(江苏专版)2020版高考化学一轮复习专题二第九讲铁、铜及其化合物讲义(含解析).doc

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资源描述

1、1铁、铜及其化合物江苏考纲要求1理解并能应用常见金属的活动顺序。2了解常见金属铁、铜及其重要化合物的主要性质和重要应用。3认识化学在金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。4了解金属材料在生产和生活中的重要应用。认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。教材基础自热身1铁的单质(1)原子结构铁位于元素周期表中第四周期、第族。(2)物理性质铁是银白色金属,熔、沸点高,抗腐蚀性强,能被磁铁吸引,具有金属的通性。(3)化学性质铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为2 价和3 价。与非金属单质的反应O2常温下:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为 Fe2O3点燃时:3Fe2O

2、 2 Fe3O4= = = = =点 燃 Cl2 2Fe3Cl2 2FeCl3= = = = =点 燃 S FeS FeS= = = = = 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:3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2。= = = = =高 温 与酸的反应铁的单质、氧化物及氢氧化物 2酸 化学方程式或现象稀 H2SO4 FeH 2SO4=FeSO4H 2Fe 不足 Fe4HNO 3=Fe(NO3)3NO2H 2O稀 HNO3Fe 过量 3Fe8HNO 3=3Fe(NO3)22NO4H 2O浓 HNO3、浓 H2SO4常温下钝化与某些盐溶液 CuSO4、FeCl 3的反应与

3、 CuSO4溶液反应的离子方程式:FeCu 2 =Fe2 Cu。与 FeCl3溶液反应的离子方程式:2Fe 3 Fe= =3Fe2 。2铁的氧化物化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗名 铁红 磁性氧化铁颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)溶解性 不溶于水铁的化合价 2 3 2、3与 H 反应的离子方程式FeO2H =Fe2 H 2OFe2O36H =2Fe3 3H 2OFe3O48H =Fe2 2Fe 3 4H 2O3铁的氢氧化物化学式 Fe(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 Fe(OH)33H =Fe3

4、3H 2O受热分解 2Fe(OH)3 Fe2O33H 2O= = = = = 制法可溶性亚铁盐与碱(如 NaOH 溶液)反应:Fe 2 2OH =Fe(OH)2可溶性铁盐与碱(如 NaOH 溶液)反应:Fe3 3OH = Fe(OH)3二者的关系空气中,Fe(OH) 2能够迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3知能深化扫盲点提能点 一 Fe 与稀 HNO3反应产物的判断(1)当稀 HNO3过量时反应原理:Fe4HNO 3=Fe(NO3)3NO2H 2O,铁元素的存在形式为 Fe3 ,铁元

5、素的3价态为3 价。(2)当 Fe 过量时反应原理:Fe 与稀 HNO3反应生成 Fe(NO3)3,生成的 Fe(NO3)3与 Fe 反应生成 Fe(NO3)2。Fe4HNO 3=Fe(NO3)3NO2H 2O,2Fe(NO3)3Fe= =3Fe(NO3)2。总反应:3Fe8HNO 3=3Fe(NO3)22NO4H 2O,铁元素的存在形式为 Fe2 ,铁元素的价态为2 价。(3)当 时14 n Fen HNO3 38铁元素的存在形式为 Fe2 和 Fe3 ,铁元素的价态为2、3 价。可以用数轴表示:总之,Fe 与 HNO3、Cl 2、Br 2等强氧化剂反应时,氧化剂的量不管是否过量,总是先生成

6、 Fe3 ,然后 Fe3 再与 Fe 反应生成 Fe2 。对点练1.在一定量的稀 HNO3中慢慢加入铁粉,得到的 Fe2 的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。Fe 3 Fe 2 Fe、Fe 2 Fe 2 、Fe 3(1)AB 段铁元素以_形式存在。(2)BC 段铁元素以_形式存在。(3)CD 段铁元素以_形式存在。解析:向稀 HNO3中加入铁粉,开始时稀 HNO3过量应生成 Fe3 ,随加入铁粉量的增加,HNO3反应完全后,发生反应 2Fe3 Fe= =3Fe2 ,最后全部转化为 Fe2 。答案:(1) (2) (3)提能点 二

