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一、选择题
1．(2009年潍坊高三质检)下列试剂应该保存在棕色试剂瓶中的是( )
A．碳酸氢铵 B．氯化亚铁溶液
C．浓硝酸 D．漂白粉
【解析】 本题考查化学试剂的保存。浓硝酸见光容易分解，应保存在棕色试剂瓶中，其他三种试剂只要密封保存即可。
【答案】 C
2．(2009年德州检测)在火星上工作的美国“勇气号”、“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是( )
A．铝热剂就是单指Fe2O3粉和铝粉的混合物
B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液
C．还原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3∶2∶3
D．明矾属于硫酸盐，含结晶水，是混合物
【解析】 A项铝热剂是难熔金属氧化物和铝组成的混合物，不一定是由三氧化二铁和铝组成；B项检验三氧化二铁的操作步骤为：样品→粉碎→加盐酸溶解→滴加KSCN溶液；D项明矾含有结晶水，但是纯净物；在还原Fe2O3时，1 mol H2失去2 mol电子，1 mol Al失去3 mol电子，1 mol CO失去2 mol电子，所以据得失电子守恒即可判断C正确。
【答案】 C
3．下列实验中，溶液颜色有明显变化的是( )
A．少量明矾溶液加入到过量NaOH溶液中
B．往FeCl3溶液中滴入KI溶液，再滴入淀粉溶液
C．少量Na2O2固体加入到过量NaHSO3溶液中
D．往酸性高锰酸钾溶液中滴入少量Fe2(SO4)3稀溶液
【解析】 A项中Al3＋与过量的OH－作用生成AlO2－，溶液颜色不变化；B项中，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，I2和淀粉作用溶液变蓝；C项中虽发生氧化还原反应，但溶液颜色不变化；D项中二者不发生化学反应，溶液颜色无明显变化，故选B。
【答案】 B
4．下列离子方程式书写正确的是( )
A．铝粉投入到NaOH溶液中：
2Al＋2OH－===2AlO2－＋H2↑
B．AlCl3溶液中加入足量的氨水：
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
C．三氯化铁溶液中加入铁粉：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋
D．FeCl2溶液跟Cl2反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
【解析】 离子反应方程式必须符合反应原理，铝与强碱溶液的反应中，氧化剂是水而不是碱，A错；氨水是弱碱不能写成离子形式，B错；离子方程式必须符合质量(原子个数)守恒和离子总电荷守恒，所以C错。
【答案】 D
5．某研究性学习小组为了检验硫酸亚铁铵晶体中含有NH4＋、Fe2＋、SO42－和H2O，设计了如下实验步骤：①取少量晶体放在试管内，用酒精灯加热试管口有液体产生，说明晶体中含有水；②将加热后剩余的晶体溶解于水，加入用盐酸酸化过的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明晶体中含有SO42－；③滤去白色沉淀，向滤液中加入过量的浓氢氧化钠溶液，加热，有能使红色石蕊试纸变蓝的气体产生，说明晶体中含有NH4＋；④向步骤③的剩余液体中加入KSCN溶液，无明显变化，再加入少量氯水，溶液变红色，说明晶体中含有亚铁离子，其中不能达到实验目的的是( )
A．①③④ B．①④
C．③④ D．④
【解析】 ①能证明晶体中含有水；②是SO42－的检验，正确；③中产生使红色石蕊试液变蓝的气体一定为NH3，证明晶体中有NH4＋，③正确；但在该过程中加入过量的浓NaOH溶液，则Fe2＋完全被OH－沉淀，因此④不能达到实验目的，故选D。
【答案】 D
6．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＋
【解析】 Na2O＋H2O===2Na＋＋2OH－，故Na＋数目增多；B项中，Al3＋Al(OH)3Al3＋，所以Al3＋数目不变化；C、D两项中，Fe3＋Fe(OH)3Fe3＋，但同时还有Fe2＋的变化：Fe2＋Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3＋，所以Fe3＋增多，Fe2＋减少，故选B。
【答案】 B
7．(2009年长春高中毕业班测试)用类推的方法可能会得出错误结论，因此推出的结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列类推结论中正确的是( )
A．Na失火不能用CO2灭火，K失火不能用CO2灭火
B．工业上电解熔融MgCl2制取金属镁，也用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝
C．Al与S直接化合可以得到Al2S3，Fe与S直接化合也可以得到Fe2S3
D．Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3，Pb3O4也可写成PbO·Pb2O3
【解析】 AlCl3为共价化合物，熔融状态不导电，故不能用电解熔解AlCl3的方法制取金属铝；Fe与S直接化合只能生成FeS；Pb3O4中铅的化合价分别为＋4价和＋2价，故Pb3O4应写成2PbO·PbO2的形式。
【答案】 A
8．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50 mL b mol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是( )
A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋
C．若金属全部溶解，且产生336 mL气体(标准状况)，则b＝0.3
D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a和b的关系为b≥80y
【解析】 A项，溶液中还含有NO3－；B项，是否含有Fe3＋取决于Fe和HNO3的量；C项，溶液中还含有NO3－；D项，由于溶液中只有Fe3＋、Cu2＋说明HNO3足量。故其浓度可由下面两个反应求得：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
【答案】 AD
9．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示，则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )
A．1∶1∶1 B．1∶3∶1
C．3∶3∶8 D．1∶1∶4
【解析】 加入Fe粉的过程中发生的反应依次为：
Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O①
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋②
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu③
铁粉加至1 mol前是与HNO3反应，由反应①知原溶液中HNO3为4 mol(生成1 mol Fe3＋)。铁粉从1 mol到2 mol时是与Fe3＋反应，消耗2 mol Fe3＋，据反应②知原有的Fe(NO3)2为2 mol－1 mol。铁粉从2 mol到3 mol时，由反应③得其中1 mol Fe消耗Cu2＋ 1 mol，所以Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1∶1∶4。
【答案】 D
10．(2009年广东四校联考)向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为( )
A．0.24 mol B．0.21 mol
C．0.16 mol D．0.14 mol
【解析】 依题意可知生成的溶液为Fe(NO3)2，则铁元素的物质的量溶液中硝酸根离子的一半，生成的溶液中的硝酸根离子的物质的量为0.12 L×4 mol/L－＝0.42 mol，则混合粉末中共含铁0.21 mol。
