1、19 铁、铜及其化合物本部分内容主要考查铁及其化合物的性质，Fe 2+和Fe 3+的性质、转化关系及检验，根据Fe(OH) 3的焰色进行推断，Fe(OH) 2的制备，同时铁三角之间的相互转化也是考查的重点，常涉及到氧化还原反应方面的知识。1【2018新课标1卷】 NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）A16.25g FeCl 3水解形成的Fe(OH) 3胶体粒子数为0.1 NAB22.4L（标准状况）氨气含有的质子数为18 NAC92.0g甘油（丙三醇）中含有羟基数为1.0 NAD1.0mol CH 4与Cl 2在光照下反应生成的CH 3Cl分子数为1.0 NA2【2018新课标2卷
2、】 NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）A常温常压下，124g P 4中所含PP键数目为4 NAB100mL 1molL -1 FeCl3溶液中所含Fe 3+的数目为0.1 NAC标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2 NAD密闭容器中，2mol SO 2和1mol O 2催化反应后分子总数为2 NA3【2018江苏卷】下列有关物质性质的叙述一定不正确的是（ ）A向FeCl 2溶液中滴加NH 4SCN溶液，溶液显红色BKAl(SO 4)212H2O溶于水可形成Al(OH) 3胶体CNH 4Cl与Ca(OH) 2混合加热可生成NH 3DCu与FeCl 3溶液反应可
3、生成CuCl 24.【2018江苏卷】下列指定反应的离子方程式正确的是（ ）A饱和Na 2CO3溶液与CaSO 4固体反应：CO +CaSO4 CaCO3+SO23 24B酸化NaIO 3和NaI的混合溶液：I +IO +6H+=I2+3H2O 3CKClO碱性溶液与Fe(OH) 3反应：3ClO +2Fe(OH)3=2FeO +3Cl+4H+H2O24D电解饱和食盐水：2Cl +2H+ Cl2+H 2= = = = =通 电 5【2018天津卷】由下列实验及现象推出的相应结论正确的是（ ）实验 现象 结论A某溶液中滴加K 3Fe(CN)6溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有Fe 2+，无Fe 3+
4、2B向C 6H5ONa溶液中通入CO 2 溶液变浑浊 酸性：H 2CO3C6H5OHC向含有ZnS和Na 2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀 Ksp(CuS)Ksp(ZnS)D某溶液中加入Ba(NO3)2溶液再加足量盐酸产生白色沉淀仍有白色沉淀原溶液中有SO 2431【2018哈尔滨三中一模】下列说法中，正确的是（ ）A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属B金、银、铜是应用最广泛的金属材料C钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔D铜是导电性、导热性最好的有色金属2【2018抚顺市二中二模】下列反应中，反应后固体物质增重的是（ ）A氢气通过灼热的CuO粉末B二氧化碳通过Na 2O2
5、粉末C铝与Fe 2O3发生铝热反应 D将锌粒投入Cu(NO 3)2溶液3【2018辽宁八校联考】下列指定反应的离子方程式正确的是（ ）ACu溶于稀HNO 3：Cu2H +NO =Cu2+NO 2H 2O 3B(NH 4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH) 2：Fe 2+2OH =Fe(OH)2C用CH 3COOH溶解CaCO 3：CaCO 32H +=Ca2+H 2OCO 2D向NaAlO 2溶液中通入过量CO 2制Al(OH) 3：CO 2AlO 2H 2O=Al(OH)3HCO 2 34【2018天津七中一模】下列有关Fe 2(SO4)3溶液的叙述正确的是（ ）A该
6、溶液中，K +、Fe 2+、C 6H5OH、Br 可以大量共存B和KI溶液反应的离子方程式：Fe 3+2I =Fe2+I 2C和Ba(OH) 2溶液反应的离子方程式：Fe 3+SO Ba 2+3OH =Fe(OH)3BaSO 424D1L 0.1molL 1 该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2g Fe5【2018厦门八校联考】已知酸性条件下有如下反应：2Cu +=Cu2+Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu 2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：加入试剂 稀硫酸 浓硫酸、加热 稀硝酸 弄硝
