《（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3.4 難點(diǎn)專(zhuān)攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3.4 難點(diǎn)專(zhuān)攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3.4 難點(diǎn)專(zhuān)攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）考法一氫氧化亞鐵的制備原理和方法1制備原理(1)制備原理：Fe22OH=Fe(OH)2。(2)成功關(guān)鍵：溶液中不含O2等氧化性物質(zhì)；制備過(guò)程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的、隔絕空氣的體系中。2常用方法(1)有機(jī)層隔離法反應(yīng)在試管底部進(jìn)行(這是唯一一種把膠頭滴管插入反應(yīng)溶液的實(shí)驗(yàn))。加隔氧劑，如加入汽油、苯等比水輕的有機(jī)溶劑如圖，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀。(2)還原性氣體保護(hù)法該方法是先在裝置中產(chǎn)生Fe
2、SO4溶液，并利用產(chǎn)生的H2排盡整個(gè)裝置中的空氣，待檢驗(yàn)H2的純度后，再關(guān)閉止水夾K，利用產(chǎn)生的H2把FeSO4溶液壓入裝置中與NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)。(3)電解法 該方法中鐵作電解池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2，陰極反應(yīng)為2H2e=H2，生成的氫氣可以趕走溶液中的氧氣，溶液中c(OH)增大，與Fe2結(jié)合生成Fe(OH)2沉淀，汽油起“液封”作用。電解時(shí)，在兩極間最先觀察到白色沉淀。典例1(1)下列各圖示中，能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到Fe(OH)2白色沉淀的是_。(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。用硫酸亞鐵晶體
3、配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入_。除去蒸餾水中溶解的O2常采用_的方法。生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_。解析(1)因?yàn)镕e(OH)2在空氣中容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，因此要較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。、原理相同，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；的原理為鐵作陽(yáng)極產(chǎn)生Fe2，與電解水產(chǎn)生的OH結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護(hù)，能防止空氣進(jìn)入；中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；由于帶入空氣中的氧氣，能迅速將F
4、e(OH)2氧化，因而不能較長(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀。(2)Fe2易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2易被空氣中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2被氧化。氣體的溶解度隨溫度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2較少。答案(1)(2)稀硫酸、鐵屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2考法二綠礬(FeSO47H2O)的制備原理和方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管中亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。(5)用Fe作陽(yáng)極，石墨作陰極
5、，電解NaOH溶液，利用新產(chǎn)生的Fe2與OH反應(yīng)制取?？挤?二)綠礬(FeSO47H2O)的制備1用廢鐵屑(含少量SiO2和氧化鐵)制取綠礬從FeSO4溶液中獲得FeSO47H2O，需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、冰水洗滌、低溫干燥等操作。其中，冰水洗滌的目的是減少晶體的溶解損耗；低溫干燥的目的是防止晶體受熱失去結(jié)晶水。以上結(jié)晶過(guò)程最好是在氮?dú)獾沫h(huán)境中進(jìn)行，其中N2的作用是防止綠礬在空氣中被O2氧化而變質(zhì)。2用燒渣制備綠礬(燒渣中主要含F(xiàn)eO、Fe2O3，還有一定量的SiO2)試劑X可以是SO2，也可以是Fe，其目的是將溶液中Fe3還原為Fe2。若試劑X為SO2，其轉(zhuǎn)化原理為：SO2Fe2(
