2018-2019版高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用 第2課時(shí)學(xué)案 蘇教版必修1.doc
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第2課時(shí) 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.熟知鐵、銅的化學(xué)性質(zhì),會(huì)分析Fe2+、Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化,學(xué)會(huì)Fe3+的檢驗(yàn)方法。2.了解鐵、銅及其化合物的應(yīng)用。 一、鐵、銅單質(zhì)的性質(zhì) 鐵和銅是我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常接觸到的金屬材料。根據(jù)以前學(xué)習(xí)過(guò)的有關(guān)知識(shí),填寫(xiě)下表: Fe Cu 物理性質(zhì) 不同點(diǎn) 純凈的鐵是光亮的銀白色金屬,能被磁體吸引 銅是具有紫紅色光澤的金屬 相似點(diǎn) 具有延展性、導(dǎo)電性、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高、密度較大,導(dǎo)電能力:Cu>Fe 化學(xué)性質(zhì) 與O2反應(yīng) 3Fe+2O2Fe3O4(劇烈燃燒,生成黑色固體) 2Cu+O22CuO(紅色固體變黑),該反應(yīng)常用于除去混合氣體中的氧氣 與S反應(yīng) Fe+SFeS 2Cu+SCu2S 與Cl2反應(yīng) 2Fe+3Cl22FeCl3(劇烈燃燒,產(chǎn)生棕黃色的煙) Cu+Cl2CuCl2(劇烈燃燒,產(chǎn)生棕色的煙) 與鹽酸反應(yīng) Fe+2H+===Fe2++H2↑ 不反應(yīng) 與氧化性酸反應(yīng) ①常溫時(shí)在濃硫酸和濃硝酸中被鈍化 ②與氧化性酸反應(yīng)不生成氫氣 ①與濃硫酸加熱時(shí)反應(yīng) ②與硝酸常溫時(shí)即反應(yīng),反應(yīng)不生成氫氣 與鹽溶液的反應(yīng) Fe+CuSO4===FeSO4+Cu Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2 鐵、銅單質(zhì)的性質(zhì) 1.鐵是比較活潑的金屬,銅是不活潑金屬,兩者均具有還原性,且還原性Fe>Cu。 2.Fe、Cu都有變價(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)。 (1) (2)uCuu 提醒 (1)Fe和Cl2反應(yīng)生成FeCl3、Fe和S反應(yīng)生成FeS,反應(yīng)產(chǎn)物與Fe和Cl2(或S)的用量無(wú)關(guān)。Cu和Cl2反應(yīng)生成CuCl2,Cu和S反應(yīng)生成Cu2S,反應(yīng)產(chǎn)物與Cu和Cl2(或S)的用量也無(wú)關(guān)。 (2)Fe與水蒸氣反應(yīng):3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Cu在潮濕空氣中形成“銅綠”的反應(yīng):2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。 【例1】 下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價(jià)鐵生成的是( ) A.過(guò)量的Fe與Cl2反應(yīng) B.Fe與過(guò)量稀硫酸反應(yīng) C.CuCl2溶液中加入過(guò)量Fe D.足量Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中 答案 A 解析 A項(xiàng),Cl2氧化性強(qiáng),它能將鐵氧化為+3價(jià),由于不是在溶液中反應(yīng),因此過(guò)量的鐵不會(huì)將氯化鐵還原;B項(xiàng),F(xiàn)e與稀硫酸反應(yīng)只能生成Fe2+;C項(xiàng),在溶液中Fe3+被Cu2+氧化為Fe2+;D項(xiàng),首先Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、Fe2O3與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3,但題中未給出反應(yīng)物間相對(duì)量的關(guān)系,若鐵是足量的,則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。 二、鐵、銅重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用 1.根據(jù)價(jià)態(tài)鐵的氧化物有三種,分別是FeO、Fe2O3、Fe3O4。它們都是不溶于水的堿性氧化物,都能與酸反應(yīng)生成鹽和水。從鐵元素的化合價(jià)分析可知,鐵的三種氧化物具有的共同性質(zhì)是具有氧化性,都能被Al、H2、CO等還原為單質(zhì)鐵。如Fe2O3與Al反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3,F(xiàn)e2O3與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 2.