苏教版化学一轮精品教学案：铁铜的获取及应用

第４讲铁、铜的获取及应用
[考纲要求] １．了解铁及其重要化合物的主要性质及应用。

２．了解铜及其化合物的主要性质及应用。

３．以Fe３＋、Fe２＋为例理解变价金属元素的氧化还原反应。

考点一变价金属——铁的性质
１．纯铁具有金属的共性，如具有________色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被________吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。

２．用化学方程式或离子方程式表示下列变化
（１）Fe＋错误!
（２）Fe＋H２O（g）错误!４________________________
（３）Fe—错误!
５________________________________________________________________________
⑥________________________________________________________________________
特别提醒常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中钝化的实质是强氧化性的酸使铁的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。

故在常温时可用铁制容器贮存或运输浓硫酸、浓硝酸。

１．铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为＋２价和＋３价，请归纳总结：（１）Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成＋２价？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。

（２）Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成＋３价？写出有关反应的化学方程式。

２．在一定量的稀HNO３中慢慢加入铁粉，得到的Fe２＋的物质的量（纵坐标）
与所加铁粉的物质的量（横坐标）的关系如图所示。

请将正确答案的序号填在相应的横线上。

１Fe３+ ２Fe２+ ３Fe、Fe２+
４Fe２+、Fe３+
（１）AB段铁元素以形式存在。

（２）BC段铁元素以形式存在。

（３）CD段铁元素以形式存在。

３．铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题：
装置一装置二
实验装置
(1)方法一中，装置A的作用
________________________________________________________________________。

方法二中，装湿棉花的作用
________________________________________________________________________。

（２）实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：
________________________________________________________________________。

分析铁与稀HNO３反应的关键
一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：
HNO３过量：
Fe＋４HNO３===Fe（NO３）３＋NO↑＋２H２O，
Fe过量时：Fe＋２Fe（NO３）３===３Fe（NO３）２，两者相加得总方程式：３Fe＋8HNO３===３Fe（NO３）２＋２NO↑＋４H２O，可以用数轴表示：
解题时需注意量的范围。

即：１≥，产物仅有Fe（NO３）３，HNO３可能有剩余；２≤，产物仅有Fe（NO３）２，Fe可能有剩余；３<<，产物为Fe（NO３）３和Fe（NO３）２，Fe和HNO３都反应完全。

考点二铁的氧化物、氢氧化物
１．三种氧化物
化学式FeO Fe２O３Fe３O４
俗名
色态
铁元素价态
与盐酸反应
生成的离子
Fe２＋Fe３＋Fe２＋、Fe３＋
Fe（OH）２Fe（OH）３
色态白色固体红褐色固体
与盐酸反应Fe（OH）２＋２H＋===Fe２＋＋
２H２O
Fe（OH）３＋３H＋===Fe３＋
＋３H２O
受热分解２Fe（OH）３错误!Fe２O３＋
３H２O
制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe２
＋＋２OH—===Fe（OH）２↓
可溶性铁盐与碱溶液反应
__________________
二者的关系在空气中，Fe（OH）２能够非常迅速地被氧气氧化成Fe（OH）３，现象是白色絮状沉淀迅速变成____色，最后变成红褐色，反应方程
式为____________________________
４．FeO分别溶于足量稀盐酸、稀硝酸，写出反应的离子方程式。

５．向一定量的FeO、Fe、Fe３O４的混合物中加入１00 mL １mol·L—１的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出２２４mL（标准状况）气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。

若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是（）
A．１１．２g B．５．6 g C．２．8 g
D．无法计算
特别提醒四氧化三铁可以用氧化物表示为Fe２O３·FeO，但其是纯净物，而不是混合物。

6．写出Fe（OH）３和HI反应的离子方程式。

考点三“铁三角”及其应用
7．Fe２＋处于铁的中间价态，既有氧化性又有还原性，通常以还原性为主，你知道哪些物质能使Fe２＋转化为Fe３＋？用离子方程式表示。

8．Fe３＋处于铁的高价态，能与许多强还原性的物质发生反应，请用离子方程式列举你知道的能实现Fe３＋→Fe２＋的反应。

9．如何除去括号中的杂质
（１）Fe２＋（Fe３＋）：
________________________________________________________________________
（２）FeCl３（FeCl２）：________________________________________________________________________
（３）FeCl２（CuCl２）：________________________________________________________________________
（４）Fe（Al）：________________________________________________________________________
（５）Fe２O３（Al２O３、SiO２）：
________________________________________________________________________
归纳总结（１）判断离子共存,１Fe２＋、Fe３＋均水解，与HCO\o\al（—,３）、AlO\o\al （—,２）、CO\o\al（２—,３）等因水解相互促进，在溶液中不能大量共存。

