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

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。铁的单质、氧化物及氢氧化物教材基础自热身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：3Fe2O2Fe3O4Cl22Fe3Cl22FeCl3SFeSFeS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：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。与酸的反应酸化学方程式或现象稀H2SO4FeH2SO4=FeSO4H2稀HNO3Fe不足Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2OFe过量3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O浓HNO3、浓H2SO4常温下钝化与某些盐溶液CuSO4、FeCl3的反应与CuSO4溶液反应的离子方程式：FeCu2=Fe2Cu。与FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2。2铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4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232、3与H反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O3铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O制法可溶性亚铁盐与碱(如NaOH溶液)反应：Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱(如NaOH溶液)反应：Fe33OH= 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)2O22H2O=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：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，铁元素的存在形式为Fe3，铁元素的价态为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。Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2。总反应：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，铁元素的存在形式为Fe2，铁元素的价态为2价。(3)当 时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、Cl2、Br2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。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。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(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2Fe3Fe=3Fe2，最后全部转化为Fe2。答案：(1)(2)(3)提能点(二)制备Fe(OH)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。(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，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)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，因而不能较长时间看到白色沉淀。(2)Fe2易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2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)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)3Fe2O3BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2FeO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：2NOO2=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CA项，铁放入稀HNO3中发生反应Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，NO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()AFeO3Fe2O3 B2FeO3Fe2O3CFeO2Fe2O3 D2FeOFe2O3解析：选B化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeOmFe2O3，则解得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 BFe2O3CFe3O4 DFe4O5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，3nFe(NO3)3n(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，则0.9 mol(3a)0.1 mol(52)，解得a，由化合物中正负化合价代数和为0可得x2y，则xy34，故该氧化物的化学式为Fe3O4。铁盐、亚铁盐的化学性质铁及其化合物的综合应用教材基础自热身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。氧化性：Fe2与Zn反应的离子方程式：ZnFe2=FeZn2。还原性：Fe2与Cl2反应的离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。Fe2在酸性条件下被H2O2氧化的离子方程式：2Fe22HH2O2=2Fe32H2O。(2)铁盐氧化性：含Fe3的溶液，呈黄色，Fe3具有较强的氧化性。Fe3与Cu、I反应的离子方程式：2Fe3Cu=Cu22Fe2，2Fe32I=2Fe2I2。特性：含有Fe3的盐溶液遇到KSCN时变成血红色。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FeCl33H2OFe(OH)3(胶体)3HCl。(3)Fe2、Fe3的相互转化Fe2Fe3上述转化中标号反应的离子方程式：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O；2Fe3Fe=3Fe2。2Fe2、Fe3的检验(1)Fe2的检验方法1无现象溶液变红色，证明含有Fe2方法2产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2方法3生成蓝色沉淀，证明有Fe2(2)Fe3的检验方法1溶液变红色，证明含有Fe3方法2产生红褐色沉淀，证明有Fe3存在(3)含Fe2、Fe3的混合溶液中Fe3、Fe2的检验Fe3的检验方法1：混合溶液溶液变红色，说明含有Fe3方法2：混合溶液试纸变蓝色，说明含有Fe3Fe2的检验方法1：混合溶液酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2方法2：混合溶液溴水褪色，说明含有Fe2注意(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN)。(2)Fe3、Fe2、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)。3Fe2、Fe3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)与Fe3不共存的离子S2、I、SO_与Fe2、Fe3不共存的离子HCO、CO_等水解相互促进的离子(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Fe2Fe3=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(SO4)3溶液的叙述正确的是()A该溶液中，K、Fe2、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 molL1该溶液和足量的Zn充分反应，生成1.12 g Fe解析：选DA项，该溶液中，Fe3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(SO4)3，错误；D项，100 mL 0.1 molL1该溶液和足量的Zn发生的反应为2Fe33Zn=2Fe3Zn2，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KMnO4溶液稀HNO3盐酸NaNO3溶液ABC D解析：选DCl2、KMnO4、稀HNO3都具有强氧化性，能将Fe2氧化成Fe3，而NaCl溶液、盐酸、NaNO3溶液不能将Fe2氧化成Fe3。题点二Fe2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CA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BFe2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MNPQANH3H2OBa(OH)2铜石蕊溶液BNaBaCl2FeOKSCN溶液CNaOHBa(NO3)2锌粉KSCN溶液DNaHCO3MgCl2Fe石蕊溶液解析：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()AMgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤BFeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤CCuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤DCuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2氧化成Fe3，再加入CuO充分反应后过滤解析：选CFeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl33H2OFe(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，FeCl3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，Cu2、Fe3均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。铜及其化合物教材基础自热身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：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3。化学方程式：2CuSCu2S。与氧化性酸反应与浓硫酸a.反应的化学方程式：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O与稀硝酸b.反应的离子方程式：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O与浓硝酸c.反应的离子方程式：Cu4H2NO=Cu22NO22H2O与盐溶液反应(写离子方程式)与AgNO3a.反应的离子方程式：Cu2Ag=2AgCu2与FeCl3b.反应的离子方程式：Cu2Fe3=2Fe2Cu22.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=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O与H2反应H2CuO CuH2OH2Cu2O2CuH2O转化关系4CuO2Cu2OO23.