、硝酸锌 D 、溴水
3、把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应,所得溶液中的金属离子 A 、是Fe 3+和Cu 2+ B 、是Fe 2+和Cu 2+ C 、是Fe 2+和Fe 3+ D 、只有Fe 2+
4、下列图象是表示铁跟一定量硝酸反应时,铁和硝酸铁之间物质的量(mo1)的关系,其中正确的是
课时2 铁的氧化物及氢氧化物
二、铁的氧化物及氢氧化物
1.铁的氧化物
FeO Fe 2O 3(铁红)
Fe 3O 4(磁性氧化铁)化合价
+2+2
+2、+3色、态
黑色粉未红棕色粉未黑色晶体
水溶性
均不溶于水
和H +反应
FeO + 2H + = Fe 2+ + H 2O Fe 2O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + 3H 2O
Fe 3O
4 + 8H + = 2Fe 3+ +
Fe 2+ + 4H 2O 与CO 的反应
稳定性
在空气中氧化为
Fe 3O 4
空气中稳定
在空气中稳定
制备高温熔融,过量的
铁与O 2反应:
2Fe+O 2
2FeO
氢氧化铁加热分解
2Fe(OH)3 Fe 2O 3+3H 2O
铁在氧气中燃烧
3Fe + 2O 2
Fe 3O 4
【整合拓展】
Fe 3O 4中有1/3的Fe 是 价,有2/3的Fe 是 价,可写成 ,但不能认
为Fe 3O 4是FeO 和Fe 2O 3的混合物,实际上是纯净物。

2.铁的氢氧化物
氢氧化亚铁(Fe(OH)2)
氢氧化铁- Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
水溶性
难溶于水与酸反应
Fe(OH)2 + 2H + = Fe 2+ + 2H 2O
Fe(OH)3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2O
与强氧化酸反应3Fe(OH)2 + 10HNO 3 = 3Fe(NO 3)3 +
NO↑+8H 2O
Fe(OH)3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2O
稳定性
不稳定,易被空气中的氧气氧化,颜
色变化:白色→灰绿色→红褐色
4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3
较稳定空气中久置会部分失水成铁锈
受热易分解
制取
新制FeSO 4溶液与NaOH 溶液隔绝空
气反应:Fe 2+ + 2OH - = Fe(OH)2↓
铁盐与可溶性碱反应
Fe 3+
+ 3OH - = Fe(OH)3↓
【整合拓展】
Fe(OH)2制备实验探究。

Ⅰ、Fe(OH)2制备实验探究。

1、实验原理:
2、实验现象:
3、要制得白色的Fe(OH)2沉淀,注意的问题
①FeSO 4溶液中不能含有Fe 3+,因此FeSO 4溶液必须是新制备的。

②实验用的NaOH 溶液,溶解亚铁盐的蒸馏水应煮沸,以除去溶解在水中的氧气
③实验时,用长胶头滴管吸取NaOH 溶液后,把滴管插入FeSO 4溶液的底部,再轻轻挤胶头滴管的胶头,逐滴加入NaOH 溶液,这时就会析出Fe(OH)2白色絮状沉淀。

4、制备方案探究
(1)在液面上加隔氧剂:用密度比水小的且不溶于水的有机溶剂,如汽油、苯等物质加在液面进行液封,以减少Fe(OH)2与O 2接触。

(2)用右图装置
向试管中加入煮沸过的稀硫酸,加入稍过量的还原的铁粉,充分反应得到FeSO 4溶液,静置。

液面上充满氢气。

打开止水夹可见白色沉淀。

(3)用电解实验(如右图所示)①电极材料:石墨和铁
②电解液:NaOH 溶液、Na 2SO 4溶液、NaCl 溶液
③方法:加热一段时间驱赶溶液中氧气,然后再向电解液中加入苯,隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化。

课时3铁的三角转化关系
一、铁的三角转化关系
1.关系:
2.应用
(1)共存问题
①Fe2+在酸性条件下不能与强氧化性离子共存,如:NO3-、MnO4-、ClO-等。

