高中化学铁和铜讲义必修1Word文档下载推荐.docx
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B.一定有Fe3+存在,一定没有Fe2+、Mg2+
C.一定有Fe3+存在,可能有Fe2+,一定没有Mg2+
D.一定有Fe2+存在,可能有Mg2+,一定没有Fe3+
因为Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化可掩盖其它白色沉淀,故溶液中可能含有Mg2+,D正确。
4.下列说法正确的是( )
A.铜的化学性质活泼,不宜用铜制作盛食品的器皿
B.铜的导电能力不如铝
C.由于Cu2+有氧化性,所以用CuSO4来配制农药
D.因为Cu2+能使蛋白质变性,所以铜盐溶液有毒
金属铜的化学性质比较稳定,所以使用铜器皿比较安全;
铜属于重金属,铜盐有毒,因Cu2+会与蛋白质作用,使蛋白质变性。
5.(9分)某工程师为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①____________,②______________,③____________,
④____________,⑤____________,⑥____________。
(2)请写出相关反应的化学方程式。
______________________,____________________,
______________________,____________________。
从腐蚀铜的废液中回收铜。
(1)①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
(2)CuCl2+Fe===FeCl2+Cu
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2FeCl3+Fe===3FeCl2 2FeCl2+Cl2===2FeCl3
6.在一定条件下,用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。
该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉,这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。
请分别用如图所示的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。
实验中必须使用普通铁粉和6mol/L的盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白:
(1)实验进行时,试管A中应加入的试剂是________;
烧瓶B的作用是________;
烧瓶C的作用是________;
在试管D中收集得到的是________。
(2)实验时,U形管G中应加入的试剂是________;
长颈漏斗H中应加入________。
(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)________。
(4)试管E中发生的反应的化学方程式是:
__________________________。
(5)为了安全,在E管中反应发生前,在F出口处必须
_______________________________________________________________;
E管中反应开始后,在F的出口处应__________________________________。
题目给出两个看似相同的反应装置,分别完成哪个反应成为解题关键。
右图有H2发生装置,左图有H2收集装置,可见铁粉与水蒸气的反应由左边装置完成,实现“引火铁”的制取由右边装置完成,这样,问题就可解决了。
(1)普通铁粉(铁粉) 作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气) 防止倒吸 氢气
(2)固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂) 6mol/L盐酸
(3)A、B、E
(4)Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O
(5)检验氢气的纯度 点燃氢气
巩固训练
1.下列离子方程式正确的是( )
A.铁跟FeCl3溶液反应:
Fe+Fe3+===2Fe2+
B.Fe跟稀盐酸反应:
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.FeCl2溶液跟Cl2反应:
Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3跟盐酸反应:
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
A中电荷不守恒,应为:
Fe+2Fe3+===3Fe2+;
B中违反反应事实,应为:
Fe+2H+===Fe2++H2↑;
C中得失电子、电荷均不守恒,应为:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
2.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序是( )
①加足量氯水 ②加足量KMnO4溶液③加少量KSCN溶液
A.①②B.③②
C.③①D.①②③
本题检验方法的关键是Fe3+遇SCN-反应显红色,而Fe2+遇SCN-不显红色。
加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3+,再加氯水,如有Fe2+可被氧化为Fe3+,遇SCN-反应显红色。
KMnO4溶液本身呈紫色,使Fe3+与SCN-反应显红色的实验现象不易观察,故C正确。
3.将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是( )
A.有白色沉淀生成B.有红褐色沉淀生成
C.溶液由浅绿色变为黄色D.不可能有无色气体产生
Na2O2能把Fe2+氧化成Fe3+,Na2O2又与H2O反应生成NaOH,故可生成红褐色沉淀。
B
4.向盐酸中加入铁粉,待铁粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫红色褪去的原因是( )
A.Fe有还原性
B.FeCl2中Fe2+具有还原性
C.KMnO4具有还原性
D.盐酸有还原性
溶液褪色是因为Fe2+具有还原性,KMnO4具有氧化性,KMnO4被Fe2+还原生成无色的Mn2+。
5.某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+,加入0.2mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A.0.4mol/LB.0.6mol/L
C.0.8mol/LD.1.0mol/L
由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知铁粉过量,0.2molFe3+与过量铁粉反应生成0.3molFe2+,故反应后Fe2+共为0.4mol,c(Fe2+)=
=0.8mol/L。
6.