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)2CuOH2O；反应的离子方程式：Cu(OH)22HCu22H2O。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)2CO32CuOH2OCO2。(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CuSO45H2OCuSO45H2O，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，使蛋白质变性失去生理活性，因此可将胆矾、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Cu2(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；CuCl2水解生成的HCl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()A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：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O，途径：2CuO22H2SO4(稀)2CuSO42H2O，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=2NaCuCl2H2O，NaCuCl2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4CuClO24H2O=2Cu2(OH)3Cl2HCl。(4)根据信息NaCuCl2=CuClNaCl，水解后的滤液中含有氯化钠，可以循环使用。答案：(1)CuO2HCl2NaClCu=2NaCuCl2H2O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)4CuClO24H2O=2Cu2(OH)3Cl2HCl(4)NaCl金属材料与金属矿物的开发利用教材基础自热身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碳素钢低碳钢：韧性、焊接性好，强度低中碳钢：强度高，韧性及加工性好高碳钢：硬而脆，热处理后弹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合金铝性能：良好的延展性和导电性用途：制导线铝合金性能：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、电子行业等铜及铜合金铜性能：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：Mnne=M。(3)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)电解法Na：2NaCl(熔融)2NaCl2；Mg：MgCl2(熔融)MgCl2；Al：2Al2O3(熔融)4Al3O2。热还原法高炉炼铁：Fe2O33CO2Fe3CO2；铝热反应制铬：2AlCr2O3Al2O32Cr；焦炭还原铜：C2CuO2CuCO2。热分解法Hg：2HgO2HgO2；Ag：2Ag2O4AgO2。金属活动性与冶炼方法的关系：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(Na3AlF6)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应用范围更广泛ABC 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方案：铜铝混合物测定剩余固体的质量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3(2019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、H2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：2Al4BaO3BaBaOAl2O3常温下Al的金属性比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)Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)()(4)(2017江苏高考)FeFeCl2Fe(OH)2()(5)(2017江苏高考)向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色，证明溶液中含Br2()(6)(2016江苏高考)向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉：Fe3Fe=2Fe2()(7)(2016江苏高考)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3的氧化性比I2的强()(8)(2015江苏高考)Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3()(9)(2016全国卷)除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥()(10)(2015广东高考)1 mol Cu和足量热浓硫酸可生成NA个SO3分子()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2(2018江苏高考)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：(1)焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_。(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 硫去除率100%不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700 焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由_(填化学式)转化为_(填化学式)。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)_。解析：(1)NaOH吸收过量SO2的离子方程式为SO2OH=HSO。(2)由已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ，不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于杂质FeS2。700 焙烧时，FeS2中的硫元素生成SO2，添加CaO后，SO2会与CaO、O2反应生成CaSO4而留在矿粉中。(3)用NaOH溶液碱浸后，Al2O3、SiO2溶解，转化为NaAlO2和Na2SiO3，通入过量CO2后，NaAlO2与CO2反应转化为Al(OH)3。(4)Fe2O3与FeS2在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，发生反应的化学方程式配平为16Fe2O3FeS211Fe3O42SO2，可得关系式FeS216Fe2O3，则理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)116。答案：(1)SO2OH=HSO(2)FeS2硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中(3)NaAlO2Al(OH)3(4)1163(2017江苏高考)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。(1)碱式氯化铜有多种制备方法。方法1：4550 时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl23H2O，该反应的化学方程式为_。方法2：先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M的化学式为_。(2)碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClcxH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：称取样品1.116 0 g，用少量稀HNO3溶解后配成 100.00 mL 溶液A；取25.00 mL 溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；另取 25.00 mL溶液A，调节pH 45，用浓度为0.080 00 molL1的EDTA(Na2H2Y2H2O)标准溶液滴定Cu2(离子方程式为Cu2H2Y2=CuY22H)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。解析：(1)在H2O存在的条件下，CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2Cl23H2O，根据Cu和O得失电子守恒配平反应的化学方程式。由题图知，O2氧化M生成M，根据题意“Fe3对该反应有催化作用”，则M为Fe2。(2)由中生成AgCl的质量，可计算出1.116 0 g样品中Cl的物质的量n(Cl)；由可计算出1.116 0 g样品中Cu2的物质的量n(Cu2)，根据电荷守恒：n(OH)n(Cl)2n(Cu2)，得出n(OH)，最后由质量守恒得出n(H2O)；由四种粒子的物质的量，可确定样品的化学式。答案：(1)4CuClO28H2O2Cu2(OH)2Cl23H2OFe2(2)n(Cl)n(AgCl)4.800103 moln(Cu2)n(EDTA)0.080 00 molL130.00 mL103 LmL19.600103 moln(OH)2n(Cu2)n(Cl)29.600103 mol4.800103 mol1.440102 molm(Cl)4.800103 mol35.5 gmol10.170 4 gm(Cu2)9.600103 mol64 gmol10.614 4 gm(OH)1.440102 mol17 gmol10.244 8 gn(H2O)4.800103 molabcxn(Cu2)n(OH)n(Cl)n(H2O)2311化学式为Cu2(OH)3ClH2O4(2016全国卷)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。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。FeCl2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 FeCl3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，CCl4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_；生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。解析：(1)Fe2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)Fe2被氧化为Fe3，Cl2被还原为Cl，反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)O2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2I2Fe3=I22Fe2。K3Fe(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H2O2反应，Fe2被氧化为Fe3，H2O2被还原为H2O，反应的离子方程式为H2O22Fe22H=2Fe32H2O。Fe3对H2O2的分解起催化作用，当反应一段时间后，会发生反应：2H2O22H2OO2，故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热，促使Fe33H2OFe(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)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2Fe3可逆反应(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热，促进Fe3的水解平衡正向移动