,２Fe３＋与S ２—、I—、HS—、SO\o\al（２—,３），Fe２＋与NO\o\al（—,３）（H＋）、ClO—、MnO\o\al （—,４）（H＋）在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。

,（２）盐溶液的配制与保存,１Fe２＋的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe２＋被氧化；加少量相应的酸，防止Fe２＋水解。

,２Fe３＋的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe３＋水解。

考点四检验Fe２＋、Fe３＋的常用方法
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
（１）流程：
（２）有关反应：Fe３＋＋３SCN—Fe（SCN）３（血红色）
２Fe２＋＋Cl２===２Fe３＋＋２Cl—
３．用NaOH溶液
（１）流程：
溶液错误!错误!
（２）有关反应：Fe３＋＋３OH—===Fe（OH）３↓（红褐色）
Fe２＋＋２OH—===Fe（OH）２↓（白色沉淀）
４Fe（OH）２＋O２＋２H２O===４Fe（OH）３
１0．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．１２３
考点五铜及其化合物
１．单质铜
（１）物理性质：________色固体，具有良好的延展性、导____性和导____性。

（２）化学性质
反应物质化学方程式
非金属O２
①潮湿的空气
_______________________________________________
_________________________
（______固体）
②在空气中加热
_______________________________________________
_________________________
（____固体）
Cl２
S
氧化性酸浓H２SO４浓HNO３稀HNO３
盐
AgNO３
FeCl３
名称氧化铜氧化亚铜颜色
与酸反应（H＋）Cu２O＋２H＋===Cu２＋＋Cu＋H２O
与H２反应
转化关系
（１）物理性质：____色____溶于水的固体。

（２）化学性质：Cu（OH）２属于________，能与____反应生成盐和水。

４．CuSO４·５H２O
CuSO４·５H２O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。

无水CuSO４为白色粉末，遇水变蓝色（生成CuSO４·５H２O），可作为水的检验依据。

１１．某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几个实验方案：
（１）Cu错误!CuSO４错误!硫酸铜溶液错误!CuSO４·５H２O。

（２）Cu错误!CuO错误!硫酸铜溶液错误!CuSO４·５H２O。

（３）错误!错误!硫酸铜溶液错误!CuSO４·５H２O。

对三个方案进行评价，你认为最好的是哪个方案？
１２．某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制CuO，其设计
的实验过程为
（１）杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能
原因是。

Ａ．灼烧过程中部分氧化铜被还原
Ｂ．灼烧不充分铜未被完全氧化
Ｃ．氧化铜在加热过程中分解生成铜
Ｄ．该条件下铜无法被氧气氧化
（２）由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个
优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

（３）有同学指出，由CuSO４溶液到生成CuO少了一个环节，即应先生成Cu（OH）
２沉淀，过滤洗涤后再加热分解Cu（OH）２得CuO。

以下说法不可能成为减少该环节
的理由的是。

A．CuO比Cu（OH）２颗粒粗大，更易于过滤从溶液中分离
B．Cu（OH）２分解温度较低，加热其浊液即可使其分解
C．干态下分解Cu（OH）２，温度难以控制，可能因温度过高导致CuO进一步分解生
成Cu２O
D．过滤分离出的CuO不需洗涤就已非常纯净
考点六从自然界获取铁和铜
１．铁、铜在自然界中的存在
铁和铜在自然界中主要以________的形式存在。

常见的铁矿有________（主要成分为Fe３
O４）、________（主要成分为Fe２O３）等；常见的铜矿有________（主要成分为CuFeS
）、________[主要成分为CuCO３·Cu（OH）２]等。