足量的鐵粉與鹽酸反應(yīng)的離子方程式是Fe+2H+===Fe2++H2↑,向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液,現(xiàn)象是溶液無(wú)明顯變化;鐵絲在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式是2Fe+3Cl22FeCl3,若將反應(yīng)生成的棕色固體加水溶解再加入KSCN溶液,現(xiàn)象是溶液變?yōu)檠t色。 3.在盛有氯化鐵溶液的試管中,先加入KSCN溶液,再加入鐵粉,現(xiàn)象是溶液先變血紅色后血紅色褪去,反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,2Fe3++Fe===3Fe2+;若再向反應(yīng)后的溶液中加入新制氯水,現(xiàn)象是溶液又變?yōu)檠t色,反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 4.在試管中加入淺綠色的氯化亞鐵溶液,再加氫氧化鈉溶液,觀察到的現(xiàn)象是有白色沉淀生成,立即變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,反應(yīng)的化學(xué)(或離子)方程式是Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3。 5.在試管中加入棕黃色的氯化鐵溶液,再加入氫氧化鈉溶液,觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生紅褐色沉淀,反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。 6.將FeCl3溶液滴到印刷電路板上,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。 7.鐵及其化合物的應(yīng)用 (1)維持生命活動(dòng)不可缺少的微量元素。 (2)Fe2O3用作顏料,F(xiàn)eCl3、Fe2(SO4)3用作凈水劑,F(xiàn)e3O4作磁性材料。 8.銅及其化合物的應(yīng)用 (1)銅可用于制作導(dǎo)線、水管、電器儀表等。 (2)銅鹽可殺菌。 1.Fe2+、Fe3+、Fe之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 (1)Fe只具有還原性??杀蝗跹趸瘎?H+、S、I2、Cu2+、Fe3+等)氧化成Fe2+,被強(qiáng)氧化劑(Cl2、Br2、O2、HNO3等)氧化成Fe3+。 (2)Fe2+既有氧化性又有還原性??杀粡?qiáng)氧化劑[Cl2、O2、Br2、H2O2、HNO3、濃H2SO4、KMnO4(H+)等]氧化為Fe3+;可被還原劑(Al、Zn、CO、C等)還原為Fe。 (3)Fe3+只具有氧化性,可被還原劑(Fe、Cu等)還原為Fe2+,被強(qiáng)還原劑(Al、Zn、CO等)還原為Fe。 2.Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法 (1)Fe3+檢驗(yàn):取少量溶液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液變成血紅色。 (2)Fe2+檢驗(yàn):取少量溶液于試管中,滴加KSCN溶液,溶液不變色,再滴加氯水或雙氧水,溶液變成血紅色。 (3)含F(xiàn)e2+和Fe3+的溶液中檢驗(yàn)Fe2+,取少量溶液于試管中,滴加酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去,證明溶液中含有Fe2+。 提醒 Fe(SCN)3不是沉淀,溶液中Fe3+遇SCN-的現(xiàn)象是溶液變成血紅色而不是血紅色沉淀。 【例2】 下列離子的檢測(cè)方法合理的是( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液,溶液呈血紅色,說(shuō)明原溶液中不含有Fe2+ B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液,溶液變血紅色,說(shuō)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(shuō)明原溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得到白色沉淀,又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,說(shuō)明該溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+ 答案 C 解析 A項(xiàng),加入KSCN溶液后溶液呈血紅色,說(shuō)明原溶液中含有Fe3+,但不能說(shuō)明是否含有Fe2+;B項(xiàng),通入Cl2后再加入KSCN溶液,溶液變血紅色,說(shuō)明所得的溶液中含有Fe3+,而原溶液中是否含有Fe2+無(wú)法判斷;C項(xiàng),加NaOH溶液得到紅褐色沉淀,說(shuō)明原溶液中含有Fe3+;D項(xiàng),當(dāng)溶液中含有Fe2+和其他能與堿反應(yīng)生成白色沉淀的離子時(shí),同樣會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象,因?yàn)镕e(OH)2轉(zhuǎn)變成Fe(OH)3時(shí),紅褐色很容易掩蓋其他的白色沉淀。 思維啟迪 在不同題目情景中Fe2+、Fe3+中檢驗(yàn)時(shí),常從下面幾點(diǎn)著手: (1)直接觀察顏色; (2)利用氫氧化物沉淀的顏色; (3)利用顯色反應(yīng); (4)利用Fe2+的還原性; (5)利用Fe3+的氧化性。 