2010年《高考风向标》化学 第二部分 金属元素及其化合物 第10讲 铁、铜及其重要化合物
文档属性
| 名称 | 2010年《高考风向标》化学 第二部分 金属元素及其化合物 第10讲 铁、铜及其重要化合物 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 265.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-08-26 10:28:00 | ||
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文档简介
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第10讲 铁、铜及其重要化合物
★考情直播
一、考纲解读
考纲内容 能力要求 考向定位
1．了解常见金属的活动顺序。2．了解常见金属及其重要化合物的主要性质，了解其应用。
3．了解合金的概念及其重要应用。 1．理解Fe的化学性质，铁的重要化合物。2．理解以Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化性、还原性。3．了解铜及其化合物的性质。 Fe的知识的试题在近几年的高考中出现次数很多，它们的离子共存、离子方程式、物质鉴别、制取、推断、计算等题型中大量出现。主要考点是：①铁的原子结构、位置和性质；②铁的氧化物、氢氧化物的制备；③Fe3+与Fe2+的相互转化及应用；④Fe2+、Fe3+的检验；⑤铜及其化合物的重要性质。预计今后的考题还会以该元素化合物知识为载体考查有关概念、理论、实验和计算。铁三角的关系是无机化学信息题的一个好的出题知识点和主要命题方向。
二、考点整合
考点1 “铁三角”及其应用
由于Fe是变价元素，在反应中可以失去2个电子，也可以失去3个电子，所以呈不同的价态。铁遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的 电子，而生成
价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的 电子而生成 价铁的化合物。并且 价比 价稳定。
“铁三角”指的是Fe、Fe2+、Fe3+三者相互转化的三角关系，具体应用有以下几个方面：
1．共存问题
（1）Fe2+在酸性条件下不能与强氧化性离子共存，如： 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如： 等。
（2）Fe3+：不能与还原性离子共存，如： 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如： 等；不能与SCN共存；不能与苯酚共存。
2．分离与提纯
（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沉淀，要注意以下几点：
①硫酸亚铁溶液中不能含有Fe3+，因此，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，用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后，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FeOH2白色絮状沉淀。
[特别提醒]：Fe(OH)2制备的方法很多，核心问题两点，一是溶液中的溶解氧必须除去，二是反应过程必须与O2隔绝。
[例1]（2008 届金湖中学第二次质量检测）由于Fe(OH)2在空气中易被氧化，同学们为了观察到白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。甲同学：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等制备。
（1）在试管I里加入的试剂是 。
（2）II中的试剂加入前应如何处理： 。
（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧后的实验步骤是 。
（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。
乙同学：只是将甲同学所用药品中的铁屑改为FeS固体，其余都与甲相同。
（5）对乙同学的这一改变请你作出评价：__________________________________。
丙同学：认为甲乙两同学所用的装置太复杂，难以组装，该同学应用试管取了一些不含Fe3+的FeSO4溶液，然后向其中加入经煮沸并冷却的NaHCO3溶液，结果也制得了白色沉淀并较长时间保持白色。
（6）请你解释原因并写出相关反应的离子方程式：______________________________。
[解析]用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2并观察沉淀的颜色变化是必修Ⅰ重要的演示实验。Fe(OH)2、FeSO4均易被氧化，FeSO4又易水解，应避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2，可得答案。
乙同学将药品中的铁屑改为FeS固体，与稀H2SO4反应生成H2S，H2S有强还原性。
[答案]（1）稀H2SO4和铁屑 （2）煮沸 （3）稍等片刻后关闭止水夹
（4）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不易进入。
（5）反应中生成的H2S也能防止Fe(OH)2被氧化，白色沉淀能存在较长时间，但易产生空气污染。（6）因双水解反应：Fe2++2HCO3–Fe(OH)2↓+2CO2↑，CO2既能排净试管中的空气，也能防止空气进入试管。
【规律总结】制备方法探究
①在液面上加隔氧剂：用密度比水小的且不溶于水的有机溶剂，如汽油、苯等物质滴加在反应液面上进行液封，以减少Fe(OH)2与O2接触。（不能用四氯化碳，因为四氯化碳比水密度大，加入它后会处于试管底部，起不到隔离空气的作用。）
②用右图装置
向试管中加入煮沸过的稀硫酸，加入稍过量的还原铁粉，充分反应后得到FeSO4溶液，静置。液面上充满氢气。打开止水夹可见白色沉淀。
③用电解实验
电极材料：石墨碳棒和铁片，（注：铁片表面氧化膜要去掉）将铁片与直流电源的正极连接，石墨棒与直流电源的负极连接。
电解液：可选择Na2SO4溶液或NaOH溶液。
方法：在进行电解前应对电解液进行简单处理：加热一段时间驱赶溶液中氧气，然后再向电解液中加入苯，隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧化。
考点2 金、银、铜等金属材料
1．物理性质
①特性：金是 色金属；银是 色金属；铜是 色金属。
②共性：硬度较小，熔点较高，密度较大，有金属光泽、良好的延展性、导电和导热性。
2．化学性质：金、银、铜都属于 金属，相对而言，其活泼程度依次 。
①金：金是最稳定的金属之一，在高温下 与氧气反应， 被硝酸等强氧化性酸氧化。但金 溶解在王水中。
②银：银虽然不能与盐酸、稀硫酸反应，但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中：
Ag＋2HNO3 (浓)＝ ；3Ag＋4HNO3 (稀)＝
③铜：a．与非金属单质反应：2Cu＋O22CuO；2Cu＋S ；Cu＋Cl2CuCl2
b．与酸反应：与银相似，铜不能与盐酸、稀硫酸反应，但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中：Cu＋2H2SO4(浓) Cu＋4HNO3(浓)＝ 。
c．与盐溶液反应：Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2
d．铜的锈蚀：铜在干燥空气中性质稳定，但在潮湿空气中会被腐蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈：2Cu＋O2＋H2O＋CO2＝Cu2(OH)2CO3
3．铜的常见化合物颜色、溶解性：CuO—— 色、难溶；Cu2O—— 色、难溶；Cu2S——
色、难溶；CuSO4—— 色、易溶；CuSO4·5H2O—— 色、易溶；Cu2(OH)2CO3——
色、难溶；Cu(OH)2—— 色、难溶。
[例2]（南通市2008届高三第一次调研测试）研究性学习小组做铜与浓硫酸反应实验时，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑色固体未溶解。过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得结论正确的是 （ ）
A．铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4
B．加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO3
C．白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO
D．白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素Cu、S
[解析]黑色物质不可能是CuO，原因是烧杯中有硫酸，黑色固体不溶于硫酸；加BaCl2溶液用硝酸酸化后所得白色沉淀是BaSO4。
[答案]AD
★ 高考重点热点题型探究
热点1 铁的探究性实验试题
【真题1】（2008年广东）某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由 。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 mol·L1H2SO4、3％ H2O2、6 mol·L1HNO3、0.01 mol·L1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L1Kl、20％ KSCN、蒸馏水。
①提出合理假设
假设1： ；假设2： ；假设3： 。
②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）
③实验过程
根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作 预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…
[思路分析] 根据Fe2+、Fe3+的化学性质，选择适宜的化学试剂探究铁元素的价态。
[解析]设计实验方案探究铁元素的价态，根据加酸后溶液的颜色变化，推测铁元素可能的化合价，然后取少量上述溶液，滴加酸性KMnO4溶液，根据KMnO4溶液是否褪色，确定铁氧化物是否存在＋2价铁元素；另取少量溶液，滴加KSCN溶液，根据溶液是否变为血红色，确定铁氧化物是否存在+3价铁元素。
【答案】（1）该结论不正确。稀HNO3有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。
（2）①提出合理假设
假设1：催化剂中铁元素的价态为+3价。
假设2：催化剂中铁元素的价态为+2价。
假设3：催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。
