考點(diǎn)11 鐵、銅及其化合物——2023年江蘇省普通高中化學(xué)學(xué)業(yè)水平合格性考試專項(xiàng)精講+測(cè)試-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

考點(diǎn)11 鐵、銅及其化合物【學(xué)業(yè)要求】1.了解鐵、銅及其重要化合物的主要用途。2.了解鐵、銅及其重要化合物的主要物理性質(zhì)。3.了解鐵、銅分別與氧氣、水、酸等物質(zhì)的反應(yīng)。4.了解氧化鐵、氧化銅分別與酸等物質(zhì)的反應(yīng)。5.了解Fe3＋的氧化性，認(rèn)識(shí)Fe3＋和Fe2＋之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。一、金屬鐵的性質(zhì)1．鐵元素的存在鐵在自然界中可以以單質(zhì)形態(tài)(主要存在于隕石中)存在，但主要以＋2價(jià)和＋3價(jià)化合物的形態(tài)存在，地殼中含量居第四位，僅次于氧、硅和鋁。(1)鐵與氯氣、硝酸、濃硫酸等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)可顯＋3價(jià)：2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；2Fe＋6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。(2)鐵與H＋、Cu2＋、Fe3＋等弱氧化劑反應(yīng)可顯＋2價(jià)：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋；Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。(3)鈍化不是不反應(yīng)而是生成一種致密的氧化物薄膜。2．Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn) Fe2＋Fe3＋溶液的顏色淺綠色棕黃色滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象溶液變血紅色反應(yīng)原理不反應(yīng)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3結(jié)論利用含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN溶液變成血紅色，檢驗(yàn)Fe3＋的存在 3．Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象先滴加KSCN溶液，溶液變血紅色再加適量鐵粉后，血紅色褪去先滴加KSCN溶液后沒有變化，再滴加新制氯水，溶液變成血紅色離子方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe3＋Fe2＋二、鐵的重要化合物及其轉(zhuǎn)化 1．鐵的重要氧化物——Fe2O3(1)俗名：鐵紅。(2)用途：可作油漆的顏料。2．Fe(OH)2和Fe(OH)3性質(zhì)的比較化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3物質(zhì)類別二元弱堿三元弱堿顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性不溶于水不溶于水與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O穩(wěn)定性Fe(OH)2FeO＋H2O(隔絕空氣)2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O三、金屬銅及其化合物的性質(zhì)1.銅的性質(zhì)銅是紅色金屬，有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，在電氣和電子工業(yè)中應(yīng)用廣泛。(1)與非金屬單質(zhì)(如Cl2)反應(yīng)：Cu＋Cl2CuCl2(2)與濃硫酸反應(yīng)： Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O(3)與稀硝酸反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(4)與濃硝酸反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(5)與FeCl3溶液反應(yīng)：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋(6)與AgNO3溶液反應(yīng)：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋2.氧化銅(1)物理性質(zhì)：黑色固體，難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)：①與酸反應(yīng)的離子方程式：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O②與H2反應(yīng)：CuO＋H2Cu＋H2O3.氫氧化銅(1)物理性質(zhì)：藍(lán)色固體，不溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)①與硫酸反應(yīng)：Cu(OH)2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O。②不穩(wěn)定易分解：Cu(OH)2CuO＋H2O。【真題演練】例1．(2021·江蘇合格考真題)對(duì)印刷電路板制作過程中(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)產(chǎn)生廢液X進(jìn)行回收處理，流程如圖所示。下列說法不正確的是
A. 1molFeCl3與Cu完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為6.02×1023B. 若廢液X中滴加KSCN溶液變紅，則X中=C. 若向溶液A中、溶液B中分別加入少量鐵粉，鐵粉均有減少D. 實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作①②時(shí)，需用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒例2．(2020·江蘇合格考真題)下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的的是（）A. 用排水集氣法收集HCl氣體 B. 用燃燒的木條檢驗(yàn)N2和CO2C. 用KSCN溶液檢驗(yàn)溶液中的Fe3+ D. 用丁達(dá)爾效應(yīng)鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液例3．(2018·江蘇合格考真題)某混合物由Fe、Fe2O3和FeCO3組成?，F(xiàn)稱取一定質(zhì)量的該混合物，將其溶于100 mL 1.25 mol·L－1硫酸中，生成0.56 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，并得到溶液X，測(cè)得溶液X中c(H＋)為0.5 mol·L－1(溶液體積變化忽略不計(jì))。下列說法正確的是(　　)A. 混合物中Fe2O3的物質(zhì)的量為0.025 molB. 混合物中FeCO3的物質(zhì)的量為0.03 molC. 若溶液X遇KSCN溶液顯紅色，則溶液X中n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＝0.1 molD. 若溶液X中n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，則混合物中n(Fe)＋n(Fe2O3)＋n(FeCO3)＝0.08 mol例4．