第2单元铁、铜的获取和应用Word版含答案.pdf

第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案1 / 17 第二单元铁、铜的获取及应用浙江考试标准知识条目必考要求加试要求(1)自然界铁、铜的存在形式，铁、铜的物理性质a a (2)工业炼铁的反应原理b b (3)铁、铜的化学性质 (跟某些非金属、酸、盐的反应 ) b b (4)Fe2、Fe3的性质及转化c c (5)检验 Fe2、Fe3的常用方法c (6)不锈钢的主要组成元素及其用途a 考点 1| 铁及其化合物的性质与应用基础知识自查 1铁的位置与结构、物理性质2铁的化学性质铁的性质活泼，有较强的还原性1)与非金属单质的反应与 O2的反应常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3点燃： 3Fe2O2=点燃Fe3O4第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案2 / 17 与 Cl2的反应： 2Fe3Cl2=点燃2FeCl3与 S 的反应： FeS=FeS2)与水的反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe4H2O(g)=高温Fe3O44H23)与酸的反应(4)与某些盐溶液的反应与 CuSO4溶液反应的离子方程式： FeCu2=CuFe2与 FeCl3溶液反应的离子方程式： Fe2Fe3=3Fe2。

3铁的冶炼(1)原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气2)设备：炼铁高炉3)原理：铁的冶炼过程中的主要反应(写化学方程式 ) 还原剂的生成： CO2=点燃CO2、CCO2=高温2CO；铁矿石的还原： Fe2O33CO=高温2Fe3CO2；第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案3 / 17 炉渣的形成： CaCO3=高温CaOCO2、CaOSiO2=CaSiO34铁的三种氧化物的主要性质氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态2 3 2、3 (1)与非氧化性酸反应FeO、 Fe2O3分别与盐酸反应的离子方程式为FeO2H=Fe2H2O、 Fe2O36H=2Fe33H2O，故二者均是碱性氧化物2)FeO 不稳定，在空气中受热生成Fe3O4，其方程式为6FeOO2=2Fe3O43)与 Al 发生铝热反应 (以 Fe3O4为例)方程式为3Fe3O48Al=高温9Fe4Al2O35铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体与 H反应Fe(OH)22H=Fe22H2O Fe(OH)33H=Fe33H2O 受热分解2Fe(OH)3=Fe2O33H2O 制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OH=Fe(OH)3第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案4 / 17 二者的关系在空气中， Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3【特别提醒】用 FeSO4和 NaOH 试剂制备 Fe(OH)2沉淀，实验时应注意的操作有：(1)配制 FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH 溶液要加热煮沸除去溶液中的O2。

2)用长滴管吸取 NaOH 溶液插入 FeSO4溶液液面以下挤出NaOH 溶液核心要点提升 1“铁三角 ”及其重要应用(1)“铁三角”的转化关系(2)重要应用判断离子大量共存Fe3与 S2、I、HS、SO23，Fe2与 NO3(H)、ClO、MnO4(H)在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存盐溶液的配制与保存aFe2的盐溶液：加少量铁粉防止Fe2被氧化；加少量相应的酸防止Fe2水解bFe3的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3水解制取 Fe(OH)3胶体Fe33H2O=Fe(OH)3(胶体)3H制备无水 FeCl3FeCl3 6H2O=HCl气流中FeCl36H2O第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案5 / 17 (从 MgCl2 6H2O 中提取 MgCl2，原理相同 ) 相关除杂 (括号内为杂质 ) aFe2(Fe3)：加足量铁粉，充分搅拌，过滤bFeCl3(FeCl2)：加氯水或双氧水cFeCl2(CuCl2)：加过量 Fe粉，充分反应，过滤2成功制备 Fe(OH)2的两个关键(1)溶液中不含 Fe3和 O2等氧化性物质如在配制溶液时，可把蒸馏水加热煮沸，除去溶解在水中的氧气。

2)制备过程中， 保证生成的 Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中 如可在溶液表面加植物油或苯以隔绝氧气，滴加液体时，可将胶头滴管伸入到液面以下防止氧气进入，也可用铁粉和硫酸反应产生的氢气排净装置中的空气易错警示】(1)Fe2具有较强的还原性， Fe3水解能力强， 实际上 pH3.7时，Fe3几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀欲除去某溶液中含有的Fe2杂质时，一般先向溶液中加入氧化剂(如 H2O2)，使 Fe2被氧化为 Fe3，然后加碱或盐调节 pH，使 Fe3转化为 Fe(OH)3沉淀除去2)Fe3既具有较强的氧化性又易水解， 当遇到还原性离子 (如 I、S2、SO23)时，优先考虑氧化还原反应3)Fe2主要表现为还原性， Fe2与 NO3可共存，但有 H存在时不共存典型例题讲解 把 22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和 0.2 mol NO，下列说法正确的是 () A反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和 Fe(NO3)2，其物质的量之比为13 D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和 Fe(NO3)2，其物质的量之比为31 【解析】由于铁的物质的量为22.4 g56 g mol10.4 mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生 Fe2)和 1.2 mol(此时只产生 Fe3)之间，又产生 0.3 mol NO2和 0.2 mol NO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案6 / 17 为 0.3 mol(54)0.2 mol(52)0.9 mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有 Fe(NO3)2，设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得 xy0.4 mol，由得失电子守恒得3x2y0.9 mol，解得 x0.1 mol，y0.3 mol。

