考點梳理 第7講 鐵、銅的獲取及應用
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1、第7講 鐵、銅的獲取及應用 考點1 鐵單質的性質 ?考情分析 TT1考察不銹鋼重要元素,T23考察Fe、Cu有關綜合計算。T11考察鐵與硫酸銅的反映類型,T17考察鐵與稀硫酸反映的離子方程式,T26考察Fe3O4為載體的綜合應用于計算。 ?知識梳理 1.鐵的物理性質 純鐵具有金屬的共性,如具有______色金屬光澤和良好的延展性,是電和熱的良導體,具有能被______吸引的特性,純鐵有很強的抗腐蝕能力。 2.化學性質 鐵是較活潑的金屬,發(fā)生化學反映時可生成+2、+3兩種價態(tài)的化合物。 (1)與非金屬單質如O2、Cl2的反映: 與O2的反映
2、:常溫下,鐵發(fā)生電化學腐蝕生成鐵銹,其重要成分為________。 鐵在純氧中燃燒(寫化學方程式):________________________現象:火星四射,生成________固體; 與Cl2的反映(寫化學方程式):________________________現象:劇烈燃燒,生成________色煙。 (2)與水的反映 常溫下鐵與水不反映,在高溫條件下與水蒸氣反映(寫化學方程式):____________________________。 (3)與酸的反映 與稀鹽酸、稀硫酸反映的離子方程式:________________________。 常溫下,遇冷的濃硫酸或濃硝
3、酸發(fā)生________,與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反映無H2產生。 (4)與某些鹽溶液的反映 與CuSO4溶液反映的離子方程式:________________________________________________________________________; 與FeCl3溶液反映的離子方程式:________________________________________________________________________。 ★易錯提示:鐵與氧化性比較弱的非金屬單質(如S、I2),非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸),不活潑金屬的鹽溶液(如CuSO4溶液
4、)反映,都可實現Fe→Fe2+這種轉化。鐵與強氧化劑(如Cl2、HNO3、濃硫酸)在一定條件下反映都會實現Fe→Fe3+這種轉化。 3.工業(yè)上鐵的冶煉:________________________________________________________________________。 例1 下列說法對的的是( ) A.鐵粉與稀硫酸反映的離子方程式:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑ B.用氯化鐵溶液刻蝕電路板的離子方程式:Cu+Fe3+===Cu2++Fe2+ C.5.6克鐵與少量Cl2加熱充足反映轉移0.2 mol電子 D.高
5、溫條件下鐵與水蒸氣反映的化學方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 考點訓練1 下列物質反映后不一定有+3價鐵生成的是( ) A.過量的Fe與Cl2加熱時發(fā)生反映 B.Fe與過量稀H2SO4反映后,再向其中加KNO3 C.Fe(NO3)2溶液中加少量鹽酸 D.Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中 考點訓練2 下列氯化物既可由金屬和氯氣直接反映制得,也可由金屬和鹽酸反映制得的是( ) A.CuCl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.AlCl3 考點2 鐵的化合物Fe2+和Fe3+的檢查及互相
6、轉化(D) ?考情分析 T1考察不銹鋼重要元素,T23考察Fe、Cu有關綜合計算;T26考察鐵離子的性質、檢查及有關計算,T18考察鐵離子的檢查。 ?知識梳理 1.鐵的氧化物 化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 磁性氧化鐵 顏色狀態(tài) ________粉末 ________粉末 ________晶體(有磁性) 鐵的化合價 +2、+3 與H+反映的離子方程式 2.氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質 鐵的氫氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色態(tài) ________固體 _____
7、___固體 與鹽酸 反映 受熱 分解 制法 可溶性亞鐵鹽與堿溶液反映: 可溶性鐵鹽與堿溶液反映: 兩者的 關系 在空氣中,Fe(OH)2可以非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現象是____色絮狀沉淀迅速變成______色,最后變成______色,反映的化學方程式為:______________________________________。 3.“鐵三角”即Fe、Fe2+和Fe3+之間的互相轉化: (1)寫出下列幾種反映的化學方程式或離子方程式 Fe與Cl2反映:__________________________
8、______________________________________________; Fe與HCl溶液反映的離子方程式:________________________________________________________________________; FeCl2溶液跟Cl2反映的離子方程式:________________________________________________________________________; FeCl3溶液中加入Fe粉的離子方程式:____________________________________________