此外铁在自然界中还以________的２
形式存在于陨铁中。

自然界中也存在少量的单质铜。

２．铁的冶炼
（１）原料：________、______、________、________等。

（２）设备：__________。

（３）反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。

（４）工艺流程：从高炉下方鼓入空气与______反应产生______并放出大量的热量；______
再与灼热的________反应，生成______；______在高温下将氧化铁还原为铁。

有关化学反
应方程式：______________；________________；____________________。

特别提醒铁矿石中含有SiO２需除去：石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，
氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣，有关化学反应方程式：CaCO３错误!CaO
＋CO２↑；CaO＋SiO２错误!CaSiO３（炉渣）。

炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，
从而分离出去。

３．铜的制备与精炼
工业上主要采用______________（主要成分是__________）的方法获得铜。

用这种方法冶炼得到的铜，含铜量为____________，还含有______________等杂质。

要达到电气工业生产用铜的要求，这种由黄铜矿高温冶炼得到的铜还必须经过____________，电解精炼得到的铜，含铜量高达________________。

１３．下图表示金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。

根据上图回答下列问题。

（１）铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得多？
（２）写出以NaCl、Al２O３、MgCl２、CuO、CuSO４、Ag２O为原料制备Na、Al、Mg、Cu、Ag的化学方程式，并说明它们的制备方法。

实验报告的补充和完善
【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。

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
滴入适量氯水
溶液由浅绿色变
为棕黄色
Fe２＋具有还原性
２在FeCl２溶液中
加入锌片
Zn＋Fe２＋===
Zn２＋＋Fe
３在FeCl３溶液中
加入足量铁粉
Fe＋２Fe３＋===
３Fe２＋３Fe２＋
Fe３＋具有氧化性
４Fe３＋具有氧化性
实验结论：Fe只有还原性，Fe３＋只有氧化性，Fe２＋既有氧化性，又有还原性。

联想发散：
①简述Fe２＋的检验方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

２将FeCl２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Fe３＋是否能将H２SO３氧化成SO错误!，他用５0 mL 0．１mol·L—１FeCl３溶液吸收制取SO２气体的尾气后，进行以下实验：
（１）检验吸收液中的SO错误!：__________________，证明Fe３＋能够把H２SO３氧化成SO错误!。

（２）请配平并完成上述反应中的化学方程式：
２FeCl３＋SO２＋________===________＋H２SO４＋______，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错误!以外，对其它成分（Fe３＋、Fe２＋、H２SO３）的可能组合进行探究：
１提出假设。

假设１：溶液中存在Fe３＋、Fe２＋；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、0．１mol·L—１KMnO４溶液、0．１mol·L—１KSCN 实验步骤预期现象和结论
步骤１：用试管取样品溶液２～３mL，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：
Fe（OH）２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：Fe２＋＋２OH—===Fe（OH）２↓
成功关键：１溶液中不含Fe３＋和O２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Fe３＋的FeSO４溶液与不含O２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FeSO４溶液时还需要加入__________。

（２）除去蒸馏水中溶解的O２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O２的NaOH溶液，插入FeSO４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H２SO４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
________________________________________________________________________。

(2)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２mL左右的稀盐酸，再加入２mL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0．0５g，实验室现有以下两种不同浓度的盐酸，你选择（填“A”或“B”）________。

A．１．１mol·L—１B．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
________________________________________________________________________。

有关铁、铜及其化合物的综合推断
有关铁、铜的单质、化合物推断突破口有：
（１）特征颜色：如Fe２＋溶液浅绿色，Fe３＋溶液棕黄色，Fe（SCN）３溶液血红色，
Fe（OH）３胶体红褐色，Fe（OH）２在空气中的颜色变化，Fe（OH）３红褐色，FeCl
固体红棕色，Fe２O３红棕色，Fe３O４、FeO、FeS黑色等。