6、SO4)32H2O=2FeSO42H2SO4若試劑X為Fe，其轉(zhuǎn)化原理為：FeFe2(SO4)3=3FeSO4測(cè)得“還原”后溶液的pH明顯增大，其原因是Fe消耗過(guò)量的H2SO4，溶液酸性減弱。典例2綠礬被廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)上兩種制備綠礬(FeSO47H2O)的流程如圖所示，根據(jù)題意回答下列問(wèn)題：方法一：利用黃銅礦粉(主要成分為CuFeS2)制取綠礬(1)試劑a和試劑b分別是_，操作1的名稱(chēng)是_。(2)有一種細(xì)菌在有氧氣存在的稀硫酸中，可以將CuFeS2氧化成硫酸鹽，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。方法二：利用工業(yè)廢鐵屑制取綠礬(3)加入適量Na2CO3溶液的作用是_。(4)操作需要用到的
7、玻璃儀器名稱(chēng)有_。(5)通過(guò)檢驗(yàn)CO來(lái)判斷操作是否洗滌干凈，檢驗(yàn)的方法是_。解析(1)由流程圖可知濾渣2為Fe(OH)3，而目標(biāo)產(chǎn)物為綠礬(FeSO47H2O)，所以試劑a為稀H2SO4，起溶解作用，b為鐵粉，起還原作用；由流程圖可知操作1為過(guò)濾，其作用為除去過(guò)量的鐵粉。(2)由題意可知，在細(xì)菌的作用下，氧氣氧化黃銅礦的反應(yīng)方程式為4CuFeS217O22H2SO4=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O。(3)CO水解時(shí)使溶液呈堿性，可以除去油污。(4)因?yàn)椴僮鳛檫^(guò)濾與洗滌，所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。答案(1)稀H2SO4、鐵粉過(guò)濾(2)4CuFeS217O22H2SO4=4Cu
8、SO42Fe2(SO4)32H2O(3)除去油污(4)燒杯、玻璃棒、漏斗(5)取少量最后一次的洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則已經(jīng)洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則未洗滌干凈綜合訓(xùn)練1硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以用來(lái)制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑B為防止NH4HCO3分解，制備FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行C可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D常溫下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大解析：選D堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3，F(xiàn)e3能發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(O
9、H)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑，故A項(xiàng)正確；NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，為防止NH4HCO3分解，制備FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行，故B項(xiàng)正確；KSCN溶液遇Fe2溶液無(wú)現(xiàn)象，(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2被氧化則生成Fe3，KSCN溶液遇Fe3溶液變紅，故C項(xiàng)正確；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，F(xiàn)eSO4才能與(NH4)2SO4反應(yīng)生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2綠礬(FeSO47H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：查詢(xún)資料，得有關(guān)物質(zhì)
10、的數(shù)據(jù)如下表：25 時(shí)飽和H2S溶液SnS沉淀完全FeS開(kāi)始沉淀FeS沉淀完全pH3.91.63.05.5(1)檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3，最好選用的試劑為_(kāi)。AKSCN溶液 BNaOH溶液CKMnO4溶液(2)操作中，通入硫化氫至飽和的目的是(寫(xiě)兩點(diǎn))_、_。(3)操作的順序依次為_(kāi)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。(4)測(cè)定綠礬產(chǎn)品中Fe2含量的方法是：a稱(chēng)取3.72 g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b量取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中；c用硫酸酸化的0.010 00 molL1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。滴定時(shí)盛放KMnO4溶液的
