第2課時鐵、銅及其化合物的應用1．將鐵片投入某溶液中，鐵片質量減小，且沒有氣體產生，此溶液是()A．FeSO4 B．H2SO4C．Fe2(SO4)3 D．AgNO3 解析Fe＋Fe2(SO4)3=3FeSO4，鐵片質量減輕，Fe分別與H2SO4、AgNO3溶液反應，前者生成氣體使鐵片質量減小，后者析出銀使鐵片質量增加。 答案C2．下列關于鐵的敘述錯誤的是()A．純凈的鐵是光亮的銀白色金屬B．鐵能被磁體吸引，在磁場作用下，鐵自身也能產生磁性 C．鐵是地殼中含量最多的金屬元素，所以分布在地殼中的鐵有游離態也有化合態 D．純鐵的抗蝕能力相當強，鐵在干燥的空氣里不易被氧化 解析A和B的敘述正確，排除A和B；在地殼中含量最多的金屬是鋁，鐵占第二位；鐵是比較活潑的金屬，在地殼中都以化合態存在，游離態的鐵只能從隕鐵中得到，C錯，D對。 答案C3．向CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸，并微熱，當反應停止后，濾出不溶物，再向濾液中插入一枚鐵釘，發現鐵釘無任何變化。根據上述現象判斷下列結論正確的是()A．不溶物一定是CuB．不溶物中一定含有銅，但不一定含有鐵C．不溶物一定是FeD．溶液中一定含有Fe2＋，但不一定含有Cu2＋ 解析向溶液中插入一枚鐵釘，發現鐵釘無任何變化，說明稀硫酸已完全反應，CuO與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，Fe與CuSO4反應生成Cu和FeSO4，Fe與H2SO4反應生成FeSO4和H2，不溶物一定含有銅，但不一定含有鐵。 答案B4．下列各組物質充分反應后，一定有Fe3＋生成的是()A．鐵粉和CuSO4反應后的溶液B．向FeCl3溶液中加入過量鐵粉C．帶銹的鐵片放入稀硫酸中D．四氧化三鐵和鹽酸反應后的溶液答案D5．能與Fe3＋反應且能證明Fe3＋具有氧化性的物質是()A．KSCN B．Fe C．FeCl2 D．NaOH 解析Fe3＋與Fe反應時生成Fe2＋，Fe3＋的化合價降低，作氧化劑，表現出氧化性。 答案B6．將適量鐵粉放入FeCl3溶液中，完全反應后，溶液中Fe3＋和Fe2＋濃度相等，則已反應的Fe3＋與未反應的Fe3＋的物質的量之比是()A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1解析設已反應的Fe3＋和未反應的Fe3＋的物質的量分別為x、y。2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋23xeq\f(3,2)x由題意得：y＝eq\f(3,2)x，所以，x∶y＝2∶3答案A7．(加試題)為了檢驗某FeCl2溶液是否變質，可向溶液中加入()A．NaOH溶液 B．鐵片C．KSCN溶液 D．石蕊溶液解析Fe2＋易被氧化為Fe3＋，可用KSCN溶液檢驗是否存在Fe3＋。答案C8．將銅片放入mol·L－1FeCl3溶液中，反應一段時間后取出銅片，溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，則Cu2＋與Fe3＋的物質的量之比為()A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 解析Fe3＋具有強的氧化性，可以與Cu反應生成Fe2＋和Cu2＋。由2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，得n(Fe2＋)＝2n(Cu2＋)，代入n(Fe3＋)∶n(Fe2＋)＝2∶3中，可得n(Fe3＋)∶2n(Cu2＋)＝2∶3，所以n(Cu2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶4。 答案D9．下列關于鐵的敘述不正確的是()A．工業上用鐵槽車裝運冷濃硝酸是因為鐵與冷的濃硝酸不反應B．在人體的血紅蛋白中含有鐵元素C．鐵在潮濕的空氣中會生銹D．鐵能在氧氣中劇烈燃燒 解析鐵會被冷的濃硝酸鈍化，鈍化實際上也是一種化學反應，A不正確；鐵在潮濕空氣中容易生銹，C正確；鐵能在氧氣中劇烈燃燒，生成Fe3O4，D正確。 答案A10．(加試題)某同學對未知物A鹽的水溶液進行了鑒定，實驗過程及現象如下圖所示： 現對A、B、C、D做出的如下推斷中，不正確的是()A．A鹽一定是FeCl3B．白色沉淀B是AgClC．C中一定含Fe3＋D．無法確定A中是否含有Fe2＋ 解析生成白色沉淀證明A中含Cl－，B為AgCl；C遇KSCN生成D紅色溶液，則C中一定含Fe3＋；因為A中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，硝酸可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，故A鹽不一定是FeCl3。 答案A11．(2023·泉州高一檢測)隨著人們生活節奏的加快，方便的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長食品的保質期，防止食品氧化變質，在包裝袋中可以放入的化學物質是()A．無水硫酸銅 B．硫酸亞鐵C．食鹽 D．生石灰 解析防止食品氧化變質，可在包裝袋中放入還原劑，以上4種物質，只有硫酸亞鐵是常見的還原劑。 答案B12．將40mLmol·L－1的CuSO4溶液與30mL3mol·L－1的NaOH溶液混合，生成淺藍色沉淀，假如溶液中c(Cu2＋)或c(OH－)都已變得很小，可忽略，則生成沉淀的組成可表示為()A．Cu(OH)2 B．CuSO4·Cu(OH)2C．CuSO4·2Cu(OH)2 D．CuSO4·3Cu(OH)2 解析根據電荷守恒，n(SOeq\o\al(2－,4))×2＋n(OH－)＝n(Cu2＋)×2，計算出SOeq\o\al(2－,4)的物質的量；n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(SOeq\o\al(2－,4))＝(40×∶(30×3)∶(eq\f(40××2－30×3,2))＝4∶6∶1。 答案D13．用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。 