(1)为了检验某未知溶液是否为FeCl2溶液,采取如下实验方案加以证明:
取少量该未知溶液于试管中,先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液呈现血红色,则证明该未知溶液是FeCl2溶液。
你认为此方案是否合理________(填“合理”或“不合理”),若不合理,上述方案应如何改进______________________________________(若填“合理”,则此空可不答)。
(2)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是________;
其中涉及的氧化还原反应方程式为__________________________________。
(3)实验室在保存FeCl2溶液时,常向其中加入少量铁粉,原因是(用离子方程式表示)__________________________________________________________。
(1)方案不合理,向溶液中通入Cl2后发生反应:
2FeCl2+Cl2===2FeCl3,再加KSCN,溶液呈红色不能说明原溶液中是否含有Fe2+,因为原溶液中若存在Fe3+,也会出现同样现象。
正确做法是先加KSCN溶液,无现象,再加入新制氯水,溶液变血红色,说明原溶液有Fe2+。
(2)反应生成的Fe(OH)2不稳定,易被氧气氧化,从而出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色的现象。
(3)加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧气氧化,反应为:
2Fe3++Fe===3Fe2+。
(1)不合理 先加KSCN溶液,无现象,再加入氯水,溶液变成血红色,则证明原溶液有Fe2+
(2)出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)2Fe3++Fe===3Fe2+
7.如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。
实验时必须使用铁屑、6mol/L硫酸溶液,其他试剂任选。
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是________,A中反应的化学方程式为__________________________________________________。
(2)实验开始时应先将活塞E________(填“打开”或“关闭”),其目的是________。
在C中收集到的气体主要为__________________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:
____________________________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,看到的现象为
______________________________________________________________;
写出有关反应的化学方程式:
________________________________________。
Fe(OH)2属于难溶碱,制取时可根据:
盐+碱―→新盐+新碱的规律,用可溶性的亚铁盐和可溶性碱反应生成。
B中有NaOH溶液,还需要亚铁盐溶液,实验要求必须使用铁屑和6mol/L的H2SO4,很显然是用于制取FeSO4,然后采用一定的方法使两者混合。
由于Fe(OH)2极易被氧化,所以FeSO4和NaOH溶液反应,应在无空气的情况下进行,可以用生成的H2将系统内的空气排净。
(1)铁屑 Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
(2)打开 排除B中的空气 H2
(3)关闭活塞E,A中压强增大,将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
8.某化学兴趣小组利用下列试剂:
铁粉、锌粉、0.1mol/LFeCl3溶液,0.1mol/LFeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式____________________。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3+具有氧化性
取少量0.1mol/LFeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液。
加入铁粉后,溶液颜色变为________。
加入KSCN溶液后,溶液________。
(3)该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO
、H2O和一种未知离子X。
①已知MnO
在反应中得到电子,则X是________。
②该反应的离子方程式是___________________________________________。
(1)在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。
向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。
(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(4)已知MnO
得电子,故MnO
是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+。
即X为Fe2+。
该反应中反应物为MnO
、Fe2+和H+。
生成物为Mn2+、Fe3+和H2O,n(MnO
)∶n(Fe2+)=1∶5。
(1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
(2)浅绿色 不变色
(3)Fe2++Zn===Zn2++Fe
(4)①Fe2+ ②MnO
+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O
提升训练
(一)
1.下列关于铁的叙述正确的是()
①铁能被磁铁吸引,但纯铁易锈蚀②在人体的血红蛋白中含有铁元素③铁位于周期表中的第四周期第ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧⑤铁与硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3
A.①③B.②④C.②⑤D.④⑥
2、将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,不会有三价铁生成的是()
A.硫酸B.氯水C.硝酸锌D.溴水
3、下列氯化物中,既能由金属和氯气直接参与化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是()
A.CuCl2B.FeCl2C.MgCl2D.FeCl3
4、向含agHNO3的稀溶液中,加入bg铁粉充分反应全部溶解。
已知有
gHNO3被还原(还原产物为NO),则a∶b不可能是()
A.2∶1B.3∶1C.4∶1D.9∶2
5、下列选项中,符合右图所示关系的是()
A.一定状况下,气体摩尔体积(y)与该气体的物质的量(x)的关系
B.铁在氯气中燃烧,生成FeCl3的物质的量(y)与消耗氯气的物质的量(x)的关系
C.将铁在常温下放入浓硫酸中,生成气体的物质的量(y)与消耗浓硫酸的物质的量(x)的关系
D.H2SO4溶液的物质的量浓度(y)与其质量分数(x)的关系
6、向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1molFe,充分搅拌后Fe溶解,溶液中不存在Fe3+,同时析出0.1molAg。
下列结论错误的是()
A.氧化性:
Zn2+>
Cu2+>
Fe3+>
Ag+B.Fe3+的氧化性大于Cu2+
C.溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量比为1∶2D.1molFe可还原2molFe3+