11、儀器為_(kāi)(填儀器名稱(chēng))。計(jì)算上述樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)。上述測(cè)定中，若滴定管規(guī)格為50 mL，則步驟a中稱(chēng)取樣品的質(zhì)量不能超過(guò)_g。(保留4位小數(shù))解析：(1)檢驗(yàn)所得綠礬晶體中是否含有Fe3的實(shí)驗(yàn)操作是利用三價(jià)鐵離子檢驗(yàn)方法：Fe3和SCN會(huì)反應(yīng)生成紅色的Fe(SCN)3，從而證明了Fe3的存在。(2)通入硫化氫至飽和的目的是：硫化氫具有強(qiáng)還原性，可以將Fe3還原為Fe2。H2S在溶液中飽和，可以增大溶液中的S2濃度，盡量保證將Sn2轉(zhuǎn)化為SnS沉淀，以便于過(guò)濾除去Sn雜質(zhì)。(3)溶液中得到晶體，需要對(duì)溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，干燥等，所以操作的順序依次為：
12、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。(4)高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，所以會(huì)氧化堿式滴定管尖嘴處的橡膠管，所以滴定時(shí)盛放KMnO4溶液的儀器為酸式滴定管。用硫酸酸化的0.010 00 molL1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL，則根據(jù)方程式：5Fe2MnO48H=5Fe3Mn24H2O得到：n(Fe2)0.010 00 molL10.020 0 L50.001 mol。所以250 mL溶液中有n(Fe2)0.01 mol。則FeSO47H2O物質(zhì)的量也是0.01 mol，質(zhì)量為0.01 mol278 gmol12.78 g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：2.78 g3.72 g74
13、.73%75%。若滴定管規(guī)格為50 mL，則最多能量出50 mL的高錳酸鉀溶液，根據(jù)方程式：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O得到最多反應(yīng)的n(Fe2)0.010 00 molL10.050 0 L50.002 5 mol，所以250 mL溶液中有n(Fe2)0.025 mol，則FeSO47H2O物質(zhì)的量最多是0.025 mol，質(zhì)量為0.025 mol278 gmol16.95 g，因?yàn)闃悠分蠪eSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，所以樣品質(zhì)量為6.95 g9.3 g，題目要求保留4位小數(shù)，所以為9.300 0 g。答案：(1)A(2)除去溶液中的Sn2將Fe3還原成Fe2(3)蒸發(fā)濃縮(
14、4)酸式滴定管75%9.300 0考點(diǎn)二含鐵化合物的分離提純與性質(zhì)探究考法一化工生產(chǎn)中Fe3、Fe2的除雜方法1除去CuCl2溶液中的FeCl2(1)示例說(shuō)明已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：金屬離子Fe3Cu2Fe2Ni2Mg2開(kāi)始沉淀的pH2.74.47.07.19.3沉淀完全的pH3.76.49.69.210.8除雜的流程圖：(2)注意事項(xiàng)若直接調(diào)節(jié)溶液的pH，待Fe2沉淀完全，Cu2也已沉淀完全，不能除去Fe2，不可行。先將Fe2氧化成Fe3，再調(diào)溶液的pH為3.7pH4.4，此時(shí)Fe3沉淀完全，Cu2未沉淀，過(guò)濾除去Fe(OH)3沉淀。加入的氧化劑可以是雙氧水或氯氣等
15、，注意不能引入新的雜質(zhì)。調(diào)節(jié)溶液pH的物質(zhì)，要消耗氫離子，但不能引入新雜質(zhì)，可為CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。2常見(jiàn)的其他物質(zhì)中鐵的除雜方法所加試劑說(shuō)明除去Mg2中混有的Fe3Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)2加MgO等調(diào)pH為3.7pH9.3，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去除去Cu2中混有的Fe3CuO、CuCO3、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3加CuO等調(diào)pH為3.7pH4.4，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去除去Mg2中混有的Fe2先加入氧化劑(如H2O2等)將Fe2氧化成Fe3，再加Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)
16、2加MgO等調(diào)pH為3.7pH9.3，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去除去Ni2中混有的Fe2先加入氧化劑(如H2O2等)將Fe2氧化成Fe3，再加NiO等物質(zhì)加NiO等調(diào)pH為3.7pH7.1，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去典例1煉鋅廠(chǎng)的銅鎘廢渣中含有銅、鋅、鎘、鐵、砷等元素，其含量依次減少。對(duì)這些元素進(jìn)行提取分離能減少環(huán)境污染，同時(shí)制得ZnSO47H2O實(shí)現(xiàn)資源的再利用。其流程圖如下。已知FeAsO4難溶于水；ZnSO47H2O易溶于水，難溶于酒精。金屬離子Fe3Zn2Mn2Cu2Cd2開(kāi)始沉淀pH2.76.57.75.26.9沉淀完全pH3.28.09.86.49.