方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。 (1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是________________________________________________________________。 方法二：在如圖所示裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備。(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是________。(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是________。 (3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是____________________________________________。 (4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是________________________________________________________________。 解析Fe(OH)2的制備關鍵在于防止被氧化，所以蒸餾水要加熱除氧，長滴管伸入液面以下。方法二中，由于試管Ⅰ中產生的H2充滿了Ⅰ、Ⅱ兩支試管，外界空氣不易進入，即Fe(OH)2是在H2的還原性氣氛中產生的，故Fe(OH)2的白色沉淀可保持較長的時間。答案方法一：(1)稀硫酸、鐵屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2方法二：(1)稀硫酸、鐵屑(2)NaOH溶液(3)檢驗試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當排出的H2純凈時，再夾緊止水夾 (4)試管Ⅰ中反應生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進入，避免Fe(OH)2被迅速氧化14．金屬及其化合物在人類生產生活中發揮著重要的作用。 (1)將一小塊金屬鈉投入盛有水的燒杯中，發生反應的化學方程式為__________________________________________________________________。 (2)鈉、鋁、鐵三種金屬元素所形成的各種氧化物中，具有強氧化性的是________(填化學式，下同)；適宜做耐火材料的是_______________________________________________________________。 (3)金屬鋁既能與鹽酸反應，又能與燒堿溶液反應，請寫出金屬鋁與燒堿溶液反應的離子方程式：____________________________________________。 (4)取少量FeCl2溶液，按右圖所示操作，使其跟NaOH溶液反應?？捎^察到試管中出現白色絮狀沉淀，繼而變成灰綠色，最后變成紅褐色，請寫出變成紅褐色時反應的方程式：______________________________________________ ________________________________________________________________。 (5)向盛有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化銅混合溶液的燒杯中加入鐵粉和銅粉，反應結束后，下列結果不可能出現的是________(選填序號)。 A．有銅無鐵 B．有鐵無銅 C．鐵、銅都有 D．鐵、銅都無 解析(1)將一小塊金屬鈉投入到盛有水的燒杯中，鈉與水劇烈發生反應，方程式為：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。(2)鈉、鋁、鐵三種金屬的氧化物有：Na2O、Na2O2、Al2O3、FeO、Fe3O4、Fe2O3等，具有強氧化性的是Na2O2，適宜做耐火材料的為Al2O3。(3)鋁與燒堿反應，放出氫氣，其離子方程式為：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(4)FeCl2與NaOH反應，生成Fe(OH)2白色絮狀沉淀，Fe(OH)2具有較強的還原性，易被氧氣氧化，最終變成Fe(OH)3紅褐色沉淀，方程式為FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(5)氧化性Fe3＋＞Cu2＋，還原性Fe＞Cu，所以，Fe與Fe3＋先發生Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，后Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋。當Fe3＋的量過量時，Fe、Cu全部反應，鐵、銅都無，D正確；當Fe3＋的量少量時，鐵、銅都有剩余，C正確；當Fe3＋控制一定量時，可能Fe剛好反應完，而銅沒有反應，A正確；由于Fe先與Fe3＋反應，不可能出現有Fe無Cu，B錯誤。答案(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(2)Na2O2Al2O3(3)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(5)B15．青銅是人類歷史上一項偉大發明，它是紅銅和錫、鉛的合金，也是金屬冶鑄史上最早的合金。銅有＋1價和＋2價，銅及其合金在日常生活中應用廣泛。根據下列信息回答相關問題。 (1)工業冶煉銅的原理主要是：(Ⅰ)2Cu2S(硫化亞銅)＋3O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu2O＋2SO2；(Ⅱ)2Cu2O(氧化亞銅)＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(高溫))6Cu＋SO2↑；①反應(Ⅰ)中的氧化產物是________，還原產物是________。