7、 制备 FeOH 2(1)注意事项Fe(OH)2具有还原性,易被空气中的 O2氧化为 Fe(OH)3。实验室制备 Fe(OH)2并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,成功的关键有以下两点:溶液中不含 Fe3 和 O2等氧化性物质;制备过程中,保证生成的 Fe(OH)2在密闭隔绝空气的体系中。4(2)制备 Fe(OH)2常用的 3 种方法方法 1:有机覆盖层法将吸有 NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用 CCl4),以防止空气与 Fe(OH)2接触发生反应,如图所示方法 2:还原性气体保护法 用 H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与 NaOH 溶液混合,

8、这样可长时间观察到白色沉淀,如图所示方法 3:电解法用铁作阳极,电解 NaCl(或 NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯或煤油,如图所示对点练2(1)下列各图示中,能较长时间观察到 Fe(OH)2白色沉淀的是_。(2)用下列方法可制得白色的 Fe(OH)2沉淀:用不含 Fe3 的 FeSO4溶液与用不含 O2的蒸馏水配制的 NaOH 溶液反应制备。用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4溶液时还需加入_。除去蒸馏水中溶解的 O2常采用_的方法。生成白色 Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2的 NaOH 溶液,插入 FeSO4溶液液面下,再挤出 NaOH 溶液。这样操作的理由是_。解析:(1)

9、因为 Fe(OH)2在空气中容易被氧化为红褐色的 Fe(OH)3,因此要较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。、原理相同,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的 Fe(OH)2处在氢气的保护中;的原理为铁作阳极产生Fe2 ,与电解水产生的 OH 结合生成 Fe(OH)2,且液面用汽油保护,能防止空气进入;中液面加苯阻止了空气进入;由于带入空气中的氧气,能迅速将 Fe(OH)2氧化,因而不能5较长时间看到白色沉淀。(2)Fe 2 易水解,要加入稀硫酸防止其水解;Fe 2 易被空气中的 O2氧化,要加 Fe 粉防止 Fe2 被氧化。气体的溶解度随温度升高而降低,所以

10、煮沸后的水中溶解的 O2较少。答案:(1) (2)稀硫酸、铁屑 煮沸 避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触O2题点全练过高考题点一 铁及其化合物的性质1下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )A铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在B铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为3 价C工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸,原因是铁在常温下与两种酸不反应D工业上用 CO 在高温条件下还原含 Fe2O3的铁矿石炼铁解析:选 D 自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁),A 错;铁在纯氧中燃烧产物是 Fe3O4,其中铁的化合价有2 价和3 价两种价态,B 错;铁在常温下遇浓硫

11、酸或浓硝酸钝化,形成了致密的氧化膜隔绝铁与酸的接触,C 项错。2铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是( )AFe(OH) 3 Fe 2O3 BFe(OH) 2 Fe 2O3CFe(OH) 2 Fe(OH) 3 DFe(OH) 2 FeO解析:选 B 铁与稀硫酸反应生成 FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀 Fe(OH)2,在空气中加热 Fe(OH)2,铁元素被氧化为3 价,最后所得红棕色残渣为 Fe2O3。3(2019南京高中联考)在通风橱中进行下列实验:步骤现象Fe 表面产生大量

12、无色气泡,液面上方变为红棕色Fe 表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止Fe、Cu 接触后,其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确的是( )A中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NOO 2=2NO2B中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化层,阻止 Fe 进一步反应C对比、中现象,说明稀 HNO3的氧化性强于浓 HNO3D针对中现象,在 Fe、Cu 之间连接电流计,可判断 Fe 是否被氧化解析:选 C A 项,铁放入稀 HNO3中发生反应 Fe4HNO 3=Fe(NO3)3NO2H 2O,NO6逸出,遇到 O2生成 NO2,气体由无色变为红棕色;B 项,铁放入浓 HNO3中,在常温下会钝化,即在 Fe