(2017·江蘇學(xué)測(cè))鐵黑(Fe3O4)是常見的鐵系顏料。一種制取鐵黑的實(shí)驗(yàn)流程如下圖所示：制取鐵黑的反應(yīng)原理可表示為Fe(OH)2＋2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3Fe3O4(1)加入氨水調(diào)pH至7～9時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。(2)為了保證鐵黑樣品的質(zhì)量，“合成”中需要控制的因素有_________________________________________________________________________________________(填三個(gè))。(3)鐵黑產(chǎn)品中Fe3O4的含量是判斷產(chǎn)品等級(jí)的依據(jù)之一。某鐵黑樣品中混有的雜質(zhì)為FeO、Fe2O3中的一種。根據(jù)國(guó)標(biāo)方法，進(jìn)行的測(cè)定實(shí)驗(yàn)如下：步驟1：稱取1.908 g樣品置于錐形瓶中，加入足量鹽酸，加熱使之完全溶解。步驟2：向錐形瓶中先加入足量的SnCl2溶液，將Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe2＋，除去過量的Sn2＋，再加入一定量的硫酸和磷酸，并滴加指示劑。步驟3：再向錐形瓶中滴加0.082 00 mol·L－1K2Cr2O7溶液，發(fā)生反應(yīng)：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。恰好完全反應(yīng)時(shí)，共消耗50.00 mL K2Cr2O7溶液。請(qǐng)計(jì)算樣品中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)。【核心歸納】1．鐵及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系圖2．鐵單質(zhì)、Fe2＋和Fe3＋的性質(zhì)(1)Fe有變價(jià)，所以反應(yīng)后的產(chǎn)物與氧化劑的強(qiáng)弱及反應(yīng)條件有關(guān)。(2)Fe2＋Fe3＋ (3)Fe3＋Fe2＋。3．制備Fe(OH)2的關(guān)鍵是隔絕空氣(O2)，可采取的措施有：(1)Fe2＋極易被氧化，所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)為了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸，盡可能除去O2。(3)為了防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。(4)為防止Fe2＋被氧化，還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有機(jī)物，以隔絕空氣。【過關(guān)檢測(cè)】1.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用的說法中，均正確的是(　　)A.Fe3＋具有氧化性，可溶解印刷電路板上的金屬銅B.碳酸鋇、硫酸鋇均難溶于水，均可用作鋇餐C.氧化鋁具有很高的熔點(diǎn)，可用于制造熔融燒堿的坩堝D.二氧化硅具有半導(dǎo)體性能，可以制成光電池2.常溫下，下列各組物質(zhì)中，Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是(　　) XYZ①NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸②KOH溶液SiO2稀鹽酸③O2N2H2④FeCl3溶液Cu濃硝酸 A.①③ B.①④ C.②④ D.②③3.(2022·徐州合格考模擬)下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(　　)A.鐵粉與稀HNO3反應(yīng)：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑B.FeCl3溶液與鐵粉反應(yīng)：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋C.氫氧化鋁與醋酸反應(yīng)：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OD.鹽酸與氨水反應(yīng)：H＋＋NH3·H2O===NH＋H2O4.(2022·揚(yáng)州合格考模擬)黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業(yè)制硫酸的主要原料，暴露在空氣中會(huì)被緩慢氧化，其氧化過程如下圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)A.經(jīng)氧化后的黃鐵礦可能呈現(xiàn)與鐵銹類似的紅褐色B.氧化過程會(huì)產(chǎn)生較多酸性廢水破壞礦區(qū)生態(tài)環(huán)境C.a步反應(yīng)中每生成1 mol FeSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為7 molD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.1 mol FeS2完全被氧化時(shí)大約消耗空氣40 L5.(2022·徐州合格考模擬)下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(　　)A.CuCl2溶液與Fe的反應(yīng)：Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe3＋B.氯氣與水反應(yīng)： Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClOC.氫氧化鋁與HNO3溶液的反應(yīng)：OH－＋H＋===H2OD.水垢中的CaCO3用CH3COOH溶液除去：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑6.鋼鐵淬火時(shí)常發(fā)生的反應(yīng)有2Fe＋6H2O2Fe(OH)3＋3H2，該反應(yīng)屬于(　　)A.置換反應(yīng) B.分解反應(yīng) C.化合反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng)7.下列說法中正確的是(　　)A.鐵在干燥的空氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的Fe3O4B.鐵跟鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣C.鐵絲浸入硫酸銅溶液中片刻，取出，表面出現(xiàn)紅色的鐵銹D.烤藍(lán)是在鐵制品表面通過化學(xué)反應(yīng)生成致密的氧化膜以防止鐵生銹8.(2022·南通合格考模擬)下列有關(guān)鐵及其化合物的說法不正確的是(　　)A.鐵是一種銀白色金屬 B.鐵在常溫下與水不反應(yīng)，但可在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2C.常溫下，鐵與濃硝酸、濃硫酸均不反應(yīng)D.鐵在氯氣中燃燒生成FeCl3，其溶于水形成的溶液呈棕黃色9.下列反應(yīng)中Fe3＋表現(xiàn)氧化性的是(　　)A.FeCl3溶液能使KI-淀粉試紙變藍(lán)B.FeCl3溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀C.FeCl3溶液中加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀D.FeCl3溶液滴入沸水中產(chǎn)生紅褐色的膠體10.