不能与发生复分解和双水解反应的离子共存,如:OH-、CO32-、HCO3-、S2-、SO32-等。

②Fe3+:不能与还原性离子共存,如:I-、S2-、SO32-等。

不能与发生复分解和双水解反应的离子共存,如:OH-、CO32-、HCO3-、AlO2-等;不能与SCN-共存;不能与苯酚共存。

(2)分离与提纯
①FeCl2(杂质FeCl3),加入铁钉或铁粉后过滤。

②FeCl3(杂质FeCl2),通入Cl2或滴加氯水或加入“绿色”氧化剂H2O2:离子方程式:
2Fe2++H2O2+2H+ 2 Fe3++2H2O
(3)制备物质
①工业冶炼铁,如:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
②制取氢氧化亚铁
实验原理:FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2↓+ Na2SO4
实验现象:生成灰白色沉淀,迅速转化为灰绿色,最后变成红褐色
③要制得白色的Fe(OH)2沉淀,要注意以下几点:
a.硫酸亚铁溶液中不能含有Fe3+,因此,硫酸亚铁溶液应是新制备的。

b.实验用的氢氧化钠溶液,溶解亚铁盐的蒸馏水应煮沸,以除去溶解在水中的氧气。

c.实验时,用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后,把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部,再轻轻挤胶头
滴管的胶头,逐滴加入氢氧化钠溶液,这时就会析出Fe (OH )2白色絮状沉淀。

【典例1】将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 mol/L 的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是()
A .铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl -浓度基本不变
B .往溶液中滴入无色 KSCN 溶液,显
红色
C .Fe 2+和Fe 3+的物质的量之比为5∶1
D .氧化产物与还原产物的物质的量之比为
2∶5【解析】n (Fe)=1.12 g/56 g·mol -1=0.02 mol ,n (Fe 3+)=0.025 L×2 mol·L -1=0.05 mol ,由反应
2Fe 3++Fe===3Fe 2+可知Fe 3+过量,加入KSCN 显红色。

溶液中n (Fe 2+)=3n (Fe)=0.06 mol ,溶
液中n (Fe 3+)=0.05 mol -2n (Fe)=0.01 mol ,即Fe 2+和Fe 3+的物质的量之比为6∶1;氧化产物
与还原产物的物质的量之比为1∶2。

【答案】B
2.(2011·全国卷I·27)如图中,A 、B 、C 、D 、E 是单质,G 、H 、I 、F 是B 、C 、D 、E 分别和
A 形成的二元化合物。

已知:
反应C+G
B+H 能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接; I 是一
种常见的温
回答问题:(1)①中反应的化学方程式为
;(2)化合物I 的电子式为
,它的空间结构是

(3)1.6g G 溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式
和计算过程);
(4)C 与过量NaOH 溶液反应的离子方程式为

反应后溶液与过量化合物I 反应的离子方程式为

(5)E 在I 中燃烧观察到的现象是。

【解析】本题主要考查Mg 、Al 、Fe 及其化合物的性质及与其有关的化学方程式计算。

解题时注
意寻找突破口,如铝热反应应用于铁轨的焊接、CO 2是最常见的温室气体等。

(1)铝热反应应用于铁轨的焊接,由①可知C 为Al 、G 为Fe 2O 3、B 为Fe 、H 为Al 2O 3,反应
的化学方程式为2Al +Fe 2O 3 ==
O 3。

CO 2是最常见的温室气体,由②可知E 为Mg 、I 为
CO 2、F 为MgO 、D 为C 。

综上可知A 为O 2。

(2)CO 2的电子式为
,它的空间结构是直线形。

(3)Fe 2O 3与盐酸反应的离子方程式为Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O ,FeCl 3与铜粉完全反应的离
子方程式为2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+,可知n(Cu)= n(Fe 2O 3)=
=0.01mol,需铜粉的质量
mol
g g
/1606.1
为0.01mol×64g/mol=0.64g。

(4)Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,反应后溶
液为NaAlO2,与过量CO2反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。

点燃
(5)Mg在CO2中燃烧的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C,观察到的现象是镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着黑色固体。