7、酸实验现象有红色固体剩余、溶液变为蓝色产生无色气体 产生无色气体、溶液变为蓝色产生红棕色气体、溶液变为蓝色由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物（ ）A是CuB是Cu 2OC一定有Cu，一定有Cu 2OD一定有Cu 2O，可能有Cu46【2018福州一中二模】球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：下列说法不正确的是（ ）A固体2是氧化铁BX的化学式可以表示为Fe 3C2C溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0g固体DX与足量的热浓硝酸反应有NO 2和CO 2生成7【2018福州八校联考】向10.4g Fe 3O4、Fe 2O3、Cu的混合物中加入1molL -
8、1的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe 3+，若用过量的H 2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为（ ）A1.12g B3.24g C2.24g D6.42g8【2018武汉三中二模】向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是（ ）A OA段产生的是NO， AB段的反应为Fe2Fe 3+=3Fe2+， BC段产生H 2B A点溶液中的溶质为Fe(NO 3)3和H 2SO4C原混合酸中NO 物质的量为0.2mol 3D原混合酸中H 2SO4的物质的量浓度为2molL
9、19【2018湖北重点中学新起点考试】工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如图所示:（1）金属M为 。（2）加入H 2O2的作用是(用离子方程式表示) ，加入氨水的作用是 5。（3）CoC 2O42H2O高温焙烧的化学方程式为 。（4）已知Li 2CO3微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度的关系如表所示。温度/ 10 30 60 90浓度/(molL -1) 0.21 0.17 0.14 0.10操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其目的是 。10【2018哈尔滨八校联考】铁及其化合物有丰富多彩的化学性质。回答下列问题：（1）铁元素在周
10、期表中的位置为第_周期第_族。（2）FeCl 3溶液可用于吸收尾气中的SO 2，写出该反应的离子方程式：_。（3）某化学兴趣小组同学用如图装置，充分加热硫酸亚铁晶体(FeSO 4xH2O)至完全分解。装置A中需持续通入N 2，其目的是_。充分反应一段时间后，小组同学观察到实验现象为：装置A中残留有红棕色固体，装置B中固体变蓝，C中溶液褪色，请写出FeSO 4分解的化学方程式：_。装置D中干燥管的作用为_。小组同学利用数字化实验仪器测定了不同温度时FeSO 4xH2O分解的质量变化情况，得到如图关系：实验结束后，装置B质量增加12.6g，结合上图数据，确定FeSO 4xH2O中的 x_。6一、考
11、点透视1.【答案】B【解析】A. 胶体是大分子的集合体；16.25g氯化铁的物质的量是16.25g162.5gmol 1 0.1mol，由于氢氧化铁胶体是分子的集合体，因此水解生成的Fe(OH) 3胶体粒子数小于0.1 NA，A错误；B. 根据氩气的组成解答：标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol，氩气是一个Ar原子组成的单质，其中含有的质子数是18 NA，B正确；C. 根据丙三醇的结构分析；1分子丙三醇含有3个羟基，92.0g丙三醇的物质的量是1mol，其中含有羟基数是3 NA，C错误；D. 根据甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的特点分析。甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代
12、烃不止一种，因此生成的CH 3Cl分子数小于1.0 NA，D错误。答案选B。2.【答案】C【解析】A. 根据白磷是正四面体结构分析；常温常压下，124g P4的物质的量是1mol，由于白磷是正四面体结构，含有6个PP键，因此其中所含PP键数目为6 NA，A错误；B. 根据铁离子水解分析；铁离子在溶液中水解，所以100mL 1molL1FeCl3溶液中所含Fe 3+的数目小于0.1 NA，B错误； C. 根据甲烷和乙烯均含有4个氢原子分析；甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol，其中含氢原子数目为2 NA，C正确；D. 根据反应是可逆反应判