17、4請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)提高浸出率可以采用的方法是(寫(xiě)出其中一點(diǎn)即可)_。(2)濾液中有少量的AsO，若不除去，則AsO與Cd反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一種有毒氫化物氣體，該氣體的分子式為_(kāi)。向?yàn)V液中逐滴滴入酸性KMnO4溶液可與AsO反應(yīng)生成FeAsO4，完成該反應(yīng)的離子方程式：_Fe2_AsO_MnO_=_Mn2_FeAsO4_，判斷該滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_。(3)流程中調(diào)節(jié)pH時(shí)可以選用的試劑為_(kāi)，濾渣的主要成分為_(kāi)。(4)常溫下Zn(OH)2的溶度積Ksp_。(5)制得的ZnSO47H2O需洗滌，洗滌晶體時(shí)應(yīng)選用試劑為_(kāi)。解析(4)當(dāng)Zn2沉淀完全時(shí)溶液中c(Zn2)105 molL1，則KspZn(OH
18、)2c(Zn2)c2(OH)105(106)21017。答案(1)適當(dāng)增大硫酸濃度、升高溶液溫度、攪拌、將銅鎘渣磨碎成小顆粒等(合理答案均可)(2)AsH35Fe25AsO3MnO14H=3Mn25FeAsO47H2O滴最后一滴KMnO4，溶液變?yōu)榉奂t色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原色，則反應(yīng)滴定到終點(diǎn)(3)ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等合理答案均可FeAsO4、Fe(OH)3(4)1017(5)乙醇(或飽和硫酸鋅溶液)考法二探究Fe2、Fe3的性質(zhì)典例2(2016全國(guó)卷)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2、Fe3的性質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 molL1的
19、溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_。(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_。(4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL1 KI溶液，加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯
20、紫色；第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成藍(lán)色沉淀；第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的離子是_(填離子符號(hào))；實(shí)驗(yàn)和說(shuō)明：在I過(guò)量的情況下，溶液中仍含有_(填離子符號(hào))，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_(kāi)。(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)；一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是_；生成沉淀的原因是_(用平衡移動(dòng)原理解釋)。解析(1)Fe2具有很強(qiáng)的還原性，易被空氣中的O2氧化為Fe3，在FeCl2溶液中加入少量鐵屑，可防止Fe2被氧化。(2)Fe2被氧
21、化為Fe3，Cl2被還原為Cl，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)O2難溶于煤油，加入煤油能隔絕空氣，排除O2對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(4)KI溶液與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式為2I2Fe3=I22Fe2。K3Fe(CN)6是檢驗(yàn)Fe2的試劑。實(shí)驗(yàn)溶液變紅，說(shuō)明溶液中仍存在Fe3，由此可說(shuō)明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。(5)酸化的FeCl2溶液與H2O2反應(yīng)，F(xiàn)e2被氧化為Fe3，H2O2被還原為H2O，反應(yīng)的離子方程式為H2O22Fe22H=2Fe32H2O。Fe3對(duì)H2O2的分解起催化作用，當(dāng)反應(yīng)一段時(shí)間后，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2H2O22H2OO2，故溶液中產(chǎn)生氣泡。由于H2O2分
22、解反應(yīng)放熱，促使Fe33H2OFe(OH)33H平衡右移，最終出現(xiàn)Fe(OH)3紅褐色沉淀。答案(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)(4)Fe2Fe3可逆反應(yīng)(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3的水解平衡正向移動(dòng)綜合訓(xùn)練1(2017北京高考)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe2Ag=Fe22Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3，發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程如下。向硝酸酸化的0.05 molL1硝酸銀溶液(pH2)中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物取出少量黑色固體