课时4 Fe2+和Fe3+的检验
二、Fe2+和Fe3+的检验
1.溶液颜色
含有Fe2+的溶液显浅绿色含有Fe3+的溶液显黄色
2.用KSCN溶液和氯水
相关离子方程式:2Fe2++ Cl2 =2Fe3++ 2Cl-Fe3++ 3SCN-=Fe(SCN)3
3. 用NaOH溶液或氨水
相关反应方程式:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
【提醒】 FeCl3溶液在与许多试剂反应时会出现特殊现象,可作为鉴别Fe3+的依据。

(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈红色;(2)FeCl3与NaOH溶液反应,生成红褐色
沉淀;
(3)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉,溶液变浅绿色;(4)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉,溶
液变蓝绿色;
(5)将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中,溶液变蓝色;
(6)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,生成红褐色Fe(OH)3胶体。

【典例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KMnO4③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
【解析】检验Fe3+使用SCN-,检验Fe2+时先加入SCN-,确认没有Fe3+后加入新制氯水,若出现血红色,则证明含Fe2+。

【答案】C
2.(2010·全国卷1)能正确表示下列反应的离子方程式是
A .将铜屑加入3+Fe 溶液中:3+2+2+
2Fe +Cu=2Fe +Cu B .将磁性氧化铁溶于盐酸:+3+342Fe O +8H =3Fe +4H O
C .将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:2++332Fe +4H +NO =Fe +2H O+NO -
+↑
D .将铁粉加入稀硫酸中:+322Fe+6H =2Fe 3H ++↑
【答案】A
3.(2010·上海卷)由5mol Fe 2O 3、4mol Fe 3O 4和3mol FeO 组成的混合物,加入纯铁1mol 并在
高温下和Fe 2O 3反应。

若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO 与Fe 2O 3的物质的量之比可能

A .4:3
B .3:2
C .3:1
D .2:l
课时5 氢氧化亚铁的制备与实验方案的设计
由于Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3,在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)
2长时间保持白
色沉淀状态,成为物质制备实验探究的热点。

制备原理:Fe 2++2OH -===Fe(OH)2↓
成功关键:①溶液中不含Fe 3+和O 2等氧化性物质。

②制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。

下面是几种典型的制备方法:方法一 隔绝空气的复分解反应法
【例3】 用不含Fe 3+的FeSO 4溶液与不含O 2的蒸馏水配制的NaOH 溶液反应制备。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO 4溶液时还需要加入__________。

(2)除去蒸馏水中溶解的O 2常采用________的方法。

(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O 2的NaOH 溶液,插入FeSO 4溶液液面下,再挤出NaOH 溶液,这样操作的理由是________________________________。

方法二 氢气氛围中的复分解反应法
【例4】 在如图所示的装置中,用NaOH 溶液、铁屑、稀H 2SO 4等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是
_________________________________。

(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是
_________________________________。

(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水
夹,塞紧塞子后的实验步骤是________________________________________________。

(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,理由是_________________________。

【例5】 如图所示制备氢氧化亚铁的改进实验:
(1)按图所示组装仪器,向一支小的具支试管中加入 2 mL左
右的稀盐酸,再加入2 mL左右的煤油,玻璃管下端粘住钠
粒(用滤纸吸干表面煤油,切去氧
化层)。

(2)将铁丝浸入盐酸,反应放出氢气,待试管内空气排尽后,
向上提拉铁丝,使铁丝脱离液面。

并关闭弹簧夹;用另一根细铁丝
沿玻璃管内将钠粒捣入液体中。

请回答下列问题:
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式:______________________________________。

(2)如何检验试管内空气已排尽(回答具体操作)?_________________________________。

(3)捣入钠粒后,预测具支试管中的现象:_______________________________________。

(4)已知钠粒的质量约0.05 g,实验室现有以下两种不同浓度的盐酸,你选择(填“A”或“B”)
________。

A.1.1 mol·L-1 B.10 mol·L-1
方法三 电解法
【例6】 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀,如图所示,已知两电极的材料分别为石墨和铁。

(1)a电极的材料应为 ,电极反应式为_________________________________。

(2)电解液c可以是__________(填编号)。

A.纯水 B.NaCl溶液
C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
(3)d为苯,其作用是________________,在加入苯之前对电解液c应作
何简单处理?
______________________________________________________________。