②设计实验方法证明你的假设
③实验过程
实验操作 预期现象与结论
步骤1：将适量稀H2SO4加入少许样品于试管中，加热溶解； 溶液呈黄绿色，说明溶液中含Fe2+或Fe3+。
步骤2：取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液。 若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液，则说明催化剂中铁元素的价态含+2价；若不褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价。
步骤3：另取少量溶液，滴加KSCN溶液。 若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含+3价；若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价。
【真题2】（2007年广东）已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设：
假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；
假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；
假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；
（2）设计实验方案：基于假设3，设计出实验方案。
（3）实验过程：根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。
编号 实验操作 预期现象和结论
①
②
③
④
[思路分析] 从性质的不同找出分离的方法，根据其特性才能确定铁、铜元素的存在。
[解析]设计实验方案时必须明确认识铝有两性，能与NaOH溶液反应而Fe、Cu杂质不能，这样便可将铝溶解并与Fe、Cu杂质分离。剩余固体中含有铁可与稀硫酸反应而铜不反应，从而将二者分离。Fe被稀H2SO4溶解生成FeSO4溶液显浅绿色，加少许稀HNO3氧化Fe2+变为Fe3+显黄色，再加入KSCN溶液变为血红色络合物，有此现象证明一定含铁。往没被稀硫酸溶解的固体中加稀HNO3有刺激性NO气体生成，NO被氧化成NO2变为红棕色。溶液显蓝色加入NaOH溶液变蓝色沉淀，证明一定含铜。
【答案】（1）Cu；Fe（顺序可交换）（3）
编号 实验操作 预期现象和结论
① 用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用 样品部分溶解，并有气体放出
② 往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置。取上层清液于试管B中，剩余固体备用 固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁
③ 往试管B中加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液 溶液先变黄色，加KSCN后显血红色，结合②可知，一定含铁
④ 往②剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液 固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜。
[名师指引]学生必须在认真做过探究实验的基础上才能做好此类题，该类题体现了对学生实验探究能力的要求。此类题常以探究铁氧化物中铁元素的价态、混合物的组成、含量为知识载体，培养学生分析、设计化学实验方案的能力。
[新题导练] 1．（2009届致远中学高三化学综合模拟试卷二）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下：
查阅资料
Cu2O是一种碱性氧化物, 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4, 在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3
假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。
（1）若假设1成立，则实验现象是 。
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？ 简述你的理由(不需写出反应的方程式 )
。
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在 , 滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色 , 则证明原固体粉末是 ，写出发生反应的离子方程式 。
探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（ b > a），则混合物中Cu2O的质量分数为 。
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶 (CuSO4 5H2O)。经查阅资料得知 ,
在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2 +、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH 如下：
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
实验室有下列试剂可供选择：
A．氯水 B．H2O2
C．NaOH D．Cu 2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案：
试回答：
试剂I为 ，试剂II为
（填字母）。
热点2 铜及化合物的性质
【真题3】（2008年广东）铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 。
（2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是 。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 ；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称 。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理： 。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 (填字母）。
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 铜绿的主成分是碱酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对；有
B 铜表易形成致密的氧化膜 铜容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有
C 铁比铜活泼 例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 Ⅰ对；Ⅱ对；有
D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错；Ⅱ对；无
[思路分析] 从Cu及其化合物性质入手，分析时应注意原电池、电解池原理在金属腐蚀及防护、金属提纯中的应用。
[解析]（1）CuFeS2：34.8%；Cu5FeS4：63.5%；Cu2S：80%；CuCO3·Cu(OH)2：57.6%， 上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是Cu2S。
（2）Cu2O、Cu2S的Cu由+1被还原为0价，作氧化剂；Cu2S的S从－2价被氧化为+4价，作还原剂，反应的氧化剂是Cu2O，Cu2S。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨。处理SO2尾气一般为循环制备硫酸，用Ca(OH)2或氨水吸收，可得到CaSO4和(NH4)2SO4等有价值的化学品。
（5）稀盐酸可以同Cu(OH)2与CuCO3反应，而且稀盐酸不能于Cu反应。所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿[CuCO3·Cu(OH)2]，A正确。铜表面不能形成致密氧化膜；铜和浓硫酸在常温下是反应的，生成硫酸铜、SO2和水，反应很慢，反应过程中放热，随着反应的进行，速率会越来越快的，所以不能用铜制容器装浓硫酸，B错误。因为Fe比Cu活泼，所以Fe-Cu形成的原电池中，Fe作负极，更容易被氧化生绣，C错误。蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，只有旧键的断裂，没有新键的形成（CuSO4·5H2O中，H2O与Cu2+有配位键），故不属于化学变化，只有物理变化；CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。
【答案】（1）Cu2S （2）Cu2O，Cu2S （3）形成酸雨 硫酸，硫酸铵
（4）电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2+进入溶液中Cu－eCu2+；阴极上发生还原反应，Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2++ eCu，从而达到精制Cu的目的。
（5）AD
[名师指引]铜元素的有关知识在近几年来的高考试题中经常涉及，特别是从2006后，各类高考试题中多次出现与铜有关的试题，而这部分内容却分散，复习时按照元素化合物知识规律，将铜及其化合物知识进行归纳总结，使之系统化。
[新题导练]2．（2008届平度一中高三化学期中检测题）氢化亚铜（CuH）是一难溶物质，用CuSO4溶液和“另一种反应物”在40℃~50℃时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧；跟盐酸反应能产生气体，以下有关它的推断中错误的是（ ）
A．“另一种反应物”一定具有还原性 B．CuH既可做氧化剂也可做还原剂
C．CuH+Cl2CuCl+HCl（燃烧） D．2CuH+2HClCuCl+2H2↑+Cu（常温）
3.（2009届上海市高三年级十四校12月联考）化学兴趣小组对用铜制取硫酸铜晶体的实验方案作研究。甲组同学将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中，不发生反应。他们向容器底部缓缓鼓入氧气，溶液慢慢变蓝色，若在溶液中置一些铂丝，反应速率明显加快。此时，其他组的同学提出方案如下：
乙组：
丙组：Cu CuSO4
丁组：
戊组：
（1）甲组实验可用一个化学反应方程式表示为 ，使反应变快的可能原因是 。
（2）在五个方案中，科学性有错的是 组方案，经济性最差的是 组方案。
（3）可持续发展的原则要求化工生产①能耗尽量低，这应排除使用 组方案；②无污染，这应排除 组方案。