13、断；反应2SO 2+O22SO3是可逆反应，因此密闭容器中，2mol SO2和1mol O2催化反应后分子总数大于2 NA，D错误。答案选C。3.【答案】A【解析】A项，FeCl 2溶液中含Fe 2+，NH 4SCN用于检验Fe 3+，向FeCl 2溶液中滴加NH 4SCN溶液，溶液不会显红色，A项错误；B项，KAl(SO 4)212H2O溶于水电离出的Al 3+水解形成Al(OH) 3胶体，离子方程式为Al 3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H +，B项正确；C项，实验室可用NH 4Cl和Ca(OH) 2混合共热制NH 3，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2N
14、H3+2H 2O，C项正确；D项，Cu与FeCl 3溶液反应生成CuCl 2和FeCl 2，反应的化学= = 方程式为Cu+2FeCl 3=CuCl2+2FeCl2，D项正确；答案选A。4.【答案】A【解析】A项，饱和Na 2CO3溶液与CaSO 4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO 3，反应的离子方程式为CO+CaSO4 CaCO3+SO ， A项正确；B项，电荷不守恒，得失电子不守恒，正确的离子方程式为5I +IO +23 24 3答案与解析76H+=3I2+3H2O，B项错误；C项，在碱性溶液中不可能生成H +，正确的离子方程式为3ClO +2F(OH)3+4OH=3Cl+2FeO
15、+5H2O，C项错误；D项，电解饱和食盐水生成NaOH、H 2和Cl 2，电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl 24+2H2O Cl2+H 2+2OH ，D项错误；答案选A。= = = = =通 电 5.【答案】B【解析】A某溶液中滴加K 3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中有Fe 2+，但是无法证明是否有Fe3+。选项A错误。B向C 6H5ONa溶液中通入CO 2，溶液变浑浊，说明生成了苯酚，根据强酸制弱酸的原则，得到碳酸的酸性强于苯酚。选B正确。C向含有ZnS和Na 2S的悬浊液中滴加CuSO 4溶液，虽然有ZnS不溶物，但是溶液中还有Na 2S，加入硫酸铜溶液以后，Cu 2+一定
16、与溶液中的S 2反应得到黑色的CuS沉淀，不能证明发生了沉淀转化。选项C错误。D向溶液中加入硝酸钡溶液，得到白色沉淀（有很多可能），再加入盐酸时，溶液中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子，溶液具有硝酸的强氧化性。如果上一步得到的是亚硫酸钡沉淀，此步就会被氧化为硫酸钡沉淀，依然不溶，则无法证明原溶液有硫酸根离子。选项D错误。二、考点突破1.【答案】C【解析】人类在生产、生活中最早使用的金属是铜而不是铁；应用最广泛的金属材料是黑色金属材料，即铁、锰、铬以及它们的合金，而不是金、银、铜等有色金属材料；金属钛因性能优良、蕴藏量大，被誉为“21世纪的金属”，应用前景广阔；银的导电性、导热性
17、是金属中最好的，铜的导电性、导热性仅次于银。2.【答案】B【解析】A项，CuO被H 2还原为Cu，固体质量减轻；B项，2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2，Na 2O2变为Na 2CO3，固体质量增加；C项，铝热反应前后固体总质量保持不变；D项，1mol Zn置换出1mol Cu，固体质量减轻，不符合题意。3.【答案】D【解析】Cu与稀HNO 3反应的还原产物为NO，A错误；(NH 4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH反应时还会发生NH 4与OH 间的反应，B错误；CH 3COOH是弱电解质，离子方程式中不能拆成离子形式。4.【答案】D【解析】Fe 3+与苯酚发生反应，A错误；离
18、子方程式中电子得失不守恒，电荷不守恒，B错误；没有遵循物料守恒原则，C错误；1L 0.1molL1 的Fe 2(SO4)3溶液中含Fe 3+为0.2mol，足量的Zn可将0.2mol Fe3+还原得到0.2mol的Fe，即质量为11.2g，D正确。5.【答案】D【解析】浓H 2SO4(加热)、硝酸均能氧化Cu或Cu 2O；而稀H 2SO4与Cu不反应，与Cu 2O反应。86.【答案】B【解析】X在空气中煅烧转化为CO 2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl 3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl 3水解得到Fe(OH) 3，灼烧Fe(OH) 3得到固体Fe 2O3(固体2)，A