尤其是含有Fe2+、Fe3+的混合溶液一定要注意Fe3+對(duì)Fe2+檢驗(yàn)的干擾。 【例3】 將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(yīng)(假定容器不參與反應(yīng))。試判斷下列情況下,溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì)。 (1)若鐵粉有剩余,則容器中不可能有_____________________________________________。 (2)若氯化銅有剩余,則容器中可能有_______________________________________。 (3)若氯化鐵和氯化銅都有剩余,則容器中不可能有____________,可能有__________。 答案 (1)Fe3+、Cu2+ (2)Fe2+、Fe3+或Fe2+、Cu (3)Fe、Cu Fe2+ 解析 本題屬于物質(zhì)共存問(wèn)題。解答時(shí)應(yīng)首先弄清物質(zhì)間可能發(fā)生的反應(yīng),凡相互間能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)就不可能大量共存。本題涉及的反應(yīng)有 ①Fe+2FeCl3===3FeCl2 ②Fe+CuCl2===Cu+FeCl2 ③Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2 (1)若鐵粉有剩余,則容器中不可能有Fe3+、Cu2+,因?yàn)樗鼈兡馨l(fā)生上述①②反應(yīng)。 (2)若CuCl2有剩余,則容器中不可能有Fe,可能有Fe2+、Fe3+或Fe2+、Cu。 (3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,則容器中不可能有Fe、Cu,可能有Fe2+。 1.變價(jià)金屬反應(yīng)規(guī)律 低價(jià)態(tài)生成物變價(jià)金屬(Fe、Cu)高價(jià)態(tài)生成物 2.Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法 (1)Fe2+不變色變血紅色 (2) 1.將鐵片投入某溶液中,鐵片質(zhì)量減小且沒(méi)有氣體產(chǎn)生,此溶液是( ) A.FeSO4 B.H2SO4 C.Fe2(SO4)3 D.AgNO3 答案 C 解析 Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4,鐵片質(zhì)量減輕,F(xiàn)e分別與H2SO4、AgNO3溶液反應(yīng),前者生成氣體使鐵片質(zhì)量減小,后者析出銀使鐵片質(zhì)量增加。 2.下列離子方程式正確的是( ) A.將氨水滴入到FeCl3溶液中 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ B.氧化鐵與鹽酸反應(yīng) Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O C.向FeCl3溶液中加入鐵粉 Fe+Fe3+===2Fe2+ D.向氯化亞鐵溶液中通入Cl2 Fe2++Cl2===Fe3++2Cl- 答案 B 解析 A項(xiàng),在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí),弱電解質(zhì)NH3H2O不能拆寫(xiě)成離子的形式;C項(xiàng),離子方程式中除遵循元素守恒外,電荷也必須守恒,正確的離子方程式應(yīng)為Fe+2Fe3+===3Fe2+;D項(xiàng),只符合元素守恒,不符合電荷守恒,正確的離子方程式應(yīng)為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 3.某物質(zhì)溶于鹽酸后,再向溶液中滴加KSCN溶液,結(jié)果溶液顏色無(wú)變化,然后加入新制氯水,溶液呈血紅色,則這種物質(zhì)是( ) A.FeCl3 B.FeCl2 C.Fe(OH)3 D.Fe3O4 答案 B 解析 Fe3O4與HCl反應(yīng),既有FeCl3生成,又有FeCl2生成。 4.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 molL-1 B.0.6 molL-1 C.0.8 molL-1 D.1.0 molL-1 答案 C 解析 由反應(yīng)2Fe3++Fe===3Fe2+可知鐵粉過(guò)量,0.2 mol Fe3+與過(guò)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 molL-1。 5.完成下列各題: (1)實(shí)驗(yàn)室保存FeCl2溶液時(shí),常向其中加入少量鐵粉的原因是_____________________ (用離子方程式表示)。 (2)某同學(xué)為檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤菏欠駷镕eCl2溶液,采取如下實(shí)驗(yàn)方案加以驗(yàn)證:稍取未知溶液于試管中溶液溶液呈血紅色(證明含有FeCl2),你認(rèn)為此方案__________(填“合理”或“不合理”),若不合理,如何改進(jìn)?____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)2Fe3++Fe===3Fe2+ (2)不合理 先加KSCN溶液,無(wú)現(xiàn)象,再通入氯水,溶液變成血紅色,則證明原溶液含有FeCl2 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一 鐵、銅及其化合物的性質(zhì) 1.