1、1第三节 铁、铜及其化合物考点(一) 铁的单质、氧化物和氢氧化物 【精讲精练快冲关】知能学通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 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：3Fe
2、4H 2O(g)Fe3O44H 2。= = = = =高 温 与酸的反应酸 化学方程式或现象2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的反应与 CuSO4溶液反应的离子方程式为 FeCu 2 =Fe2 Cu。与 FeCl3溶液反应的离子方程式为 2Fe3 Fe= =3Fe2 。(4)生铁的冶炼原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。设备：高炉。主要反应还原剂的生成 CO2 CO2、CO 2C 2CO=
3、= = = =高 温 = = = = =高 温 铁的还原 Fe2O33CO 2Fe3CO 2= = = = =高 温 造渣反应 CaCO3 CaOCO 2 = = = = =高 温 CaOSiO 2 CaSiO3= = = = =高 温 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)化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4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
4、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 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) 可溶性铁盐与碱(如 NaOH 溶液)反应：3反应：Fe 2 2OH =Fe(OH)2 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题点练通1.坦克、导弹的制
5、造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中正确的是( )A铁元素属于过渡元素，其原子序数为 26B单质铁与浓硫酸在常温下不反应C铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快解析：选 A 铁是 26 号元素，属于过渡元素，A 正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，并不是铁和浓硫酸不反应，B 错误；Fe 2 既有还原性也有氧化性，C 错误；生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D 错误。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
6、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 2O3CF
7、e 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)，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，4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
8、该氧化物的化学式为 Fe3O4。834.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)归 纳 拓 展 铁与稀 HNO3反应时
9、产物的判断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Fe3 ，然后 Fe3 再与 Fe 反应生成 Fe2 。(1)当稀 HNO3过量时发生反应：Fe4HNO 3=Fe(NO3)3NO2H 2O，铁元素的存在形式为 Fe3 。(2)当 Fe 过量时发生反应：Fe4HNO 3=Fe(NO3)3NO2H 2O，2Fe(NO 3)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(Fe)n(HNO3)38铁元素的存在形式为 Fe2 和 F
10、e3 ，铁元素的价态为2、3 价。可以用数轴表示：5(1)下列各图示中，能较长时间观察到 Fe(OH)2白色沉淀的是_。5(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)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
11、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)
12、2沉淀接触 O2防止 Fe(OH)2氧化的方法(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。(2)将盛有 NaOH 溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出 NaOH 溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如 H2、N 2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。(5)用 Fe 作阳极，石墨作阴极，电解 NaOH 溶液，利用新产生的 Fe2 与 OH 反应制取。归 纳 拓 展 6考点(二) 铁盐、亚铁盐的性质 铁及其化合物的转化 【点多面广精细研】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：Fe 2 与 Zn 反应的离子方