用FeCl3溶液無法區(qū)別的一組試劑是(　　)A.KSCN溶液、KCl溶液 B.NaOH溶液、NaCl溶液C.稀鹽酸、稀硝酸 D.AgNO3、稀HNO311.(2022·連云港合格考模擬)魔術(shù)師將半杯“白酒”倒入半杯“黃酒”中變成了一杯“紅酒”，“白酒”和“黃酒”的成分可能是(　　)選項(xiàng)“白酒”“黃酒”AKSCN溶液FeCl3溶液BKOH溶液溴水CKOH溶液酚酞溶液D淀粉溶液碘水 12.將一定質(zhì)量的鐵粉放入氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的濃度恰好相等。則未反應(yīng)的Fe3＋和已反應(yīng)的Fe3＋的物質(zhì)的量之比為(　　)A.1∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶213.下列反應(yīng)的離子方程式正確的是(　　)A.將銅屑加入Fe3＋溶液中： 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋B.將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2OC.FeCl2酸性溶液放在空氣中變質(zhì)：2Fe2＋＋4H＋＋O2===2Fe3＋＋2H2OD.將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑14.向一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入1 000 mL 0.1 mol·L－1的鹽酸，恰好完全溶解，所得溶液中加KSCN無紅色出現(xiàn)，若用足量CO還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵(　　)A.11.2 g B.2.8 g C.5.6 g D.無法計(jì)算15.下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是(　　)A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明原溶液中不含Fe2＋B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C.向某溶液中加入NaOH溶液，得到紅褐色沉淀，說明原溶液中含有Fe3＋D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到沉淀顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋16.為了檢驗(yàn)?zāi)?/span>FeCl2溶液是否變質(zhì)，可向溶液中加入(　　)A.NaOH溶液 B.鐵片C.石蕊溶液 D.KSCN溶液17.(2022·宿遷合格考模擬)某溶液中可能含有Fe2＋、NH、Fe3＋、SO、Cl－中的兩種或多種。下列結(jié)論正確的是(　　)A.取少量溶液，向其中滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，則說明一定含有Cl－B.取100 mL溶液，加入足量的NaOH溶液并加熱，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6 mL的氣體，則c(NH)＝0.001 5 mol·L－1C.經(jīng)測(cè)定一定量的該溶液中n(NH)＝0.02 mol，n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＝0.02 mol，則該一定量的溶液中0.06 mol≤n(Cl－)≤0.08 molD.取10 mL該溶液，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2 22.4 mL恰好完全反應(yīng)。然后調(diào)節(jié)pH，使溶液中的鐵元素全部轉(zhuǎn)化為沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒，冷卻后稱重，得固體質(zhì)量為0.32 g，則溶液中c(Fe3＋)＝0.2 mol·L－118.下圖是一些常見的單質(zhì)、化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，有些反應(yīng)中的部分物質(zhì)被略去。反應(yīng)①常被應(yīng)用于野外焊接鋼軌，F是海水中含有鹽的主要成分，J為D、G反應(yīng)產(chǎn)物形成的水溶液。(1)B的化學(xué)式為________。(2)H的電子式為__________________________________________________________。(3)寫出反應(yīng)②的離子方程式：________________________________________________________________________。(4)寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。19.某工廠的固體廢渣中主要含Cu和CuO，還含有少量Cu2O和SiO2等。利用該固體廢渣制取Cu(NO3)2的部分工藝流程如圖所示：(1)Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。(2)酸溶時(shí)，反應(yīng)溫度不宜超過70 ℃，其主要原因是________________________________________________________________________，若保持反應(yīng)溫度為70 ℃，欲加快反應(yīng)速率可采取的措施為______________(寫2種)。(3)過濾后所得廢渣的主要成分的化學(xué)式為____________________________________。(4)由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2晶體的操作方法：蒸發(fā)濃縮、________、過濾、冰水洗滌、低溫烘干。20.(2022·鎮(zhèn)江合格考模擬)氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于水，可溶于氯離子濃度較大的體系。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下：回答下列問題：(1)步驟①溶解溫度應(yīng)控制在60～70 ℃，原因是_____________________________________________。(2)寫出步驟③中反應(yīng)生成CuCl的離子方程式：__________________________________________________。已知NH4Cl、Cu2＋的物質(zhì)的量之比與Cu2＋沉淀率的關(guān)系如下圖所示，當(dāng)氯化銨用量增加到一定程度后Cu2＋的沉淀率減少，其可能的原因是________________________。(3)氯化亞銅的純度測(cè)定：稱取樣品0.50 g置于預(yù)先放入玻璃珠50粒和10 mL過量的FeCl3 溶液250 mL的錐形瓶中，不斷搖動(dòng)，玻璃珠的作用是_________。待樣品溶解后，立即用物質(zhì)的量濃度為0.05 mol·L－1的K2Cr2O7溶液與之完全反應(yīng)，一共用去K2Cr2O7溶液 16.00 mL。試計(jì)算CuCl純度(寫出計(jì)算過程)。已知：CuCl＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋＋Cl－6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O

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