(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是
________(填编号)。

A.改用稀H2SO4作电解液
B.适当增大电源的电压
C.适当减小两极间的距离
D.适当降低电解液的温度
(5)若c用Na2SO4溶液,当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀,再反接电源电解,除了电
极上看到气泡外,另一明显现象为_________________________________________。

课时6 铁的实验报告的补充与完善
【例1】 某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性,请回答下列问题:
(1)除胶头滴管外,你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是__________。

(2)请帮他们完成以下实验报告:
实验目的:__________________________________________________________________。

试剂:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。

实验记录(划斜线部分不必填写):
序号实验内容实验现象离子方程式实验结论
①在FeCl2溶液
中滴入适量
溶液由浅绿
色变为棕黄
Fe2+具有还
原性
氯水


在FeCl 2溶液中加入锌片
Zn +Fe 2+=== Zn 2++Fe ③在FeCl 3溶液中加入足量铁粉Fe +2Fe 3+===3Fe 2+
Fe 3+具有氧
化性
④Fe 3+具有氧
化性
实验结论:Fe 只有还原性,Fe 3+只有氧化性,Fe 2+既有氧化性,又有还原性。

联想发散:
①简述Fe 2+的检验方法: _____________________________________________________。

②将FeCl 2溶液加热蒸干并灼烧,最后得到的固体物质是__________,原因是__________。

【例2】 某同学为了验证Fe 3+是否能将H 2SO 3氧化成SO ,他用50 mL 0.1 mol·L -1 FeCl 32-
4溶液吸收制取SO 2气体的尾气后,进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SO :__________________,证明Fe 3+能够把H 2SO 3氧化成SO 。

2-
42-4(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:
2FeCl 3+SO 2+________===________+H 2SO 4+______,反应中的氧化产物是________(写化学式)。

(3)吸收液中除了含有H +、Cl -、SO 以外,对其它成分(Fe 3+、Fe 2+、H 2SO 3)的可能组合2-
4进行探究:
①提出假设。

假设1:溶液中存在Fe 3+、Fe 2+; 假设2:溶液中存在________。

②设计方案,进行实验,验证假设。

请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。

限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1 mol·L -1 KMnO 4溶液、0.1 mol·L -1 KSCN 溶液、品红稀溶液。

实验步骤预期现象和结论
步骤1:用试管取样品溶液2~3
mL ,并滴入______________
若出现血红色,则假设1成立;
若未出现血红色,则假设1不成
立(或假设2成立)
步骤2:
步骤3:
2.(2010·全国卷1)能正确表示下列反应的离子方程式是
A .将铜屑加入3+Fe 溶液中:3+2+2+
2Fe +Cu=2Fe +Cu B .将磁性氧化铁溶于盐酸:+3+342Fe O +8H =3Fe +4H O
C .将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:2++332Fe +4H +NO =Fe +2H O+NO -
+↑
D .将铁粉加入稀硫酸中:+322Fe+6H =2Fe 3H ++↑
【答案】A
3.(2010·上海卷)由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。

若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是
A.4:3 B.3:2 C.3:1 D.2:l
金属及其化合物复习讲义
第四讲铜及其化合物
高考要求:1.知道铜及其化合物的物理性质。

2.了解铜及其化合物的化学性质
课时1 铜及其化合物性质
[基础知识]
一、铜元素的原子结构与自然界的存在
铜元素位于周期表__周期__族,其电子排布式为,原子结构示意图为:在自然界中主要以形式存在,如黄铜矿(主要成分为)、辉铜矿(主要成分为),也可以以单质形式存在。

二、铜的性质
1.物理性质:
铜具有色金属光泽,延展性、导电、导热性较好,且导电性在金属中仅次于,其晶体堆积方式属于,不能被磁铁吸引。

铜合金种类繁多,主要有青铜(含)、黄铜(含)、白铜(含)。

2.化学性质
铜是的金属,通常显+1、+2价
(1)与非金属单质反应
①与O2反应:
②与Cl2反应:
③与S反应:
常温下,铜与在干燥的空气中不发生反应,但潮湿的空气里,表面易形成铜绿。

