1、1专题 3.15 铁、铜方面试题的解题方法与技巧铁及其化合物因为性质的复杂多变而成为高考命题的热点。题型以笔答题为主，在选择题中也有涉及，试题以化工生产为背景，以丰富的流程分析和物质转化为特征，考查学生分析问题和解决问题的能力。铜及其化合物的知识以及金属材料的应用，在新课标高考中的地位在逐步得到加强，属于 新出现的高考热点。预计 2019 年仍以实际情景为依托，以元素化合物知识为载体，融元素化合物、化学基本理论、化学实验、化学计算、图像分析等知识于一体，既考查考生对知识的整合能力，又考查新课标的三种能力，并提高从化学视角分析和解决实际问题的能力。题型有选择题和填空题；以选择题形式考查 Fe、C
2、u 单质及其化合物的性质和应用，在卷中与化学反应原理结合考查综合推断，实验探究和无机化工流程图，以填空题形式考查。一、铁及其化合物1、氧化物氧化物 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水铁的化合价 2 3 3、2稳定性 不稳定 稳定 稳定与 H 反应 FeO2H Fe 2 H2OFe2O36H 2Fe 3 3H2OFe3O48H Fe 2 2Fe 3 4H2O2、氢氧化物2Fe(OH)2 Fe(OH)3色态 白色固体 红褐色固体与盐酸反应 Fe(OH)22H =Fe2 2H 2O
3、Fe(OH)33H =Fe3 3H 2O受热分解 2Fe(OH)3 Fe2O33H 2O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，反应的化学方程式为 4Fe(OH)2O 22H 2O4Fe(OH) 3。注意：Fe(OH)3作为一种碱能与酸反应生成盐和水，但 Fe3 有较强的氧化性，若酸为还原性酸(如 H2S、HI)则再发生氧化还原反应，故与 HCl 反应只是中和反应，而与 HI 反应的化学方程式如下：2Fe(OH)36HI2FeI 2I 26H 2O。 除杂方法(括号内为杂质)：Fe 2 (Fe3 )：加过
4、量铁粉过滤；FeCl 3(FeCl2)：加氯水或H2O2；FeCl 2(CuCl2)：加过量铁粉过滤；Fe(Al)、Fe 2O3(Al2O3、SiO 2)：加过量强碱溶液过滤；（2）盐溶液的保存：亚铁盐、铁盐的存放方法：亚铁盐溶液加入少量铁屑以防止 Fe2 被氧化。铁盐溶液加入少量相应的酸溶液以防止 Fe3 水解（3）物质制备：制备无水氯化铁：在 HCl 气流中加热浓缩氯化铁溶液；制备氢氧化铁胶体：向沸水中加入饱和氯化铁溶液并煮沸至变为红褐色为止。4、Fe 2 和 Fe3 检验：（1）直接观察颜色：Fe 2 溶液呈浅绿色，Fe 3 溶液呈棕黄色。 （2）利用显色反应(形成络离子)（3）利用 F
5、e(OH)3沉淀的颜色：（4）利用 Fe3 的氧化性3（5）利用 Fe2 的还原性5、分析铁与稀 HNO3反应的关键：一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：HNO 3过量：Fe4HNO 3 Fe(NO3)3NO2H 2O，Fe 过量时：Fe2Fe(NO 3)3 3Fe(NO3)2，两者相加得总方程式：3Fe8HNO 3 3Fe(NO3)22NO4H 2O，可以用数轴表示：。6、离子 守恒法在解有关离子反应计算题时的应用技巧：在离子反应中，元素的种类不变，同种元素对应离子反应前后的物质的量守恒；在复杂离子反应或多步离子反应中，运用离子守恒的思路，选取具有守恒特征
6、的某一离子，找出其在始态和终态物质中的等量关系，即可迅速求解。二、铜及其化合物1、铜：（1）物理性质：铜是紫红色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。（2）化学性质：与非金属反应：例如 2CuO 2 2CuO、2CuS Cu2S、CuCl 2 CuCl2。氧化性酸的反应：例如 Cu2H 2SO4(浓) CuSO42H 2OSO 2、Cu4HNO 3(浓)Cu(NO 3)22H 2O2NO 2、3Cu8HNO 3(稀)3Cu(NO 3)24H 2O2NO。与盐溶液的反应：2FeCl 3CuCuCl 22FeCl 2、Cu2AgNO 3Cu(NO 3)22Ag。在空气中生成铜绿：2CuCO 2O