【答案】 B
11．(2009年梅州模拟)用一定物质的量浓度的NaOH溶液，使相同体积的FeCl2和FeCl3溶液完全沉淀，若NaOH溶液的体积相同，那么，FeCl2和FeCl3溶液中溶质的物质的量之比是( )
A．1∶1 B．3∶2
C．2∶3 D．3∶1
【解析】 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，
因此＝＝3∶2，选B。
【答案】 B
12．(2009年江南十校高三联考)氧化铁和氧化铜混合物m g，加3 mol/L盐酸溶液100 mL，恰好完全溶解，若m g的该混合物在过量氢气流中加热充分反应，冷却后剩余固体质量为( )
A．(m－1.6)g B．(m－2.4)g
C．(m－3.2)g D．无法确定
【解析】 依题意加入3 mol/L盐酸溶液100 mL，恰好完全溶解，则生成氯化铁和氯化铜，氯离子的物质的量为0.3 mol，利用“价态替换”，即这些金属离子与氧原子结合，则需氧原子0.15 mol，即m g金属氧化物中含有0.15 mol氧原子，故金属共有(m－2.4)g。
【答案】 B
二、非选择题
13．铁是日常生活中最常见的金属，某班同学在学习铁的知识时，有下列问题：
问题1：铁为何称为黑色金属？
问题2：CuO在高温下可分解为Cu2O和O2，Fe2O3在高温下可分解为FeO和O2吗？
(1)对于问题1，同学们上网查找，有两种解释：
A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫做黑色金属
B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫做黑色金属
①你认为正确的说法是________。
②若有一黑色粉末，如何鉴别是铁粉，还是Fe3O4粉末：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，如何证明其中有Fe3O4(只要求简述实验方法)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)对于问题2，同学们准备实验探究，他们设想了两种方法：
A．将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化
B．将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化
①实验中应将Fe2O3放在________(填仪器名称)中灼烧。
②方法A中，如果高温灼烧后颜色由________变为________，说明Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO吗？________。理由是______________。
③方法B中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前后质量比应为________，但是，实验结果固体灼烧前后质量比为30∶29，则高温灼烧后生成物是________。
④比较两种方法，你认为较好的方法是________。
【解析】 (1)①因为铁的表面上有黑色的铁的氧化物，故称为黑色金属，A说法正确。②对于铁粉和Fe3O4粉末，可根据前者是活泼金属，与酸发生反应产生气泡来鉴别。③证明黑色粉末中有Fe3O4，可利用H2或CO还原的办法。
(2) ①加热固体应放在坩埚中进行。②方法A中，若高温灼烧后颜色由红棕色变成黑色，说明Fe2O3(红棕色)发生了化学变化，但不一定生成FeO，因为生成的也可能是黑色的Fe3O4。③若Fe2O3分解生成FeO，则据铁原子守恒得出固体高温灼烧前后质量比为＝，若分解生成Fe3O4，则据铁原子守恒得出固体高温灼烧前后质量比为＝。④比较A、B两种方法可看出方法B更严密，此法涉及了定量的计算，而方法A仅定性地从颜色来观察，不严密。
【答案】 (1)①A
②取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生则原黑色粉末为铁，若无气泡产生则原黑色粉末为Fe3O4
③用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测是否有水产生(或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测是否有二氧化碳产生)(其他合理答案也可)
(2)①坩埚
②红棕色 黑色 不能 也可能为Fe3O4
③10∶9 Fe3O4
④B
14．(2009年山东理综)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：
请回答下列问题：
(1)溶液A中的金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为________(填代号)，检验溶液A中Fe3＋的最佳试剂为________(填代号)。
a．KMnO4 b．(NH4)2S
c．H2O2 d．KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是________________________________________________________________________。
(3)制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)__________(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列________装置回收(填代号)。
(4)欲测定溶液A中Fe2＋的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应____________，直到________________________________________________________________________
________。用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
【解析】 (1)由题意分析可知试剂①应为氧化剂，将Fe2＋氧化为Fe3＋且不能引入新的杂质，故为H2O2；KSCN与Fe3＋反应呈明显的红色。
(2)由溶液到晶体的操作是加热蒸发、冷却结晶、过滤等基本操作；在过滤操作中用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还用到玻璃棒，它的主要作用是引流。
(3)应先向CaCl2溶液中加入碱性物质并且不引入新杂质，故应加NH3·H2O。NH3的溶解度很大，应选用一套防止倒吸的装置，故选用b。
(4)用容量瓶配制溶液定容时视线应平视凹液面，直到凹液面的最低点与刻度线相切；KMnO4溶液具有强氧化性；能氧化碱式滴定管中的橡胶管，故选用酸式滴定管。
【答案】 (1)c d (2)冷却结晶 引流
(3)NH3·H2O b
(4)平视凹液面(或平视刻度线) 凹液面的最低点与刻度线相切 酸式
15．(2008年北京理综)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：
(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)____________。
(2)Z为一种或两种气体：
①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是__________________________。
②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是______________________。
(3)向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)________________。
(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I－时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是________________________________。