Cu２＋溶液蓝色、Cu２O ３
砖红色、CuO黑色，Cu（OH）２蓝色等。

（２）特征变价：铁有＋２、＋３价。

（３）特征反应：铝热反应。

（４）FeCl３变色种类
１向FeCl３溶液中加几滴KSCN溶液呈血红色；
２FeCl３溶液能使紫色石蕊试液呈红色；
３FeCl３与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；
４向FeCl３溶液中通入H２S气体，生成淡黄色沉淀；
５向FeCl３溶液中加入几滴Na２S溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的Na２S溶液过量时，
又生成黑色沉淀；
⑥向FeCl３溶液中加入过量Fe粉，溶液变为浅绿色；
⑦向FeCl３溶液中加入过量Cu粉，溶液变为蓝绿色；
⑧将FeCl３溶液滴入到淀粉­碘化钾溶液中，溶液变为蓝色；
⑨将FeCl３溶液滴入苯酚溶液，溶液变为紫色；
⑩将FeCl３溶液滴入AgNO３溶液中，生成白色沉淀；
⑪将FeCl３溶液与NaHCO３溶液混合，放出气体，生成红褐色沉淀；
⑫将饱和FeCl３溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe（OH）３胶体。

【例7】（２0１３·宁夏理综，２6）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na＋、Al３＋、
Fe３＋、Cu２＋、Cl—。

该厂利用如图所示的工艺流程，利用常见的气体氧化物、酸、碱
和工业生产中的废铁屑，从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、NaCl晶体和金属铜，产生
了很好的社会经济效益。

请填写下列空白：
（１）图中试剂１是__________，试剂２是__________。

（２）步骤１和步骤２所用到的玻璃仪器是
________________________________________________________________________。

（３）步骤１反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。

（４）步骤３反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。

(4)从节约药品和环保方面考虑，步骤５所发生反应的离子方程式应为
________________________________________________________________________。

高考题组一有关铁及其化合物所参与的离子
反应
１．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
（１）FeCl３溶液与Cu的反应：Cu＋Fe３＋===Cu２＋＋Fe２＋
（）
（２0１３·江苏，6A）（２）铁溶于稀硝酸，溶液变黄：３Fe＋8H＋＋２NO错误!===３Fe２＋＋２NO↑＋４H２O （）
（２0１３·北京理综，１0C）（３）将FeCl２溶液与稀HNO３混合：Fe２＋＋４H＋＋NO错误!===Fe３＋＋２H２O＋NO↑（）
（２0１３·大纲全国卷Ⅰ，8C）（４）Fe３O４与稀HNO３反应：Fe３O４＋１8H＋===6Fe３＋＋H２↑＋8H２O （）
（２0１３·课标全国卷，１３A）（５）FeSO４溶液中加入用H２SO４酸化的H２O２溶液：Fe２＋＋２H＋＋H２O２―→Fe３＋＋２H２O（）
（２0１３·上海，１9C）（6）向Fe（OH）２中加入足量稀HNO３：Fe（OH）２＋２H＋===Fe２＋＋２H２O （）
（２0１３·四川理综，9B）（7）Fe（OH）３溶于氢碘酸：Fe（OH）３＋３H＋===Fe３＋＋３H２O
（）
（２0１３·广东，１２B）高考题组二铁的冶炼腐蚀及综合应用
２．（２0１３·上海，8）高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是
（）
A．铁B．氮C．氧D．碳
３．铁是用途最广的金属材料之一。

为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中（如图所示）。

数天后，他观察到的现象是（）A．铁屑不生锈，试管内液面上升
B．铁屑不生锈，试管内液面高度不变
C．铁屑生锈，试管内液面上升
D．铁屑生锈，试管内液面高度不变
４．（２0１３·安徽理综，１２）右图是三种稀酸对Fe­Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是
（）
A．稀硝酸对Fe­Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B．稀硝酸和铁反应的化学方程式是Fe＋6HNO３（稀）===
Fe（NO３）３＋３NO２↑＋３H２O
C．Cr含量大于１３%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度
最大，所以对Fe­Cr合金的腐蚀性最强
D．随着Cr含量增加，稀硝酸对Fe­Cr合金的腐蚀性减弱
５．（２0１３·台湾，２３）已知铁锈的化学式为Fe（OH）３。

在常温常压下，铁生锈除了需要氧，还必须有下列哪一种物质的存在
（）
A．水B．盐C．氮D．氧E．臭氧6．（２0１３·北京理综，２6）以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）；
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO４·7H２O。

Ⅱ.将FeSO４·7H２O配制成溶液。

Ⅲ.FeSO４溶液与稍过量的NH４HCO３溶液混合，得到FeCO３的浊液。

Ⅳ.将浊液过滤，用90 ℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO３固体
Ⅴ.煅烧FeCO３，得到Fe２O３固体。

