《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》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《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（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

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。可被強(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　⑤FeCl2?、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。