考点11 铁、铜及其化合物-2023年江苏省普通高中化学学业水平合格性考试必备考点归纳与测试(原卷版)
考点 11 铁、铜及其化合物
【学业要求】
1.了解铁、铜及其重要化合物的主要用途。2.了解铁、铜及其重要化合物的主要物理性质。3.了解铁、铜
分别与氧气、水、酸等物质的反应。4.了解氧化铁、氧化铜分别与酸等物质的反应。 5.了解 Fe3+的氧化性,
认识 Fe3+和Fe2+之间的相互转化关系。
一、金属铁的性质
1.铁元素的存在
铁在自然界中可以以单质形态(主要存在于陨石中)存在,但主要以+2价和+3价化合物的形态存在,地壳
中含量居第四位,仅次于氧、硅和铝。
(1)铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显+3价:
2Fe+3Cl2=====2FeCl3;
Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;
2Fe+6H2SO4(浓)=====Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。
(2)铁与 H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化剂反应可显+2价:
Fe+2H+===Fe2++H2↑;Fe+Cu2+===Cu+Fe2+;Fe+2Fe3+===3Fe2+。
(3)钝化不是不反应而是生成一种致密的氧化物薄膜。
2.Fe2+、Fe3+的检验
Fe2+Fe3+
溶液的颜色 浅绿色 棕黄色
滴加 KSCN 溶液 无明显现象 溶液变血红色
反应原理 不反应 Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
结论 利用含有 Fe3+的盐溶液遇到 KSCN 溶液变成血红色,检验 Fe3+的存在
3.Fe2+、Fe3+相互转化的实验探究
实验操作
实验现象 先滴加 KSCN 溶液,溶液变血红
色再加适量铁粉后,血红色褪去
先滴加 KSCN 溶液后没有变化,再
滴加新制氯水,溶液变成血红色
离子方程式 2Fe3++Fe===3Fe2+2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、Fe3+
+3SCN-===Fe(SCN)3
实验结论 Fe3+Fe2+
二、铁的重要化合物及其转化
1.铁的重要氧化物——Fe2O3
(1)俗名:铁红。
(2)用途:可作油漆的颜料。
2.Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较
化学式 Fe(OH)2Fe(OH)3
物质类别 二元弱碱 三元弱碱
颜色状态 白色固体 红褐色固体
溶解性 不溶于水 不溶于水
与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2+2H+=== Fe 2
+
+ 2H 2O Fe(OH)3+ 3H +
===Fe3++3H2O
稳定性 Fe(OH)2=====FeO+H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3===== Fe2O3+ 3H 2O
三、金属铜及其化合物的性质
1.铜的性质
铜是红色金属,有良好的导电性和导热性,在电气和电子工业中应用广泛。
(1)与非金属单质(如Cl2)反应:Cu+Cl2=====CuCl2
(2)与浓硫酸反应: Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)与稀硝酸反应:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(4)与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(5)与FeCl3溶液反应:Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+
(6)与AgNO3溶液反应:Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+
2.氧化铜
(1)物理性质:黑色固体,难溶于水。
(2)化学性质:
①与酸反应的离子方程式:CuO+2H+===Cu2++H2O
②与 H2反应:CuO+H2=====Cu+H2O
3.氢氧化铜
(1)物理性质:蓝色固体,不溶于水。
(2)化学性质
①与硫酸反应:Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2O。
②不稳定易分解:Cu(OH)2=====CuO+H2O。
【真题演练】
例1.(2021·江苏合格考真题)对印刷电路板制作过程中(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)产生废液 X进行回收处理,
流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 1molFeCl3与Cu 完全反应,转移电子数约为 6.02×1023
B. 若废液 X中滴加 KSCN 溶液变红,则 X中=
C. 若向溶液 A中、溶液 B中分别加入少量铁粉,铁粉均有减少
D. 实验室中进行操作①②时,需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
例2.(2020·江苏合格考真题)下列实验方案能达到目的的是( )
A. 用排水集气法收集HCl 气体 B. 用燃烧的木条检验 N2和CO2
C. 用KSCN 溶液检验溶液中的 Fe3+ D. 用丁达尔效应鉴别Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液
例3.(2018·江苏合格考真题)某混合物由Fe、Fe2O3和FeCO3组成。现称取一定质量的该混合物,将其溶于
100 mL 1.25 mol·L-1硫酸中,生成 0.56 L(标准状况)气体,并得到溶液 X,测得溶液 X中c(H+)为0.5 mol·L
-1(溶液体积变化忽略不计)。下列说法正确的是( )
A. 混合物中 Fe2O3的物质的量为 0.025 mol
B. 混合物中 FeCO3的物质的量为 0.03 mol
C. 若溶液 X遇KSCN 溶液显红色,则溶液 X中n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.1 mol
D. 若溶液 X中n(Fe2+)=n(Fe3+),则混合物中 n(Fe)+n(Fe2O3)+n(FeCO3)=0.08 mol
例4.(2017·江苏学测)铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料。一种制取铁黑的实验流程如下图所示:
制取铁黑的反应原理可表示为 Fe(OH)2+2Fe(OH)3――→Fe(OH)2·2Fe(OH)3――→Fe3O4
(1)加入氨水调pH 至7~9时,发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)为了保证铁黑样品的质量,“合成”中需要控制的因素有________________________
_________________________________________________________________(填三个)。
(3)铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据之一。某铁黑样品中混有的杂质为 FeO、Fe2O3中的一种。
根据国标方法,进行的测定实验如下:
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作者:cande
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