高中化學(xué)蘇教版必修1教學(xué)案:專題3 第二單元 第二課時(shí) 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用 Word版含解析
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1、 精品資料 第二課時(shí) 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用 —————————————————————————————————————— [課標(biāo)要求] 1.認(rèn)識(shí)鐵、銅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 2.掌握鐵、銅化合物的重要性質(zhì)。 3.掌握Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法及Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。 1.Fe的物理特性:能被磁鐵吸引;Cu的物理特性:顏色為紫紅色。 2.鐵在一定條件下可與某些非金屬單質(zhì)(O2、Cl2等)、酸、鹽溶液等發(fā)生反應(yīng), 是一種還原性較強(qiáng)的金屬。 3.Fe3+的溶液遇KSCN溶液變成血紅色,F(xiàn)e2+遇KSC
2、N不顯紅色,加入氯水后 顯血紅色。 4.Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化: Fe2+Fe3+。 5.在溶液中,F(xiàn)e3+呈棕黃色、Fe2+呈淺綠色、Fe(SCN)3呈血紅色、Cu2+呈藍(lán)色。 1.鐵的性質(zhì) (1)物理性質(zhì) 色澤 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 延展性 特性 銀白色,有 金屬光澤 良好 良好 良好 能被磁鐵吸引 (2)化學(xué)性質(zhì) ①與非金屬的反應(yīng): 與O2反應(yīng) 3Fe+2O2Fe3O4(火星四射,生成黑色固體); 與Cl2反應(yīng)2Fe+3Cl22FeCl3(劇烈燃燒,生成紅棕色煙)。 ②與酸反應(yīng),與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H+===Fe
3、2++H2↑; 常溫下,F(xiàn)e遇濃H2SO4、濃HNO3發(fā)生鈍化。 ③與鹽溶液反應(yīng),與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。 2.銅的性質(zhì) (1)物理性質(zhì) 顏色:紫紅色;導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性:良好。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①與非金屬反應(yīng): 與O2反應(yīng):2Cu+O2高溫,2CuO; 與Cl2反應(yīng):Cu+Cl2點(diǎn)燃,CuCl2。(劇烈燃燒,生成棕黃色煙) ②與鹽溶液反應(yīng): 與AgNO3溶液反應(yīng)的離子方程式為Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。 3.Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn) (1)檢驗(yàn)方法 (2)Fe3+與KSCN反應(yīng)的離子方程式為Fe3++
4、3SCN-===Fe(SCN)3。 [特別提醒] (1)Fe3+與SCN-反應(yīng)時(shí),生成紅色溶液,而不是紅色沉淀。 (2)當(dāng)溶液中Fe2+和Fe3+共存時(shí),F(xiàn)e3+的存在對(duì)Fe2+的檢驗(yàn)造成干擾。 1.向未知溶液中加入氯水,再加入KSCN溶液,溶液變紅色,能否證明溶液中含有Fe2+? 提示:不能;若溶液中含有Fe3+,即使不含F(xiàn)e2+,加入KSCN溶液,溶液也會(huì)變紅色。利用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe2+時(shí),必須首先證明原溶液中不含F(xiàn)e3+。 2.如何證明含有Fe3+的溶液中是否含有Fe2+? 提示:由于溶液中含有Fe3+,利用NaOH溶液或KSCN溶液都無(wú)法證明溶液中是否含有Fe2+
5、;可以利用Fe2+的還原性,向溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去證明溶液中含有Fe2+。 1.Fe3+的檢驗(yàn)方法 2.Fe2+的檢驗(yàn)方法 [特別提醒] Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,其中Fe(OH)2為白色,F(xiàn)e(OH)3為紅褐色,轉(zhuǎn)化過程中出現(xiàn)灰綠色。 1.將下列四種化合物溶于稀鹽酸,滴加硫氰化鉀溶液,沒有顏色變化,再加氯水即呈現(xiàn)紅色的是( ) A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3 解析:選A 根據(jù)題意可知溶液中含有Fe2+,
6、只有FeO溶于稀鹽酸產(chǎn)生Fe2+,A項(xiàng)符合題意。 2.欲證明某溶液中含有Fe2+不含F(xiàn)e3+,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最佳順序?yàn)? ) ①加入少量氯水 ②加入少量KMnO4溶液?、奂尤肷倭縆SCN溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 解析:選C Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)變紅色,F(xiàn)e2+與KSCN溶液不反應(yīng),但加入氧化劑后Fe2+被氧化成Fe3+,遇KSCN變紅色。所以,應(yīng)先加入KSCN溶液,如果溶液不變色,再加入氯水,溶液變成紅色,則可證明溶液中含有Fe2+不含F(xiàn)e3+。 1.Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化 (1)Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化 ①Fe2+―→