13、程式：ZnFe 2 =FeZn 2 。(2)还原性：Fe 2 与 Cl2反应的离子方程式：2Fe 2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。2铁盐(1)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：2Fe 3 Cu= =Cu2 2Fe 2 ，2Fe 3 2I =2Fe2 I 2。(2)特性：含有 Fe3 的盐溶液遇到 KSCN 时变成血红色。(3)FeCl3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。= = = = = 3Fe 2 、Fe 3 的相互转化上述转化中标号反应的离子方程
14、式：3Fe 2 4H NO =3Fe3 NO2H 2O； 32Fe 3 Fe= =3Fe2 。小题练微点判断下列说法的正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性( )(2)向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有 Fe2 ( )(3)可用铁粉除去 FeCl2溶液中的 FeCl3( )(4)FeCl3溶液可用于铜制印刷线路板制作，是因为 FeCl3能从含 Cu2 的溶液中置换出铜( )(5)将 Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加 KSCN 溶液，观察溶液是否变红，检验 Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质( )(6
15、)用酸性 KMnO4溶液检验 FeCl3溶液中是否含有 FeCl2( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6)71.要证明某溶液中不含 Fe3 而可能含有 Fe2 ，进行如下实验操作时，最佳顺序为( )加入足量氯水 加入足量酸性 KMnO4溶液 加入少量 NH4SCN 溶液A BC D解析：选 C 在该溶液中先加入少量 NH4SCN 溶液，溶液不变红色，证明无 Fe3 存在，再加入氯水，将 Fe2 氧化成 Fe3 ，溶液变为红色。KMnO 4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性 KMnO4溶液检验。2(2016全国卷)某班同学用如下实验探究 Fe2 、Fe 3 的性质
16、。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 molL1 的溶液。在 FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取 2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2可将 Fe2 氧化。FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl2溶液中先加入 0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)丙组同学取 10 mL 0.1 molL1 KI 溶液，加入 6 mL 0.1 molL1 F
17、eCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl 4层显紫色；第二支试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在 I 过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。(5)丁组同学向盛有 H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_；8生成沉淀的原
18、因是_(用平衡移动原理解释)。解析：(1)Fe 2 具有很强的还原性，易被空气中的 O2氧化为 Fe3 ，在 FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止 Fe2 被氧化。(2)Fe 2 被氧化为 Fe3 ，Cl 2被还原为 Cl ，反应的离子方程式为 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。(3)O 2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除 O2对实验的影响。(4)KI 溶液与 FeCl3溶液反应的离子方程式为2I 2Fe 3 =I22Fe 2 。K 3Fe(CN)6是检验 Fe2 的试剂。实验溶液变红，说明溶液中仍存在 Fe3 ，由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。(5)酸化的 FeCl2溶液与 H
19、2O2反应，Fe2 被氧化为 Fe3 ，H 2O2被还原为 H2O，反应的离子方程式为H2O22Fe 2 2H =2Fe3 2H2O。Fe 3 对 H2O2的分解起催化作用，当反应一段时间后，会发生反应：2H 2O2 2H2OO 2，故溶液中产生气泡。由于 H2O2分解反应放= = = = =Fe3 热，促使 Fe3 3H 2OFe(OH) 33H 平衡右移，最终出现 Fe(OH)3红褐色沉淀。答案：(1)防止 Fe2 被氧化(2)2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2 Fe 3 可逆反应(5)2Fe2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O