9、____________________________。 (2)“鐵三角”的應用 a.判斷離子共存。 ①Fe3+與I-、S2-、HS-等因發(fā)生氧化還原反映而不能大量共存。 ②Fe2+與S2-、ClO-、MnO、酸性溶液中的NO等離子因發(fā)生復分解反映或氧化還原反映而不能大量共存。 b.除雜或凈化。 重要物質 雜質 除雜試劑和措施 Fe3+ Fe2+ 加入H2O2 Fe2+ Fe3+ 加入過量Fe粉,過濾 Fe2+ Cu2+ 加入過量Fe粉,過濾 4.Fe2+和Fe3+的檢查: (1)溶液顏色 具有Fe2+的溶液顯淺綠色,具有Fe3+的溶液顯黃色 (2)
10、用KSCN溶液和氯水 ①流程: 溶液加KSCN溶液 ②有關反映:______________________________、 (3)用NaOH溶液 ①流程: 溶液加NaOH溶液 ②有關反映:______________________________、______________________________、__________________________________ 例2 下列離子的檢查措施合理的是( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色,闡明不含Fe2+ B.向某溶液中滴加氯水,然后再加
11、入KSCN溶液變紅色,闡明原溶液中具有Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液,得紅褐色沉淀,闡明溶液中具有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液,得白色沉淀,又觀測到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,闡明該溶液中只具有Fe2+,不具有Mg2+ 考點訓練3 用不含Fe3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反映制備。 (1)除去蒸餾水中溶解的O2常采用__________的措施。 (2)生成Fe(OH)2白色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____________________________
12、____。 考點訓練4 證明某溶液只具有Fe2+而不具有Fe3+的實驗措施是( ) A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后顯紅色 B.先滴加KSCN溶液,不顯紅色,再滴加氯水后顯紅色 C.滴加NaOH溶液,產生紅褐色沉淀 D.只需滴加KSCN溶液 例3 填寫下表: 重要物質 雜質 除雜措施 Fe2+ Fe3+ FeCl3 FeCl2 Fe2+ Cu2+ Fe Al Fe2O3 Al2O3、SiO2 考點訓練5 為除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4,最佳選用( ) A
13、.燒堿溶液 B.濃氨水 C.鎂粉 D.鐵粉 考點訓練6 A、B、C為中學常用單質,其中一種為金屬,一般狀況下,A為固體,B為黃綠色氣體,C為無色氣體。D、E、F、G、H、X均為化合物,其中X常溫下是無色氣體,其水溶液是一種強酸,E為黑色固體,H在常溫下為液體。它們之間的轉化關系如下圖所示(其中某些反映條件和部分反映物已略去)。 請回答問題: (1)寫出下列物質的化學式:A____________、D____________、E____________、X____________。 (2)在反映①~⑦中,不屬于氧化還原反映的是____________(填編號)。 (
14、3)反映④的離子方程式是________________________。 (4)反映⑦的化學方程式是________________________________________; 該反映中每消耗0.3 mol的A,可轉移電子________mol。 (5)除去D溶液中混有的少量G的措施是____________________________。 考點3 銅及其化合物(B) ?考情分析 T25考察銅與濃硫酸的反映,銅離子與氫氧根的反映,T23考察銅與混酸的反映計算,T15考察濕法煉銅,T23考察Fe3+與Cu反映的綜合計算,T17考察銅與鐵離子的反映、T25考察
15、Cu與濃硫酸的反映。 ?知識梳理 1.銅在自然界中除存在少量的單質銅外,重要以化合態(tài)的形式存在。常用的銅礦有黃銅礦(重要成分為CuFeS2)、孔雀石(重要成分為________________________)。 2.銅單質的物理性質:________紅色固體有________,具有良好的延展性、____________性和__________性。 3.銅的化學性質 寫出圖中有關反映的化學方程式或離子方程式: ①化學方程式:2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3(綠色固體)。 ②化學方程式:________________________
16、________________________________________________。 ③與氧化性酸 a.與濃硫酸共熱化學方程式:________________________________________________________________________; b.與稀硝酸反映的離子方程式:________________________________________________________________________; c.與濃硝酸反映的離子方程式:_______________________________________________