7、Fe3+ 向FeCl2溶液中加入氯水,反應(yīng)的離子方程式為 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- ②Fe3+―→Fe2+ 向FeCl3溶液中加入鐵粉,反應(yīng)的離子方程式為 2Fe3++Fe===3Fe2+ ③結(jié)論:Fe2+Fe3+ (2)轉(zhuǎn)化的應(yīng)用 ①在配制含F(xiàn)e2+的溶液時(shí),向溶液中加入少量鐵粉,目的是使被氧氣氧化形成的Fe3+還原為Fe2+。 ②為除去廢水中的Fe2+,常先將廢水中的Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為紅褐色的Fe(OH)3沉淀析出。 ③在制作印刷電路板中發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,氧化性:Fe3+>Cu2
8、+>Fe2+。 2.銅鹽 (1)物理性質(zhì) 硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等銅鹽可溶于水;銅綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其難溶于水。 (2)化學(xué)性質(zhì) 銅鹽屬于重金屬鹽,都有毒,原因是銅離子能與蛋白質(zhì)作用,使蛋白質(zhì)變性而失去生理活性。 (3)銅的化合物的顏色 ①CuO:黑色?、贑u(OH)2:藍(lán)色 ③CuSO4:白色 ④CuSO4·5H2O:藍(lán)色 3.鐵、銅化合物的應(yīng)用 (1)鐵是維持生命活動(dòng)不可缺少的微量元素。 (2)氧化鐵用作顏料,F(xiàn)eCl3、FeSO4用作凈水劑,F(xiàn)e3O4作磁性材料。 (3)銅鹽可殺菌、消毒。 [特別提醒] 鐵的不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化,要通過氧化還
9、原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn),氧化劑或還原劑的強(qiáng)弱不同,則轉(zhuǎn)化產(chǎn)物可能不同。 取少量FeCl3溶液于試管中,進(jìn)行下列操作,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 [問題思考] 1.如何除去FeCl2中的Fe3+? 提示:向溶液中加入足量鐵粉,充分反應(yīng)后過濾,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe===3Fe2+。 2.如何除去FeCl3溶液中的Fe2+? 提示:向溶液中通入適量Cl2,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 3.FeCl3溶液為什么能用于從廢舊印刷電路板(主要含銅)中回收銅? 提示:FeCl3能與印刷電路板中的銅反應(yīng):Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,再用
10、Fe置換出銅:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+?!? 鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化 1.Fe只有還原性,可以被氧化成Fe2+或Fe3+。 (1)FeFe2+ 2.Fe2+既具有還原性又具有氧化性,可以被氧化為Fe3+,也可以被還原為Fe。 轉(zhuǎn)化 Fe2+―→Fe3+ Fe2+―→Fe 試劑 強(qiáng)氧化劑:Cl2、Br2、H2O2、KMnO4、 HNO3、HClO等 還原劑:C、Al、Zn、CO等 實(shí)例 2Fe2++Cl2=== 2Fe3++2Cl- Fe2++Zn===Fe+Zn2+,F(xiàn)eO+COFe+CO2 3.Fe3+具有較強(qiáng)氧化性,可被還原為Fe或F
11、e2+。 轉(zhuǎn)化 Fe3+―→Fe Fe3+―→Fe2+ 試劑 強(qiáng)還原劑:C、Zn、CO等 還原劑:Fe、Cu等 實(shí)例 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 2Fe3++Cu=== 2Fe2++Cu2+ 4.“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系 (1)0價(jià)鐵、+2價(jià)鐵、+3價(jià)鐵在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化,被稱之為“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系。 (2)“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用 ①判斷離子共存 a.Fe3+與I-、S2-、HS-等因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。 b.Fe2+與S2-、ClO-、MnO、NO(H+)等離子因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。 ②分離與提純 主要物