（4）相对能耗低，污染小的是 组方案。该给从反应器中排出的溶液中（含有少量H2SO 4 以抑制水解）取得产品的实验操作步骤应为 、 、
，对取得产品后残留物质的处理方法是 。
抢分频道
限时基础训练卷
1．（2009届山东诸城一中高三年级12月阶段性评估）红珊瑚栖息于200～2000米的海域，产于台湾海峡、南中国海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。在中国，珊瑚是吉祥富有的象征，一直用来制做珍贵的工艺品。红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，其红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是： （ ）
A．Na B．Fe C．Si D．Cu学科
2．（2008年江苏省秋实学苑期中考试）自然界里常见金属元素存在最多的是Al，其次是铁，铜的含量较少。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量少的铜，含量最多的铝最迟冶炼出来。金属是当今社会最不可缺少的材料之一。下列有关金属的说法不正确的是
（ ）
A．铜比铝先获得成功冶炼原因是，铜矿较易还原，铝矿很难还原。
B．目前已制得的纯金属只有90多种，但制得的合金已达几千种，大量使用的不是纯金属而是它们的合金。
C．生铁易生锈不耐蚀，但纯铁具有耐蚀性，所以不锈钢应是最纯的铁。
D．废弃铝质包装既浪费金属材料又造成环境污染
3．（2008届华南师大附中高三第三次综合测试）在日常生活中人们经常使用金属材料，以下关于金属材料的叙述正确的是 （ ）
①青铜是人类历史上使用最早的合金 ②合金的熔点一般比各成分金属熔点高。 ③合金往往比纯净的金属有较好的物理、化学或机械性能④合金的性质是各成分金属性质之和⑤铁制容器可以贮运浓硫酸、浓硝酸
A．①③④⑤ B．①③⑤ C．①②⑤ D．①②③④⑤
4．（2009届汕头市金山中学高三第一次月考）北京2008奥运会金牌直径为70mm，厚6mm。某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜（铜锌合金）。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误 （ ）
A．硫酸铜溶液 B．盐酸 C．稀硝酸 D．硝酸银溶液
5.（2008届平度一中高三化学期中检测题）某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌后，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是 （ ）
A．Cu2+ B．Mg2+ C．Fe2+ D．Al3+
6．（2008届广州市铁一中学第四次月考）向2mL0.5mol/L的FeCl3溶液中加入3 mL5mol/L的KF溶液，发现FeCl3溶液渐渐褪至无色，再加入KI溶液和CCl4振荡后，静置，不见CCl4层有紫红色，则下列说法正确的是 （ ）
A．Fe3+不与I发生反应 B．Fe3+与F结合成不与I反应的物质
C．F使I的还原性减弱 D．Fe3+被F还原为Fe2+，使溶液中不再存在Fe3+
7．（2007年山东）在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是（ ）
A．Na+ B．Al3+ C．Fe3+ D．Fe2+
8．（2009届广东五校高三第一次联考）下列中学常见实验的现象或表述正确的是（ ）
A．做温度对化学平衡影响的实验，将装有NO2与N2O4混合气体的两个玻璃球一个浸入热水，另一个浸入冷水，浸入热水的玻璃球里气体的颜色较浅
B．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2~3滴即可
C．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁
D．向饱和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液，煮沸后即得红棕色Fe(OH)3胶体。
9．制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作有：①加入一些植物油，②溶解FeSO4配成溶液，③把蒸馏水加热煮沸并密封冷却，④加入少量铁屑，⑤加入少量CCl4，⑥向FeSO4溶液中滴入足量氨水，⑦把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水。其中必须进行的操作及其正确顺序是 （ ）
A．③②⑤⑥④ B．③②④①⑦ C． ③②④⑤⑦ D．②④①⑦⑤
10．金币、银币、铜币等货币在我国历史上曾发挥过重要的作用。在一位收藏家的家中，陈列了很多金属货币。
（1）其中有些货币表面是黑色，且有少量的绿色锈状物，则这肯定是 币，黑色物质是 ，形成这种物质的化学方程式为 ，绿色物质是 ，形成这种物质的化学方程式为 。要除去这些物质应选用 ，发生反应的离子方程式为 ，充分反应后，这枚金属币的真面目为 色。
（2）其中一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是 币，表面一直未被氧化的原因是 。
（3）若将金币、银币、铜币分别放到稀硝酸中浸泡，能溶解的是 ，不溶解的是 ，写出溶解时的化学方程式 ，若想溶解不能被硝酸溶解的钱币，则选用 。
基础提升训练
11．（2008届厦门双十中学上期中质量检测）将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L─1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是 （ ）
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，不显红色
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
D．Fe2+、Fe3+的物质的量之比为6∶1
12．（2009届龙岩一中第一学段考试）蛇纹石由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述不正确的是 （ ）
A．沉淀X的成分是SiO2
B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3，
C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2
D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
13．（2008年上海市部分重点中学高三联考）在pH为４～５的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜（含杂质FeO），充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法正确的是 （ ）
A．加入纯Cu将Fe2+还原 B．向溶液中加入(NH4)2S使Fe2+沉淀
C．直接加水加热使杂质离子水解除去
D．在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH为４～５
14．（2009届广东省中山一中高三第一次统测）现有CuO、CuS、Cu2S三种黑色粉末，请设计一个不用化学药品就可区分它们的实验方案。（请用文字叙述）
步骤 操作过程 实验现象 结论
① 称取等质量的CuO、CuS、Cu2S粉末各一份 / /
②
③
15．（2009届下蓬中学高三第三阶段考试）下图表示各物质之间的相互转化关系(部分反应物或生成物未列出)。其中A、D为常见金属，J为红褐色沉淀。
HYPERLINK " http://www.21cnjy.com/" \l "url=http://s2./pic/4c56e7ca02000oap" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://s2./pic/4c56e7ca02000oap" \* MERGEFORMATINET
（1）A的原子结构示意图为_____________，B的化学式为_______________。
（2）反应②的离子方程式________________________________________，反应⑥的化学方程式___________________________________________________________。
（3）在反应③中，要使E中的一种金属元素全部以沉淀的形式析出，最适宜加入的反应物是_______________；若将E溶于过量盐酸，反应的离子方程式为___________________。
（4）在实验室进行反应⑧时，观察到的现象是__________________________________，
在所得产物中加入水，得浑浊液，要使其变澄清，可加入少量的_____________________。
16．（2009届昌吉州第四中学高三第二次月考）Fe(OH)2是一种白色沉淀，在空气中或在含有O2的水中容易被氧化而变色，难以看到它的“真面目”。为了解决这个问题，许多科学家对此实验作了研究和改进，右图有一定的代表性。
（1）按照常规实验的要求，用胶头滴管滴加溶液时 (填“能”或“不能”)伸入试管中，原因是 ，图I中，长胶头滴 管伸入液面下的目的是 ；
（2）在图Ⅱ中，要观察到Fe(OH)2的生成，B管中的试剂可以是 ；实验操作的步骤是(反应试剂已加入)① ，②
；若操作步骤①和②颠倒，能否看到Fe(OH)2白色沉淀？试说明理由：
。
（3）若用图Ⅲ装置实验，阳极材料应选用 ，阴极用石墨，阳极反应 ，阴极反应是 ，该实验有一明显的不足，不利于长久清楚地看到Fe(OH)2白色沉淀的生成，请指出并设法克服。 。
能力提高训练
17．（2008届山东省胜利一中高三年级第一学期期中考试）某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物 测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物 测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是 （ ）
A．溶液A和溶液B均可以是盐酸或NaOH溶液 B．溶液A和溶液B选用稀硝酸
C．若溶液B选用浓硝酸，测得铜的质量分数偏小 D．实验室中方案Ⅱ更便于实施
18．（2008年江苏）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：
（1）写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。
（2）某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式： 、 。
（3）写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。
19．（2009届广州市天河区高三化学模拟考试）某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：
