专题十三铁、铜及其重要化合物
铁铜及其化合物
④
⑤ Cl2、Br2、HNO3、
H2O2、KMnO4(H+)
⑥还原剂：Zn等
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
Fe+2Fe3+=3Fe2+
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
六、Fe3+和Fe2+旳检验：
1．Fe3+在溶液中为 _棕__黄___色 ①加入NaOH溶液，产生__红__褐___色沉淀。 ②加入KSCN溶液，溶液变成__血__红____色。
电化学腐蚀：
不纯旳金属跟电解质溶液接触时， 会发生氧化还原反应，比较活泼旳 金属失去电子被氧化。
特点：是有电流产生
电化学腐蚀
1、吸氧腐蚀
发生条件： 钢铁表面吸附旳水膜中溶有O2 并呈极
弱酸性或中性或碱性，反应中O2 得电 子被还原为OH铁： 2Fe－4e－＝2Fe2＋ 杂质： O2+2H2O+4e- =4OH总式： 2Fe＋O2+2H2O=2Fe(OH)2
（4）铁与盐溶液反应 Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
Fe+ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱFe3+=3Fe2+
五、Fe、Fe2+、Fe3+相互转化
⑥ ⑤
Fe3+
Fe
① H+、Cu2+、S、I2、Fe3+
③
① ②
② 还原剂：Zn等 ③ Fe、Cu、SO2、I－ ④Cl2、Br2、HNO3、
Fe2+ H2O2、KMnO4(H+)
(6) 炼铁和环境保护节 高炉煤气处理 能：
高三化学一轮复习——铁铜及其重要化合物
(5)向硫酸亚铁溶液中滴加 NaOH 溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚 铁。( ) )
(6)Fe2O3 是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。( (7)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料。( ) )
(8)铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。(
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)×
△ △
Cu(OH)2=CuO+H2O Cu(OH)2+4NH3· H2O= [Cu(NH3)4](OH)2+4H2O
Cu2++2OH－=Cu(OH)2↓
Cu2++2OH－=Cu(OH)2↓
注意：(1)溶液中的Cu2+常为蓝色（浓CuCl2为绿色， 稀CuCl2为蓝色），可作为Cu2+的判断依据。
(2) Cu2+与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2， Cu(OH)2溶于氨水形成深蓝色溶液，这是鉴定 Cu2+的原理之一。无水CuSO4遇水变为蓝色， 生成CuSO4· 5H2O，可作为水的检验依据。
4Fe(OH)2 ＋ O2 ＋2H2O ＝ 4Fe(OH)3
思考： 1、实验中为什么要用新制的 硫酸亚铁溶液? 2、实验中为什么滴入经煮沸 的NaOH溶液? 3、实验中为什么要将滴管尖 端插入试管里溶液底部，慢慢 挤出NaOH溶液? 4、还可以采用什么方法和措 施以保证制得氢氧化亚铁?
3.制备 Fe(OH)2 常用的 3 种方法
反思归纳 防止 Fe(OH)2 氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 (2)将盛有 NaOH 溶液的胶头滴管尖端插入试管中的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤 出 NaOH 溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如 H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
高考化学之最铁铜及其化合物精典专题资料
高考化学精典铁铜及其化合物专题教学目标：1．了解过渡金属铁、铜、原子结构及其在周期表中的位置。
2．掌握过渡元素铁和铜及其重要化合物的主要性质、相互转化及其应用。
3．掌握铁的氢氧化物的制备。
4．掌握Fe2+、Fe3+的有关计算、除杂、鉴别、分离等方面的应用。
重点难点：1．铁、铜与强氧化性酸反应的化学方程式的书写以及电子守恒的灵活使用2．铁与稀硝酸反应规律的计算方法3．铁三角（Fe、Fe2＋、Fe3＋）中的相互转化教学内容：一、铁元素在周期表中的位置及结构铁位于第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为：电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2铁是地壳中最丰富的元素之一，含量为 4.75%，在金属中仅次于铝。
铁分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）、钛铁矿（主要成分是FeTiO3）等。
土壤中也含铁1%～6%。
铁是活泼的过渡元素。
二、铁及其化合物的性质：1．铁的冶炼1）原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石2）反应器：炼铁高炉3）反应原理：用还原剂将Fe从Fe矿石中还原出来（还原剂为一氧化碳、氢气、碳）4）工艺流程：①产生还原剂：C+O2==CO2 CO2+C==2CO （空气，焦炭）②还原铁矿石：Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2③造渣（除脉石）：CaCO3 == CO2+CaO CaO+SiO2 == CaSiO3（炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上从而分离得到较纯净的铁水）这样炼得的铁含碳量（2％－4.5％）称为生铁，生铁还要进一步冶炼去碳，使含碳量小于2％的铁称之钢。
2．单质铁的性质：(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。