答案】C 铁与稀硝酸反应产物的判断(1)当 HNO3过量时：反应原理： Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，铁元素的存在形式为Fe32)当 Fe过量时：反应原理： 3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，铁元素的存在形式为 Fe23)当14n Fen HNO338时：铁元素的存在形式为Fe2和 Fe32016浙江温州 3 月学考模拟 )某固体粉末中可能含有SiO2、Fe2O3、CuO、NaHCO3、K2CO3，某同学设计并完成了如下实验：(所加试剂均过量) 【导学号： 81640055】已知：蘸取少量溶液2 在酒精灯上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色请回答：(1)白色沉淀是 _(填化学式 )2)生成红褐色沉淀的离子方程式为_ 3)根据实验现象，固体粉末中一定含有_ 第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案7 / 17 【解析】(1)结合固体粉末的可能组成，由题图知白色沉淀是CO2与澄清石灰水反应生成的CaCO32)红褐色沉淀显然是Fe(OH)3，反应的离子方程式为Fe33OH=Fe(OH)33)固体粉末中加过量盐酸固体未完全溶解，说明固体中一定含有 SiO2；所得溶液 1 中加 NaOH 溶液有红褐色沉淀生成，说明固体中一定含有 Fe2O3，不含 CuO；固体粉末加过量盐酸有气体生成，说明固体粉末中至少有 NaHCO3和 K2CO3中的一种； 溶液 2 的焰色呈紫色说明一定有K2CO3。

答案】(1)CaCO3(2)Fe33OH=Fe(OH)3(3)SiO2、Fe2O3、K2CO3题组对点训练 1 (2015 浙江 1 月学考 )下列关于铁及其化合物的说法中， 不正确的是 () A金属铁可被磁铁吸引B铁元素有可变化合价C铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2D常温下铁片遇浓硫酸会发生钝化C铁有 2、3 价，在强氧化性的Cl2中燃烧生成 FeCl3 2下列说法正确的是 () A铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化B将试管中铁粉与水蒸气加热，试管中肥皂水冒泡，不能说明铁与水蒸气在加热条件下发生了反应C浓盐酸与铁屑反应的离子方程式：2Fe6H=2Fe33H2D因为 HNO3氧化性比 Fe3强，故 Fe与稀 HNO3反应一定生成 Fe3BA 项，铁表面形成的氧化膜较疏松，不能保护内层金属；C 项，浓盐酸只能把 Fe氧化为 Fe2；D 项，过量 Fe与稀 HNO3反应生成 Fe2 3下列说法正确的是 () A磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O BFeO、Fe2O3均是碱性氧化物，与H2O 反应均生成碱第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案8 / 17 CFe2O3是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料DFeO 与酸反应一定生成亚铁盐CA 项，磁性氧化铁 Fe3O4为氧化物，离子方程式不能拆写， 应用化学式；B 项，FeO、Fe2O3不溶于水，与 H2O 不反应； D 项，FeO 与 HNO3反应生成铁盐。

4(2017 浙江宁波镇海中学单元检测)用已被部分氧化的金属屑A 制备某工业常用盐 C 的步骤如下：将 C 溶于水，向其中滴入NaOH 溶液，出现白色沉淀，后逐渐变为红褐色，下列判断正确的是 () A过滤所得的残渣中一定没有金属A B滤液可能是 CuSO4溶液或 MgSO4溶液C水合盐 B 可能是 FeSO4 7H2O D无水盐 C 可能是 Fe2(SO4)3C根据题中信息，无水盐C 中含有 Fe2但无 Fe3，D 错误； A 是部分氧化的铁屑，则含有Fe2O3和 Fe，但最终无水盐C 中不含 Fe3，说明 Fe 相对于Fe2O3来说是过量的，则过滤的滤渣中含有Fe，A 错误、 B 错误 考点 2| Fe2与 Fe3的检验 (加试要求 ) 基础知识自查 1亚铁盐含有 Fe2的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性1)氧化性： Fe2与 Zn 反应的离子方程式：Fe2Zn=FeZn2；(2)还原性： Fe2与 Cl2反应的离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl2铁盐第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案9 / 17 (1)氧化性含 Fe3的溶液呈棕黄色， Fe3具有较强的氧化性。

aFe3与 Fe、Cu 反应的离子方程式分别为2Fe3Fe=3Fe2，2Fe3Cu=2Fe2Cu2；bFe3与 I反应的离子方程式：2Fe32I=2Fe2I22)特性检验 Fe3含有 Fe3的盐溶液遇到 KSCN 溶液时变成血红色3Fe2和 Fe3的相互转化Fe2Cl2、HNO3Fe、Cu等Fe3核心要点提升 Fe2与 Fe3的鉴别方法第 2 单元铁、铜的获取和应用Word 版含答案10 / 17 含 Fe2、Fe3的混合溶液中 Fe3、Fe2的检验(1)Fe3的检验：混合溶液滴加KSCN溶液溶液变血红色，说明含有Fe3混合溶液淀粉KI- 试纸试纸变蓝色，说明含有Fe3(2)Fe2的检验：混合溶液滴加酸性KMnO4KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2混合溶液滴加溴水溴水褪色，说明含有Fe2典型例题讲解 下列离子的检验方法合理的是() A向某溶液中滴入KSCN 溶液呈血红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN 溶液变血红色，说明原溶液中含有 Fe2C向某溶液中加入NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入 NaOH 溶液得到白色沉淀，又观察到。