(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)________________________________________________________________________。
【解析】 首先要注意框图中量的描述“过量”，然后作大致的推断，再根据具体的设问提供的信息具体分析。
大致猜想：“浓酸”和“两种气体”可推知“浓酸”可能为浓硫酸或浓硝酸，金属元素只有Fe、Cu，则溶液X可能为Fe2(SO4)3、CuSO4、Al2(SO4)3或Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、Al(NO3)3。两种气体可能为SO2、CO2或NO2、CO2，不可能为NO2、NO，因浓酸过量。Y中溶液定有Fe2＋，还可能有Al3＋。Y中固体定有Fe(前述过量Fe粉)、Cu。
(1)若有Al，则应有2AlO2－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－或AlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－，有白色沉淀产生。无明显变化说明原混合物中无Al。
(2)①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则Z为CO2，两种气体中一种与NaHCO3溶液反应生成CO2，应为SO2：SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋2CO2＋H2O，则浓酸为浓硫酸。
②若Z为两种气体的混合物，a为适量水，则其中一种为NO2：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，气体Z为NO与CO2的混合气体，则浓酸为浓硝酸。
(3)Y中溶液中有大量的Fe2＋，少量H＋，固体为Fe、Cu，通入过量Cl2，并不断搅拌，则发生的反应有：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO,2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，HClO＋H＋＋Cu===Cu2＋＋Cl－＋H2O,2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。所以溶液中的阳离子有Fe3＋、Cu2＋、H＋。
(4)当消耗2 mol I－时，共转移3 mol电子，且有红褐色沉淀[Fe(OH)3]生成。则I－与Fe2＋共同还原H2O2：4I－＋2Fe2＋＋3H2O2===2I2＋2Fe(OH)3↓。(这是一个新动向，氧化剂或还原剂不止一种的氧化还原反应离子方程式的书写！)
(5)通过前面的分析已知原样品中一定有CuO和C，一定无Al，Fe2O3、Fe是否存在不能确定。另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Cu，则一定不会发生Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，则原样品中无Fe，可能的组合有：CuO、C；CuO、C、Fe2O3。
【答案】 (1)Al
(2)①C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
②NO、CO2
(3)Cu2＋、Fe3＋、H＋
(4)2Fe2＋＋3H2O2＋4I－===2Fe(OH)3↓＋2I2
(5)CuO、C；CuO、C、Fe2O3
16．下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案。请回答下列各问题：
(1)用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入____________________。
②除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
③生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________________________________________________________。
(2)在如右图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
①在试管Ⅰ里加入的试剂是________________________________________________________________________。
②在试管Ⅱ里加入的试剂是________________________________________________________________________。
③为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是
________________________________________________________________________。
(3)利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)
2白色沉淀。如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。
①a电极的材料应为 ，电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②电解液c可以是 (填编号)。
A．纯水 B．NaCl溶液
C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
③d为苯，其作用是________________________________________________________________________，
在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？______________。
④为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________(填编号)。
A．改用稀H2SO4作电解液
B．适当增大电源的电压
C．适当减小两极间的距离
D．适当降低电解液的温度
⑤若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为________________________________________________________________________。
【解析】 (1)Fe2＋易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加铁粉，将被氧化的Fe3＋还原成Fe2＋。气体的溶解度随着温度升高而降低，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。
(2)两支试管，试管Ⅱ是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管Ⅰ中，所以制取FeSO4应放在试管Ⅰ中，而在试管Ⅱ中盛不含O2的NaOH溶液，当Fe与稀H2SO4放入试管Ⅰ后，产生的H2可以从试管Ⅰ内短管处排出，从而排尽试管Ⅰ内空气。再经过止水夹通入试管Ⅱ中，排尽试管Ⅱ内空气。然后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，造成管内压强增大，将试管Ⅰ内FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，在此过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中O2的氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。