已知：NH４HCO３在热水中分解。

（１）Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe３＋，该反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。

（２）Ⅱ中，需加一定量硫酸。

运用化学平衡原理简述硫酸的作用：
________________________________________________________________________。

(3)Ⅲ中，生成FeCO３的离子方程式是
________________________________________________________________________。

若FeCO３浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是
________________________________________________________________________。

（４）Ⅳ中，通过检验SO错误!来判断沉淀是否洗涤干净。

检验SO错误!操作是
________________________________________________________________________。

（５）已知煅烧FeCO３的化学方程式是４FeCO３＋O２高温,２Fe２O３＋４CO２，现煅烧４6４．0 kg的FeCO３，得到３１6．8 kg产品，若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe２O３的质量是__________kg。

（摩尔质量/g·mol—１：FeCO３１１6 Fe２O３１
60 FeO 7２）
高考题组三金属活动性、金属的制备方法
7．（２0１３·山东理综，１２）Al、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是
（）
A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．制备AlCl３、FeCl３、CuCl２均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．电解AlCl３、FeCl３、CuCl２的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al
8．（２0１３·上海春季，１7）金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。

人类利用几种常用金属的先后顺序依次为：金、铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于
（）
A．金属在地壳中的含量多少
B．金属的熔、沸点高低
C．金属的活泼性强弱
D．金属的导电性强弱
9．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
（１）电解熔融氯化镁制取金属镁
（）
（２0１３·上海，8A）（２）电解饱和氯化镁溶液，可制得金属镁
（）
（２0１３·上海，５D）（３）用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极反应为Cu—２e—===Cu２＋
（）
（２0１３·浙江理综，１0D改编）（４）常温下Na与足量O２反应生成Na２O，随温度升高生成Na２O的速率逐渐加快（）
（２0１３·北京理综，１0C）（５）用金属钠可区分乙醇和乙醚
（）
（２0１３·大纲全国卷，7A）高考题组四铜、铜合金及其化合物
１0．（２0１３·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，向地下深层渗透，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
１１．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，锡青铜中的锡可对铜起保护作用
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
１２．（２0１３·课标全国卷，２6）物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。

其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。

单质C 可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。

请回答下列问题：
（１）写出下列物质的化学式：B________、E__________、G________；
（２）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是________，阴极物质是________，电解质溶液是________；
（３）反应２的化学方程式是
________________________________________________________________________。

抓准有效信息是物质推断的法宝
回答下列问题：
(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是
________________________________________________________________________；
M中存在的化学键类型为____________；R的化学式是________________。

（２）一定条件下，Z与H２反应生成ZH４。

ZH４的电子式为______________。

（３）已知A与１mol Al反应转化为X时（所有物质均为固体），放出a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)向含４mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。

假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n（X２+）随
n（X）变化的示意图，并标出n（X２+）的最大值。

答案
基础再现·深度思考
考点一
１．银白磁铁
２．（１）１３Fe＋２O２错误!Fe３O４２２Fe＋３Cl２错误!２FeCl３３Fe＋S错误!FeS （２）４３Fe＋４H２O（g）错误!Fe３O４＋４H２↑（３）５Fe＋２H＋===Fe２＋＋H ↑⑥Fe＋４H＋＋NO错误!===Fe３＋＋NO↑＋２H２O
２
考点二
１．（从左至右，从上至下）铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体＋２＋３＋２、＋３
２．Fe３＋＋３OH—===Fe（OH）３↓灰绿
４Fe（OH）２＋O２＋２H２O===４Fe（OH）３
考点五
１．（１）紫红热电（２）１２Cu＋O２＋CO２＋H２O===Cu２（OH）２CO３绿色２２Cu＋O２错误!２CuO 黑色Cu＋Cl２错误!CuCl２２Cu＋S错误!Cu２S Cu＋２H２SO４（浓）错误!CuSO４＋SO２↑＋２H２O Cu＋４HNO３（浓）===Cu（NO
）２＋２NO２↑＋２H２O ３Cu＋8HNO３（稀）===３Cu（NO３）２＋２NO↑＋４H ３
O Cu＋２AgNO３===Cu（NO３）２＋２Ag
２
Cu＋２FeCl３===CuCl２＋２FeCl２
２．（从左至右，从上至下）黑色砖红色CuO＋２H＋===Cu２＋＋H２O CuO＋H２错误!
Cu＋H２O Cu２O＋H２错误!２Cu＋H２O ４CuO错误!２Cu２O＋O２↑３．（１）蓝不（２）弱碱酸
考点六
１．化合态磁铁矿赤铁矿黄铜矿孔雀石
游离态２．（１）铁矿石焦炭空气石灰石（２）炼铁高炉（４）焦炭CO
CO２焦炭CO CO C＋O２错误!CO２C＋CO２错误!２CO ３CO＋Fe２O ２
错误!２Fe＋３CO２
３
３．高温冶炼黄铜矿CuFeS２99．５%～99．7% Ag、Au、Fe、Zn 电解精炼99．9５%～99．98%
深度思考
１．（１）Fe→Fe２＋：铁与氧化性比较弱的非金属单质（如S、I２），非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸），不活泼金属的盐溶液（如CuSO４溶液）反应，都可实现这种转化。