高考化学知识点讲解详解大全《铁铜及其重要化合物》
高考化学知识点解说详解大全《铁铜及其重要化合物》高考化学知识点解说详解大全《铁铜及其重要化合物》2010 高考高三化学知识点详解大全——《铁、铜及其重要化合物》考点 1 “铁三角”及其应用因为 Fe 是变价元素 , 在反响能够失掉 2 个电子 , 也能够失掉 3 个电子,所以呈不一样的价态。
铁遇弱氧化剂 ( 如 S、H+、Cu2+、I2 等) 时, 铁只好失掉最外层的电子 , 而生成价铁的化合物 , 当碰到强氧化剂 ( 如Cl2 、Br2、 HNO3等) 时, 铁原子能够再失掉次外层上的电子而生成价铁的化合物。
而且价比价稳固。
“铁三角”指的是 Fe、Fe2+、Fe3+三者互相转变的三角关系 , 详细应用有以下几个方面 :1.共存问题(1)Fe2+ 在酸性条件下不可以与强氧化性离子共存 , 如: 等。
不能与发生复分解和双水解反响的离子共存, 如: 等。
(2)Fe3+: 不可以与复原性离子共存, 如 : 等。
不可以与发生复分解和双水解反响的离子共存 , 如: 等; 不可以与 SCN共-存 ; 不可以与苯酚共存。
2.分别与提纯(1)FeCl2( 杂质 FeCl3), 加入或后过滤。
(2)FeCl3( 杂质 FeCl2), 通入或滴加或加入“绿色”氧化剂:。
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 :实验现象 : 。
要制得白色的Fe(OH)2 积淀 , 要注意以下几点 :①硫酸亚铁溶液不可以含有Fe3+,所以 , 硫酸亚铁溶液应是。
②实验用的氢氧化钠溶液, 溶解亚铁盐的蒸馏水应煮沸, 以。
③实验时, 用长胶头滴管汲取氢氧化钠溶液后, 把滴管插入硫酸亚铁溶液的 , 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 白色絮状积淀。
[ 例 1](2009 届金湖学第二次质量检测 ) 因为 Fe(OH)2 在空气易被氧化 , 同学们为了察看到白色的 Fe(OH)2 固体想了好多方法。
第三节 铁铜及其重要化合物
原理：C+O2=CO2
CO2+C=CO
除碳
制备还原剂
CO+Fe2O3=Fe+CO2
氧化还原
产物:生铁
钢
3. 铜的冶炼
湿法炼铜：（古代）
Fe+Cu2+=Fe2++Cu 氧化剂: Cu2+还原反应 还原剂:Fe 氧化反应
高温炼铜:
粗铜
氧化还原反应 置换反应
电解 原料: 黄铜矿
精铜（含量99.95%-99.98%）
电解法
热还原法
热分解法
三、铁铜的物理性质：
金属 物理性质 应用
1.银白色,有金属光泽; 建材;炊具;铸 2.具有良好的延展性; 件;作催化剂; 3.是电和热的良导体; 制具有特性的 4.密度是7.86g/cm3 铁合金;制磁铁 5.熔点15350C,沸点是27500C 纯铜的导电性仅次于等。 特性:能被磁体吸引,具铁磁性 1g纯铜可拉成3000m细 银，但比银便宜得多， 铜丝或压延成面积为 所以当今世界一半以广泛用于电气 1.纯铜呈紫红色; 10m2几乎透明的铜箔 上的铜用于电力和电工业；制铜合 2.熔点1083.4℃,沸点2567℃; 讯工业上。 3.密度8.92g/cm3;质软； 金；作微量元 4.具有良好的延展性; 素肥料；作各 5.具有良好的导热、导电性; 种仪表的零件
高考第一轮复习课件
第三章 金属元素及其化合物
第三节 铁 铜及其化合物
一.铁和铜的获取和应用
1.存在形式
化合态
铁：磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）
游离态的铁来自陨石
铜： 黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)
2.铁的冶炼
铁、铜及其化合物PPT精品课件
解决措施——跨流域调水 修建水库
练习2
（（12））写年出径图流中总字量母最代大表的的洲大是洲＿名＿称＿：＿；年径流总量最小的洲是＿ A＿. ＿＿＿＿。＿＿＿ C．＿＿＿＿＿ B（. 3＿）＿从＿降＿水＿量来D．看＿，＿非＿洲＿比＿北美洲＿＿＿＿，但从年径流总量来 看，非洲比北美洲＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
• (2)Cu(OH)2:蓝色固体，难溶于水，能溶于 酸，受热易分解而变成氧化铜。
• •
CCuu((OOHH))22+=HC△u2SOO+4H=2COu。SO4+2H2O；
• (3)胆矾又称蓝矾，化学式为CuSO4·5H2O， 加热失去结晶水呈白色粉末。它常用于游
泳池消毒或与石灰配制成波尔多液杀菌，
• 2.铁的性质
• （1）物理性质
• 纯净的铁是银白色金属，能被磁铁吸引。
• （2）化学性质
• 常温下，铁单质比较活泼，具有较强的还 原性。主要表现：
• ①铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成
黑色固体：
点燃
3Fe+2O2=Fe3O4。
②铁跟氯气、硫的反应：
点燃
2Fe+3Cl2=2FeCl3(棕色的烟)、 Fe+S△=FeS。
解决措施——节约用水 整治污染
农业节水
推广节水灌溉；推广耐旱农作物
工业节水 城市节水
合理布局；减少污水排放量；提 高水的重复利用率；采用先进工 艺至无水工艺
分质供水；推广节水型器具
3R原则—— REDUCE、RECYCLE、REUSE
减污 循环 再用
解决措施——节约用水 整治污染
练习 3、读“全球用于不同目的的用水量图”分析回
是因为铜离子是重金属盐，能使蛋白质变 性，杀死细菌。无水CuSO4常常用于检验 水的存在。
铁、铜及其重要化合物
可溶性亚铁盐+可溶性碱 可溶性亚铁盐 可溶性碱 → Fe(OH) 2：
Fe2+ + 2OH− =Fe(OH) 2↓
4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3
思考2:实验室制备 思考 实验室制备Fe(OH)2 时怎样避 实验室制备 方案 免被氧气氧化? 免被氧气氧化
_。 。
__。 。
(3)与盐反应 与盐反应
Fe与CuSO4、FeCl3溶液反应的离子方程 与 、 溶液反应的离子方程 式分别为： 式分别为： Fe＋ Cu2+ ===Cu＋ Fe2+ ＋ ＋ _________________________________ Fe＋2 Fe3+ ===3 Fe2+ ＋ _________________________________