12、質(zhì) 雜質(zhì) 除雜試劑和方法 Fe3+ Fe2+ 加入H2O2 Fe2+ Fe3+ 加入過量Fe粉,過濾 Fe2+ Cu2+ 加入過量Fe粉,過濾 1.向鹽酸中加入鐵粉,待鐵粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫紅色褪去的原因是( ) A.Fe有還原性 B.FeCl2中Fe2+具有還原性 C.KMnO4具有還原性 D.鹽酸有還原性 解析:選B 溶液褪色是因?yàn)镕e2+具有還原性,KMnO4具有氧化性,KMnO4被Fe2+還原生成無(wú)色的Mn2+。 2.將單質(zhì)Fe、Cu與FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放進(jìn)某容器內(nèi),根據(jù)下述不同情況,
13、填寫金屬或金屬離子。 (1)充分反應(yīng)后,如果Fe有剩余,則容器內(nèi)不可能有________。 (2)充分反應(yīng)后,如果容器內(nèi)還有大量Fe3+,則還含有________,一定沒有________。 (3)充分反應(yīng)后,如果容器內(nèi)有較多Cu2+和相當(dāng)量的Cu,則容器內(nèi)不可能有________。 解析:根據(jù)Fe+2Fe3+===3Fe2+,F(xiàn)e+Cu2+===Cu+Fe2+,Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,若Fe有剩余,則容器中只能有Fe2+,不可能有Fe3+、Cu2+;如果容器內(nèi)還有大量Fe3+,則還含有Cu2+和Fe2+,一定沒有Fe和Cu;如果容器內(nèi)有較多Cu2+和相當(dāng)量的Cu,
14、則容器內(nèi)不可能有Fe3+和Fe。 答案:(1)Fe3+、Cu2+ (2)Cu2+、Fe2+ Fe、Cu (3)Fe3+、Fe [三級(jí)訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過關(guān)] 1.為了檢驗(yàn)?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì),可向溶液中加入( ) A.NaOH溶液 B.鐵片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液 解析:選C FeCl2變質(zhì)產(chǎn)生Fe3+,檢驗(yàn)Fe3+可選用KSCN溶液。 2.在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入鐵粉充分反應(yīng)后,固體殘?jiān)名}酸處理,有氣體放出,則與Fe粉反應(yīng)后的溶液中離子最多的是( )
15、 A.Fe3+ B.Fe2+ C.Cu2+ D.OH- 解析:選B 固體殘?jiān)名}酸處理,有氣體放出,說明有Fe粉剩余,則反應(yīng)后的溶液中不可能有Fe3+、Cu2+存在,數(shù)目較多的離子應(yīng)是Fe2+。 3.制印刷電路時(shí)常用FeCl3溶液作為“腐蝕液”,發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是( ) A.燒杯中有銅無(wú)鐵 B.燒杯中有鐵無(wú)銅 C.燒杯中鐵、銅都有 D.燒杯中鐵、銅都無(wú) 解析:選B 根據(jù)2FeCl3+Fe===3FeCl2、2FeCl3+Cu===2FeCl
16、2+CuCl2可知,鐵、銅都和氯化鐵反應(yīng),由于鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng),所以,反應(yīng)有先后,只有鐵完全反應(yīng)后,剩余的氯化鐵才能與銅反應(yīng)。因此,不可能出現(xiàn)有鐵無(wú)銅的現(xiàn)象。 4.鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示: Fe2+Fe3+FeO 回答下列有關(guān)問題: (1)Fe與過量鹽酸反應(yīng)可以制取FeCl2。若用反應(yīng)所得的酸性溶液,實(shí)現(xiàn)上述①、④的轉(zhuǎn)化,要求產(chǎn)物純凈,可選用________(選填字母)。 a.Cl2 b.Fe c.Cu d.KMnO4 (2)某同學(xué)為了檢驗(yàn)家中的一瓶補(bǔ)鐵藥(成分為FeSO4)是否變質(zhì),查閱了有關(guān)資料,得知Fe2+能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪
17、色,并結(jié)合已學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn): 將藥片除去糖衣研細(xì)后,溶解過濾,取濾液分別加入兩支試管中,在試管Ⅰ中滴入酸性高錳酸鉀溶液,在試管Ⅱ中滴入KSCN溶液。 ①請(qǐng)你填出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)以下現(xiàn)象時(shí)應(yīng)得出的結(jié)論: 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論 試管Ⅰ 試管Ⅱ a 褪色 不變紅 b 不褪色 變紅 c 褪色 變紅 ②能不能將KMnO4和KSCN滴入到同一試管中進(jìn)行驗(yàn)證,為什么?試進(jìn)行解釋:________________________________________________________________________ _____________
18、___________________________________________________________。 解析:(1)Fe2+Cl2,Fe3+,選KMnO4則引入雜質(zhì),F(xiàn)e3+Fe,Fe2+,選Cu則引入雜質(zhì)Cu2+。(2)①加KMnO4溶液只要褪色就說明含有Fe2+,而加入KSCN溶液變紅則說明含有Fe3+,所以答案很容易得出,而第②問中的原因可歸結(jié)為兩條,一是KMnO4溶液呈紫紅色,影響觀察Fe(SCN)3的紅色,二是KSCN具有較強(qiáng)的還原性,可以被KMnO4氧化,影響Fe2+的檢驗(yàn)。 答案:(1)a、b (2)①a.沒有變質(zhì) B.完全變質(zhì) c.部分變質(zhì) ②不能,