下列物質(zhì)不能利用金屬與非金屬直接制得的是( ) A.CuCl2 B.FeCl2 C.Cu2S D.Na2S 答案 B 2.下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.Fe與S混合加熱生成FeS2 B.Fe3+有氧化性,因此FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅 C.Fe在少量Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3 D.Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-在水溶液中一定能大量共存 答案 B 解析 Fe與S混合加熱生成FeS,A項(xiàng)錯(cuò)誤;2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,F(xiàn)e+Cu2+===Fe2++Cu,B項(xiàng)正確;Fe在Cl2中燃燒只能生成FeCl3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe2+具有還原性,ClO-具有氧化性,二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.向某晶體的水溶液中加入含有Fe2+的溶液后,無(wú)明顯變化,當(dāng)?shù)稳霂椎涡轮频穆人?,溶液顯血紅色,由此得出的下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( ) A.該晶體中一定含有SCN- B.Fe3+的氧化性比Cl2的氧化性強(qiáng) C.Fe2+被Cl2氧化為Fe3+ D.Fe2+與SCN-不能形成血紅色物質(zhì) 答案 B 解析 Fe2+與氯水中的Cl2發(fā)生如下反應(yīng):2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,氧化性:Cl2>Fe3+。因SCN-與Fe3+反應(yīng)生成血紅色物質(zhì),故原溶液中一定含有SCN-。 4.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五種溶液,用一種試劑就可把它們鑒別開(kāi),這種試劑是( ) A.鹽酸 B.燒堿溶液 C.氨水 D.KSCN溶液 答案 B 解析 將過(guò)量NaOH溶液分別加入上述幾種溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象的是NaCl,生成白色沉淀且迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色的是FeCl2,生成紅褐色沉淀的是FeCl3,生成白色沉淀不溶解的是MgCl2,生成白色沉淀又溶解的是AlCl3,而氨水雖然能區(qū)分出NaCl、FeCl2、FeCl3,但不能將MgCl2與AlCl3區(qū)分開(kāi)。 5.將鐵粉放入由鹽酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液組成的混合液中,充分反應(yīng)后鐵粉有剩余,則反應(yīng)后的溶液中含有的大量陽(yáng)離子是( ) A.Cu2+和Fe2+ B.H+和Cu2+ C.Fe3+和Fe2+ D.Fe2+和Mg2+ 答案 D 解析 鐵粉放入混合溶液中,發(fā)生反應(yīng):2H++Fe===Fe2++H2↑、2Fe3++Fe===3Fe2+、Cu2++Fe===Fe2++Cu。鐵粉有剩余,則溶液中與之反應(yīng)的離子均不存在,即Fe3+、H+、Cu2+不存在,存在Fe2+、Mg2+。 題組二 Fe2+與Fe3+之間的轉(zhuǎn)化 6.把鐵粉、銅粉置于FeCl3溶液中,充分反應(yīng)后加入KSCN不顯血紅色,下列情況不能成立的是( ) A.鐵不剩余,Cu剩余 B.鐵、銅均剩余 C.鐵剩余,含Cu2+ D.銅剩余,含F(xiàn)e2+ 答案 C 解析 因還原性:Fe>Cu,F(xiàn)eCl3溶液中加入鐵粉、銅粉時(shí),依次發(fā)生反應(yīng):Fe+2FeCl3===3FeCl2,Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。 有以下情況:①Fe、Cu均剩余,溶液中只有Fe2+; ②只有Cu剩余,溶液中只有Fe2+或含F(xiàn)e2+、Cu2+; ③Fe、Cu均不剩余,F(xiàn)e3+恰好反應(yīng),溶液中有Fe2+、Cu2+; ④Fe、Cu均不剩余,F(xiàn)e3+剩余,溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+。C項(xiàng),F(xiàn)e剩余,則溶液中不可能含有Cu2+。 7.向含下列離子的溶液中加足量氫氧化鈉溶液,經(jīng)充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)后靜置、過(guò)濾,取沉淀洗滌后加足量鹽酸,得到的溶液所含金屬陽(yáng)離子與原溶液相同的是( ) A.Na+、Mg2+ B.Fe2+、Cu2+ C.Al3+、Cu2+ D.Mg2+、Fe3+ 答案 D 解析 A項(xiàng): B項(xiàng):; C項(xiàng): D項(xiàng):。 8.將1.12 g鐵粉加入25 mL 2 molL-1的氯化鐵溶液中,充分反應(yīng)后,其結(jié)果是( ) A.鐵粉有剩余,溶液呈淺綠色 B.往溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液,不顯血紅色 C.Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之比為6∶1 D.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5 答案 C 解析 n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由2Fe3++Fe===3Fe2+知,F(xiàn)e3+過(guò)量0.01 mol,鐵粉全部溶解,反應(yīng)生成0.06 mol Fe2+,F(xiàn)e3+的特征反應(yīng)之一是遇KSCN溶液變血紅色;氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2。 題組三 鐵及其化合物的相關(guān)計(jì)算 9.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 molL-1的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體,在所得溶液中加入KSCN溶液無(wú)血紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物,能得到鐵的質(zhì)量是( ) A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.無(wú)法計(jì)算 答案 C 解析 依題意,加入鹽酸反應(yīng)后溶液中只存在FeCl2,根據(jù)原子守恒,可建立關(guān)系n(Fe)=n(Fe2+)=n(Cl-)=n(HCl)=0.1 L1 molL-1=0.05 mol,m(Fe)=2.8 g。 10.在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入過(guò)量的鐵屑,反應(yīng)停止后,稱得固體與加入的鐵屑質(zhì)量相等。則原混合液中FeCl3和CuCl2的物質(zhì)的量之比是( ) A.1∶1 B.3∶4 C.2∶7 D.7∶2 答案 C 解析 設(shè)原混合液中FeCl3和CuCl2的物質(zhì)的量分別為x、y。則: 2FeCl3+Fe===3FeCl2,CuCl2+Fe===Cu+FeCl2 x 0.5x y y y 由題意得:56 gmol-1(0.5x+y)=64 gmol-1y 解得x∶y=2∶7。 [綜合強(qiáng)化] 11.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(wèn)題: (1)Fe與過(guò)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①④的轉(zhuǎn)化,要求生成物純凈,可選用________(填字母)。 a.Cl2 b.Fe c.Cu d.KMnO4 (2)如下化學(xué)方程式中: Fe2O3+3NaClO+4KOH2K2FeO4(高鐵酸鉀)+3NaCl+2H2O 還原劑是______________。 (3)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的綠色水處理劑,在水中發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體。高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是____________、____________。 答案 (1)ab (2)Fe2O3 (3)凈水 消毒 解析 (1)Fe2+Fe3+,F(xiàn)e3+Fe2+,選KMnO4、Cu則引入雜質(zhì)。(2)2O3―→K2O4,故Fe2O3作還原劑。(3)K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,故能殺菌消毒,K2FeO4被還原為Fe3+,生成Fe(OH)3膠體,能吸附雜質(zhì)和色素形成沉淀,起到凈水作用。 12.某工程師為了從腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,準(zhǔn)備采用下列步驟: (1)請(qǐng)寫(xiě)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____________,④____________,⑤______________,⑥______________。 (2)請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________。 答案 (1)①Fe?、蹾Cl?、軫eCl2?、轈l2 (2)CuCl2+Fe===FeCl2+Cu,2FeCl3+Fe===3FeCl2,F(xiàn)e+2HCl===FeCl2+H2↑,2FeCl2+Cl2===2FeCl3 解析 從腐蝕銅的廢液中回收銅的步驟: 13.A~I(xiàn)分別表示中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì),它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下(部分反應(yīng)物、生成物沒(méi)有列出): 已知:A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含有同一種元素;G為主族元素的固態(tài)化合物。 (1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式: E__________,F(xiàn)__________,J__________。 (2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式: ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________; ③________________________________________________________________________。 (3)寫(xiě)出“CD”的離子方程式(各寫(xiě)一個(gè)): C―→D________________________________________________________________________; D―→C________________________________________________________________________。 (4)檢驗(yàn)C、D的混合溶液中有D的陽(yáng)離子,實(shí)驗(yàn)方法是__________________________(寫(xiě)明試劑、現(xiàn)象,下同),檢驗(yàn)溶液中還有C中的陽(yáng)離子,實(shí)驗(yàn)方法是________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Fe(OH)2 Fe(OH)3 NaAlO2 (2)①3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3 ②Fe3O4+8HClFeCl2+2FeCl3+4H2O ③2Al2O34Al+3O2↑ (3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(答案合理均可) (4)加入KSCN溶液,溶液呈血紅色 另取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去 解析 “C與NaOH溶液反應(yīng)得E,且E在空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)镕”是明顯的突破口。結(jié)合學(xué)過(guò)的Fe(OH)2到Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化,推測(cè)E為Fe(OH)2,F(xiàn)為Fe(OH)3。又因A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含有同一種元素,故C為FeCl2,D為FeCl3。B中含鐵元素,且B中既有Fe2+又有Fe3+,所以B為Fe3O4,A為Fe。G為主族元素的固態(tài)化合物,能電解,且與NaOH溶液能反應(yīng)生成J,所以G為Al2O3,反應(yīng)①為鋁熱反應(yīng)。(4)要檢驗(yàn)Fe2+和Fe3+混合溶液中的Fe3+,可加入KSCN溶液;若要檢驗(yàn)混合溶液中有Fe2+,則不能加KSCN溶液或加“KSCN溶液/氯水”,合適的方法是滴加酸性高錳酸鉀溶液,依據(jù)溶液褪色來(lái)確定Fe2+的存在。 14.(1)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品,實(shí)驗(yàn)測(cè)得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。在實(shí)驗(yàn)室中,F(xiàn)eCl2可用鐵粉和________反應(yīng)制備,F(xiàn)eCl3可用鐵粉和________反應(yīng)制備。 (2)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (3)某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO、H2O和一種未知離子X(jué),已知MnO在反應(yīng)中得到電子,則X離子是____________,該反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。 (4)有一鐵的氧化物樣品,用5 molL-1的鹽酸140 mL恰好完全溶解,所得溶液還能與通入的0.56 L氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)反應(yīng),使Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,則此氧化物為_(kāi)_______。 答案 (1)10%(或0.1) 鹽酸 氯氣 (2)2Fe3++2I-===2Fe2++I(xiàn)2 (3)Fe2+ MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O (4)Fe5O7 解析 (1)設(shè)FeCl3、FeCl2的物質(zhì)的量分別為a、b,則有=,解得a∶b=1∶9。FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為10%。 (3)已知MnO得電子,故MnO是氧化劑,Mn2+為還原產(chǎn)物,則題目提供的Fe3+是氧化產(chǎn)物,故還原劑為Fe2+,即X為Fe2+。該反應(yīng)中反應(yīng)物為MnO、Fe2+和H+,生成物為Mn2+、Fe3+和H2O,n(MnO)∶n(Fe2+)=1∶5。 (4)n(Cl)=5 molL-10.14 L+2=0.75 mol;n(H)=5 molL-10.14 L=0.7 mol,所以===,即該氧化物的化學(xué)式為Fe5O7。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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