如：Fe＋S错误!FeS,２H＋＋Fe===Fe２＋＋H２↑，Cu２＋＋Fe===Fe２＋＋Cu。

（２）Fe→Fe ３＋：铁与强氧化剂（如Cl２、HNO３、浓硫酸）在一定条件下反应都会实现这种转化。

例如：２Fe＋３Cl２错误!２FeCl３，Fe＋４HNO３（稀）===Fe（NO３）３＋NO↑＋２H２O,２Fe＋6H２SO４（浓）错误!
Fe２（SO４）３＋３SO２↑＋6H２O。

２．（１）１（２）４（３）３
３．（１）提供水蒸气提供水蒸气（２）在溶液中Fe３＋被未反应的铁粉完全还原为Fe２＋
４．FeO＋２H＋===Fe２＋＋H２O ３FeO＋１0H＋＋NO错误!===３Fe３＋＋NO↑＋５H O
２
５．C 6．２Fe（OH）３＋6H＋＋２I—===２Fe２＋＋6H２O＋I２7．Fe２＋→Fe３＋，亚铁盐遇到强氧化剂（如Cl２、Br２、O２、HNO３、H２O２等）都会被氧化为铁盐。

（１）２Fe２＋＋Cl２===２Fe３＋＋２Cl—（２）２Fe２＋＋Br２===２Fe３＋＋２Br—（３）４Fe２＋＋O２＋４H＋===４Fe３＋＋２H２O （４）３Fe２＋＋４H＋＋NO错误!===３Fe３＋＋２H２O＋NO↑（５）２Fe２＋＋H２O２＋２H＋===２Fe３＋＋２H２O
8．Fe３＋→Fe２＋（１）２Fe３＋＋S２—===２Fe２＋＋S↓；２Fe３＋＋H２S===２Fe２＋＋２H＋＋S↓
（２）２Fe３＋＋SO２＋２H２O===２Fe２＋＋４H＋＋SO２—４（３）２Fe３＋＋Fe===３Fe２＋；Cu＋２Fe３＋===Cu２＋＋２Fe２＋（４）２Fe３＋＋２I—===２Fe ２＋＋I２9．（１）加过量铁粉过滤（２）加氯水或H２O２（３）加过量铁粉过滤（４）加过量强碱溶液过滤（５）加过量强碱溶液过滤
１0．C １１．方案（１）产生污染性气体，且消耗硫酸较多。

方案（２）：消耗能量较多，且步骤复杂。

方案（３）：不产生污染性气体，原料利用率高，节约能源。

因而方案（３）更经济合理。

１２．（１）a、b （２）耗酸少；无污染性气体SO２产生（３）D １３．（１）铝的金属活动性比铁、铜强，难于冶炼，古代人们的技术条件达不到，不能冶炼铝，故铝的发现和大量使用比铁、铜晚得多。