②反應(Ⅱ)中的氧化劑是________，還原劑是________。 ③如果反應(Ⅰ)和反應(Ⅱ)產生二氧化硫的質量相等，則轉移電子數之比為() A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．3∶1 (2)西漢劉安在《淮南萬畢術》中介紹了我國在西漢時期發明了濕法冶金技術，即“曾青得鐵化為銅”，其含義是銅的可溶性化合物的水溶液與鐵反應生成銅。例如，硫酸銅溶液與鐵反應，CuSO4＋Fe=Cu＋FeSO4，下列有關該反應的判斷中不正確的是() ①屬于置換反應②鐵被氧化③銅是氧化產物④氧化性：FeSO4＞CuSO4⑤還原性：Fe>Cu A．①⑤ B．②③ C．③④ D．②⑤ (3)現代冶銅可以利用熱還原法，即氫氣還原氧化銅：H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O。該反應中，________是氧化劑，________被氧化，________是還原產物。 (4)銅器保存不善，在潮濕空氣中會生銅銹，主要化學反應為2Cu＋CO2＋O2＋H2O=Cu2(OH)2CO3(銅綠)。該反應屬于化合反應，判斷依據是________；該反應是氧化還原反應，判斷依據是________。銅是還原劑，判斷依據是________；氧化產物是________，還原產物是________，判斷依據是________。 解析(1)反應(Ⅰ)中銅元素化合價沒有變(都是＋1價)，硫元素由－2價升至＋4價，氧元素由0價降至－2價，SO2既是氧化產物又是還原產物，氧化亞銅是還原產物，轉移12e－。反應(Ⅱ)中氧化亞銅、硫化亞銅中的銅元素都由＋1價降至0價，硫元素由－2價升至＋4價，所以，氧化亞銅是氧化劑，硫化亞銅既是氧化劑又是還原劑，轉移6e－。若生成等質量的SO2，轉移電子數之比為1∶1。(2)在反應CuSO4＋Fe=Cu＋FeSO4中，硫酸銅是氧化劑，鐵是還原劑，銅是還原產物，硫酸亞鐵是氧化產物。 答案(1)①二氧化硫二氧化硫和氧化亞銅②氧化亞銅和硫化亞銅硫化亞銅③A(2)C(3)氧化銅氫氣銅(4)反應物有四種，產物只有一種銅元素化合價升高，部分氧元素化合價降低銅元素化合價升高Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3它既是銅被氧化的產物，也是氧氣被還原的產物16．(加試題)已知有以下物質相互轉化： 試回答： (1)寫出B的化學式________，D的化學式______________________________。 (2)寫出由E轉變成F的化學方程式____________________________________ ________________________________________________________________。 (3)寫出用KSCN鑒別G溶液的離子方程式______________________________ ________________________________________________________________； 向G溶液加入A的有關離子反應方程式________________________________ ______________。 解析從白色沉淀E在空氣中生成紅褐色沉淀F的過程，可判斷E是Fe(OH)2，F是Fe(OH)3，F與鹽酸反應生成的G為FeCl3，據B和C反應生成Fe(OH)2，可推斷應該是二價鐵鹽與堿反應生成Fe(OH)2，再據焰色反應、D溶液與AgNO3的反應，得出D為KCl，再結合其他條件，可推斷出A為Fe，B為FeCl2，C為KOH。答案(1)FeCl2KCl(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)32Fe3＋＋Fe=3Fe2＋17．(加試題)電子工業常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。 (1)檢驗溶液中Fe3＋存在的試劑是___________________________________， 證明Fe3＋存在的現象是____________________________________________。 (2)寫出FeCl3溶液與金屬銅發生反應的化學方程式：___________________ _________________________________________________________________ (3)某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液，準備采用下列步驟：A．請寫出上述實驗中加入或生成的有關物質的化學式。①________，②________，③________，④________，⑤________。B．請寫出相關反應的化學方程式。______________________；___________________________________________；______________________；___________________________________________。 答案(1)KSCN(或NH4SCN等)溶液溶液變成血紅色(2)2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2(3)A.①Fe②FeCl2③Fe和Cu④HCl⑤Cl2B．CuCl2＋Fe=FeCl2＋CuFe＋2HCl=FeCl2＋H2↑2FeCl3＋Fe=3FeCl22FeCl2＋Cl2=2FeCl318．(加試題)某?；瘜W實驗興趣小組在“探究鹵素單質的氧化性”的系列實驗中發現，在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，振蕩后溶液呈黃色。(1)提出問題：Fe3＋、Br2誰的氧化性更強？(2)提出猜想： ①甲同學認為氧化性：Fe3＋>Br2，故上述實驗現象不是發生化學反應所致，則溶液呈黃色是因為含有________(填化學式，下同)。 ②乙同學認為氧化性：Br2>Fe3＋，故上述實驗現象是發生化學反應所致，則溶液呈黃色是因為含有________。 (3)