7、 2H 2OCu 2(OH)2CO3。42、氧化铜：（1）物理性质：黑色粉末状固体，不溶于水。（2）化学性质： 【详解】C. 由上述分析可以知道，第组实验剩余金属为 Fe 和 Cu，参加反应金属为 1.68g，其物质的量为0.03mol，由 Fe+2Fe3+=3Fe2+，可以知道溶液中 n（Fe 2+）=0.09mol，故 c（Fe 2+）= =1.8mol/L，故 C 错误；D. 第组实验中溶解金属为：3.6g-1.92g=1.68g，混合物中 Fe 恰好完全反应、Cu 不反应，剩余1.92g 为 Cu，合金中 Fe 与 Cu 的质量之比为：1.68g：1.92g=7：8，则二者的物质的量之
8、比为： ：=1:1，故 D 正确；本题答案为 C。【例 3】周辉清波杂志卷十二：信州铅山，胆水自山下注，势若瀑布，用以浸铜，铸冶是赖。虽干溢系夫旱涝，大抵盛于春夏，微于秋冬。古传一人至水滨，遗匙钥，翌旦得之，已成铜矣。这里的胆水是指胆矾水，下列有关判断不正确的是A胆矾也叫蓝矾，化学式为 CuSO4.5H2OB硫酸铜是电解质，在水溶液中电离出 Cu2+和 SO42-C “遗匙钥已成铜矣”所涉及反应的离子方程式为 Fe+ Cu2+= Fe2+ CuD向 CuSO4溶液中滴加相同浓度的 Ba(OH)2溶液过程中，溶液导电性不变【答案】D5【解析】【详解】1下列叙述错误的是A用过滤法无法除去 Fe(O
9、H)3胶体中的 FeCl3BFeCl 3、Na 2O2、Cu 2S 均可由相应单质直接化合生成C从分类的角度看，混合物、分散系、胶体的从属关系如图所示：D硫酸厂附近的雨水样品在空气中放置 2 小时后，测得 pH 变小，因为样品吸收了空气中的 CO2【答案】D【解析】【分析】根据胶体的性质与分类、酸雨的性质分析。 5下列应用不涉及氧化还原反应的是( )A铝热法冶炼难熔金属BFeCl 3溶液可用于铜质印刷线路板制作CNa 2O2用作呼吸面具的供氧剂D实验室用 NH4Cl 和 Ca(OH)2制备 NH36【答案】D【解析】【详解】6下列说法正确的是（ ）AMg 和 Al 都可以用电解法冶炼得到BNa
10、 2O 和 Na2O2与 CO2反应产物相同CMgO 和 Al2O3均只能与酸反应，不能与碱反应D根据丁达尔现象可以将分散系分为溶液、胶体和浊液【答案】A【解析】【详解】A.常见金属的冶炼方法为电解法、热还原法、热分解法等，其中钠镁铝都为活泼金属，用电解法，故正确；B.过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，二者产物不同，故错误；C.氧化铝能和酸反应也能和强碱反应，故错误；D.根据分散质粒子直径大小将分散系分为溶液、胶体和浊液，故错误。故选 A。7下列除去杂质的方法不正确的是A镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B用过量氨水除去 Fe3
11、 溶液中的少量 Al3C用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水D铜中混有铁粉：加过量硫酸铜溶液后过滤【答案】B【解析】7【详解】8化学与生活密切相关，下列有关物质与用途的因果关系错误的是AFe(OH) 3胶体具有较强的吸附性，所以可用于制备红色颜料铁红BNaClO 溶液具有强氧化性，所以可用于生活环境的消毒CNH 4Cl 溶液呈酸性，所以可用于除去钢板上的铁锈DKMnO 4溶液可以氧化乙烯，所以可用浸泡过 KMnO4溶液的硅藻土作水果保鲜剂【答案】A【解析】【详解】A.Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性，可用 Fe(OH)3胶体净水，而利用 Fe(OH)3分解生成 Fe2O3，制备
12、红色颜料铁红，故 A 错误；B.NaClO 中 Cl 元素化合价为+1 价,具有强氧化性，所以 NaClO 溶液具有强氧化性，所以可用于生活环境的消毒，故 B 正确； 【详解】（4）将 Cl2和 SO2等体积混合后，二者发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，所以通过品红溶液中，观察到的现象是品红溶液不褪色，涉及的离子方程式为：SO 2Cl 22H 2O=4H 2Cl SO 42 ，工业上获得 B 的重要途径是电解饱和食盐水，反应方程式为：2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2，故答案为：8品红溶液不褪色，SO 2Cl 22H 2O=4H 2Cl SO 42 ，2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2。
