第三章第二节第3课时Word文档格式.docx

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（4）FeO、Fe3O4遇氧化性酸（如HNO3）发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。

例1　金属单质A可发生以下反应。

试推断：

（1）写出下列物质的化学式（B写主要成分）：

A、B、C、D、E。

（2）写出反应③和⑤的离子方程式：

③；

⑤。

答案　

（1）Fe　Fe2O3　Fe3O4　Cu　H2

（2）Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

解析　推断题的解题思路：

根据物质的物理性质（特别是色、态）和化学性质（相互转化关系、反应条件等），找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。

如本题中结合B、C的颜色及与CuCl2、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。

二、铁的氢氧化物

1．铁的氢氧化物的制备

实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示：

（1）图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成。

反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓。

（2）图乙实验中先观察到有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的方程式是

①Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓（白色）；

②4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。

2．铁的氢氧化物的性质

（1）氢氧化铁和氢氧化亚铁都是不溶性碱，都能与酸反应生成盐和水。

写出它们分别与盐酸反应的离子方程式：

①Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，

②Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O。

（2）不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为

①Fe（OH）3：

2Fe（OH）3

Fe2O3＋3H2O，

②Fe（OH）2：

Fe（OH）2

FeO＋H2O。

特别提示

铁的氢氧化物的制取方法是相应盐和碱反应。

制取氢氧化亚铁时，常得到红褐色沉淀是因为Fe（OH）2极易被空气中的O2氧化成Fe（OH）3。

所以为了防止NaOH溶液加入时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入到FeSO4液面以下，再挤出NaOH溶液。

例2　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Fe（OH）2沉淀。

（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，除加硫酸防止生成Fe（OH）2外，还需加入。

（2）除去蒸馏水中溶解的O2，常采用的方法。

（3）生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面以下，再挤出NaOH溶液。

这样操作的理由是。

答案　

（1）铁屑　

（2）煮沸　（3）避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2转化成Fe（OH）3沉淀

三、铁盐与亚铁盐

1．Fe2＋、Fe3＋的检验方法

（1）观察法：

浅绿色溶液中含有Fe2＋；

棕黄色溶液中含有Fe3＋。

（2）加碱法：

若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为Fe2＋；

若直接产生红褐色沉淀的为Fe3＋。

（3）加KSCN：

无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋；

若溶液直接变红色的为Fe3＋。

2．Fe2＋与Fe3＋的转化

如下图所示

（1）在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液不变色，再加入氯水后，溶液变成红色。

（2）上述实验中有关反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

（3）由上述实验可知：

Fe3＋遇到较强的还原剂，会被还原成Fe2＋；

Fe2＋在较强氧化剂的作用下，会被氧化成Fe3＋。

（1）Fe只具有还原性。

可被弱氧化剂（H＋、S、Fe3＋等）氧化成Fe2＋，被强氧化剂（Cl2等）氧化成Fe3＋。

（2）Fe2＋既有氧化性又有还原性。

可被强氧化剂[Cl2、KMnO4（H＋）等]氧化为Fe3＋；

可被还原剂（Al、Zn、CO、C等）还原为Fe。

（3）Fe3＋只具有氧化性，可被弱还原剂（Fe、Cu等）还原为Fe2＋，被强还原剂（Al、Zn、CO等）还原为Fe。

例3　已知有以下物质的相互转化：

（1）B的化学式为；

D的化学式为。

（2）写出由E转变成F的化学方程式：

。

（3）常用（填试剂名称）检验G中的阳离子，其现象为。

（4）向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为。

答案　

（1）FeCl2　KCl　

（2）4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3　（3）KSCN溶液　棕黄色溶液变为红色溶液　（4）2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

四、铜盐

硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐可溶于水；

铜绿的主要成分是Cu2（OH）2CO3，难溶于水。

2．化学性质

（1）铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。

（2）铜盐属于重金属盐，有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。

3．铜及其化合物的颜色

①Cu：

紫红色　　　　　　　②CuO：

黑色

③Cu（OH）2：

蓝色④CuSO4：

白色

⑤CuSO4·

5H2O：

蓝色⑥CuCl2：

棕黄色

例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

答案　D

解析　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。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×