(3)电解时阳极反应Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，或电解质溶液能直接提供OH－，Fe2＋与OH－发生反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，当电解液选用NaOH溶液时，在阳极处立即产生白色沉淀，选其他溶液时，只有迁移后两者相遇时才能产生沉淀(大约在电解池中部)；当反接电源后，阳极反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，产生的O2立即把Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。
【答案】 (1)①稀H2SO4、铁屑 ②煮沸 ③避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
(2)①稀H2SO4和铁屑 ②NaOH溶液 ③检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹
④试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入
(3)①Fe Fe－2e－===Fe2＋ ②BC ③隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化 加热煮沸，排出溶解的O2 ④BC ⑤白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
课件81张PPT。第3讲 铁、铜及其化合物
1．理解铁盐和亚铁盐的相互转化。
2．掌握铁及其重要化合物的性质和用途。
3．掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法。一、铁的单质1．铁在地壳中的含量仅次于铝，主要以 态形式存在(除陨铁)。我国在 开始使用铁，在春秋初期我国已掌握冶铁技术。铁位于元素周期表中第四周期，第 族，是过渡金属元素的代表。铁原子在化学反应中容易失去 个或 个电子，因此，铁的常见化合价是 价 和 价。其化合物及其水溶液往往带有颜色。化合商代Ⅷ23＋2＋32．常温下，铁单质比较活泼，具有较强的还原性。主要表现(写出反应方程式)：
(1)铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成 固体：3Fe＋2O2 。
(2)铁跟氯气、硫的反应： (有棕黄色的烟)、 FeS。
(3)铁与非氧化性酸(如盐酸)反应： ，常温下遇浓H2SO4、浓HNO3会发生 作用，加热时会剧烈反应，但不会有H2产生。
(4)铁与水蒸气的反应： 。
(5)铁与某些盐溶液反应：Fe＋CuSO4=== ；Fe＋2FeCl3=== 。黑色Fe3O42Fe＋3Cl2 2FeCl3Fe＋SFe＋2HCl===FeCl2＋H2↑钝化FeSO4＋Cu3FeCl23Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H23．铁跟O2在不同条件下生成的氧化物中呈红棕色的是 ，四氧化三铁具有磁性，它是一种结构较复杂的氧化物，可以看作 ，其中1/3的铁元素显 价，2/3的铁元素是 价。二、铁的化合物1．铁的氧化物
铁的氧化物主要有FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中具有磁性的是 ；红棕色粉末，可用作油漆颜料的是 。氧化铁FeO·Fe2O3＋3Fe3O4Fe2O3＋2完成下列化学方程式：
(1)FeO在空气中加热： 。
(2)FeO和稀H2SO4反应： 。
(3)Fe2O3和稀H2SO4反应：
。 2．铁的氢氧化物
(1)氢氧化亚铁：FeSO4＋2NaOH=== (白色)＋Na2SO4,
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== （红褐色)。
(2)氢氧化铁：受热发生 ：2Fe(OH)3 。6FeO＋O2 2Fe3O4FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2OFe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2OFe(OH)2↓4Fe(OH)3分解反应Fe2O3＋3H2O3．铁盐和亚铁盐
(1)亚铁盐
含有Fe2＋的溶液呈 色，Fe2＋既有 性，也有 性，与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为： ，
。
(2)铁盐
①氧化性
含有Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋具有氧化性，与Cu、I－反应的离子方程式分别为： ， 。
②特性
含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，反应的离子方程式为
。Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－浅绿氧化还原2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)31．铜单质的化学性质
三、铜2Cu＋O2 2CuO2Cu＋S Cu2SCu＋Cl2 CuCl2Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl22Cu＋CO2＋O2＋H2O===Cu2(OH)2CO32.氧化铜
CuO＋HCl——
H2＋CuO
C＋CuO
CuO＋2HCl===CuCl2＋H2OH2＋CuO Cu＋H2O2CuO＋C 2Cu＋CO23．Cu(OH)2
Cu(OH)2＋HCl——
Cu(OH)2
CH2(OH)(CHOH)4CHO＋Cu(OH)2
Cu(OH)2＋2HCl===CuCl2＋2H2OCu(OH)2 CuO＋H2OCH2(OH)(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2CH2(OH)(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O4．CuSO4
CuSO4＋NaOH——
CuSO4·5H2O
CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4CuSO4·5H2O CuSO4＋5H2O铁的单质1．Fe转化为Fe2＋的四类反应
(1)转换反应
(2)电化学的电极反应
(3)与弱氧化剂(I2、S)反应
(4)与Fe3＋反应
2．Fe转化为Fe3＋的反应
(1)与氧化性较强的非金属单质(Cl2、O2、Br2等)。
(2)与强氧化性酸(HNO3、浓H2SO4等)。3．有关铁与HNO3反应的计算规律
(1)审清两种物质的量
①明确哪种物质过量；
②根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：
HNO3过量时：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O①
Fe过量时：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2②
①×2＋②得总方程式：
3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，可以用数轴表示：
(2)注意不同范围产物的变化
① ≤ ，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余。
② ≥ ，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余。
③ < < ，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 (2008年高考宁夏理综)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。有人设计了如下图所示的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白：
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①_____________、②___________、③__________、④__________、⑤__________；
(2)写出①处发生反应的离子方程式_______________________________________________________；