（1）固体溶于稀盐酸的化学方程式为 。
（2）试剂1的化学式是 。
（3）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）
；
（4）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色
原因进行探究。
①提出假设：
假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态；
假设2： ；
②设计方案：
为了对你所提出的假设2进行验证，实验方案是
。
20．（2009届汕头市金山中学高三第一次月考）某化学兴趣小组测定某FeCl3样品（含少量FeCl2杂质）中铁元素的质量分数，实验室按以下步骤进行：
①称取a g样品，置于烧杯中；
②加适量盐酸和适量蒸馏水使样品溶解，准确配制成250mL溶液；
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，使反应完全；
④加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全；
⑤过滤，洗涤沉淀；
⑥将沉淀转移到坩埚内，加热、搅拌，直到固体由红褐色全部变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦……。
请根据上面叙述，回答：
（1）上图仪器中，实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和 （填仪器序号）
（2）写出步骤③中发生反应的离子方程式 。
（3）洗涤沉淀的操作是 。
（4）第⑥步的操作中，将沉淀物加热，冷却至室温，称量其质量为m1g，再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g，若m1与m2差值较大，接下来的操作应当是
。
（5）若坩埚质量是W1 g，最终坩埚和固体的总质量是W2 g，则样品中铁元素的质量分数为 。
参考答案
考点1 “铁三角”及其应用
两个 +2 一个 +3 ＋3 ＋2
1．（1）NO3、MnO4、ClO OH、CO32、HCO3、S2、SO32
（2）I、S2、SO32 OH、CO32、HCO3、AlO2
2．（1）铁钉 铁粉 （2）Cl2 氯水 H2O2 2Fe2++H2O2+2H+2 Fe3++2H2O
3．（2）FeSO4 + 2NaOHFe(OH)2↓+ Na2SO4 生成灰白色沉淀，迅速转化为灰绿色，最后变成红褐色 ①新制备的 ②除去溶解在水中的氧气 ③底部
考点2 金、银、铜等金属材料
1．①黄 白 紫红 2．不活泼 增强 ①也不能 不能 能 ②AgNO3＋NO2↑＋H2O
3AgNO3＋NO↑＋2H2O ③Cu2S CuSO4＋SO2↑＋2H2O Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3．黑 红 黑 白 蓝 绿 蓝
★ 高考重点热点题型探究
[新题导练]
1．（1）溶液变为血红色 （2）不合理 Cu能将Fe3+还原为Fe2+
（3）Fe2O3和Cu2O的混合物 Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O Cu2O+2H+＝Cu + Cu2+ + H2O
2 Fe3+ +Cu＝2 Fe2+ +Cu2+
（4） （5）B D
2.C [解析]根据题给信息，CuSO4→CuH，Cu2+→Cu+得电子，故另一种反应物是还原剂，A正确。CuH中铜为＋1价，故既可做氧化剂也可做还原剂，B正确。CuH在氯气中能燃烧，氯气是氧化剂，应生成CuCl2，C错误。CuH不稳定，跟盐酸反应能产生气体可知D正确。
3．（1）2Cu+O2+2H2SO4→2CuSO4+2H2O，形成了原电池 （2）丙，丁，
（3）乙戊，戊 （4）甲，加热蒸发、冷却结晶、过滤并洗涤晶体，循环使用。
抢分频道
限时基础训练卷
1．B 解析：红色物质是Fe2O3
2．C 解析：不锈钢中除铁以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍。
3．B 解析：合金的性质不是各成分金属性质之和，其熔点一般比各成分金属低。
4．C 解析：稀硝酸能氧化银、铜、锌，不能氧化金，生成硝酸银、硝酸铜、硝酸锌，只有硝酸铜溶液呈蓝绿色。
5.C 解析：加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌后，Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，再加入盐酸得Fe3+，故大量减少的阳离子是Fe2+。
6．B 解析：Fe3+有氧化性，I有还原性，溶液中加入KI溶液不发生反应，说明Fe3+与F结合成不与I反应的物质。
7．B 解析：足量的Na2O溶于水生成NaOH，与FeCl3、FeCl2、AlCl3反应分别生成Fe(OH)3、Fe(OH)2、NaAlO2，在空气中充分搅拌后，Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，加入过量的稀盐酸，Na+、Fe3+离子数目增加，Fe2+离子数目减少，Al3+离子数目基本不变。
8．B解析：2NO2N2O4；△H＜0，升高温度，气体的颜色加深，A错。制备氢氧化亚铁时，用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后，把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部,不能搅拌，否则会带入氧气，看不到白色的氢氧化亚铁，C错。Cu(OH)2受热易分解生成黑色CuO，看不到蓝色固体，D错。
9．B 解析：由于Fe(OH)2易被氧化，所以溶解FeSO4的水应煮沸以除去其中溶解的氧气，在FeSO4溶液中应加入少量铁屑防止Fe2+被氧化，在其溶液中加植物油是隔绝空气，然后把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水。
10．（1）铜；氧化铜；2Cu+O2＝2CuO；Cu2(OH)2CO3；2Cu+O2+CO2+H2O＝Cu2(OH)2CO3；稀盐酸；CuO+2H+＝Cu2++H2O；Cu2(OH)2CO3+4H+＝2Cu2++CO2↑＋3H2O；红。（2）金；金不活泼，不易被氧化。（3）铜币，银币；金币； 3Cu＋8HNO3＝3Cu(NO3)2＋2 NO↑＋4H2O； 3Ag＋4HNO3＝3AgNO3＋NO↑＋2H2O。
解析：金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此，在历史上都曾经用作货币。其中，金的化学性质最不活泼，不与硝酸等强氧化性酸反应，在空气中更是稳定；银比金活泼一些，可与硝酸反应；相对来说，铜稳定性略微差一些，不仅能和硝酸反应，在空气中也容易与氧气等物质反应而“生锈”。
基础提升训练
11．D 解析：2Fe3++Fe3Fe2+，n(Fe)＝；n(FeCl3)＝0.025 L×2 mol·L─1＝0.05mol，故Fe3+过量，0.01mol，生成Fe2+0.06mol。
12．B 解析：MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3中只有SiO2不溶于盐酸，沉淀X为SiO2，溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，A、C、D正确；MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3中MgO、Fe2O3均不溶于NaOH溶液，B错误。
13．D 解析：根据题给信息，欲除去CuCl2溶液中含有FeCl2，应将FeCl2氧化成FeCl3，但不能带入新的杂质。
14．
步骤 操作过程 实验现象 结论
① 称取等质量的CuO、CuS、Cu2S粉末各一份 / /
② 把三分样品分别在空气中灼烧 有两种固体产生刺激性气味的气体，另种无气味。 有气味的是CuS与Cu2S粉末，无刺激性气体产生的CuO粉末。
③ 称量灼烧后不再产生刺激性气体的冷却残留物 一种质量几乎不变，一种质量减轻。 质量几乎不变的原粉末为Cu2S。质量减轻的原粉末是CuS。
15．（1） Fe2O3
（2）Al2O3 + 2OH＝ 2AlO2+ H2O 4Fe(OH)2 +O2+2H2O = 4Fe(OH)3
（3）CO2 AlO2+4H+＝Al3++2H2O （4）燃烧，产生棕色烟 少量盐酸
解析：J为红褐色沉淀，是Fe(OH)3；且F→I→J，G→J故I为Fe(OH)2，F为FeCl2，G为FeCl3；D为常见金属，应为Fe。A、B发生铝热反应，A为Al。
16．（1）不能 药品会被污染 防止带入空气，加速药品的氧化变质
（2）稀硫酸 ，①打开止水夹待C中溶液有大量气泡 ②关闭止水夹 不能，打开止水夹试管B中反应生成的H2充满了试管B和试管C，且外界空气不易进入，若颠倒操作步骤①和②，直接将FeSO4溶液压入试管C中，不能防止Fe(OH)2被空气中或水中O2氧化而变色。
（3）Fe，Fe-2e–Fe2+，2H++2e–H2↑，溶液与空气接触，易引起Fe(OH)2变质，可以在溶液上层加盖保护液，如苯等。
能力提高训练
17．B 解析：需测定一定质量的铜铝混合物中铜的质量分数，加入溶液A和溶液B只能与Cu或Al反应。
18．（1）Cu + H2O2 + H2SO4CuSO4 +2H2O （2）4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
2Fe3+ + 2I2Fe2+ + I2 （3）10KOH+3Cl2 + 2Fe(OH)32K2FeO4+6KCl+8H2O
解析：（1）红色金属为铜，与硫酸、双氧水反应生成蓝色硫酸铜溶液，双氧水作氧化剂，硫酸起酸性作用，Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O。
（2）根据与硫氰化钾溶液反应呈红色，Y含有Fe3+，金属E为Fe，X为FeSO4，与硫酸、双氧水生成硫酸铁，FeSO4在通常状况下也能被氧化为Fe3+，Fe3+能氧化I，能使淀粉碘化钾试液变蓝。涉及反应：4Fe2+＋O2＋4H+4Fe3+＋2H2O，2Fe3+＋2I2Fe2+＋I2。
（3）Z为Fe(OH)3，能在碱性条件下被氯气氧化为K2FeO4，氯气被还原为KCl，根据得失电子守恒配平方程式，10KOH＋3Cl2＋2Fe(OH)32K2FeO4＋6KCl＋8H2O，产物中有水生成。
19．（1） Fe3O4 + 8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O （2）KSCN
（3）2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl （4）①假设2：SCN被过量的氯水氧化
②取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，如果出现红色，则说明假设2 正确，若不变红，则假设2不正确。
20．（1）C F G （2）2Fe2+ +Cl2＝2Fe3++2Cl
（3）向过滤器里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2～3次。