”）

（1）赤铁矿的主要成分与铁锈的主要成分相同（　　）

（2）Fe3O4可由单质直接化合而得到（　　）

（3）FeCl2、FeCl3、Fe（OH）3都可通过化合反应生成（　　）

（4）Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋四种离子中氧化能力最强的是Fe3＋（　　）

（5）在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的铁粉（　　）

（6）某溶液中滴加氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋（　　）

答案　

（1）√　

（2）√　（3）√　（4）√　（5）√　（6）×

2．下列说法正确的是（　　）

A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe（OH）3

C．铁锈的主要成分是Fe2O3

D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物

答案　C

解析　赤铁矿、铁锈的主要成分均是Fe2O3，A错误，C正确；

Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，B错误；

Fe3O4为化合物，不是混合物，D错误。

3．下列说法不正确的是（　　）

A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水

B．Fe（OH）2在空气中易变质，生成红褐色Fe（OH）3

C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4

D．氢氧化亚铁为白色絮状沉淀

答案　A

解析　FeO是一种黑色粉末，Fe2O3是一种红棕色粉末，Fe3O4是一种磁性的黑色晶体。

4．向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（　　）

A．加入KSCN溶液一定不变红色

B．溶液中一定含Fe2＋

C．溶液中一定含Cu2＋

D．剩余固体中一定含Cu

解析　溶液中Fe3＋、Cu2＋均具有氧化性，且氧化性：

Fe3＋>

Cu2＋，若加入的铁粉是少量的，Fe3＋有剩余，加入KSCN溶液仍会变红，但若Fe3＋有剩余，则不会有Cu置换出来，即没有固体存在。

铁粉无论与Fe3＋还是与Cu2＋反应，均生成Fe2＋，若铁粉是过量的，则Cu会被完全置换出来，溶液中无Cu2＋。

5．化合物A、B组成元素相同，且B为白色。

C是一种与B含有相同价态该金属元素的硫酸盐，向C中加入适量的NaOH溶液，可观察到生成的沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀A，加热A可得红棕色粉末D。

回答下列问题：

（1）写出各物质的化学式：

A、B、C、D。

（2）写出B转化为A的化学方程式：

写出A受热分解的化学方程式：

答案　

（1）Fe（OH）3　Fe（OH）2　FeSO4　Fe2O3

（2）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3　2Fe（OH）3

Fe2O3＋3H2O

解析　解答本题的关键是抓住C与NaOH溶液反应的特征现象，确定A是Fe（OH）3，C是FeSO4，B为Fe（OH）2，D为Fe2O3。

[对点训练]

题组一　铁的氧化物

1．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。

同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是（　　）

A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等

B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料

C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu

D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3

解析　黏土中含有铁元素，在烧制砖瓦时，与O2反应，生成氧化物，铁元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，故D项正确。

2．某物质由铁和氧两种元素组成，实验测得铁元素与氧元素的质量比为21∶8，关于该物质的下列说法中不正确的是（　　）

A．铁元素与氧元素物质的量比为3∶4

B．该物质可能为四氧化三铁

C．该物质一定为四氧化三铁

D．该物质可能为混合物

解析　由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3∶4，该物质可能为Fe3O4；

若FeO与Fe2O3混合物的物质的量比为1∶1时，混合物中铁元素与氧元素的物质的量比也为3∶4，该物质可能为混合物。

3．下列关于氧化铁和氧化亚铁的叙述中不正确的是（　　）

A．都是碱性氧化物B．都能与酸反应生成盐和水

C．都能与水反应生成氢氧化物D．都能被一氧化碳还原为铁

解析　氧化铁和氧化亚铁都是不溶于水的碱性氧化物，都不能与水反应生成氢氧化物，都能与酸反应生成相应的盐和水，都具有氧化性，能被氢气、一氧化碳、金属铝等还原剂还原为铁单质。

题组二　铁的氢氧化物

4．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。

关于该反应的下列叙述中不正确的是（　　）

A．生成物为氢氧化铁B．该反应是化合反应

C．该反应是氧化还原反应D．氢氧化亚铁作氧化剂

解析　氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。

5．实验室制取氢氧化铁的一组试剂是（　　）

A．氯化铁溶液和烧碱溶液

B．氧化铁和烧碱溶液

C．氧化铁和水

D．铁和水蒸气

解析　实验室常用可溶性铁盐溶液（如氯化铁溶液）与碱溶液（如烧碱溶液）反应来制取氢氧化铁沉淀。

6．下列各图示中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的是（　　）

A．①②B．①③　C．②③D．①②③

答案　B

解析　因为Fe（OH）2在空气中易被氧化成Fe（OH）3，故要长时间观察到Fe（OH）2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。

装置①是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe（OH）2处在氢气的保护中，③中液面上加苯阻止了空气进入；