写出③处发生反应的化学方程式____________________；
(3)铁红的化学式为__________；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红__________；氧化铜__________ 。
【导航】 本题主要考查了元素与化合物的有关知识。通过对工业废水的处理，题目设计了高中重要的元素Fe、Cu的有关性质内容，涉及内容主要有物质推断、化学用语、物质用途等。【解析】 在解此题时宜采用逆向推断法。从题中给出信息可知，首先分离的应是铁元素，所加最佳试剂应是铁粉，E溶液中含Fe2+，铁红成分为Fe2O3，可联想到高中重要反应2Fe(OH) Fe2O3＋3H2O，试剂⑤应为可溶性碱(NaOH或氨水)；当加入过量铁粉后，所得A应为固体Fe、Cu、Au的混合物，此时，只需加入稀硫酸(试剂②)后过滤可得Cu、Au混合物B，再加入稀硝酸试剂③可使Cu、Au得到分离，Cu(NO3)2加可溶性碱后所得Cu(OH)2沉淀加热得到CuO。【答案】 (1)①铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢氧化钠
⑤氢氧化钠
(2)Fe+2H+===Fe2++H2↑、2Fe3++Fe===3Fe2+、
Cu2++Fe===Cu+Fe2+、2Au3++3Fe===2Au+3Fe2+
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3 用做红色涂料 用做制造铜盐的原料 铁的重要化合物1．铁的氧化物的性质比较2.Fe(OH)2和Fe(OH)3
【注意】 实验中若要观察到白色的Fe(OH)2沉淀，需对实验进行以下改造：
①除去亚铁盐溶液里的Fe3＋离子。反应用新制备的亚铁盐溶液(同时溶液放铁屑)。
②排尽溶液中溶解的氧气，以减慢Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速率。实验中分别加热亚铁盐溶液和碱溶液。
③反应液避免跟空气接触或在反应液的上面加一层保护层，如汽油、苯等。实验中把滴管尖嘴直接插入液面下再挤出碱溶液。
若Fe(OH)2与强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)反应，则Fe2＋被氧化成＋3价铁的化合物。Fe(OH)3溶于HI酸时要考虑Fe3＋氧化I－的反应[2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O]。根据下述实验装置和操作，回答有关问题。
按下图所示装置，用两种不同操作分别进行实验，观察B管中现象。
操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开始反应，实验中B管观察到的现象是_________________________________________________。
B管发生反应的离子方程式是____________________。
操作2：打开止水夹a，使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管观察到的现象是_________________。B管中发生的离子方程是______________________________。【导航】 此题是围绕Fe(OH)2的实验室制法设计的。由于Fe(OH)2极易被氧化为Fe(OH)3，溶液中溶解的O2就能把它氧化。此题既考查了实验能力，又考查了思维的严密性、整体性和创造性。【解析】 本题有关的反应为Fe与H2SO4反应放出氢气，同时制备出无氧的FeSO4溶液。并通过产生的氢气排除装置中的空气；当关闭止水夹后，让产生的氢气将A中的溶液压入B中发生反应FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4，由于装置中的空气被排尽，所以产生的Fe(OH)2能保护较长时间的白色。当夹紧a时，A试管便成了一个封闭体系，产生的H2使A试管内压强增大，将生成的FeSO4溶液压入B中，从而发生反应生成Fe(OH)2，而NaOH溶液中溶解的O2可将Fe(OH)2迅速氧化，最后转变成Fe(OH)3，所以看到白色沉淀的时间很短。当用操作2时，产生的H2首先通过导气管通入到B中的NaOH溶液中，将其中溶解的O2赶走，再夹紧a时，FeSO4溶液压入B中，此时反应所产生的Fe(OH)2在一段时间内不变色。【答案】 先出现白色絮状沉沉，然后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 打开止水夹时，溶液中的导气管口有气泡冒出，夹紧夹子后出现白色沉淀，短时间内沉淀不变色 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe2＋和Fe3＋的性质与检验1．溶液中的Fe3＋呈黄色，在溶液中能水解显酸性，具有较强的氧化性。如：
Fe3＋＋3H2O? ?Fe(OH)3＋3H＋(显酸性)
2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2．溶液中的Fe2＋呈浅绿色，Fe2＋既具有氧化性，又具有还原性(以还原性为主)。如：
Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O(空气中易氧化)【注意】 保存亚铁盐溶液必须密封，并在溶液中放入(少量)铁粉，使被O2氧化成的Fe3＋转化为Fe2＋。
常将废水中的Fe2＋氧化成Fe3＋，通过调节溶液的pH(成为碱性)，使Fe3＋成为Fe(OH)3沉淀而除去。
4Fe2＋＋O2＋2H2O＋8OH－===4Fe(OH)3↓3．Fe3＋和Fe2＋的检验
(1)Fe3＋的检验
①观察法：Fe3＋的溶液呈黄色。
②SCN－法：滴加KSCN(或NH4SCN)无色溶液，溶液变血红色。
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
③碱法：滴加碱溶液，产生红褐色沉淀。
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
④Cu片法：加入铜片，溶液由黄色变为蓝绿色。
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)Fe2＋的检验
①观察法：Fe2＋的溶液呈浅绿色。
②碱法：滴加碱溶液，生成白色絮状沉淀，该沉淀逐渐转变成灰绿色，最后变红褐色。
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
③SCN－法：滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入新制氯水溶液为血红色。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
④KMnO4(Br2水)法：加入少量酸性KMnO4(或Br2水)能使之褪色。
5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－ A、B两种固体，都由甲、乙两种元素组成。在A、B中，甲、乙两种元素的原子个数比分别为1∶1和1∶2。高温煅烧A、B时，产物都是C(固体)和D(气体)，由D可制得E(酸)。E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。C与E的稀溶液反应得到溶液F，往F溶液中加入氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，该沉淀经灼烧后转变成C。往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G。试根据以上信息填写下列空白：
(1)A的化学式(分子式)是__________。
(2)B煅烧生成C和D的化学方程式是__________________；甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是__________。