19、正确； n(Fe2O3)24.0g160gmol 10.15mol， n(Fe)0.3mol， m(Fe)16.8g， m(C)18.0g16.8g1.2 g， n(C)0.1mol， n(Fe) n(C)31，X的化学式可以表示为Fe 3C，B错误；溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe 2+会被空气氧化为Fe 3+，最后得到的固体也是Fe 2O3，C正确；浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO 2，氮元素被还原为NO 2，D正确。7.【答案】C【解析】Fe 3O4、Fe 2O3和Cu的混合物中加入硫酸溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe 3+，溶液中溶质为CuSO 4、FeSO
20、4，硫酸中H元素与Fe 3O4、Fe 2O3中O元素结合生成水，由水的分子式H 2O可知，故Fe 3O4、Fe 2O3中n(O)=n(H 2SO4)=0.14L1molL1=0.14mol，若用过量的H 2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为氧化物中氧元素质量，所以固体减少的质量为0.14mol16 gmol -1=2.24g；故选C。8.【答案】B【解析】分析图像中各线段所发生的反应： OA段：FeNO 4H +=Fe3+NO2H 2O； AB段：Fe2Fe 3+ 3=3Fe2+； BC段：Fe2H +=Fe2+H 2。由此可知A正确；由 OA段所发生的反应可知硝酸完全转化为NO
21、，溶液中不存在NO ，故 A点溶质应该是Fe 2(SO4)3和H 2SO4，B错误；由 OA段氧化还原反应的得失电子守恒可知， n(NO 3) n(Fe) 0.2mol，C正确；三个阶段共消耗铁为22.4g，即 0.4mol， C点溶质 311.2g56gmol 1 22.4g56gmol 1为FeSO 4，由溶液中的电荷守恒可知 n(SO ) n(Fe2+)0.4mol，由反应前后SO 的量不变可知原混合酸中24 24硫酸的浓度为2molL 1 ，D正确。9.【答案】（1）Cu （2）2Fe 2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 调节溶液的pH使Fe 3+转化为Fe(OH) 3沉淀 （3
22、）4CoC 2O42H2O+3O2 2Co2O3+8H2O+8CO2 = = = = =高 温 （4）减少Li 2CO3的溶解损失【解析】（1）合金废料中只有Cu与盐酸不反应,故金属M为Cu。（2）加入H 2O2的作用是将Fe 2+氧化为Fe 3+，反应的离子方程式为2Fe 2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。根据工艺流程图可知，加入氨水的作用是调节溶液的pH，使Fe 3+转化为Fe(OH) 3沉淀。（3）CoC 2O42H2O在足量空气中高温焙烧生成Co 2O3、CO 2、H 2O，反应的化学方程式为4CoC 2O42H2O+3O2 2Co2O3+8H2O+8CO2。（4）Li 2CO
23、3微溶于水，且由题表中数据可知，= = = = =高 温 随温度升高，饱和溶液中Li 2CO3的浓度减小，故操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤的目的是减少Li 2CO3的溶解损失。910.【答案】（1）四 （2）2Fe 3+SO 22H 2O=2Fe2+SO 4H +24（3）持续充入氮气，可排出装置中的空气，并将晶体分解的气体产物全部从A中排出 2FeSO 4Fe2O3SO 2SO 3 防止氢氧化钠溶液倒吸 7= = = = =高 温 【解析】（1）铁的原子序数是26，位于元素周期表中第四周期第族。（2）SO 2通入FeCl 3溶液中，Fe 3+被还原为Fe 2+，SO 2被氧化为SO ，根据
24、得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出离子方程式：2Fe 3+SO 2224H2O=2Fe2+SO 4H +。（ 3）装置A中需持续通入氮气的作用主要是排出装置中的空气及将装置A中生成24的气体全部排出。装置A中残留有红棕色固体，说明产物中有Fe 2O3，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明还有SO 2气体生成，根据氧化还原反应的规律可写出发生反应的化学方程式为2FeSO 4 Fe2O3= = = = =高 温 SO 2SO 3。根据图像可知，最终生成的氧化铁质量是8g，装置B增重12.6g，说明生成水的质量为12.6g。根据化学式FeSO 4xH2O，可知Fe原子和H 2O的个数比为1 x，则 1 x，解28g160gmol 1 12.6g18gmol 1得 x7。