（２）２NaCl（熔融）错误!２Na＋Cl２↑电解法２Al２O３（熔融）错误!４Al＋３O２↑电解法MgCl２（熔融）错误!Mg＋Cl２↑电解法２CuO＋C错误!２Cu＋CO２或CuO＋H２错误!Cu＋H２O 热还原法CuSO４＋Fe===Cu＋FeSO４湿法炼铜２Ag２O错误!４Ag＋O２↑热分解法
规律方法·解题指导
【例１】（１）试管（２）实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性实验记录：１Cl２＋２Fe２＋===２Cl—＋２Fe３＋２Fe２＋具有氧化性３铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色４在FeCl３溶液中加入铜片联想发散：１取适量待测液于试管中，滴加少量KSCN溶液，无血红色出现，向混合液中滴入少量氯水，溶液变为血红色，则证明有Fe２＋（或其他合理答案）２Fe２O３在FeCl２溶液中存在平衡FeCl２＋２H２O Fe（OH）２＋２HCl，加热时，HCl挥发，平衡右移，生成的氢氧化亚铁很快被氧化成氢氧化铁，灼烧时氢氧化铁分解生成Fe２O３
【例２】（１）取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成（２）２H２O ２FeCl２２HCl H２SO４（３）１Fe２＋、H２
实验步骤预期现象和结论
步骤１：１～２滴0．１mol·L—１KSCN溶
液
步骤２：另取２～３mL样品溶液于试管中，滴入１～２mL品红稀溶液若品红溶液红色褪去，则假设２成立；若品红溶液不褪色，则假设２不成立（或假设１成立）。

２４２
触O２而被氧化
【例４】（１）稀H２SO４和铁屑（２）NaOH溶液（３）检验试管Ⅱ出口处排出的H２的纯度，当排出的H２已经纯净时再夹紧止水夹
（４）试管Ⅰ中反应生成的H２充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，故外界O２不易进入
【例５】（１）Fe＋２HCl===FeCl２＋H２↑，２Na＋２H２O ＋FeCl２===Fe（OH）２↓＋２NaCl＋H２↑（也可写成３个：Fe＋２HCl===FeCl２＋H２↑，２Na＋２H２O===２NaOH＋H２↑，２NaOH＋FeCl２===Fe（OH）２↓＋２NaCl）
（２）在具支试管的出口处用向下排空气法收集满一小试管气体，用拇指堵住管口，移向酒精灯火焰，放开拇指，若听到“噗”的一声，则说明空气已排尽（３）钠不停地在煤油与稀盐酸界面处上下跳动，并有气泡产生，下层液体中很快有白色沉淀出现（４）A
【例6】（１）Fe Fe—２e—===Fe２＋（２）BC
（３）隔绝空气，防止生成的Fe（OH）２被氧化
加热煮沸，排出溶解的O２（４）BC （５）白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
【例7】（１）１铁屑２稀硫酸３稀硝酸４氢氧化钠５氢氧化钠（２）Fe＋２H＋===Fe２＋＋H２↑，２Fe３＋＋Fe===３Fe２＋，Cu２＋＋Fe===Cu＋Fe２＋，２Au ３＋＋３Fe===２Au＋３Fe２＋３Cu＋8HNO３（稀）===３Cu（NO３）２＋２NO↑＋４H２O （３）Fe２O３用作红色颜料用作制造铜盐的原料
真题重组·规范集训
１．（１）×（２）×（３）×（４）×（５）×
（6）×（7）×２．D ３．C ４．D ５．A
6．（１）Fe＋２Fe３＋===３Fe２＋（２）加入硫酸，H＋浓度增大，使Fe２＋＋２H２O Fe （OH）２＋２H＋的平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe２＋的水解（３）Fe２＋＋２HCO错误!===FeCO３↓＋CO２↑＋H２O ４FeCO３＋6H２O＋O２===４Fe（OH）３＋４CO２（４）取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl２溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净（５）２88．0 7．C 8．C 9．（１）√（２）×（３）×（４）×（５）√１0．D １１．BC
１２．（１）SO２浓H２SO４Cu２O （２）粗铜精铜CuSO４溶液（３）Cu＋２H２SO４（浓）错误!CuSO４＋SO２↑＋２H２O
审题指导
（１）第２周期第ⅥA族离子键、共价键（或极性共价键）H２SiO３（或H４SiO４）（２）H错误!Si错误!,错误!错误!H （３）8Al（s）＋３Fe３O４（s）===9Fe（s）
＋４Al２O３（s）ΔH＝—8a kJ·mol—１
（４）３Fe３O４＋２8H＋＋NO错误!===9Fe３＋＋１４H２O＋NO↑（５）。