（4）继续加热，放置干燥器中冷却，称量，至最后两次称得的质量差不超过0.1g（或恒重）为止。
（5）%
硫酸亚铁
稀盐酸
固体
新制氯水
试剂1
淡黄色
溶 液
淡红色
溶 液
深红色
溶 液
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第10讲 铁、铜及其重要化合物
★考情直播
一、考纲解读
考纲内容 能力要求 考向定位
1．了解常见金属的活动顺序。2．了解常见金属及其重要化合物的主要性质，了解其应用。
3．了解合金的概念及其重要应用。 1．理解Fe的化学性质，铁的重要化合物。2．理解以Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化性、还原性。3．了解铜及其化合物的性质。 Fe的知识的试题在近几年的高考中出现次数很多，它们的离子共存、离子方程式、物质鉴别、制取、推断、计算等题型中大量出现。主要考点是：①铁的原子结构、位置和性质；②铁的氧化物、氢氧化物的制备；③Fe3+与Fe2+的相互转化及应用；④Fe2+、Fe3+的检验；⑤铜及其化合物的重要性质。预计今后的考题还会以该元素化合物知识为载体考查有关概念、理论、实验和计算。铁三角的关系是无机化学信息题的一个好的出题知识点和主要命题方向。
二、考点整合
考点1 “铁三角”及其应用
由于Fe是变价元素，在反应中可以失去2个电子，也可以失去3个电子，所以呈不同的价态。铁遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的 电子，而生成
价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的 电子而生成 价铁的化合物。并且 价比 价稳定。
“铁三角”指的是Fe、Fe2+、Fe3+三者相互转化的三角关系，具体应用有以下几个方面：
1．共存问题
（1）Fe2+在酸性条件下不能与强氧化性离子共存，如： 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如： 等。
（2）Fe3+：不能与还原性离子共存，如： 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如： 等；不能与SCN共存；不能与苯酚共存。
2．分离与提纯
（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沉淀，要注意以下几点：
①硫酸亚铁溶液中不能含有Fe3+，因此，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，用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后，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FeOH2白色絮状沉淀。
[特别提醒]：Fe(OH)2制备的方法很多，核心问题两点，一是溶液中的溶解氧必须除去，二是反应过程必须与O2隔绝。
[例1]（2008 届金湖中学第二次质量检测）由于Fe(OH)2在空气中易被氧化，同学们为了观察到白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。甲同学：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等制备。
（1）在试管I里加入的试剂是 。
（2）II中的试剂加入前应如何处理： 。
（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧后的实验步骤是 。
（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。
乙同学：只是将甲同学所用药品中的铁屑改为FeS固体，其余都与甲相同。
（5）对乙同学的这一改变请你作出评价：__________________________________。
丙同学：认为甲乙两同学所用的装置太复杂，难以组装，该同学应用试管取了一些不含Fe3+的FeSO4溶液，然后向其中加入经煮沸并冷却的NaHCO3溶液，结果也制得了白色沉淀并较长时间保持白色。
（6）请你解释原因并写出相关反应的离子方程式：______________________________。
[解析]用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2并观察沉淀的颜色变化是必修Ⅰ重要的演示实验。Fe(OH)2、FeSO4均易被氧化，FeSO4又易水解，应避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2，可得答案。
乙同学将药品中的铁屑改为FeS固体，与稀H2SO4反应生成H2S，H2S有强还原性。
[答案]（1）稀H2SO4和铁屑 （2）煮沸 （3）稍等片刻后关闭止水夹
（4）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不易进入。
（5）反应中生成的H2S也能防止Fe(OH)2被氧化，白色沉淀能存在较长时间，但易产生空气污染。（6）因双水解反应：Fe2++2HCO3–Fe(OH)2↓+2CO2↑，CO2既能排净试管中的空气，也能防止空气进入试管。
【规律总结】制备方法探究
①在液面上加隔氧剂：用密度比水小的且不溶于水的有机溶剂，如汽油、苯等物质滴加在反应液面上进行液封，以减少Fe(OH)2与O2接触。（不能用四氯化碳，因为四氯化碳比水密度大，加入它后会处于试管底部，起不到隔离空气的作用。）
②用右图装置
向试管中加入煮沸过的稀硫酸，加入稍过量的还原铁粉，充分反应后得到FeSO4溶液，静置。液面上充满氢气。打开止水夹可见白色沉淀。
③用电解实验
电极材料：石墨碳棒和铁片，（注：铁片表面氧化膜要去掉）将铁片与直流电源的正极连接，石墨棒与直流电源的负极连接。
电解液：可选择Na2SO4溶液或NaOH溶液。
方法：在进行电解前应对电解液进行简单处理：加热一段时间驱赶溶液中氧气，然后再向电解液中加入苯，隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧化。
考点2 金、银、铜等金属材料
1．物理性质
①特性：金是 色金属；银是 色金属；铜是 色金属。
②共性：硬度较小，熔点较高，密度较大，有金属光泽、良好的延展性、导电和导热性。
2．化学性质：金、银、铜都属于 金属，相对而言，其活泼程度依次 。
①金：金是最稳定的金属之一，在高温下 与氧气反应， 被硝酸等强氧化性酸氧化。但金 溶解在王水中。
②银：银虽然不能与盐酸、稀硫酸反应，但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中：
Ag＋2HNO3 (浓)＝ ；3Ag＋4HNO3 (稀)＝
③铜：a．与非金属单质反应：2Cu＋O22CuO；2Cu＋S ；Cu＋Cl2CuCl2
b．与酸反应：与银相似，铜不能与盐酸、稀硫酸反应，但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中：Cu＋2H2SO4(浓) Cu＋4HNO3(浓)＝ 。
c．与盐溶液反应：Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2
d．铜的锈蚀：铜在干燥空气中性质稳定，但在潮湿空气中会被腐蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈：2Cu＋O2＋H2O＋CO2＝Cu2(OH)2CO3
3．铜的常见化合物颜色、溶解性：CuO—— 色、难溶；Cu2O—— 色、难溶；Cu2S——
色、难溶；CuSO4—— 色、易溶；CuSO4·5H2O—— 色、易溶；Cu2(OH)2CO3——
色、难溶；Cu(OH)2—— 色、难溶。
[例2]（南通市2008届高三第一次调研测试）研究性学习小组做铜与浓硫酸反应实验时，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑色固体未溶解。过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得结论正确的是 （ ）
A．铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4
B．加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO3
C．白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO
D．白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素Cu、S
[解析]黑色物质不可能是CuO，原因是烧杯中有硫酸，黑色固体不溶于硫酸；加BaCl2溶液用硝酸酸化后所得白色沉淀是BaSO4。
[答案]AD
★ 高考重点热点题型探究
热点1 铁的探究性实验试题
【真题1】（2008年广东）某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由 。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 mol·L1H2SO4、3％ H2O2、6 mol·L1HNO3、0.01 mol·L1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L1Kl、20％ KSCN、蒸馏水。
①提出合理假设
假设1： ；假设2： ；假设3： 。
②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）
③实验过程
根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作 预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…
[思路分析] 根据Fe2+、Fe3+的化学性质，选择适宜的化学试剂探究铁元素的价态。
[解析]设计实验方案探究铁元素的价态，根据加酸后溶液的颜色变化，推测铁元素可能的化合价，然后取少量上述溶液，滴加酸性KMnO4溶液，根据KMnO4溶液是否褪色，确定铁氧化物是否存在＋2价铁元素；另取少量溶液，滴加KSCN溶液，根据溶液是否变为血红色，确定铁氧化物是否存在+3价铁元素。
【答案】（1）该结论不正确。稀HNO3有强氧化性，若该铁的价态为+2价，则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。
（2）①提出合理假设
假设1：催化剂中铁元素的价态为+3价。
假设2：催化剂中铁元素的价态为+2价。
假设3：催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。
②设计实验方法证明你的假设
③实验过程
实验操作 预期现象与结论
步骤1：将适量稀H2SO4加入少许样品于试管中，加热溶解； 溶液呈黄绿色，说明溶液中含Fe2+或Fe3+。