②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。

题组三　铁盐和亚铁盐

7．刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。

根据该反应判断下列说法不正确的是（　　）

A．铜是还原剂B．Fe3＋具有氧化性

C．该反应是置换反应D．该反应属于离子反应

解析　该反应中铜元素化合价升高，被氧化，为还原剂；

铁元素化合价降低，被还原，Fe3＋为氧化剂；

生成物中没有单质，不是置换反应；

但该反应为离子反应。

8．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。

当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是（　　）

A．该溶液中一定含有SCN－B．氧化性：

Cl2

C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质D．Fe2＋被氧化为Fe3＋

解析　溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：

Fe3＋<

Cl2；

能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－；

因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质。

9．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。

甲组：

检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；

乙组：

检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。

下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（　　）

试剂

选项　　

甲组

乙组

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

解析　甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰。

所选试剂具备下列条件：

一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；

二是与Fe3＋不反应。

溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：

5Fe2＋＋MnO

＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液的紫色变浅。

乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。

10．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

解析　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中电荷不守恒，应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

11．为了防止枪支生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层——“发蓝”。

化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。

下列叙述不正确的是（　　）

A．枪支“发蓝”实质上是使铁表面钝化

B．上述反应中，铁被氧化

C．NO

的氧化性大于FeO

的氧化性

D．反应中转移电子2mol，生成还原产物8.5g

解析　枪支“发蓝”的过程是使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层，即铁表面钝化，A正确；

该反应中铁被氧化成Na2FeO2，NaNO2被还原成NH3，氧化剂是NaNO2，氧化产物是Na2FeO2，NO

的氧化性，B、C正确；

反应中转移电子2mol，生成还原产物NH3的质量约为5.7g，D错误。

题组四　铜及其化合物

12．已知反应4CuO

2Cu2O＋O2↑，关于该反应的叙述不正确的是（　　）

A．固体的颜色由黑色变为红色

B．铜元素被还原，氧元素部分被氧化

C．16g氧化铜分解时转移电子0.2mol

D．可说明热稳定性：

氧化铜>

氧化亚铜

解析　在高温下，氧化铜不稳定，可分解生成稳定的氧化亚铜和氧气，说明氧化亚铜的热稳定性比氧化铜强，铜元素化合价降低被还原，氧元素部分化合价升高被氧化。

13．（2017·

北大附中检测）下列有关金属元素的说法正确的是（　　）

A．铁红、铜绿都是铁、铜在空气中锈蚀生成的氧化物

B．硫酸铜可以用来配制农药

C．铜是重金属，使用铜器皿会使人体内蛋白质变性，从而引发中毒

D．铁盐的净水原理是铁盐能跟水中的悬浮物发生化学反应生成沉淀

解析　铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3，A项错误；

使用铜器皿不会中毒，C项错误；

铁盐的净水原理：

铁盐在水中形成胶体，吸附水中的悬浮杂质，D项错误。

[综合强化]

14．某学生小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。

（1）请写出Fe2O3与①反应的离子方程式：

（2）物质②为。

（3）请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式：

（4）向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe（OH）3浊液，该过程的现象为，此过程中发生的氧化还原反应为（用化学方程式表达）。

（5）将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③，它与FeCl3溶液、Fe（OH）3浊液的本质区别是。

答案　

（1）Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

（2）NaOH溶液（其他合理答案也可）

（3）Fe＋2FeCl3===3FeCl2

（4）生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色　4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

（5）Fe（OH）3胶体　分散质粒子大小不同

解析　

（1）Fe2O3为碱性氧化物，能够与盐酸反应生成FeCl3和H2O。

（2）FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe（OH）3，物质②可以是NaOH、NH3·

H2O等。

（3）Fe3＋具有氧化性，能够氧化Fe：

Fe＋2FeCl3===3FeCl2。

（4）Fe（OH）2是白色沉淀，能迅速被氧气氧化，会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生的氧化还原反应为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。

（5）将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，继续煮沸至呈红褐色，得到的是Fe（OH）3胶体。

15．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。

印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成。

如下是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液所采用的工艺流程图：

请回答下列问题。

（1）实验室中，检验溶液中存在Fe3＋的试剂是，证明Fe3＋存在的现象是。

（2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：

（3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：

①，②，④。

（4）含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为。

答案　

（1）KSCN溶液　溶液变成红色

（2）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

（3）Fe　FeCl2　HCl

（4）2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

解析　废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向废液中加入过量Fe，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，然后过滤，滤液中含有FeCl2，滤渣中含有Cu、Fe，向滤渣中加入过量盐酸，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液中含有FeCl2，向FeCl2滤液中通入过量Cl2，发生的离子反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，从而得到FeCl3溶液。

（1）Fe3＋和KSCN溶液混合生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色，可以用KSCN溶液检验Fe3＋。

（2）氯化铁具有氧化性，能氧化Cu生成铜离子，自身被还原生成氯化亚铁，离子反应方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

（3）通过以上分析知，①②④分别是Fe、FeCl2、HCl。

（4）FeCl2与Cl2发生氧化还原反应生成FeCl3，化学方程式为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。