7、在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是()
A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
B.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含Cu2+和Fe3+
C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+
D.若滤出的固体中有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
1、B2、A3、C4、A5、B 6、A 7、B
8.下列试剂中,不能使Fe2+转化为Fe3+的是()
①氯气②NaCl溶液③KMnO4溶液④稀硝酸⑤盐酸⑥NaNO3溶液
A.①②③B.①③④C.②④⑤D.②⑤⑥
9、下列各离子组能大量共存的是( )
A.Fe3+、NH
、H+、SO
B.Fe3+、Br-、Na+、I-
C.Fe2+、AlO
、Na+、NO
D.Fe3+、HCO
、NH
、NO
10、下列离子方程式书写正确的是()
A.向溴化亚铁溶液中通入过量氯气:
Fe2++2Br-+2Cl2==Fe3++Br2+4Cl-
B.三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3++3NH3•H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+
C.硫化亚铁与盐酸反应S2-+2H+==H2S↑
D.过量铁粉与稀HNO3反应:
Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
11、能正确表示下列反应的离子方程式的是( )A.将铁粉加入稀硫酸中:
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
Fe3O4+8H+===3Fe3++4H2OC.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
Fe2++4H++NO3-===Fe3++2H2O+NO↑D.将铜屑加入含Fe3+的溶液中:
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
8、D9、A10、B11、D
12、铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是( )
A.Fe(OH)3B.Fe(OH)2 Fe2O3
C.Fe(OH)2 Fe(OH)3D.Fe(OH)2 Fe3O4
A
13、向一定量FeO、Fe和Fe3O4的混合物中加入100mL1.5mo1·
L-1的盐酸,使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)气体,再向反应后的溶液中加入1mo1·
L-1NaOH溶液,要使铁元素完全沉淀下来,所加入NaOH溶液的体积最少为()
A.90mLB.100mLC.150mLD.200mL
14、有氧化铁和氧化铜的混合物ag,加入2mol/L的硫酸溶液50mL时,恰好完全溶解。
若将2ag这种混合物在氢气流中加热并充分反应,冷却后剩余固体的质量为()
A.0.8gB.1.6agC.(2a-3.2g)D.(2a-1.6)g
15、部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如下处理:
下列说法正确的是()
A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+
B.样品中Fe元素的质量为2.24g
C.样品中CuO的质量为4.0g
D.V=896
13、C 14、C 15、A
16、铁元素的化合价有+2、+3两种,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,能与盐酸反应生成两种盐。
(1)请用铁的+2价、+3价的氧化物形式表示Fe3O4可写成___________________
(2)写出Fe3O4与盐酸反应的离子方程式_________________。
(3)设计实验验证反应后溶液中含有Fe3+所用的试剂和反应的化学方程式__________、_________
_____。
(4)设计实验验证反应后溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2
+。
进行实验操作的顺序有:
①加入足量氯水,②加入足量高锰酸钾溶液,③加入少量硫氰化钾溶液,选择所需要的试剂及先后的顺序是______________(注意先后顺序)。
(5)将反应后的溶液中Fe3+全部转化为Fe2+,最适宜的物质是选用___________。
(6)将反应后的溶液中Fe2+全部转化为Fe3+,选用的绿色试剂是H2O2,H2O2在酸性的条件下将Fe2+氧化为Fe3+,写出反应的离子方程式___________________。
16、
(1)FeO·
Fe2O3;
(2)Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
(3)KSCN溶液;
FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl;
(4)③①;
(5)铁;
(2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O)
17、如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。
实验时必须使用铁屑和6mol·
L-1的硫酸,其他试剂任选。
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是________。
A中反应的离子方程式是___________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
__________。
(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为____________。
18、某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:
按照下图所示装置进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行。
回答下列问题:
(1)最终在_______(填写“A”或“B”)容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有:
_________________________________
17、
(1)NaOH;
铁屑;
Fe+2H+=Fe2++H2↑
(2)打开
(3)关闭活塞a,让A中产生的氢气将A中FeSO4溶液压入B中发生反应:
A中液面逐渐沿导管上升并进入B中,产生白色沉淀
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
18、
(1)B;
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑.FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4.H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O(中和反应方程式不写不扣分)
(2)由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3;
FeO·
Fe2O3·
4H2O
(3)打开;
发生;
Fe(OH)2·
nH2O=Fe(OH)2+nH2O
(4)向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后,观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色(或者可以将Fe(OH)3和Fe(OH)2混合后观察其颜色。
)