反应方程式为:
思考:CuCl2无水固体、浓溶液、稀溶液分别呈什么颜色?
写出有关反应式
(2)与酸反应
①一般不与非氧化性酸(如稀硫酸、盐酸)反应产生氢气
②氧化性酸:
(a)与稀HNO3反应现象:
反应方程式:
(b)与浓HNO3反应现象:
反应方程式:
(c)与浓硫酸共热现象:
反应方程式:
(3)与盐溶液反应
①与Hg(NO3) 2反应:
②与FeCl3反应:
三、铜的重要化合物
1.氧化铜
⑴氧化铜是色粉末状固体(区别于氧化亚铜色),难溶于水
⑵与还原剂(H2、CO、C)反应
与H2反应
与C 反应
⑶与酸反应(如HNO3、HCl、H2SO4等)
离子方程式。

2.铜的氢氧化物
⑴氢氧化铜是色固体,难溶于水,但可溶于氨水
思考:为什么氢氧化铜能溶于氨水?
⑵不稳定性(受热易分解)
⑶与酸反应(如HNO3、HCl、H2SO4等)
离子方程式
⑷弱氧化性(如与葡萄糖反应)
思考:真正与葡萄糖反应的微粒是什么?
3.硫酸铜
⑴无水硫酸铜是色固体,能溶于水,水溶液呈色,因此,无水硫酸铜可用

⑵硫酸铜晶体是色,俗称、,化学式为
CuSO4·5H2O,实际为
硫酸铜晶体受热易分解
⑶ CuSO4是制铜盐的重要原料,如波尔多液(原料、)
思考:为什么硫酸铜可用于游泳池消毒?
4.铜的配合物
Cu(Ⅱ)一般易形成配位数为4的正方形构型的络离子如[Cu(H2O)4]2+(色)、[CuCl4]2-(色)、[Cu(NH3)4]2+(色)等
三、铜的炼制
1.粗炼
①火法炼铜(以Cu2S为例):
②湿法炼铜
2.电解精炼
电解时,以作电解液,作阴极,作阳极
课时2 铜及其化合物题型练习
[题型一]铜及其化合物的性质
[例1]在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列固体粉末:①FeCl2;②Fe2O3;③Na;
④Ca(NO3)2。

铜粉可溶解的是
A.①②B.②④C.②③D.①④
[变式]1、现有下列试剂:①食盐水②稀H2SO4③氯化铁④盐酸⑤NaOH溶液⑥硝酸银⑦硝酸钾,如将Cu转化为CuCl2,可采用的一组试剂是()
 A.④⑤⑥ B.③④⑤ C.①②③ D.④⑤⑦
[变式]2、将Cu片放入0.l mol / L FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为
A.3∶2 B.3∶5 C.4∶3 D.3∶4
[变式]3(09广东化学10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。

下列说法正确的是
A. 锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
[变式]4(06上海16)将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是
A.反应速率:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
[变式]5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_______________________________ ;
③_______________________________ ;
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:_________________________________________ 。

[例2]在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量浓度之比为:4:2:1,现加入适量的铁粉,使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为:1:3:9,则投入的铁粉与原溶
液中Cu2+的物质的量之比为()
A.5:4 B.4:5 C.3:5 D.5:6
[变式]1(2004上海15)CuS和Cu2S都能溶于硝酸,它们高温灼烧的产物相同,以下鉴别CuS 和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是
A.将两种样品分别溶于硝酸,区别所产生的气体
B.将两种样品分别溶于硝酸,区别溶液的颜色
C.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的质量
D.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的颜色
[变式]2(1997年全国,30)试样X由氧化亚铁和氧化铜组成。

取质量相等的两份试样按下图所示进行实验:
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式:。

(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样
X中氧化铜的质量为________。

(用m表示)
[例3]Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。

现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸,简述如何用简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。