步骤2：取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液。 若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液，则说明催化剂中铁元素的价态含+2价；若不褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价。
步骤3：另取少量溶液，滴加KSCN溶液。 若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含+3价；若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价。
【真题2】（2007年广东）已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液。
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设：
假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；
假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；
假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；
（2）设计实验方案：基于假设3，设计出实验方案。
（3）实验过程：根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。
编号 实验操作 预期现象和结论
①
②
③
④
[思路分析] 从性质的不同找出分离的方法，根据其特性才能确定铁、铜元素的存在。
[解析]设计实验方案时必须明确认识铝有两性，能与NaOH溶液反应而Fe、Cu杂质不能，这样便可将铝溶解并与Fe、Cu杂质分离。剩余固体中含有铁可与稀硫酸反应而铜不反应，从而将二者分离。Fe被稀H2SO4溶解生成FeSO4溶液显浅绿色，加少许稀HNO3氧化Fe2+变为Fe3+显黄色，再加入KSCN溶液变为血红色络合物，有此现象证明一定含铁。往没被稀硫酸溶解的固体中加稀HNO3有刺激性NO气体生成，NO被氧化成NO2变为红棕色。溶液显蓝色加入NaOH溶液变蓝色沉淀，证明一定含铜。
【答案】（1）Cu；Fe（顺序可交换）（3）
编号 实验操作 预期现象和结论
① 用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用 样品部分溶解，并有气体放出
② 往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置。取上层清液于试管B中，剩余固体备用 固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁
③ 往试管B中加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液 溶液先变黄色，加KSCN后显血红色，结合②可知，一定含铁
④ 往②剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液 固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜。
[名师指引]学生必须在认真做过探究实验的基础上才能做好此类题，该类题体现了对学生实验探究能力的要求。此类题常以探究铁氧化物中铁元素的价态、混合物的组成、含量为知识载体，培养学生分析、设计化学实验方案的能力。
[新题导练] 1．（2009届致远中学高三化学综合模拟试卷二）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下：
查阅资料
Cu2O是一种碱性氧化物, 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4, 在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3
假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。
（1）若假设1成立，则实验现象是 。
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？ 简述你的理由(不需写出反应的方程式 )
。
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在 , 滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色 , 则证明原固体粉末是 ，写出发生反应的离子方程式 。
探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（ b > a），则混合物中Cu2O的质量分数为 。
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶 (CuSO4 5H2O)。经查阅资料得知 ,
在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2 +、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH 如下：
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
实验室有下列试剂可供选择：
A．氯水 B．H2O2
C．NaOH D．Cu 2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案：
试回答：
试剂I为 ，试剂II为
（填字母）。
热点2 铜及化合物的性质
【真题3】（2008年广东）铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 。
（2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是 。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 ；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称 。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理： 。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 (填字母）。
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 铜绿的主成分是碱酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对；有
B 铜表易形成致密的氧化膜 铜容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有
C 铁比铜活泼 例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 Ⅰ对；Ⅱ对；有
D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错；Ⅱ对；无
[思路分析] 从Cu及其化合物性质入手，分析时应注意原电池、电解池原理在金属腐蚀及防护、金属提纯中的应用。
[解析]（1）CuFeS2：34.8%；Cu5FeS4：63.5%；Cu2S：80%；CuCO3·Cu(OH)2：57.6%， 上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是Cu2S。
（2）Cu2O、Cu2S的Cu由+1被还原为0价，作氧化剂；Cu2S的S从－2价被氧化为+4价，作还原剂，反应的氧化剂是Cu2O，Cu2S。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨。处理SO2尾气一般为循环制备硫酸，用Ca(OH)2或氨水吸收，可得到CaSO4和(NH4)2SO4等有价值的化学品。
（5）稀盐酸可以同Cu(OH)2与CuCO3反应，而且稀盐酸不能于Cu反应。所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿[CuCO3·Cu(OH)2]，A正确。铜表面不能形成致密氧化膜；铜和浓硫酸在常温下是反应的，生成硫酸铜、SO2和水，反应很慢，反应过程中放热，随着反应的进行，速率会越来越快的，所以不能用铜制容器装浓硫酸，B错误。因为Fe比Cu活泼，所以Fe-Cu形成的原电池中，Fe作负极，更容易被氧化生绣，C错误。蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，只有旧键的断裂，没有新键的形成（CuSO4·5H2O中，H2O与Cu2+有配位键），故不属于化学变化，只有物理变化；CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。
【答案】（1）Cu2S （2）Cu2O，Cu2S （3）形成酸雨 硫酸，硫酸铵
（4）电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2+进入溶液中Cu－eCu2+；阴极上发生还原反应，Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2++ eCu，从而达到精制Cu的目的。
（5）AD
[名师指引]铜元素的有关知识在近几年来的高考试题中经常涉及，特别是从2006后，各类高考试题中多次出现与铜有关的试题，而这部分内容却分散，复习时按照元素化合物知识规律，将铜及其化合物知识进行归纳总结，使之系统化。
[新题导练]2．（2008届平度一中高三化学期中检测题）氢化亚铜（CuH）是一难溶物质，用CuSO4溶液和“另一种反应物”在40℃~50℃时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧；跟盐酸反应能产生气体，以下有关它的推断中错误的是（ ）
A．“另一种反应物”一定具有还原性 B．CuH既可做氧化剂也可做还原剂
C．CuH+Cl2CuCl+HCl（燃烧） D．2CuH+2HClCuCl+2H2↑+Cu（常温）
3.（2009届上海市高三年级十四校12月联考）化学兴趣小组对用铜制取硫酸铜晶体的实验方案作研究。甲组同学将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中，不发生反应。他们向容器底部缓缓鼓入氧气，溶液慢慢变蓝色，若在溶液中置一些铂丝，反应速率明显加快。此时，其他组的同学提出方案如下：
乙组：
丙组：Cu CuSO4
丁组：
戊组：
（1）甲组实验可用一个化学反应方程式表示为 ，使反应变快的可能原因是 。
（2）在五个方案中，科学性有错的是 组方案，经济性最差的是 组方案。
（3）可持续发展的原则要求化工生产①能耗尽量低，这应排除使用 组方案；②无污染，这应排除 组方案。
（4）相对能耗低，污染小的是 组方案。该给从反应器中排出的溶液中（含有少量H2SO 4 以抑制水解）取得产品的实验操作步骤应为 、 、
，对取得产品后残留物质的处理方法是 。
抢分频道
限时基础训练卷