铜元素简介： 铜元素简介：
(1)位置：铜的原子结构示意图为 位置： 位置 位于元素周期表第 四 周期 ⅠB 族，是过渡 金属元素。 金属元素。 (2)化合价：铜通常显 +2 化合价： 化合价 铜通常显________价和 价和 +1 价 且溶液中_______价更稳定 ________价，且溶液中 +2 价更稳定， 价更稳定， +1 固态_______价更稳定。 价更稳定。 固态 价更稳定
2、物理性质： 、物理性质：
铁：银白色固体、能被磁铁吸引 银白色固体、 铜：紫红色固体 铁、铜都是热和电的良导体 都有延展性。 都有延展性。
3．化学性质 ．
(1)与非金属反应 与非金属反应 Fe与S、I2、O2(点燃 、Cl2反应的化学方程式分 点燃)、 与 、 点燃 别为： 别为： Fe＋S ＋ 2Fe＋3Cl2 ＋ FeS 3Fe＋2O2 ＋ 2FeCl3 Fe3O4
高中化学 铁、铜及其重要化合物
课时12 铁、铜及其重要化合物知识点一 铁的主要性质及应用【考必备·清单】 1．铁 (1)原子结构铁位于元素周期表第四周期Ⅷ族，原子结构示意图为，化学反应中易失去2个或3个电子而表现为＋2价或＋3价。
铁在地壳中的含量在所有元素中居第4位。
(2)物理性质纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。
(3)化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
①Fe 与Cl 2、S 反应的化学方程式： 2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3；Fe ＋S=====△FeS 。
②Fe 与水蒸气反应的化学方程式：3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。
③与氧化性酸(如HNO 3)的反应(写离子方程式，下同)Fe 与过量稀HNO 3的反应：Fe ＋NO －3＋4H ＋===Fe 3＋＋NO↑＋2H 2O 。
Fe 与少量稀HNO 3的反应：3Fe ＋2NO －3＋8H ＋===3Fe 2＋＋2NO↑＋4H 2O 。
④Fe 与FeCl 3溶液的反应：Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。
[名师点拨] ①铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe 与Cl 2反应无论用量多少都生成FeCl 3，而Fe 与盐酸反应生成FeCl 2。
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
2．铁的氧化物(1)物理性质(2)化学性质①FeO、Fe2O3分别与盐酸反应的离子方程式：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
②FeO与稀硝酸反应的化学方程式：3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。
③FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：FeO＋2HI===FeI2＋H2O、Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O。
《三年高考两年模拟》化学汇编专题：专题十三 铁、铜及其化合物(A组 三年高考真题)(含解析)
A组三年高考真题（2016～2014年）1.(2016·课标全国卷Ⅱ，13，6分)下列实验操作能达到实验目的的是()2．(2015·浙江理综，13，6分)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确．．．的是（）A.溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B.固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al（OH）3进入固体2C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D.若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O3.（2015·福建理综，9，6分）纯净物X、Y、Z转化关系如图所示，下列判断正确的是（）A.X可能是金属铜B.Y不可能是氢气C.Z可能是氯化钠D.Z可能是三氧化硫4.（2014·课标全国卷Ⅱ，9，6分）下列反应中，反应后固体物质增重的是（）A.氢气通过灼热的CuO粉末B.二氧化碳通过Na2O2粉末C.铝与Fe2O3发生铝热反应D.将锌粒投入Cu（NO3）2溶液5.（2014·北京理综，7，6分）下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（）A.KB.NaC.FeD.Al6.（2014·安徽理综，8，6分）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＋＋SO2－4＋Ba2＋＋3OH－===Fe（OH）3↓＋BaSO4↓D.1 L 0.1 mol·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe7．(2016·课标全国卷Ⅱ，28，15分)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。
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专题十三铁、铜及其重要化合物高考试题考点一 Fe及其化合物的性质1.(2012年重庆理综,7,6分)下列叙述正确的是( )A.Fe与S混合加热生成FeS2B.NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3C.过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成D.白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷解析:S氧化性弱,和变价金属反应,金属显低价态,Fe+S FeS,其中S显-2价,A错;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,因此热稳定性:Na 2CO3大于NaHCO3,B错;过量Cu与浓HNO3反应时,硝酸浓度会变稀,发生3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,C对;白磷在空气中加热会燃烧生成P2O5,D错。