20、Fe 3 催化 H2O2分解产生 O2 H 2O2分解反应放热，促进 Fe3 的水解平衡正向移动1Fe 2 的检验方法 1 无现象 溶液变红色，证明含有 Fe2样 品 溶 液 滴 加 KSCN溶 液 滴 加 氯 水 或 双 氧 水方法 2 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐样 品 溶 液 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液 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 存在样 品 溶 液 加
21、 入 氢 氧 化 钠 溶 液 3.检验 Fe2 和 Fe3 时的注意事项(1)检验 Fe2 时不能先加氯水后加 KSCN 溶液，也不能将加 KSCN 后的混合溶液加入足量的新制氯水中(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9KMnO4，有干扰)。4Fe 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3.判断下列说法的正误(正确的
22、打“” ，错误的打“”)。(1)(2018全国卷)16.25 g FeCl 3水解形成的 Fe(OH)3胶体粒子数为 0.1NA( )(2)(2018江苏高考)Fe 2O3(s) Fe(s) FeCl3(aq)( ) Al 高 温 HCl(aq) (3)(2018江苏高考)向 FeCl2溶液中滴加 NH4SCN 溶液，溶液显红色( )(4)(2016全国卷)1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NA( )(5)(2016全国卷)铁比铜金属性强，所以可用 FeCl3腐蚀 Cu 刻制印刷电路板( )(6)(2015全国卷)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加 KSCN 溶液，现象是有气
23、体生成，溶液呈血红色，说明稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe3 ( )(7)(2014全国卷)下列过程没有发生化学反应：用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)4制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为腐蚀液，其反应为2FeCl3Cu= =2FeCl2CuCl 2。现向氯化铁溶液中加入 a g 铜，完全溶解后，再加入 b g铁，充分反应后得到 c g 残余固体，且 a c，则下列说法正确的是( )A残余固体全部是铜B残余固体可能为铁和铜的混合物C最后得到的溶液可能含有 Fe3D残余固体是铁，溶液中一定不含 Cu2解析：选 A 此题中发生的化
24、学反应有三个，分别为2FeCl 3Cu= =2FeCl2CuCl 2；CuCl 2Fe= =FeCl2Cu ；2FeCl 3Fe= =3FeCl2。依元素守恒可知： a g 铜完全溶解后，变为 a g Cu2 。若加入的铁足够多的话，可将溶液中的 Cu2 全部变回金属铜( a g)甚至还会有铁剩余，此时，残余固体( c g)应大于或等于 a g，依题意： a c，故加入的铁是不足量的，此时溶液中还有部分铜未完全置换出来，剩余固体为 Cu，不可能有 Fe 剩余。由上述推导可知，溶液中一定有 Fe2 ，还应有 Cu2 剩余，Cu 与 Fe3 是不能共存的，10剩余固体中有 Cu，则溶液中必无 Fe
25、3 ，故溶液中含 FeCl2和 CuCl2。“铁三角”的转化关系及应用(1)“铁三角”的转化关系完成下列变化的离子方程式，体会 Fe2 与 Fe3 的转化条件将 H2S 气体通入 FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：2Fe 3 H 2S=2Fe2 S2H 。将 FeCl3溶液滴入 KI淀粉溶液，溶液变蓝：2Fe 3 2I =I22Fe 2 。向 FeCl2溶液中滴入 H2O2：2Fe 2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O。FeSO 4可使酸性 KMnO4溶液褪色：5Fe 2 MnO 8H =5Fe3 Mn 2 4H 2O。 4将 FeCl2溶液滴入到 HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2
26、 4H NO =3Fe3 NO2H 2O。 3(2)“铁三角”转化关系的应用判断离子能否共存Fe2 NO (H )、ClO 、MnO (H )。不 共 存 3 4Fe3 S2 、I 、SO 。不 共 存 23Fe3 HCO 、CO 等水解相互促进的离子。不 共 存 3 23盐溶液的配制与保存Fe2 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Fe3 的盐溶液 加少量相应的酸，防止 Fe3 水解物质的制备制备无水的 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溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现为止111