1．（2009届山东诸城一中高三年级12月阶段性评估）红珊瑚栖息于200～2000米的海域，产于台湾海峡、南中国海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。在中国，珊瑚是吉祥富有的象征，一直用来制做珍贵的工艺品。红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，其红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是： （ ）
A．Na B．Fe C．Si D．Cu学科
2．（2008年江苏省秋实学苑期中考试）自然界里常见金属元素存在最多的是Al，其次是铁，铜的含量较少。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量少的铜，含量最多的铝最迟冶炼出来。金属是当今社会最不可缺少的材料之一。下列有关金属的说法不正确的是
（ ）
A．铜比铝先获得成功冶炼原因是，铜矿较易还原，铝矿很难还原。
B．目前已制得的纯金属只有90多种，但制得的合金已达几千种，大量使用的不是纯金属而是它们的合金。
C．生铁易生锈不耐蚀，但纯铁具有耐蚀性，所以不锈钢应是最纯的铁。
D．废弃铝质包装既浪费金属材料又造成环境污染
3．（2008届华南师大附中高三第三次综合测试）在日常生活中人们经常使用金属材料，以下关于金属材料的叙述正确的是 （ ）
①青铜是人类历史上使用最早的合金 ②合金的熔点一般比各成分金属熔点高。 ③合金往往比纯净的金属有较好的物理、化学或机械性能④合金的性质是各成分金属性质之和⑤铁制容器可以贮运浓硫酸、浓硝酸
A．①③④⑤ B．①③⑤ C．①②⑤ D．①②③④⑤
4．（2009届汕头市金山中学高三第一次月考）北京2008奥运会金牌直径为70mm，厚6mm。某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜（铜锌合金）。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误 （ ）
A．硫酸铜溶液 B．盐酸 C．稀硝酸 D．硝酸银溶液
5.（2008届平度一中高三化学期中检测题）某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌后，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是 （ ）
A．Cu2+ B．Mg2+ C．Fe2+ D．Al3+
6．（2008届广州市铁一中学第四次月考）向2mL0.5mol/L的FeCl3溶液中加入3 mL5mol/L的KF溶液，发现FeCl3溶液渐渐褪至无色，再加入KI溶液和CCl4振荡后，静置，不见CCl4层有紫红色，则下列说法正确的是 （ ）
A．Fe3+不与I发生反应 B．Fe3+与F结合成不与I反应的物质
C．F使I的还原性减弱 D．Fe3+被F还原为Fe2+，使溶液中不再存在Fe3+
7．（2007年山东）在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是（ ）
A．Na+ B．Al3+ C．Fe3+ D．Fe2+
8．（2009届广东五校高三第一次联考）下列中学常见实验的现象或表述正确的是（ ）
A．做温度对化学平衡影响的实验，将装有NO2与N2O4混合气体的两个玻璃球一个浸入热水，另一个浸入冷水，浸入热水的玻璃球里气体的颜色较浅
B．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2~3滴即可
C．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁
D．向饱和FeCl3溶液中滴入少量NaOH溶液，煮沸后即得红棕色Fe(OH)3胶体。
9．制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作有：①加入一些植物油，②溶解FeSO4配成溶液，③把蒸馏水加热煮沸并密封冷却，④加入少量铁屑，⑤加入少量CCl4，⑥向FeSO4溶液中滴入足量氨水，⑦把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水。其中必须进行的操作及其正确顺序是 （ ）
A．③②⑤⑥④ B．③②④①⑦ C． ③②④⑤⑦ D．②④①⑦⑤
10．金币、银币、铜币等货币在我国历史上曾发挥过重要的作用。在一位收藏家的家中，陈列了很多金属货币。
（1）其中有些货币表面是黑色，且有少量的绿色锈状物，则这肯定是 币，黑色物质是 ，形成这种物质的化学方程式为 ，绿色物质是 ，形成这种物质的化学方程式为 。要除去这些物质应选用 ，发生反应的离子方程式为 ，充分反应后，这枚金属币的真面目为 色。
（2）其中一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是 币，表面一直未被氧化的原因是 。
（3）若将金币、银币、铜币分别放到稀硝酸中浸泡，能溶解的是 ，不溶解的是 ，写出溶解时的化学方程式 ，若想溶解不能被硝酸溶解的钱币，则选用 。
基础提升训练
11．（2008届厦门双十中学上期中质量检测）将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L─1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是 （ ）
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，不显红色
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
D．Fe2+、Fe3+的物质的量之比为6∶1
12．（2009届龙岩一中第一学段考试）蛇纹石由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述不正确的是 （ ）
A．沉淀X的成分是SiO2
B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O3，
C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2
D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
13．（2008年上海市部分重点中学高三联考）在pH为４～５的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜（含杂质FeO），充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法正确的是 （ ）
A．加入纯Cu将Fe2+还原 B．向溶液中加入(NH4)2S使Fe2+沉淀
C．直接加水加热使杂质离子水解除去
D．在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH为４～５
14．（2009届广东省中山一中高三第一次统测）现有CuO、CuS、Cu2S三种黑色粉末，请设计一个不用化学药品就可区分它们的实验方案。（请用文字叙述）
步骤 操作过程 实验现象 结论
① 称取等质量的CuO、CuS、Cu2S粉末各一份 / /
②
③
15．（2009届下蓬中学高三第三阶段考试）下图表示各物质之间的相互转化关系(部分反应物或生成物未列出)。其中A、D为常见金属，J为红褐色沉淀。
HYPERLINK " http://www.21cnjy.com/" \l "url=http://s2./pic/4c56e7ca02000oap" \t "_blank" INCLUDEPICTURE "http://s2./pic/4c56e7ca02000oap" \* MERGEFORMATINET
（1）A的原子结构示意图为_____________，B的化学式为_______________。
（2）反应②的离子方程式________________________________________，反应⑥的化学方程式___________________________________________________________。
（3）在反应③中，要使E中的一种金属元素全部以沉淀的形式析出，最适宜加入的反应物是_______________；若将E溶于过量盐酸，反应的离子方程式为___________________。
（4）在实验室进行反应⑧时，观察到的现象是__________________________________，
在所得产物中加入水，得浑浊液，要使其变澄清，可加入少量的_____________________。
16．（2009届昌吉州第四中学高三第二次月考）Fe(OH)2是一种白色沉淀，在空气中或在含有O2的水中容易被氧化而变色，难以看到它的“真面目”。为了解决这个问题，许多科学家对此实验作了研究和改进，右图有一定的代表性。
（1）按照常规实验的要求，用胶头滴管滴加溶液时 (填“能”或“不能”)伸入试管中，原因是 ，图I中，长胶头滴 管伸入液面下的目的是 ；
（2）在图Ⅱ中，要观察到Fe(OH)2的生成，B管中的试剂可以是 ；实验操作的步骤是(反应试剂已加入)① ，②
；若操作步骤①和②颠倒，能否看到Fe(OH)2白色沉淀？试说明理由：
。
（3）若用图Ⅲ装置实验，阳极材料应选用 ，阴极用石墨，阳极反应 ，阴极反应是 ，该实验有一明显的不足，不利于长久清楚地看到Fe(OH)2白色沉淀的生成，请指出并设法克服。 。
能力提高训练
17．（2008届山东省胜利一中高三年级第一学期期中考试）某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物 测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物 测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是 （ ）
A．溶液A和溶液B均可以是盐酸或NaOH溶液 B．溶液A和溶液B选用稀硝酸
C．若溶液B选用浓硝酸，测得铜的质量分数偏小 D．实验室中方案Ⅱ更便于实施
18．（2008年江苏）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：
（1）写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。
（2）某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式： 、 。
（3）写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。
19．（2009届广州市天河区高三化学模拟考试）某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：
（1）固体溶于稀盐酸的化学方程式为 。
（2）试剂1的化学式是 。
（3）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）
；
（4）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色
原因进行探究。
①提出假设：