23、，洗滌后，_(填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。取上層清液，滴加K3Fe(CN)6溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中含有_。(2)針對(duì)“溶液呈黃色”，甲認(rèn)為溶液中有Fe3，乙認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3，乙依據(jù)的原理是_(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)：取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下：序號(hào)取樣時(shí)間/min現(xiàn)象3產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色30產(chǎn)生白色沉淀，較3 min時(shí)量少；溶液紅色較3 min時(shí)加深120產(chǎn)生白色沉淀，較30 min時(shí)量少；溶液紅色較30 min時(shí)變淺(資料
24、：Ag與SCN生成白色沉淀AgSCN)對(duì)Fe3產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè)：假設(shè)a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3；假設(shè)b：空氣中存在O2，由于_(用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3；假設(shè)c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3；假設(shè)d：根據(jù)_現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag，可產(chǎn)生Fe3。下述實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3的主要原因。實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)d成立。實(shí)驗(yàn)：向硝酸酸化的_溶液(pH2)中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置，不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時(shí)溶液呈淺紅色，30 min后溶液幾乎無(wú)色。實(shí)驗(yàn)：裝置如下圖。其中甲溶液是_，操作及現(xiàn)象是_。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)
25、驗(yàn)中Fe3濃度變化的原因：_。解析：(1)黑色固體溶于熱的硝酸溶液后，向其中加入稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，可證明黑色固體中含有Ag?？衫肒3Fe(CN)6檢驗(yàn)Fe2的存在。(2)Fe3具有較強(qiáng)的氧化性，過(guò)量的鐵粉會(huì)與Fe3反應(yīng)：Fe2Fe3=3Fe2?？諝庵械腛2會(huì)與Fe2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生Fe3；加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液中存在Ag，Ag可與Fe2反應(yīng)產(chǎn)生Fe3。實(shí)驗(yàn)可證明假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3的主要原因，只要將原實(shí)驗(yàn)反應(yīng)體系中的Ag替換，其他微粒的種類(lèi)及濃度保持不變，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)即可，所以可選用0.05 molL1 NaNO3溶液(pH2)；實(shí)驗(yàn)利用原電池裝置證明反應(yīng)A
26、gFe2=AgFe3能發(fā)生，所以甲溶液是FeSO4溶液。操作和現(xiàn)象：分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中的溶液，同時(shí)滴加KSCN溶液，后者紅色會(huì)更深。答案：(1)加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀Fe2(2)2Fe3Fe=3Fe24Fe2O24H=4Fe32H2O加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀0.05 molL1NaNO3FeSO4溶液分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液，同時(shí)滴加KSCN溶液，后者紅色更深(3)溶液中存在反應(yīng)：2AgFe=Fe22Ag，AgFe2=Fe3Ag，F(xiàn)e2Fe3=3Fe2。反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，c(Ag)大，以反應(yīng)、為主，c(Fe3)增大。約30
27、min后，c(Ag)小，以反應(yīng)為主，c(Fe3)減小2工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4的工藝流程如下：已知：部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3開(kāi)始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)，_。(2)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的_(填“Fe3”、“Fe2”或“Al3”)沉淀。該工藝流程中“攪拌”的作用是_。(3)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)常同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在