13、 表面形成致密的氧化层,阻止 Fe 进一步反应;C 项,浓 HNO3的氧化性强于稀HNO3;D 项,在铁、铜之间加一个电流计,根据电子的流向,可判断铁是否被氧化。若电子由铁移动到铜,则铁被氧化。题点二 用守恒思想判断氧化物的组成4铁的常见化合价有2 价和3 价。据研究,铁在浓 HNO3中发生钝化时,可生成一种化学式为 Fe8O11的化合物,它可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )AFeO3Fe 2O3 B2FeO3Fe 2O3CFeO2Fe 2O3 D2FeOFe 2O3解析:选 B 化合物 Fe8O11可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物,

14、设化学式为nFeOmFe2O3,则Error!解得 n2, m3,该化合物可以表示为 2FeO3Fe2O3。5一定质量的某铁的氧化物 FexOy,与足量的 4 molL1 硝酸溶液充分反应,消耗硝酸溶液 700 mL,生成 2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为( )AFeO BFe 2O3CFe 3O4 DFe 4O5解析:选 C 铁的氧化物 FexOy与足量的 4 molL1 硝酸溶液充分反应,生成 Fe(NO3)3,硝酸被还原生成 NO,NO 的物质的量为 0.1 mol,根据氮原子守恒,2.24 L22.4 Lmol 13nFe(NO3)3 n(NO) n(HNO3)

15、,故 3nFe(NO3)30.1 mol0.7 L4 molL1 ,解得nFe(NO3)30.9 mol,令氧化物 FexOy中 Fe 元素的平均化合价为 a,根据得失电子守恒,则 0.9 mol(3 a)0.1 mol(52),解得 a ,由化合物中正负化合价代数和为 0 可83得 x2 y,则 x y34,故该氧化物的化学式为 Fe3O4。83教材基础自热身1亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有 Fe2 的溶液,呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。铁盐、亚铁盐的化学性质 铁及其化合物的综合应用7氧化性:Fe 2 与 Zn 反应的离子方程式:ZnFe 2 =FeZn 2 。还原性:Fe 2 与 Cl2

16、反应的离子方程式:2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。Fe2 在酸性条件下被 H2O2氧化的离子方程式:2Fe2 2H H 2O2=2Fe3 2H 2O。(2)铁盐氧化性:含 Fe3 的溶液,呈黄色,Fe 3 具有较强的氧化性。Fe 3 与 Cu、I 反应的离子方程式:2Fe3 Cu= =Cu2 2Fe 2 ,2Fe3 2I =2Fe2 I 2。特性:含有 Fe3 的盐溶液遇到 KSCN 时变成血红色。FeCl 3易水解:将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为 FeCl33H 2OFe(OH)3(胶体)3HCl。= = = = = (3)Fe2 、Fe 3 的相互转化Fe2 Fe3

17、强 氧 化 剂 , 如 HNO3 还 原 剂 , 如 Fe上述转化中标号反应的离子方程式:3Fe 2 4H NO =3Fe3 NO2H 2O; 32Fe 3 Fe= =3Fe2 。2Fe 2 、Fe 3 的检验(1)Fe2 的检验方法 1 无现象 溶液变红色,证明含有样 品 溶 液 滴 加 KSCN溶 液 滴 加 氯 水 或 双 氧 水Fe2方法 2 产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,样 品 溶 液 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液 最终变为红褐色,证明有 Fe2方法 3 生成蓝色沉淀,证明有 Fe2样 品 溶 液 加 入 K3Fe CN 6溶 液 (2)Fe3 的检验方法 1 溶液变红色,证明

18、含有 Fe3样 品 溶 液 滴 加 KSCN溶 液 方法 2 产生红褐色沉淀,证明有 Fe3 存样 品 溶 液 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液 在(3)含 Fe2 、Fe 3 的混合溶液中 Fe3 、Fe 2 的检验8方法 1:混合溶液 溶液变红色,说明含有 Fe3 滴 加 KSCN溶 液 Fe3的检验 方法 2:混合溶液 试纸变蓝色,说明含有 Fe3 淀 粉 KI试 纸 方法 1:混合溶液 酸性 KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有 滴 加 酸 性 KMnO4溶 液Fe2Fe2的检验方法 2:混合溶液 溴水褪色,说明含有 Fe2 滴 加 溴 水 注意 (1)检验 Fe2 时不能先加氯水后加 K