27、(2019宣威模拟)为了验证 Fe3 的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是( )A BC D做 一 当 十 归纳与 Fe3 能反应的离子发生复分解反应：OH 。发生络合反应：SCN 。发生互相促进的水解反应：CO 、HCO 。23 3发生氧化还原反应：S 2 、I 。 解析：选 C Fe 3 与 Fe 反应生成浅绿色的 Fe2 ，故正确；Fe 3 与 KSCN 溶液反应显示红色，据此能够检验 Fe3 ，故正确；CuSO 4与 FeCl3不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故错误；AgNO 3与 FeCl3反应生成 AgCl 沉淀，白色沉淀为 AgCl，该性质
28、是 Cl 性质，与 Fe3 无关，故错误；Fe 3 与 NaOH 溶液反应生成红褐色 Fe(OH)3沉淀，据此可以检验是否存在 Fe3 ，故正确。2下列说法不正确的是( )FeCl 3溶液可用于铜质印刷线路板制作是因为 FeCl3能从含 Cu2 的溶液中置换出铜室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中K 、Fe 3 、NO 、SCN 在水溶液中能大量共存 3因氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料将 Fe(NO3)2样品溶于稀 H2SO4后，滴加 KSCN 溶液观察溶液是否变红，可检验 Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质A仅 B仅C仅 D全部解析：选 D FeCl 3和 Cu 反应生成 FeCl2和 C
29、uCl2，所以 FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，故错误；室温下，浓硫酸使 Fe 钝化，所以能将浓硫酸盛放在铁桶中，故错12误；Fe 3 与 SCN 发生络合反应，所以 Fe3 与 SCN 不能大量共存，故错误；因氧化铁为红棕色，而且氧化铁难溶于水，可以作红色涂料，故错误；将 Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，酸性条件下，NO 能把 Fe2 氧化为 Fe3 ，滴加 KSCN 溶液变红，不能说明 3Fe(NO3)2晶体已经变质，故错误。3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
30、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D. ：先加入 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ，再加入 CuO 充分反CuCl2溶 液 中 混 有 少 量 FeCl2应后过滤做 一 当 十 掌握除去 Cu2 中混有的 Fe2 的方法先加入氧化剂(如 H2O2)将溶液中的 Fe2 氧化成 Fe3 ，然后向混合溶液中加入CuO、CuCO 3、Cu(OH) 2、Cu 2(OH)2CO3中之一，其与 Fe3 水解产生的 H 反应，促进 Fe3 的水解，将 Fe3 转化为 Fe(OH)3沉淀而除去。 解析：选 C FeCl 3溶液中存在水解平衡：FeCl
31、 33H 2O Fe(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；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，C 错误；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的方向移动而除去 Fe3 ，D 正确。4现有浓度分别为 1 molL1 的 FeCl3、FeCl 2、CuCl 2混合溶液 100 mL，加入一定量的铁粉，按下列情况
32、填空。(1)充分反应后，如果溶液中还有一定量的 Cu2 ，则溶液中一定含有的金属离子还有_，该离子在溶液中的物质的量范围为_，可能含有的金属或金属离子为_。(2)反应完毕后，铁粉有剩余，溶液中一定含有的金属离子为_，物质的量为_ mol，一定没有的金属离子为_。做 一 当 十 解题的 2 个关键点(1)注意与铁粉发生反应的先后顺序Fe2Fe 3 =3Fe2 FeCu 2 =Fe2 Cu(2)分析是否完全反应及离子是一定存在还是可能存在13当有 Cu2 剩余时，表明已进行反应了，而可能没有进行或进行了一部分。当 Fe有剩余时，表明反应、均完全反应。 解析：该题涉及的反应有：Fe2FeCl 3=3
33、FeCl2；FeCuCl 2=CuFeCl 2。(1)当 Cu2 有剩余时，一定无铁粉，一定有 Fe2 ；若 Fe3 剩余，则容器中含有Fe3 、Fe 2 、Cu 2 ；若 Fe3 恰好反应，则容器中含有 Fe2 、Cu 2 ；若 Cu2 部分反应，则容器中含有 Cu、Fe 2 、Cu 2 。当 Fe3 未被还原时，Fe 2 取最小值为 0.1 mol，当 Cu2 全部被还原时，Fe 2 取最大值为 0.35 mol。(2)若铁粉有剩余，则溶液中就不可能有Fe3 、Cu 2 ，因为能发生上述反应。反应完毕后，溶液中一定含有 Fe2 ，由反应的化学方程式可知 n(Fe2 ) n(FeCl3)32
34、n(CuCl2) n(FeCl2) 0.1 mol0.1 mol0.1 mol0.35 mol。32答案：(1)Fe 2 0.1 mol n(Fe2 )0.35 mol Cu 或 Fe3(2)Fe2 0.35 Fe 3 、Cu 2考点(三) 铜及其化合物 【精讲精练快冲关】知能学通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)化学性质常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。有关化学方程式：2CuO 2CO 2H 2O=Cu2(OH)2CO3。写出下列化学方程式：铜在空气中加热：2CuO 2 2CuO；铜丝在硫蒸气