(3)往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是________________________。【导航】 找出题目中的两个“题眼”，即：“混合酸与甲苯反应生成三硝基甲苯”，得出：“混酸”为浓硫酸和浓硝酸，结合前面的叙述，可以判断E酸是硫酸；“红褐色沉淀”，可以判断是氢氧化铁，C为Fe2O3。突破了这两点，本题中的各物质将一一突破。
【解析】 根据“E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯”可知酸E为HNO3或H2SO4。制HNO3一般通过NH3的催化氧化等反应，其中不涉及固体，与题意不符，所以酸E为H2SO4。A、B分别为FeS和FeS2，C为Fe2O3，D为SO2。其余物质是F为Fe2(SO4)3、G为FeSO4。【答案】 (1)FeS
(2)4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(3)生成白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最终变成红褐色铜及其化合物1．单质铜的性质
(1)物质性质：紫红色固体
(2)与非金属反应：2Cu＋O2 2CuO
2Cu＋S Cu2S Cu＋Cl2 CuCl2
(3)与强氧化性酸反应
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
2．铜的氧化物3.碱式碳酸铜
化学式：Cu2(OH)2CO3，俗名：孔雀石，绿色固体。
铜在潮湿的空气中能被氧化成铜锈：
2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3
4．胆矾
化学式：CuSO4·5H2O，蓝色晶体，受热分解失水转化成白色粉末。
CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O↑ 氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：
(1)制备氧化铜
工业CuSO4CuSO4溶液CuSO4·5H2O―→……―→CuO
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。操作是_________。
②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2＋转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH＝3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH＝1。控制溶液pH＝3.5的原因是________________________________________。③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是____________________，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是______________________________。
(2)探究氧化铜性质
①取A、B两支试管，往A中加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡。结论是____________________。
②为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积，必需的实验仪器有__________________。【导航】 Cu2＋中混有Fe2＋，除去的一般方法是先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再控制溶液的pH在3～4之间，即可使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀，而与Cu2＋分离。
【解析】 (1)工业品硫酸铜是固体物质，因此要考虑溶解后才能过滤，因此步骤中要称量(合适的样品量)、溶解(为过滤和后续的除杂做准备)、过滤(除去不溶性杂质)。(2)由于Fe2＋离子的沉淀pH较高，因此用H2O2(一种绿色氧化剂)将Fe2＋氧化为Fe3＋，为下一步调整pH使Fe3＋沉淀，而Cu2＋不沉淀做准备。其中加入碱式碳酸铜就是为了中和其中的酸提高pH。(3)CuSO4·5H2O受热容易失水，故需要比较准确的控制温度，并能使溶液均匀受热。(4)CuO、MnO2等金属氧化物可以催化H2O2的分解。(5)测量气体的体积通常可以用量气管或者通过排水测量水的体积来进行。
【答案】 (1)①称量、溶解、过滤 ②既促进Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，又阻止Cu2＋的水解 ③蒸发浓缩、冷却结晶 容易控制加热温度，且温度不超过100 ℃；加热均匀
(2)①CuO对H2O2的分解有催化作用 ②水槽(或集气瓶)、导管、量筒、秒表(计时器)1．(2009年海南单科)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是( )
A．PbO B．Pb2O3
C．Pb3O4 D．PbO2 【解析】 根据CO～CO2～CaCO3的关系可知，13.7 g铅的氧化物中，n(O)＝0.08 mol，则n(Pb)＝0.06 mol，所以n(Pb)∶n(O)＝3∶4，则铅氧化物的化学式为Pb3O4。
【答案】 C2．(2009年北京理综)下列叙述正确的是( )
A．将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀
B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解
C．向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失
D．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变【解析】 A项，BaCO3、BaSO3都与H＋反应，不可能存在于强酸性环境中；B项，加Cu(NO3)2固体后会发生：3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O的离子反应，铜粉会溶解；C项，发生的反应依次为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；D项，Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的少量Cu附着在Zn粒上，形成Cu—Zn原电池，会加速产生H2的速率。
【答案】 C3．(2009年北京理综)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤，用90 ℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。
已知：NH4HCO3在热水中分解。 (1)Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3＋，该反应的离子方程式是_______________________________________________________。
(2)Ⅱ中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用____________________________________________________。
(3)Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是_____________________________________________________。
若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是_______________________________________________________。(4)Ⅳ中，通过检验SO42－来判断沉淀是否洗涤干净，检验SO42－的操作是_______________________________________________。