28、反應(yīng)中均作_。若參與反應(yīng)的O2有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為_(kāi)。(4)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2，可部分水解生成Fe2(OH)42聚合離子。該水解反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(5)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國(guó)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2及NO。為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2，應(yīng)使用的試劑為_(kāi)(填字母)。A氯水BKSCN溶液CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液解析：(1)根據(jù)題意及流程圖分析知，反應(yīng)中發(fā)生的反應(yīng)為Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O、Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O，F(xiàn)
29、eFe2(SO4)3=3FeSO4，F(xiàn)eH2SO4(稀)=FeSO4H2，其中屬于氧化還原反應(yīng)的為FeFe2(SO4)3=3FeSO4、FeH2SO4(稀)=FeSO4H2；(2)根據(jù)題意及流程圖分析知，反應(yīng)后溶液的成分為FeSO4和Al2(SO4)3的混合溶液，經(jīng)攪拌、過(guò)濾后得FeSO4溶液，所以加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的Al3沉淀，該工藝流程中“攪拌”的作用是加快反應(yīng)速率；(3)由題給信息知，反應(yīng)中NaNO2中氮元素的化合價(jià)由反應(yīng)前的3價(jià)降為反應(yīng)后NO中的2，則FeSO4中鐵元素的化合價(jià)必然升高，由Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，反應(yīng)的離子方程式為Fe2NO2H=Fe3NOH2O
30、，反應(yīng)的目的是利用氧化劑將Fe2氧化為Fe3，O2與NaNO2在反應(yīng)中作氧化劑；n(O2)0.5 mol，則得到電子0.5 mol42 mol，1 mol NaNO2被還原生成NO，化合價(jià)由3價(jià)降低到2價(jià)，得到1 mol電子，根據(jù)得失電子數(shù)目相等知，節(jié)約 NaNO2的物質(zhì)的量為2 mol；(4)Fe(OH)2可部分水解生成Fe2(OH)42聚合離子，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)22H2OFe2(OH)422H；(5)氯水可以氧化Fe2生成Fe3，溶液顏色變化不明顯，不能檢驗(yàn)Fe2，A錯(cuò)誤；KSCN溶液和Fe2混合無(wú)現(xiàn)象發(fā)生，不能檢驗(yàn)Fe2，B錯(cuò)誤；加入NaOH溶
31、液和Fe3反應(yīng)生成紅褐色沉淀，不能檢驗(yàn)是否存在Fe2，C錯(cuò)誤；在含有Fe3的溶液中檢驗(yàn)Fe2，應(yīng)選用酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液氧化Fe2時(shí)溶液褪色，現(xiàn)象明顯，D正確。答案：(1)FeH2SO4=FeSO4H2FeFe2(SO4)3=3FeSO4(2)Al3加快反應(yīng)速率(或使反應(yīng)物充分接觸)(3)Fe2NO2H=Fe3NOH2O氧化劑2 mol(4)2Fe(OH)22H2OFe2(OH)422H(5)D考點(diǎn)三遷移“氫氣還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)裝置模型1實(shí)驗(yàn)裝置2裝置的作用裝置作用A制取H2B除去H2中混有的HCl(若采用稀硫酸制取氫氣，無(wú)需使用該裝置)C除去H2中混有的水蒸氣(也可將B、C
32、裝置用盛有堿石灰的U形干燥管代替)E檢驗(yàn)氫氣還原氧化銅生成的水F防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E中，干擾產(chǎn)物水的檢驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)操作提醒先熄滅酒精燈再停止通入氫氣的目的是使被還原生成的Cu在氫氣的氛圍中冷卻，以防止空氣進(jìn)入，使Cu在較高溫度下被氧化。典例(2017全國(guó)卷)實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒(méi)食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說(shuō)法正確的是()A、中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒(méi)食子酸溶液B管式爐加熱前，用試管在處收集氣體并點(diǎn)燃，通過(guò)聲音判斷氣體純度C結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱D裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽
33、酸反應(yīng)制備氯氣解析制得的氫氣中含有H2S、O2、HCl、H2O等雜質(zhì)，由于酸性高錳酸鉀溶液氧化氯化氫生成氯氣，所以，應(yīng)先用焦性沒(méi)食子酸溶液吸收氧氣，同時(shí)除去氯化氫(易溶于水)，再用酸性高錳酸鉀溶液吸收硫化氫，最后用濃硫酸干燥，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氣中混有空氣加熱易發(fā)生爆炸，故加熱管式爐前需對(duì)氫氣進(jìn)行驗(yàn)純，其操作為在處收集氣體并點(diǎn)燃，發(fā)出“噗”聲，則證明制取的氫氣較純，B項(xiàng)正確；類(lèi)似氫氣還原氧化銅，實(shí)驗(yàn)完畢后，先停止加熱，再繼續(xù)通入氫氣一段時(shí)間，C項(xiàng)錯(cuò)誤；啟普發(fā)生器不能加熱，適合塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng)，而實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱，且二氧化錳是粉末狀固體，故不能用裝置Q制備氯氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B備考方略H2(或CO)還原金屬氧化物的實(shí)驗(yàn)流程
（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3.4 難點(diǎn)專(zhuān)攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）