答案:C解析:CO2+2Mg C+2MgO,A项可以;Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3;B项可以;2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑,C项可以;2FeCl 3+Cu CuCl2+2FeCl2,不是置换反应,D项不可以。
答案:D3.(2010年大纲全国理综Ⅰ,8,6分)能正确表示下列反应的离子方程式是( )A.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+2Fe3++3H 2↑B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe 3O4+8H+3Fe3++4H2OO-Fe3++2H2O+NO↑C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++ND.将铜屑加入Fe3+溶液中:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+解析:B错误,电荷不守恒,Fe 3O4中Fe有两种价态,正确应该为:Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O;C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒, O-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O;A错误,不符合客观实际,反应后铁只能产生Fe2+和H2。
正确的应为:3Fe2++N3答案:D4.(2013年北京理综,27,12分)用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是。
O-氧化Fe2+的离子方程式补充完整:(2)将Mn4O-2+2++3+(3)已知:注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: 。
O-可与Mn2+反应生成MnO2,(4)己知:一定条件下,Mn4①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是。
解析:Ⅰ.铝灰中加入过量稀H2SO4,发生反应:Al 2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O,FeO+H2SO4FeSO4+H2O,Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O,过滤出不反应的SiO2和含有Al2(SO4)3、FeSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液。
Ⅱ.滤液中加入过量KMnO4溶液后,其中FeSO4被氧化生成Fe2(SO4)3,调节溶液pH大于2.8,由(3)中已知信息Fe2(SO4)3完全转化为Fe(OH)3沉淀,Al3+尚未开始沉淀。
Ⅲ.Ⅳ.加热促进Fe(OH)3沉淀完全后,溶液中存在Al2(SO4)3、H2SO4,剩余KMnO4溶液呈紫红色,由(4)中已知加入MnSO4与KMnO4发生氧化还原反应生成MnO2沉淀。
Ⅴ.浓缩、结晶、分离得到Al2(SO4)3·18H2O。
O-Mn2+,首先配Fe2+和Fe3+系数均为5,再由电荷守恒,反应物中补8 mol H+,由H、O原子守恒,生成物补4 mol H2O。
(2)由Mn4(4)①利用实验室制Cl2的反应原理,产生黄绿色气体说明存在MnO2。
答案:(1)Al 2O3+6H+2Al3++3H2O(2)5 8H+ 5 4H2O(3)一方面,过量酸性KMnO4溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+,另一方面,Fe3+完全沉淀为Fe(OH)3,Al3+尚不能形成沉淀。
O-(4)①产生黄绿色气体②除去过量的Mn45.(2013年江苏化学,19,15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:FeSO 4+Na2CO3FeCO3↓+Na2SO4FeCO 3+C6H8O7FeC6H6O7+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1.0 mol·L-1计算)。
(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Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是。
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80 ℃下搅拌反应。
①铁粉的作用是。
②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是。
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。
分离过程中加入无水乙醇的目的是。
(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe 2O 3、SiO 2、Al 2O 3 ) 出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。
请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO 4·7H 2O 晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH 溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应, , 得到FeSO 4 溶液, ,得到FeSO 4·7H 2O 晶体。