19、SCN 溶液,也不能将加 KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化 SCN )。(2)Fe3 、Fe 2 、Cl 同时存在时不能用酸性 KMnO4溶液检验 Fe2 (Cl 能还原酸性KMnO4,有干扰)。3Fe 2 、Fe 3 的除杂问题主要成分 杂质 除杂方法FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或 H2O2FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤知能深化扫盲点1 “铁三角”的转化2 “铁三角”的应用(1)判断离子共存与 Fe2 不共存的离子 NO (H )、ClO 、MnO (H ) 3

20、 4与 Fe3 不共存的离子 S2 、I 、SO _23与 Fe2 、Fe 3 不共存的离子 HCO 、CO _等水解相互促进的离子 3 23(2)盐溶液的配制与保存Fe2 的溶液 加少量铁粉,防止 Fe2 被氧化9加少量相应的酸,防止 Fe2 水解Fe3 的溶液 加少量相应的酸,防止 Fe3 水解(3)物质的制备制备无水 FeCl3 在 HCl 气流中加热蒸干 FeCl3溶液制备 Fe(OH)3胶体向沸水中加入饱和 FeCl3溶液并煮沸至溶液呈红褐色,停止加热对点练用 FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是( )A若无固体剩余,则溶液中

21、一定有 Fe3B若有固体存在,则溶液中一定有 Fe2C若溶液中有 Cu2 ,则一定没有固体析出D若溶液中有 Fe2 ,则一定有 Cu 析出解析:选 B 若无固体剩余,说明铜全部以 Cu2 形式存在,加入的铁粉完全反应,溶液中一定含有 Fe2 ,可能含有 Fe3 ,A 错误;若有固体存在,固体中一定有铜,可能有铁,溶液中一定含有 Fe2 ,B 正确;若溶液中有 Cu2 ,有可能加入铁粉的量少,只有部分 Cu2与 Fe 反应,所以可能有固体析出,C 错误;当加入的铁粉较少时,只发生Fe2Fe 3 =3Fe2 时,不会有铜析出,D 错误。题点全练过高考题点一 铁盐、亚铁盐的性质1下列关于 Fe2(S

22、O4)3溶液的叙述正确的是( )A该溶液中,K 、Fe 2 、I 、Br 可以大量共存B用该溶液溶解一定量铜粉,向所得溶液中再加入铁粉,若溶液中有 Cu2 ,则一定没有固体析出C将该溶液蒸干,得到的固体中混有氢氧化铁D100 mL 0.1 molL 1 该溶液和足量的 Zn 充分反应,生成 1.12 g Fe解析:选 D A 项,该溶液中,Fe 3 与 I 不能大量共存,错误;B 项,用该溶液溶解一定量铜粉,向所得溶液中再加入铁粉,若溶液中有 Cu2 ,可能是 Cu2 未参加反应,也可能是 Cu2 部分参加反应,可能有固体铜析出,错误;C 项,由于硫酸难挥发,将该溶液蒸干得到固体 Fe2(SO

23、4)3,错误;D 项,100 mL 0.1 molL1 该溶液和足量的 Zn 发生的反应为2Fe3 3Zn= =2Fe3Zn 2 ,生成 1.12 g Fe,正确。2下列试剂中,不能使 Fe2 转化为 Fe3 的是( )氯气 NaCl 溶液 KMnO 4溶液 稀 HNO3 盐酸 NaNO 3溶液10A BC D解析:选 D Cl 2、KMnO 4、稀 HNO3都具有强氧化性,能将 Fe2 氧化成 Fe3 ,而 NaCl溶液、盐酸、NaNO 3溶液不能将 Fe2 氧化成 Fe3 。题点二 Fe 2 和 Fe3 的检验3下列离子的检验方法合理的是( )A向某溶液中滴入 KSCN 溶液呈红色,说明不