19、原因是KMnO4溶液呈紫紅色,影響Fe3+的檢驗(yàn);KSCN具有還原性,影響Fe2+的檢驗(yàn) 1.將下列反應(yīng),其產(chǎn)物的顏色按血紅色、紅褐色、淡黃色、藍(lán)色順序排列的是( ) ①金屬鈉在純氧中燃燒?、贔e2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液?、跢eCl3溶液中滴入KSCN溶液?、軣o(wú)水硫酸銅放入水中 A.②③①④ B.③②①④ C.③①②④ D.①②③④ 解析:選B Na2O2呈淡黃色、Fe(OH)3呈紅褐色、Fe(SCN)3呈血紅色、CuSO4溶液呈藍(lán)色。 2.實(shí)驗(yàn)室在配制FeSO4溶液時(shí),為防止FeSO4被氧化而變質(zhì),常在溶液中加入少量的( ) A.鋅粉
20、B.鐵粉 C.硫酸鐵 D.鹽酸 解析:選B Fe2+極易被氧化,所以應(yīng)加入還原性物質(zhì),Zn、Fe都具有還原性,但Zn能將Fe2+還原成鐵單質(zhì),且生成的Zn2+為雜質(zhì)離子。 3.某溶液中,滴加KSCN溶液時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生,再滴入少量氯水,溶液立即顯血紅色。則原溶液中一定含有的是( ) A.Fe2+ B.Fe3+ C.NH D.K+ 解析:選A 向溶液中滴加KSCN溶液時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生,說明溶液中無(wú)Fe3+,再滴入少量氯水,立即顯血紅色,說明原溶液中含F(xiàn)e2+,被氯水氧化為Fe3+后與SCN-反應(yīng)而呈血紅色;溶液中是否含NH、K+,無(wú)法確定。 4.下列氯化物既可由金屬和
21、氯氣直接反應(yīng)制得,也可由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是( ) A.CuCl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.AlCl3 解析:選D 銅與鹽酸不反應(yīng),鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl3,與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,鋁與氯氣、鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物均為AlCl3。 5.為除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4,最好選用( ) A.燒堿溶液 B.濃氨水 C.鎂粉 D.鐵粉 解析:選D Fe2(SO4)3和CuSO4都可以與鐵粉反應(yīng)生成FeSO4,而不引入新的雜質(zhì)。 6.能使鐵溶解,但不能生成沉淀的溶液是( ) A.AgNO3溶液 B.FeCl3溶液 C.CuS
22、O4溶液 D.FeSO4溶液 解析:選B A、C項(xiàng)雖能溶解鐵,但同時(shí)析出的Ag和Cu會(huì)附著在鐵上,D項(xiàng)不能使鐵溶解,符合題意的是B項(xiàng)。 7.下列各組物質(zhì)中,X是主體物質(zhì),Y是少量雜質(zhì),Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑,其中所加試劑正確的一組是( ) A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液 Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3 Z Cl2 Fe NaOH溶液 BaCl2溶液 解析:選C A項(xiàng)中Cl2能把FeCl2氧化,B項(xiàng)中Fe能把FeCl3還原,D項(xiàng)除去了CO和SO又引入了Cl-,均不合要求。 8
23、.下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈血紅色,說明不含F(xiàn)e2+ 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,又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,說明溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+ 解析:選C A項(xiàng)說明含F(xiàn)e3+,但不能說明是否含F(xiàn)e2+;B項(xiàng)說明通入Cl2后溶液中含有Fe3+,不能說明原溶液中是否含有Fe2+;因?yàn)镸g(OH)2為白色沉淀,F(xiàn)e(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時(shí)的顏色變化會(huì)掩蓋其他白色沉淀的現(xiàn)
24、象,所以當(dāng)溶液中含有Mg2+時(shí),會(huì)出現(xiàn)同樣的上述現(xiàn)象,故D項(xiàng)不能說明溶液中是否含Mg2+,C選項(xiàng)正確。 9.Ⅰ.把氯化亞鐵水溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,而不引進(jìn)金屬離子或其他原溶液中不含有的陰離子,所用的兩種方法的離子方程式分別為: (1)________________________________________________________________________; (2)________________________________________________________________________。 Ⅱ.在裝有固體A的試管中加入水,此時(shí)A未溶解,