假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态；
假设2： ；
②设计方案：
为了对你所提出的假设2进行验证，实验方案是
。
20．（2009届汕头市金山中学高三第一次月考）某化学兴趣小组测定某FeCl3样品（含少量FeCl2杂质）中铁元素的质量分数，实验室按以下步骤进行：
①称取a g样品，置于烧杯中；
②加适量盐酸和适量蒸馏水使样品溶解，准确配制成250mL溶液；
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液，置于烧杯中，加入适量的氯水，使反应完全；
④加入过量氨水，充分搅拌，使沉淀完全；
⑤过滤，洗涤沉淀；
⑥将沉淀转移到坩埚内，加热、搅拌，直到固体由红褐色全部变为红棕色后，在干燥器中冷却至室温后，称量；
⑦……。
请根据上面叙述，回答：
（1）上图仪器中，实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和 （填仪器序号）
（2）写出步骤③中发生反应的离子方程式 。
（3）洗涤沉淀的操作是 。
（4）第⑥步的操作中，将沉淀物加热，冷却至室温，称量其质量为m1g，再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g，若m1与m2差值较大，接下来的操作应当是
。
（5）若坩埚质量是W1 g，最终坩埚和固体的总质量是W2 g，则样品中铁元素的质量分数为 。
参考答案
考点1 “铁三角”及其应用
两个 +2 一个 +3 ＋3 ＋2
1．（1）NO3、MnO4、ClO OH、CO32、HCO3、S2、SO32
（2）I、S2、SO32 OH、CO32、HCO3、AlO2
2．（1）铁钉 铁粉 （2）Cl2 氯水 H2O2 2Fe2++H2O2+2H+2 Fe3++2H2O
3．（2）FeSO4 + 2NaOHFe(OH)2↓+ Na2SO4 生成灰白色沉淀，迅速转化为灰绿色，最后变成红褐色 ①新制备的 ②除去溶解在水中的氧气 ③底部
考点2 金、银、铜等金属材料
1．①黄 白 紫红 2．不活泼 增强 ①也不能 不能 能 ②AgNO3＋NO2↑＋H2O
3AgNO3＋NO↑＋2H2O ③Cu2S CuSO4＋SO2↑＋2H2O Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3．黑 红 黑 白 蓝 绿 蓝
★ 高考重点热点题型探究
[新题导练]
1．（1）溶液变为血红色 （2）不合理 Cu能将Fe3+还原为Fe2+
（3）Fe2O3和Cu2O的混合物 Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O Cu2O+2H+＝Cu + Cu2+ + H2O
2 Fe3+ +Cu＝2 Fe2+ +Cu2+
（4） （5）B D
2.C [解析]根据题给信息，CuSO4→CuH，Cu2+→Cu+得电子，故另一种反应物是还原剂，A正确。CuH中铜为＋1价，故既可做氧化剂也可做还原剂，B正确。CuH在氯气中能燃烧，氯气是氧化剂，应生成CuCl2，C错误。CuH不稳定，跟盐酸反应能产生气体可知D正确。
3．（1）2Cu+O2+2H2SO4→2CuSO4+2H2O，形成了原电池 （2）丙，丁，
（3）乙戊，戊 （4）甲，加热蒸发、冷却结晶、过滤并洗涤晶体，循环使用。
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限时基础训练卷
1．B 解析：红色物质是Fe2O3
2．C 解析：不锈钢中除铁以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍。
3．B 解析：合金的性质不是各成分金属性质之和，其熔点一般比各成分金属低。
4．C 解析：稀硝酸能氧化银、铜、锌，不能氧化金，生成硝酸银、硝酸铜、硝酸锌，只有硝酸铜溶液呈蓝绿色。
5.C 解析：加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌后，Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，再加入盐酸得Fe3+，故大量减少的阳离子是Fe2+。
6．B 解析：Fe3+有氧化性，I有还原性，溶液中加入KI溶液不发生反应，说明Fe3+与F结合成不与I反应的物质。
7．B 解析：足量的Na2O溶于水生成NaOH，与FeCl3、FeCl2、AlCl3反应分别生成Fe(OH)3、Fe(OH)2、NaAlO2，在空气中充分搅拌后，Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3，加入过量的稀盐酸，Na+、Fe3+离子数目增加，Fe2+离子数目减少，Al3+离子数目基本不变。
8．B解析：2NO2N2O4；△H＜0，升高温度，气体的颜色加深，A错。制备氢氧化亚铁时，用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后，把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部,不能搅拌，否则会带入氧气，看不到白色的氢氧化亚铁，C错。Cu(OH)2受热易分解生成黑色CuO，看不到蓝色固体，D错。
9．B 解析：由于Fe(OH)2易被氧化，所以溶解FeSO4的水应煮沸以除去其中溶解的氧气，在FeSO4溶液中应加入少量铁屑防止Fe2+被氧化，在其溶液中加植物油是隔绝空气，然后把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出氨水。
10．（1）铜；氧化铜；2Cu+O2＝2CuO；Cu2(OH)2CO3；2Cu+O2+CO2+H2O＝Cu2(OH)2CO3；稀盐酸；CuO+2H+＝Cu2++H2O；Cu2(OH)2CO3+4H+＝2Cu2++CO2↑＋3H2O；红。（2）金；金不活泼，不易被氧化。（3）铜币，银币；金币； 3Cu＋8HNO3＝3Cu(NO3)2＋2 NO↑＋4H2O； 3Ag＋4HNO3＝3AgNO3＋NO↑＋2H2O。
解析：金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此，在历史上都曾经用作货币。其中，金的化学性质最不活泼，不与硝酸等强氧化性酸反应，在空气中更是稳定；银比金活泼一些，可与硝酸反应；相对来说，铜稳定性略微差一些，不仅能和硝酸反应，在空气中也容易与氧气等物质反应而“生锈”。
基础提升训练
11．D 解析：2Fe3++Fe3Fe2+，n(Fe)＝；n(FeCl3)＝0.025 L×2 mol·L─1＝0.05mol，故Fe3+过量，0.01mol，生成Fe2+0.06mol。
12．B 解析：MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3中只有SiO2不溶于盐酸，沉淀X为SiO2，溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+，A、C、D正确；MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3中MgO、Fe2O3均不溶于NaOH溶液，B错误。
13．D 解析：根据题给信息，欲除去CuCl2溶液中含有FeCl2，应将FeCl2氧化成FeCl3，但不能带入新的杂质。
14．
步骤 操作过程 实验现象 结论
① 称取等质量的CuO、CuS、Cu2S粉末各一份 / /
② 把三分样品分别在空气中灼烧 有两种固体产生刺激性气味的气体，另种无气味。 有气味的是CuS与Cu2S粉末，无刺激性气体产生的CuO粉末。
③ 称量灼烧后不再产生刺激性气体的冷却残留物 一种质量几乎不变，一种质量减轻。 质量几乎不变的原粉末为Cu2S。质量减轻的原粉末是CuS。
15．（1） Fe2O3
（2）Al2O3 + 2OH＝ 2AlO2+ H2O 4Fe(OH)2 +O2+2H2O = 4Fe(OH)3
（3）CO2 AlO2+4H+＝Al3++2H2O （4）燃烧，产生棕色烟 少量盐酸
解析：J为红褐色沉淀，是Fe(OH)3；且F→I→J，G→J故I为Fe(OH)2，F为FeCl2，G为FeCl3；D为常见金属，应为Fe。A、B发生铝热反应，A为Al。
16．（1）不能 药品会被污染 防止带入空气，加速药品的氧化变质
（2）稀硫酸 ，①打开止水夹待C中溶液有大量气泡 ②关闭止水夹 不能，打开止水夹试管B中反应生成的H2充满了试管B和试管C，且外界空气不易进入，若颠倒操作步骤①和②，直接将FeSO4溶液压入试管C中，不能防止Fe(OH)2被空气中或水中O2氧化而变色。
（3）Fe，Fe-2e–Fe2+，2H++2e–H2↑，溶液与空气接触，易引起Fe(OH)2变质，可以在溶液上层加盖保护液，如苯等。
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17．B 解析：需测定一定质量的铜铝混合物中铜的质量分数，加入溶液A和溶液B只能与Cu或Al反应。
18．（1）Cu + H2O2 + H2SO4CuSO4 +2H2O （2）4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
2Fe3+ + 2I2Fe2+ + I2 （3）10KOH+3Cl2 + 2Fe(OH)32K2FeO4+6KCl+8H2O
解析：（1）红色金属为铜，与硫酸、双氧水反应生成蓝色硫酸铜溶液，双氧水作氧化剂，硫酸起酸性作用，Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O。
（2）根据与硫氰化钾溶液反应呈红色，Y含有Fe3+，金属E为Fe，X为FeSO4，与硫酸、双氧水生成硫酸铁，FeSO4在通常状况下也能被氧化为Fe3+，Fe3+能氧化I，能使淀粉碘化钾试液变蓝。涉及反应：4Fe2+＋O2＋4H+4Fe3+＋2H2O，2Fe3+＋2I2Fe2+＋I2。
（3）Z为Fe(OH)3，能在碱性条件下被氯气氧化为K2FeO4，氯气被还原为KCl，根据得失电子守恒配平方程式，10KOH＋3Cl2＋2Fe(OH)32K2FeO4＋6KCl＋8H2O，产物中有水生成。
19．（1） Fe3O4 + 8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O （2）KSCN
（3）2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl （4）①假设2：SCN被过量的氯水氧化
②取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，如果出现红色，则说明假设2 正确，若不变红，则假设2不正确。
20．（1）C F G （2）2Fe2+ +Cl2＝2Fe3++2Cl
（3）向过滤器里注入蒸馏水，使水面没过滤渣，等水自然流完后，重复操作2～3次。
（4）继续加热，放置干燥器中冷却，称量，至最后两次称得的质量差不超过0.1g（或恒重）为止。
（5）%
硫酸亚铁
稀盐酸
固体
新制氯水
试剂1
淡黄色
溶 液
淡红色
溶 液
深红色
溶 液
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