24、含 Fe2B向某溶液中通入 Cl2,然后再加入 KSCN 溶液变红色,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 溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有 Fe2 ,不含有 Mg2解析:选 C A 中现象仅能确定溶液中含有 Fe3 ,不能用来判断是否含有 Fe2 ;B 中如原溶液中含有 Fe3 也会有同样的现象;D 中如溶液中含有 Mg2 也有此现象。4证明某溶液只含有 Fe2 而不含有 Fe3 的实验方法是( )A先滴加氯水,再滴加 KSCN 溶液后显红色B先滴加 KSCN 溶液,不显红色,再

25、滴加氯水后显红色C滴加 NaOH 溶液,先产生白色沉淀,后变为灰绿色,最后呈红褐色D只需滴加 KSCN 溶液解析:选 B Fe 2 和 Fe3 检验设计是常考的热点。设计的步骤:先加 KSCN 溶液,无现象,可证明溶液中不含 Fe3 ,然后再滴加氯水,若溶液呈红色,说明溶液中含有 Fe2 。题点三 “铁三角”转化关系及应用5如图是物质间发生化学反应时颜色的变化情况,下列选项中正确的是( )选项 M N P QA NH3H2O Ba(OH)2 铜 石蕊溶液B Na BaCl2 FeO KSCN 溶液C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN 溶液D NaHCO3 MgCl2 Fe 石蕊溶液解

26、析:选 C 硫酸铁溶液与 Ba(OH)2溶液反应生成 BaSO4白色沉淀和 Fe(OH)3红褐色沉11淀,A 项错误;硫酸铁溶液与 FeO 不反应,且 FeO 难溶于水,B 项错误;物质间发生化学反应时颜色的变化情况符合图示,C 项正确;硫酸铁溶液与 MgCl2溶液不反应,D 项错误。6(2019昆山市中学月考)下列除杂的操作不正确的是( )AMgCl 2溶液中混有少量 FeCl3:加入足量镁充分反应后过滤BFeCl 2溶液中混有少量 FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤CCuCl 2溶液中混有少量 FeCl3:加入 NaOH 溶液充分反应后过滤DCuCl 2溶液中混有少量 FeCl2:先加

27、入 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ,再加入 CuO 充分反应后过滤解析:选 C FeCl 3溶液中存在水解平衡:FeCl 33H 2OFe(OH) 33HCl,加入镁与H 反应,使上述平衡右移,使 Fe3 转化成 Fe(OH)3而除去,A 正确;加入过量铁粉,FeCl 3与 Fe 反应生成 FeCl2而达到除杂的目的,B 正确;先用 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ,再利用FeCl3的水解,加入的 CuO 与 H 反应,使水解平衡向生成 Fe(OH)3方向移动而除去Fe3 ,D 正确;C 项中加入 NaOH 溶液,Cu 2 、Fe 3 均转化成氢氧化物沉淀,不符合除杂要求。教材基础自

28、热身1单质铜(1)物理性质:紫红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:化学方程式:2CuO 2CO 2H 2O=Cu2(OH)2CO3。化学方程式:2CuS Cu2S。= = = = = 与氧化性酸反应与浓硫酸 a.反应的化学方程式:Cu2H 2SO4(浓)铜及其化合物 12CuSO4SO 22H 2O= = = = = 与稀硝酸 b.反应的离子方程式:3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 3与浓硝酸 c.反应的离子方程式:Cu4H 2NO =Cu2 2NO 22H 2O 3与盐溶液反应(写离子方程式)与 AgNO3 a.