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。现煅烧464.0 kg的FeCO3，得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量是________kg。(摩尔质量/g·mol－1：FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72)【解析】 (1)注意配平。
(2)FeSO4属强酸弱碱盐，Fe2＋水解，加硫酸显然是为了抑制Fe2＋的水解。
(3)可分步理解：Fe2＋＋HCO3－===FeCO3↓＋H＋，H＋＋HCO3－===H2O＋CO2↑。FeCO3的变化属信息方程式的书写，由Fe(OH)3的生成确定H2O、O2参与反应。
(4)属较常规的设问，平时的实验基础要扎实。
(5)FeCO3中的铁元素分别转移到Fe2O3、FeO中，根据铁元素守恒来解题。设产物中FeO、Fe2O3的物质的量分别为x、y，则72x＋106y＝316.8×103，x＋2y＝464.0/116×103
解得：x＝400 mol，y＝1 800 mol，m(Fe2O3)＝1 800 mol×160×10－3 kg/mol＝288 kg。【答案】 (1)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(2)加入硫酸，H＋浓度增大，使Fe2＋＋2H2O? ?Fe(OH)2＋2H＋的平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe2＋的水解
(3)Fe2＋＋2HCO3－===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
4FeCO3＋6H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋4CO2
(4)取少量洗涤后的溶液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净
(5)2884．(2008年江苏化学)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： __________________________。
(4)由E制备出的E(C5H5)2的结构如右图所示，
其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有______种峰，错误的结构有______种峰。【解析】 (1)借助图中红色金属到蓝色溶液这一信息，可判断M为Cu，方程式：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O；(2)借助Y遇KSCN出现红色溶液，而Y是由X氧化而来，则推知E为Fe，X为FeSO4，Y为Fe2(SO4)3，所以离子反应为：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O；2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；(3)根据上述分析，则Z为Fe(OH)3，K2EO4为高铁酸钾，反应式为：10KOH＋3Cl2＋2Fe(OH)3===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O；
(4)E(C5H5)2的2种结构，一种为，一个环内有2个碳碳双键，所以有3种不同环境的氢原子；另一种，环类似于苯环，形成的是一个大π键，所以只有1种不同环境的氢原子。【答案】 (1)Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O
(2)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
(3)10KOH＋3Cl2＋2Fe(OH)3===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O
(4)1 35．(2008年广东化学)铜在自然界存在于多种矿石中，如：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，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S 6Cu＋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)。【解析】 (1)根据四种矿石主要成分的化学式及元素的相对原子质量进行估算能快速选出Cu2S。
(2)Cu2S和Cu2O中＋1价的铜化合价都降低了，所以二者都是氧化剂。
(3)结合SO2的性质和用途来回答。
(4)回忆课本电解原理的应用——粗铜的精炼。(5)A项，铜绿主要成分是Cu2(OH)2CO3，可视为
Cu(OH)2·CuCO3，所以铜绿能和盐酸反应，所以A项判断是正确的。B项，铜表面生锈生成的是铜绿，不是致密的氧化物。铜和浓硫酸在温度较高时能反应，不能用铜容器盛放浓H2SO4，所以B项判断是错误的。C项，陈述Ⅰ正确，陈述Ⅱ中铁铜在潮湿的空气中能组成原电池，发生电化腐蚀。所以C项的判断是错误的。D项，CuSO4·5H2O受热失水是化学变化。因为Cu2＋是重金属离子，可使蛋白质变性，有杀菌能力，故能作游泳池的消毒剂。所以D项判断是正确的。【答案】 (1)Cu2S (2)Cu2S和Cu2O
(3)形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害 硫酸、硫酸钠
(4)以硫酸铜—硫酸溶液为电解液。电解时，粗铜(阳极)中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”；溶液中的Cu2＋得到电子沉积在纯铜(阴极)上。
(5)AD1．(2009年台湾)已知铁锈的化学式为Fe(OH)3。在常温常压下，铁生锈除了需要氧，还必须有下列哪一种物质的存在( )
A．水 B．盐
C．氮 D．氧
E．臭氧
【解析】 铁生锈的有关化学反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3Z，所以，铁生锈除了有氧气还必须有水。
【答案】 A 2．(2007年高考江苏卷)下列有关实验的说法正确的是( )
A．除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤
B．为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C．制备Fe(OH)3胶体，通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中
D．某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO32－【解析】 A项，Fe粉不与NaOH溶液反应，Al粉溶解。B项，瓷坩埚中SiO2与NaOH反应。C项，应在沸水中滴加适量FeCl3饱和溶液，并加热至出现红褐色为止。D项，含HCO3－、SO32－、HSO3－都可。
【答案】 A3．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A．①③ B．③②
C．③① D．①②③
【解析】 检验Fe3＋存在可以利用Fe3＋与SCN－反应溶液变红色的性质。而Fe2＋无此性质，但需向加入NH4SCN的Fe2＋溶液中加入氯水，因为氯水可以将Fe2＋氧化成Fe3＋，故溶液将变红，但在考虑将Fe2＋氧化为Fe3＋时，不能使用KMnO4溶液，因为KMnO4溶液本身有颜色，影响实验效果。
【答案】 C 4．(2010年湖南四市九校联考)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应为3Fe2＋＋2S2O32－＋O2＋xOH－===Fe3O4＋S4O62－＋2H2O，下列说法不正确的是( )
A．每生成1 mol Fe3O4，反应转移的电子总物质的量为4 mol
B．Fe2＋和S2O32－都是还原剂
C．1 mol Fe2＋被氧化时，被Fe2＋还原的O2的物质的量为 mol
D．x＝4
【解析】 1 mol Fe2＋被氧化时，其转移电子的物质的量为1 mol，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为 mol。