解析:(1)碳酸钠溶液水解显碱性,结合相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 可知,Fe 2+在碱性环境中会生成氢氧化亚铁沉淀,故制备FeCO 3时要注意控制溶液的pH,应在硫酸亚铁中加入碳酸钠溶液。
(2)FeCO 3表面吸附S 24O -、Na +等杂质离子,检验洗涤是否完全时,可检验S 24O -是否存在。
方法是取最后一次的洗涤液1～2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl 2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净。
(3)Fe 2+易被氧化,加入铁粉的目的是防止Fe 2+被氧化。
除去剩余的铁粉时,为了不引入杂质,可加入适量柠檬酸与铁粉反应。
(4)柠檬酸亚铁在乙醇中的溶解度小,加入无水乙醇,有利于晶体的析出。
(5)硫铁矿烧渣与稀硫酸反应,生成硫酸铁和硫酸铝,二氧化硅不溶于稀硫酸,故接下来的操作是:“过滤,向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH 溶液调节反应液的pH 约为5,过滤”或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH 溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤”(滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到60 ℃饱和溶液,冷却至0 ℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥。
答案:(1)c 避免生成Fe(OH)2沉淀(2)取最后一次的洗涤滤液1～2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl 2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净 (3)①防止+2价的铁元素被氧化 ②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全 (4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出(5)“(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH 溶液调节反应液的pH 约为5,过滤”或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH 溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤” (滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到60 ℃饱和溶液,冷却至0 ℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥6.(2011年天津理综,7,14分)图中X 、Y 、Z 为单质,其他为化合物,它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。
其中,A 俗称磁性氧化铁;E 是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。
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H 2反应生成ZH 4。
ZH 4的电子式为 。
(3)已知A 与1 mol 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4 mol 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(X 2+)随n(X)变化的示意图,并标出n(X 2+)的最大值。
解析:A 俗称磁性氧化铁,则A 为Fe 3O 4。
A(Fe 3O 4)与Al 在高温条件下发生铝热反应:8Al+3Fe 3O 49Fe+4Al 2O 3,则单质X 为Fe 。
X(Fe)与单质Y 在点燃条件下生成A(Fe 3O 4),则Y 为O 2。
E 是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应,E 为SiO 2,从而推知单质Z 为Si 。
E(SiO 2)与NaOH 溶液反应生成Na 2SiO 3和H 2O,则M 为Na 2SiO 3。
Y(O 2)与NO 、H 2O 反应生成D,则D 为HNO 3。
M(Na 2SiO 3)与D(HNO 3)溶液混合,可得H 2SiO 3(或H 4SiO 4)胶体,则R 为H 2SiO 3(或H 4SiO 4)。
因D(HNO 3)有强氧化性,故与A(Fe 3O 4)反应生成G 为Fe(NO 3)3。
(5)向HNO 3溶液中加入Fe 粉,开始时HNO 3过量,Fe 被氧化成Fe(NO 3)3:Fe+4HNO 3(稀)Fe(NO 3)3+NO ↑+2H 2O,当加入1 mol Fe 时恰好生成1 molFe(NO 3)3。
再加入铁粉时,发生反应:2Fe(NO 3)3+Fe3Fe(NO 3)2,当总共加入1.5 mol Fe 时,生成1.5 mol Fe(NO 3)2,继续加入铁粉后,不再发生反应,n(Fe 2+)不变。
由此可画出n(Fe 2+)随n(Fe)变化的曲线。
答案:(1)第二周期第ⅥA 族 离子键、共价键 H 2SiO 3(或H 4SiO 4) (2)(3)8Al(s)+3Fe 3O 4(s)9Fe(s)+4Al 2O 3(s)ΔH=-8a kJ/mol (4)3Fe3O 4+28H ++N 3O -9Fe 3++NO ↑+14H 2O(5)7.(2010年安徽理综,28,13分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO 3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。