29、反应的离子方程式:Cu2Ag =2AgCu 2与 FeCl3 b.反应的离子方程式:Cu2Fe 3 =2Fe2 Cu 22.氧化铜和氧化亚铜名称 氧化铜 氧化亚铜颜色 黑色 砖红色与酸反应(H )CuO2H =Cu2 H 2OCu2O2H =Cu2 CuH 2O与 H2反应H2CuO= = = = = CuH 2OH2Cu 2O2CuH 2= = = = = O转化关系 4CuO 2Cu2OO 2= = = = =高 温 3.氢氧化铜(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。(2)化学性质及应用:反应的化学方程式:Cu(OH) 2 CuOH 2O;= = = = = 反应的离子方程式:Cu(OH)

30、22H Cu2 2H 2O。= = = = = 4铜盐(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜,是铜绿的成分,是铜在潮湿的空气中被腐蚀的结果,其受热分解的化学方程式为 Cu2(OH)2CO3 2CuOH 2OCO 2。= = = = = (2)CuSO45H2O 为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾,其受热分解的化学方程式为CuSO45H2O CuSO45H 2O,蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水 CuSO4遇= = = = = 水变蓝色(生成 CuSO45H2O),可作为检验水的依据。(3)铜盐溶液有毒,主要是因为 Cu2 作为一种重金属离子能与蛋白质作用,使蛋白质13变性失去生理活性,因此可将

31、胆矾、熟石灰、水配成波尔多液,用来杀灭植物的病毒。题点全练过高考题点一 铜及其化合物的性质和应用1某研究小组通过实验探究 Cu 及其化合物的性质,操作正确且能达到实验目的的是( )A将铜丝插入浓硫酸中并加热,反应后再加入水,观察硫酸铜溶液的颜色B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察 CuCl2的生成C将 CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水 CuCl2固体D将表面有铜绿Cu 2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿解析:选 D 铜与浓硫酸反应后浓度仍较高,不能把水加入反应容器中,A 错误;Cu与 Cl2常温下不反应,需要加热才能发生反应,B 错误;CuCl 2水解生成的 HC

32、l 易挥发,加热蒸干 CuCl2溶液得不到 CuCl2固体,C 错误。2下表中,对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( )选项 陈述 陈述 判断A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿对;对;无B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放浓硫酸 对;对;有C向硫酸铜溶液中通入氨气,有蓝色沉淀产生,过滤后灼烧滤渣,最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧,铜丝表面变黑对;对;有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂错;对;无解析:选 D 稀盐酸可以与碱式碳酸铜(铜绿的主要成分)反应,而且稀盐酸不与 Cu 反应,所以可用稀盐

33、酸除铜器表面的铜绿,、有因果关系,A 错误;铜表面不能形成致密的氧化膜,铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应,所以不能用铜制容器盛放浓硫酸,B错误;硫酸铜与氨水反应生成 Cu(OH)2,Cu(OH) 2受热分解生成黑色 CuO,、均正确,但没有因果关系,C 错误;蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末,属于化学变化,CuSO4可用作消毒剂,但与前者没有因果关系,D 正确。题点二 铜及其化合物的制取3(2019泰州名校联考)硫酸铜是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是( )14A相对于途径,途径更好地体现了绿色化学思想B硫酸铜在 1 100 分解所得气体 X 可能是二

34、氧化硫和三氧化硫的混合气体CY 可以是葡萄糖溶液D将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体解析:选 B 途径:Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O,途径= = = = = :2CuO 22H 2SO4(稀) 2CuSO42H 2O,制取等质量硫酸铜途径需要的= = = = = 硫酸少,且途径无污染性气体产生,故途径更好地体现了绿色化学思想,A 项正确;若 X 是二氧化硫和三氧化硫的混合气体,则硫酸铜中铜元素、硫元素的化合价都降低,而无元素化合价升高,故 B 项错误;葡萄糖中含有醛基,可与氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成 Cu2O,C 项正确;硫酸铜溶液中铜离子会水解,但

35、生成的硫酸不挥发,故将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体,D 项正确。4CuCl 为白色晶体,微溶于水,不溶于稀酸和醇,易水解,在空气中易氧化成Cu2(OH)3Cl。实验室以铜灰(主要成分为 CuO,其含量约为 70%)制备 CuCl 的流程如图:制备流程中, “水解”中发生的反应为 NaCuCl2=CuClNaCl。(1)“反应”中,发生的化学方程式为_,加入稍过量的盐酸作用有_、_。(2)“洗涤”中,先用稀盐酸洗涤数次后用酒精漂洗,用酒精漂洗的目的是_。(3)“过滤” 、 “洗涤”和“干燥”都必须在真空密闭的环境中进行,否则会发生反应的化学方程式为_。(4)流程工艺中,水解后的滤液