[变式]1.(2001年春,22)已知X为FeO和CuO的混合物,取两份等质量的X样品进行下列实验:
(1)写出①、②和③步所有反应的方程式:
(2)设从③步所得固体D的质量为32 g,溶液E中只含有一种金属离子,气体F在标准状况下体积
为5.6 L,试计算取用的每份X的质量和X中FeO与CuO的质量比。

[题型二]铜及其化合物性质的综合应用
[例1](2010北京理综)11自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。

下列分析正确的是A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-==CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
[变式]1(2002年上海,30)某化学课外小组用铜96%的废铜屑制取胆矾(五水合硫酸铜)。


铜屑放入稀硫酸中,加热并不断鼓入空气,在氧气作用下便生成硫酸铜。

(1)写出生成硫酸铜的化学方程式。

(2)现用1 kg这种废铜屑理论上能制取胆矾多少千克?
(3)将胆矾与生石灰、水按质量比依次为1∶0.56∶100混合配制成无机铜杀菌剂波尔多液:
①此波尔多液中Cu2+离子和Ca2+离子的物质的量比为________(最简整数比)。

②波尔多液有效成分的化学式可表示为CuSO4·x Cu(OH)2·y Ca(OH)2,此种配比当x=1时,试确定y的数值________。

[变式]2 (05全国卷Ⅲ)27.(20分)有6瓶白色同体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。

现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。

请填写
下列空白:
⑴各取适量固体试剂分别加入6支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管。

观察到的现象是
被l检出的物质的化学式(分子式)是
⑵分别取未检出的溶液,往其中加入上述已检出的溶液,观察到的现象和相应的离子方程式

被检出的物质的化学式(分子式)是 ⑶鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是 [变式]1孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿,它们的化学组成可表示为:xCuCO 3·yCu(OH)2(x 、y 为正整数且x≤2,y≤2)(1)孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时,孔雀石消耗的盐酸的物质的量与生成的CO 2的物质的量之比为4:1;石青则为3:1,请推算它们的化学组成。

孔雀石__________________________;石青__________________________;(2)现有孔雀石和石青混合样品,取两份等质量的样品,在一份中加入过量盐酸,生成CO 2 3.36 L (标准状况下);加热另一份样品使其完全分解,得到CuO 20 g ,试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比 。

解析: (1)设孔雀石的化学式为xCuCO 3•yCu(OH)2则依题意 = = 孔雀石的化学式为 CuCO 3•Cu(OH)2
x
(2x + 2y)14
x y 11又设石青的化学式为 xCuCO 3•yCu(OH)2则依题意 = = 石青的化学式为 CuCO 3•Cu(OH)2 x (2x + 2y)13x y 21(2)设该样品中孔雀石物质的量分数为x ,则石青为 1- x = = x + (1 - x)22x + (1 - x)380204.2236.3÷÷3
5孔雀石与石青物质的量之比为1:1。

[变式]2(2004上海31)黄铜矿(主要成分CuFeS 2)是提取铜的主要原料(1)取12.5g 黄铜矿样品,经测定含3.60g 硫(杂质不含硫),矿样中CuFeS 2含量为____________ 已知2CuFeS 2+4O
2 Cu 2S+3SO 2+2FeO(炉渣) 产物Cu 2S 在1200℃高温下继续反应: 2Cu 2S +
3 O 2 → 2Cu 2O + 2 SO 2 2 Cu 2O + Cu 2S → 6Cu + SO 2 假定各步反应都完全,完成下列计算:①由6 mol CuFeS 2生成6 mol Cu ,求消耗O 2的物质的量
②6 mol CuFeS 2和14.25 mol O 2反应,理论上可得到多少摩尔铜
③6 mol CuFeS 2和15.75 mol O 2反应,理论上可得到多少摩尔铜[变式]8(08北京卷)由Fe 2O 3、Fe 、CuO 、C 、Al 中的几种物质组成的混合粉末,取样进行下列实验(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CO 2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填化学式)________________。

(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NaHCO 3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为适量的水,则Z中两种气体的化学式是____________。

(3)向Y中通入过量的Cl2,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)______。

(4)取Y中的溶液,调节pH约为7,加入淀粉KI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_____________。

(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(各组合中物质用化学式表示)________________________。

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