35、中反应：2CuS= = = = = Cu2S。= = = = = 2铜的重要化合物14(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式：Cu 2(OH)2CO3 2CuOCO 2H 2O，可溶于稀硫= = = = = 酸，离子方程式：Cu 2(OH)2CO34H =2Cu2 CO 23H 2O。(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的 Cu2O，化学方程式为4CuO 2Cu2OO 2。= = = = =高 温 (3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为 CuSO45H2OCuSO45H 2O。= = = = = (
36、4)红色的 Cu2O 与稀硫酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜，离子方程式为Cu2O2H =CuCu 2 H 2O。3铜及其化合物的应用(1)铜的精炼：以粗铜为 极，纯铜为 极，CuSO 4溶液为电解液进行电解，可将粗铜阳 阴提纯。(2)氧化铜与醇反应时作氧化剂，并可实现从 CuO 到 Cu 的转化。(3)用新制的氢氧化铜悬浊液来检验 基，并可实现从 Cu(OH)2到 Cu2O 的转化。醛(4)Cu2 作为重金属离子能使蛋白质变性，可利用此性质来配制农药，如配制波尔多液。(5)在制取乙炔的实验中，可用 CuSO4溶液除去乙炔中的杂质 H2S 等：CuSO 4H 2S=CuSH 2SO4。(
37、6)无水 CuSO4粉末遇水变蓝的特性检验 (或水蒸气)的存在。水题点练通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 HCl 易挥发，加热蒸干
38、CuCl2溶液得不到 CuCl2固体，C 错误。2(2019邯郸模拟)某同学通过系列实验探究 Cu 及其化合物的性质，操作正确且能15达到的目的是( )A将铜粉与硫粉混合均匀加热以制取 CuSB向 Cu 与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察 CuSO4溶液的颜色C向 CuSO4溶液中加入过量的 NaOH，过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取 CuOD在淀粉溶液中加入适量稀 H2SO4微热，再加少量新制 Cu(OH)2悬浊液并加热，产生红色沉淀解析：选 C 由于硫的氧化性弱，所以只能将铜氧化成1 价，故 A 错误；常温下 Cu与浓硫酸不反应，因此观察不到现象，故 B 错误；向 CuSO4溶液中加入过
39、量的 NaOH 产生Cu(OH)2 沉淀，过滤洗涤并灼烧 Cu(OH)2分解生成 CuO，故 C 正确；葡萄糖和新制 Cu(OH)2反应必须在碱性条件下进行，该反应在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，在酸性条件下进行，所以实验不成功，不能说明淀粉没有水解，故 D 错误。3(2019榆林一模)CuSO 4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是( )A途径所用混酸中 H2SO4与 HNO3物质的量之比最好为 32B生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：C硫酸铜在 1 100 分解的方程式为2CuSO4 Cu2OSO 2SO 3O 2= = = = =高 温
40、D当 Y 为葡萄糖时，葡萄糖发生还原反应解析：选 D Cu 与混酸反应，离子反应为 3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO 34H2O，从方程式知，NO 由硝酸提供，H 由硝酸和硫酸提供，所以硝酸为 2 mol 时，硫酸 3为 3 mol，所用混酸中 H2SO4与 HNO3物质的量之比最好为 32，故 A 正确；生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量相等，而生成 SO2，消耗更多的硫酸，则，故 B 正确；硫酸铜在 1 100 分解，生成 Cu2O，Cu 元素的化合价降低，则 O 元素的化合价升高，即生成 O2，还有 SO2、SO 3，则反应方程式为 2CuSO4Cu2OSO 2S
41、O 3O 2，故 C 正确；新制的氢氧化铜悬浊液与葡萄糖= = = = =高 温 反应，生成 Cu2O，Cu 元素的化合价降低，Cu(OH) 2为氧化剂，葡萄糖为还原剂被氧化，葡萄糖发生氧化反应，故 D 错误。4已知酸性条件下有反应：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 Cu2O，两者都是红色固体。一位同学对某次用氢气还原氧化铜实验16所得的红色固体产物做了验证，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 浓硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是( )ACu BCu 2OC一定有 Cu，可能有 Cu2O D一定有 Cu2O，可能有 Cu解析：选 D 根据题中信息可推出原红色固体里一定有 Cu2O；溶液中的红色固体铜，可能是原来固体中含有铜，也可能是由 Cu2O 和硫酸反应生成的。17