36、经过后期处理,可回收_(填化学式)以循环使用。解析:铜灰(主要成分为 CuO,其含量约为 70%)中加入氯化钠再加盐酸和铜发生反应生成 NaCuCl2,过滤除去滤渣,滤液进行水解得氯化亚铜,过滤,CuCl 在空气中易氧化成Cu2(OH)3Cl,所以所得固体用盐酸洗涤以除去 Cu2(OH)3Cl,再用酒精洗涤干燥得 CuCl,(1)“反应”中铜、氯化钠、盐酸、氧化铜反应生成 NaCuCl2,反应的方程式为CuO2HCl2NaClCu= =2NaCuCl2H 2O,NaCuCl 2能水解,所以加入稍过量的盐酸抑制其水解,同时能提高铜元素的浸取率。(2)CuCl 不溶于酒精,且酒精易挥发,所以用酒精

37、漂洗的目的是洗去 CuCl 沉淀表面的杂质,减少 CuCl 溶解损耗,有利于干燥。(3)CuCl在空气中易氧化成 Cu2(OH)3Cl,反应的方程式为 4CuClO 24H 2O=2Cu2(OH)3Cl2HCl。(4)根据信息 NaCuCl2=CuClNaCl,水解后的滤液中含有氯化钠,可以15循环使用。答案:(1)CuO2HCl2NaClCu= =2NaCuCl2H 2O使反应充分进行或提高铜元素的浸取率抑制 NaCuCl2水解(2)洗去 CuCl 沉淀表面的杂质,减少 CuCl 溶解损耗,有利于干燥(3)4CuClO 24H 2O=2Cu2(OH)3Cl2HCl(4)NaCl教材基础自热身

38、1合金(1)概念:合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)特性:合金具有不同于各成分金属的物理性能、化学性能或机械性能。熔点:一般比它的各成分金属的低;硬度和强度:一般比它的各成分金属的大。注意 (1)常温下,多数合金是固体,但钠钾合金是液体。(2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变,但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。2常见的金属材料(1)金属材料黑色金属材料 有色金属材料铁、铬、锰以及它们的合金 除黑色金属以外的其他金属及其合金(2)重要的黑色金属材料钢低碳钢:韧性、焊接性好,强度低中碳钢:强度高,韧性及加工性好碳素钢高碳钢:硬而脆,热处理后弹

39、性好合金钢 具有各种不同的优良性能,用于制不锈钢及各种特种钢(3)几种有色金属材料铝及铝 铝 性能:良好的延展性和导电性金属材料与金属矿物的开发利用 16用途:制导线合金铝合金性能:密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉用途:主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等铜性能:良好的导电性和导热性用途:主要用于电器和电子工业、建筑业铜及铜合金铜合金 青铜是我国使用最早的合金,常见的还有黄铜和白铜3.金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在形式(2)金属冶炼的实质金属冶炼的过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程,即:M n ne =M。(3)金属冶炼的方法(用化学

40、方程式表示)电解法Na:2NaCl(熔融) 2NaCl 2;= = = = =电 解 Mg:MgCl 2(熔融) MgCl 2;= = = = =电 解 Al:2Al 2O3(熔融) 4Al3O 2。= = = = =电 解 冰 晶 石热还原法高炉炼铁:Fe 2O33CO 2Fe3CO 2;= = = = =高 温 铝热反应制铬:2AlCr 2O3 Al2O32Cr;= = = = =高 温 焦炭还原铜:C2CuO 2CuCO 2。= = = = =高 温 热分解法Hg:2HgO 2HgO 2;= = = = = Ag:2Ag 2O 4AgO 2。= = = = = 金属活动性与冶炼方法的关系