25、但加入一定量的無(wú)色溶液B,A即逐漸溶解,并有氣體生成,溶液變?yōu)闇\綠色,將空氣通入該試管的溶液中,溶液顏色很快加深,請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)B的化學(xué)式是______________________________________________________。 (2)A加入無(wú)色溶液B,后才溶解,其理由是__________________________________ ________________________。 解析:Ⅰ.把氯化亞鐵水溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,而不引進(jìn)其他雜質(zhì)離子,可選用的氧化劑有Cl2、H2O2、O3、O2等。 Ⅱ.根據(jù)溶液變?yōu)闇\綠色,推測(cè)生成了Fe
26、2+,原固體A為Fe,加入水,此時(shí)A未溶解。但加入一定量無(wú)色溶液B后,A即逐漸溶解,并有氣體生成,推測(cè)無(wú)色溶液B為酸溶液,將空氣通入該試管的溶液中,溶液顏色很快加深,是由于Fe2+被氧化成Fe3+。 答案:Ⅰ.(1)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (2)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O Ⅱ.(1)H2SO4(合理即可) (2)Fe與水常溫下不反應(yīng),滴入硫酸后,硫酸使Fe溶解 10.電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。 (1)檢驗(yàn)溶液中Fe3+存在的試劑是__________,證明Fe3+存在的現(xiàn)象是______
27、________。 (2)寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 (3)某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,準(zhǔn)備采用下列步驟: A.請(qǐng)寫出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式。 ①____________,②____________,③_______________________________, ④____________,⑤____________,⑥_________________
28、_______________。 B.請(qǐng)寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ________________________________________________________________________, ________________________________________________________________________, ________________________________________________________________________, _______________________________________
29、_________________________________。 解析:從腐蝕銅的廢液中回收銅。 答案:(1)KSCN溶液 溶液變成紅色 (2)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 (3)A.①Fe ②FeCl2?、跢e和Cu?、蹾Cl ⑤FeCl2?、轈l2 B.CuCl2+Fe===FeCl2+Cu Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 2FeCl3+Fe===3FeCl2 2FeCl2+Cl2===2FeCl3 1.“秦磚漢瓦”是我國(guó)傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)縮影。同是由黏土燒制的磚瓦,有的是黑色的,有的卻是紅色的,你猜測(cè)其中的原因可能( ) A
30、.土壤中含有鐵粉、二氧化錳等 B.黑磚瓦是煅燒過程中附著了炭黑,紅磚則是添加了紅色耐高溫染料 C.土壤中含有的銅元素經(jīng)過不同工藝煅燒,分別生成了黑色CuO和紅色Cu D.土壤中含有的鐵元素經(jīng)過不同工藝煅燒,分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3 解析:選D 黏土中含有Fe元素,在燒制磚瓦時(shí),與O2反應(yīng),生成氧化物,F(xiàn)e元素的氧化物有3種,F(xiàn)eO與Fe3O4為黑色,F(xiàn)e2O3為紅棕色,D項(xiàng)正確。 2.下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是( ) A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4 B.鐵絲可在空氣中燃燒生成Fe3O4 C.FeCl2可通過置換反應(yīng)、化合反應(yīng)或復(fù)分解反應(yīng)制得
31、 D.Fe3+與KSCN產(chǎn)生紅色沉淀 解析:選C 赤鐵礦的主要成分是Fe2O3;鐵絲在空氣中不能燃燒;生成FeCl2的反應(yīng)有:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,F(xiàn)e+2FeCl3===3FeCl2、FeO+2HCl===FeCl2+H2O等;Fe3+遇KSCN溶液變?yōu)檠t色,但沒有沉淀產(chǎn)生,一般可用此方法檢驗(yàn)Fe3+的存在。 3.向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后,無(wú)明顯變化。當(dāng)再滴入幾滴新制氯水后,混合溶液變成血紅色,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( ) A.該溶液中一定含有SCN- B.氧化性:Fe3+>Cl2 C.Fe2+與SCN-不能形成血紅色物質(zhì) D.Fe2+被氧化為Fe3+