【答案】 C5．在FeCl3、CuCl2和HCl的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A．Cu2＋ B．Fe3＋
C．Fe2＋ D．H＋
【解析】 本题可据离子共存来判断，因为Fe粉过量，则无Fe3＋、Cu2＋、H＋，故选C。
【答案】 C6．(2009年成都模拟)某铁的氧化物，用7 mol/L的盐酸100 mL在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液再通入0.56 L标准状况下的氯气时，刚好使溶液中Fe2＋完全转化为Fe3＋。则该氧化物的化学式可表示为( )
A．FeO B．Fe3O4
C．Fe4O5 D．Fe5O7【解析】 根据守恒原理，当用0.7 mol HCl溶解该氧化物后，其氧化物中氧元素完全由氯元素所替代，n(Cl－)＝0.7 mol，则知：n(O)＝0.35 mol。又通入0.56 L Cl2后，Fe2＋被氧化为Fe3＋。此时溶液中，n(Fe3＋)∶n(Cl－)＝1∶3，则n(Fe3＋)＝
mol＝0.25 mol。则原铁的氧化物中，
n(Fe)∶n(O)＝0.25∶0.35＝5∶7。
所以该氧化物的化学式可表示为Fe5O7。
【答案】 D7．(2009年江苏单科)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。
(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是________(填字母)。
A．热裂解形成燃油
B．露天焚烧
C．作为有机复合建筑材料的原料
D．直接填埋(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为________________________________________________________________________。 (3)控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0 mol·L－1 H2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。当温度高于40 ℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是____________________________。(4)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，制备CuCl的离子方程式是__________________。【解析】 (1)B会引起大气污染；D会造成土壤、水体重金属污染。(2)总方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，它可由题目提供的3个方程式得到，故ΔH＝64.39＋(－196.46)× ＋(－285.84)＝－319.68 kJ·mol－1
故Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)
ΔH＝－319.68 kJ·mol－1。
【答案】 (1)BD (2)Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===
Cu2＋(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－319.68 kJ·mol－1
(3)H2O2分解速率加快
(4)2Cu2＋＋SO32－＋2Cl－＋H2O2CuCl↓＋SO42－＋2H＋8．运用铁及其化合物的知识，完成下列各题。
(1)下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是( )
A．盐酸 B．氯气
C．CuSO4溶液 D．稀硫酸
(2)既有氧化性又有还原性的粒子是( )
A．Fe B．Fe2＋ C．Fe3＋
(3)把过量的铁粉加入稀硝酸中，其结果是( )
A．不反应 B．生成硝酸铁
C．生成硝酸亚铁(4)要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是( )
A．滴入KSCN溶液 B．通人氯气
C．加入铜粉 D．加入铁粉
(5)当人体缺铁时，往往需要吃补铁保健品。人体能够吸收的是＋2价铁元素，但是＋2价铁元素很容易被氧化。查看一种补铁保健品，了解其中铁元素的价态。
①你认为可以采用什么方法检验补铁剂中铁元素的价态？
a．______________________________；
b．______________________________。
②天然食品中含有的大多是＋3价铁元素，为了使＋3价铁元素转化为＋2价铁元素并被人体较好地吸收，你认为应该采取哪些措施？请查找资料，寻找办法。
_________________________________。【解析】 (1)铁跟盐酸、稀硫酸、CuSO4溶液反应后得到＋2价铁离子，铁跟氯气反应生成FeCl3，FeCl3与KSCN在水溶液中发生Fe3＋＋3SCN－? ?Fe(SCN)3(红色)，选B。
(3)在过量铁粉存在条件下，不可能有Fe3＋，因为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。溶液中铁元素的存在形式只可能有Fe2＋，答案为C。
(4)除杂质的原则是：除去杂质而不引入新的杂质。若滴KSCN溶液，不能除Fe3＋而引入了K＋、SCN－等杂质离子，A选项不正确；通入氯气，发生反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，不符合题意，B选项不正确；加入铜粉，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，溶液中增加了Cu2＋，该方法错误；加入铁粉，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，该方法可行，正确答案为D。(5)①检验铁元素的价态，可以考虑先观察其水溶液颜色的方法：含Fe2＋的溶液为浅绿色，含Fe3＋的溶液为棕黄色。然后可以用和NaOH溶液反应或KSCN溶液反应观察产物颜色的方法鉴别检验：Fe2＋与NaOH生成不稳定的白色絮状沉淀Fe(OH)2，该白色沉淀暴露在空气中会迅速转变灰绿色，最后变为红褐色沉淀Fe(OH)3，Fe2＋和KSCN溶液作用没有颜色变化；而Fe3＋与NaOH溶液直接生成红褐色沉淀Fe(OH)3或KSCN溶液作用呈红色。②为使铁元素被人体较好地吸收，即要将＋3价铁元素还原为＋2价铁元素，可以考虑加还原剂，但该还原剂必须对人体健康无害，如加入Fe粉。【答案】 (1)B (2)B (3)C (4)D
(5)①a.取少量样品制成溶液，若溶液呈浅绿色为Fe2＋；若溶液呈棕黄色为Fe3＋。b.取少量样品制成溶液，滴入NaOH溶液，若产生红褐色沉淀为Fe3＋；若生成白色絮状沉淀，沉淀立即变灰绿色最后变红褐色为Fe2＋。c.取制成溶液滴入KSCN溶液，若溶液变红色为Fe3＋，不变色为Fe2＋。(三种方案任选两种)
②加入铁粉等还原剂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________________________。
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b g(b>a)，则混合物中Cu2O的质量分数为________。【解析】 此题主要涉及Fe3＋、Cu2＋的氧化性强弱的比较，氧化性Fe3＋>Cu2＋；Fe3＋的检验是Fe3＋与SCN－作用呈红色；利用“差量法”计算混合物中Cu2O的质量，进一步求算Cu2O的质量分数。
【答案】 (1)固体完全溶解，溶液呈红色
(2)不合理 当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀硫酸后产生的Fe3＋全部与Cu反应生成Fe2＋，滴加KSCN溶液后也不变红色
(3)Fe2O3和Cu2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(4)课时作业
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