41、:问题 冶炼 Mg 时只能电解 MgCl2不能电解 MgO,原因是 MgO 的熔点高,熔融时耗17费更多能源,增加生产成本。冶炼 Al 时只能电解 Al2O3不能电解 AlCl3,原因是 AlCl3是共价化合物,熔融态难导电。加入冰晶石(Na 3AlF6)的目的是降低 Al2O3的熔化温度。用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。题点全练过高考题点一 合金的性质和应用1合金与纯金属制成的金属材料相比,优点是( )合金的硬度一般比它的各成分金属的大 一般地,合金的熔点比它的各成分金属的更低 改变原料的配比、改变生成合金的条件,得到有不同性能的合金 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的

42、应用范围更广泛A BC D解析:选 A 合金的硬度比其成分金属大,正确;合金的熔点比成分金属低,正确;合金的性能与其配比及生成条件有关,正确;合金的导电能力比纯金属差,错误;合金由于性能好而应用更广泛,正确。2某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:方案:铜铝混合物 测定生成气体的体积 足 量 溶 液 A 充 分 反 应方案:铜铝混合物 测定剩余固体的质量 足 量 溶 液 B 充 分 反 应下列有关判断中不正确的是( )A溶液 A 和 B 均可以是盐酸或 NaOH 溶液B若溶液 B 选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏小C溶液 A 和 B 均可选用稀硝酸D实验室中

43、方案更便于实施解析:选 C 盐酸和 Al 反应,剩余 Cu,利用产生 H2的体积,可求出 Al 的质量分数,从而得出 Cu 的质量分数;若用 NaOH 溶液和 Al 反应,根据产生 H2的体积,也可求出 Cu 的质量分数,A 正确;浓硝酸和 Cu 反应,使铝钝化,使剩余固体的质量偏大,从而使测得 Cu的质量分数偏小,B 正确;如果选用稀硝酸,稀硝酸与 Cu、Al 均反应,就会造成方案中没有固体剩余,C 错误;无论选用 NaOH 溶液还是盐酸,最后剩余的固体都是 Cu,利用方案直接测固体的质量比较方便,而方案测气体的体积比较麻烦,方案更便于实施,D正确。题点二 金属矿物的开发与利用183(201

44、9启东中学月考)下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是( )选项 金属 存在形式 冶炼方法A 铜 化合态 铁的金属性比铜强,可将铁与 CuSO4溶液反应冶炼铜B 银 化合态 银的金属性弱,用加热 Ag2O 的方法冶炼C 铁 化合态 铝的金属性比铁强,可用铝热法炼铁D 钠 化合态钠的金属性强,一般的还原剂很难将其还原出来,所以用电解饱和 NaCl 溶液的方法冶炼解析:选 D 一般用电解熔融 NaCl 的方法来制取钠,而电解饱和食盐水得到的是NaOH、H 2和 Cl2。4用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:2Al4BaO 3BaBaOAl 2O3 高 温 常温下 Al 的金属性

45、比 Ba 的金属性_(选填“强” 、 “弱”)。利用上述方法可制取Ba 的主要原因是_。A高温时 Al 的活泼性大于 BaB高温有利于 BaO 分解C高温时 BaOAl2O3比 Al2O3稳定DBa 的沸点比 Al 的低解析:因 Ba 的金属性强于 Mg,而 Mg 的金属性强于 Al,故 Al 的金属性比 Ba 弱,题中由 Al 制备 Ba 不符合常规金属性强的制备金属性弱的反应规律,原因是此反应为可逆反应,Ba 在此温度下为气体,移出钡蒸气后,上述平衡右移,故能由铝制得钡。答案:弱 D本 讲 达 标 检 测 课堂真题集训明考向1判断下列说法的正误(正确的打“” ,错误的打“”)。(1)(2018江苏高考)向 FeCl2溶液中滴加 NH4SCN 溶液,溶液显红色( )(2)(2018江苏高考)Cu 与 FeCl3溶液反应可生成 CuCl2( )(3)(2018江苏高考)Fe 2O3(s) Fe(s) FeCl3

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