32、
解析:選B 溶液中的Fe2+與加入的新制氯水發(fā)生反應(yīng):2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+ 33、3FeCl2,化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)椋?價(jià);B項(xiàng),3Fe+2O2Fe3O4,化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)、+3價(jià);C項(xiàng),4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)椋?價(jià);D項(xiàng),2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,化合價(jià)沒有變化。
5.將Cu片放入0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,反應(yīng)一定時(shí)間后取出Cu片,溶液中的c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,則Cu2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為( )
A.3∶4 B.4∶3
C.1∶2 D.5∶3
解析:選A 所得溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,即二者的物質(zhì)的量之比為2∶3, 34、由反應(yīng)Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+可知,反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)∶n(Cu2+)=2∶1,則反應(yīng)后溶液中n(Cu2+)∶n(Fe3+)=n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶4,A項(xiàng)正確。
6.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol鐵粉,待Fe3+完全被還原后,溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
解析:選C 由反應(yīng)2Fe3++Fe===3Fe2+可知鐵粉過量,0.2 m 35、ol Fe3+與過量鐵粉反應(yīng)生成0.3 mol Fe2+,故反應(yīng)后Fe2+共為0.4 mol,c(Fe2+)==0.8 mol·L-1。
7.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)。
甲組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙組:檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列試劑及加入試劑順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )
試劑選項(xiàng)
甲組
乙組
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
解析:選B 甲組,在Fe3+存在的條件下檢驗(yàn)Fe2+,要排除Fe3+干擾。所選試 36、劑具備下列條件:一是能與Fe2+發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng);二是與Fe3+不反應(yīng)。酸性KMnO4溶液和溴水符合條件,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是顏色變淺(或褪去)。乙組,在Fe2+存在的條件下,檢驗(yàn)Fe3+,用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+,F(xiàn)e2+無(wú)干擾。
8.將適量鐵粉放入FeCl3溶液中,完全反應(yīng)后,溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等。則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比是( )
A.3∶2 B.2∶3
C.1∶2 D.1∶1
解析:選B Fe+2Fe3+===3Fe2+,則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+物質(zhì)的量之比為2∶3。
9.金屬單質(zhì)A與鹽酸反應(yīng)生成淺綠色溶液B,同時(shí)放出氣 37、體C。如果在B溶液中通入氯氣,則B轉(zhuǎn)變成棕黃色溶液D,將溶液D分為兩份,一份加入幾滴硫氰化鉀溶液,生成紅色物質(zhì)E,另一份加入A,則棕黃色溶液D重新變成淺綠色溶液B,在溶液B中滴加NaOH溶液生成白色沉淀,露置在空氣中,會(huì)逐漸變成紅褐色沉淀F。則各物質(zhì)的化學(xué)式分別是A_______,B________,C________,D________,F(xiàn)________。
有關(guān)反應(yīng)的離子方程式有:
①________________________________________________________________________,
②__________________________ 38、______________________________________________,
③________________________________________________________________________,
④________________________________________________________________________,
⑤________________________________________________________________________,
⑥______________________ 39、__________________________________________________。
解析:A與鹽酸反應(yīng)生成淺綠色溶液說明生成了Fe2+,則A為Fe,B為FeCl2,C為H2;在B中通入Cl2,B轉(zhuǎn)變?yōu)樽攸S色溶液,說明生成了Fe3+,即D為FeCl3;依次可推知E為Fe(SCN)3,F(xiàn)為Fe(OH)3。
答案:Fe FeCl2 H2 FeCl3 Fe(OH)3
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
2Fe3++Fe===3Fe2+
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
40、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
10.氧化鐵和氧化亞銅都是紅色粉末,常用作顏料。某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或兩者的混合物。探究過程如下:
[查閱資料] Cu2O是一種堿性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空氣中加熱生成CuO。
[提出假設(shè)] 假設(shè)1:紅色粉末是Fe2O3;假設(shè)2:紅色粉末是Cu2O;假設(shè)3:紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)] 取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN試劑。
(1)若假設(shè)1成立,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________________________ 41、____________
________________________________________________________________________。
(2)若滴加KSCN試劑后溶液不變血紅色,則證明原固體粉末中一定不含氧化鐵。你認(rèn)為這種說法合理嗎?________。簡(jiǎn)述你的理由:(不需寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式)________________________________________________________________________
__________________________________________________________ 42、______________。
(3)若固體粉末完全溶解無(wú)固體存在,滴加KSCN試劑時(shí)溶液不變血紅色,則證明原固體粉末是__________,寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________________________
________________________________________________________________________。
[探究延伸] 經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析,確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取a g固體粉末在空氣中充分加熱,待質(zhì)量不再變化時(shí),稱其質(zhì)量為b g(b>a),則混合物中Cu 43、2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
解析:(1)Fe3+可與SCN-生成血紅色溶液。(2)不合理,若是兩者的混合物,可出現(xiàn)同種現(xiàn)象,因Cu2O可與稀硫酸作用生成Cu,Cu可將Fe3+還原為Fe2+,F(xiàn)e2+不能與SCN-反應(yīng)生成血紅色溶液。(3)結(jié)合(2)的分
析可知粉末一定是兩者的混合物,否則若是Fe2O3,會(huì)出現(xiàn)血紅色現(xiàn)象;若是Cu2O,則一定有沉淀。(4)加熱時(shí)只發(fā)生反應(yīng):2Cu2O+O24CuO,所以增重的質(zhì)量(b-a)g為參加反應(yīng)的O2的質(zhì)量,依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可求出a g混合物含有Cu2O的質(zhì)量為9(b-a)g。
答案:(1)固體完全溶解,溶液呈血紅色
(2)不合理 當(dāng)原固體粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物時(shí),加入稀H2SO4后產(chǎn)生的Fe3+與Cu反應(yīng)生成Fe2+,滴加KSCN溶液后也不變血紅色
(3)Fe2O3和Cu2O的混合物 Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O ;Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O;
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(4)[或%]
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