17、_________________________。 ④與鹽溶液反映(寫離子方程式) a.與硝酸銀溶液:________________________________________________________________________; b.與FeCl3溶液:________________________________________________________________________。 4.銅的冶煉:濕法煉銅:________________________________________________________________________。
18、 5.氧化銅和氫氧化銅: 物質 氧化銅 氫氧化銅 化學式 狀態(tài) ______溶于水、______色固體 ______溶于水、______色固體 化學性質 與酸反映:__________ 與酸反映:__________ 氧化性:______ 不穩(wěn)定性:______ 6.氫氧化銅 (1)物理性質:________色________于水的固體。 (2)化學性質及應用 7.CuSO4·5H2O CuSO4·5H2O為藍色晶體,俗稱藍礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末,遇水變______色(生成CuSO4·5H2O),可作為______的檢
19、查根據。 8.金屬的冶煉措施: (1)金屬冶煉的本質:是金屬離子________電子,被________成金屬原子的過程。金屬活動性順序中的不同金屬,因金屬離子結合電子的能力不同,其冶煉措施也不同。 (2)冶煉措施與金屬活動順序表有關: 金屬的活動性順序 K CaNa Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg、Ag Pt、Au 金屬原子失電子能力 ________→________,還原性由________到________ 金屬離子得電子能力 ________→________,氧化性由________到________ 冶煉措施
20、,舉例闡明 物理法 還原劑或特殊措施 強大電流提供電子 H2、CO、C、Al等加熱 加熱化學措施 物理法或富集法 例4 銅是生命必需的元素,也是人類最早使用的金屬之一,銅的生產和使用對國計民生各個方面都產生了深遠的影響,請完畢(1)~(3)題: (1)在西漢古籍中曾有記載:曾青得鐵則化為銅。試寫出該反映的化學方程式:________________________________________________。 (2)銅器表面有時會生成銅綠,請寫出生成銅綠的化學方程式:________________,這層銅綠可以用化學措施除去。試寫出除去銅綠而
21、不損傷器物的化學方程式:____________。 (3)銅錢在歷史上曾經是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質和化學性質的角度分析為什么銅常用于制造貨幣:________________________________________________。 (銅的熔點是1183.4℃,鐵的熔點是1534.8℃) 考點訓練7 下列反映的離子方程式書寫對的的( ) A.銅加入稀硝酸中:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O B.三氯化鐵腐蝕印刷線路板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+ C.氫氧化銅溶于硝酸:H++OH-===H2O D.實
22、驗室用濃鹽酸與MnO2制Cl2:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O 考點訓練8 下列論述對的的是( ) A.鐵粉中混有鋁粉既可用過量NaOH溶液,也可以用過量FeCl3反映過濾除去 B.制氫氧化鐵膠體:將FeCl3溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸,生成紅褐色沉淀即可得到氫氧化鐵膠體。 C.銅能和氯化鐵反映,該反映可用于印刷電路板的制作 D.鐵能與硫酸反映,不能用鐵制容器儲存濃硫酸 例5 根據下列框圖回答問題(答題時,方程式中的M、E用所相應的元素符號表達): (1)寫出M溶于稀硫酸和H2O2混合液的化學方程式為____________
23、__。 (2)某同窗取X的溶液,酸化后加入KI-淀粉溶液,變?yōu)樗{色。寫出與上述變化過程有關的離子方程式為________________________、________________________。 (3)寫出Cl2將Z氧化為K2EO4的化學方程式為____________________。 考點訓練9 銅在潮濕的空氣里長期放置表面會生成一層綠色的銅銹,除去銅銹最佳的試劑或措施是( ) A.NaCl溶液 B.稀鹽酸 C.氫氧化鈉溶液 D.加熱 考點訓練10 工廠用FeCl3溶液腐蝕表面鍍有銅的印刷電路板。課外活動小組為擬定生產后廢液的構成,進行如下實驗:
24、 (1)取10.0 mL廢液加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀8.61 g。(2)另取10.0 mL廢液放入銅片充足反映,銅片質量減少了0.256 g。下列有關原廢液構成的判斷錯誤的是( ) A.一定具有Fe2+、Fe3+、Cu2+、Cl- B.c(Fe2+)∶c(Cu2+)=2∶1 C.c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶1 D.c(Cl—)=6.0 mol·L-1,c(Fe2+)=1.2 mol·L-1 例6 冶煉金屬一般有下列四種措施:①焦炭法;②水煤氣(或氫氣或一氧化碳)法;③活潑金屬置換法;④電解法。四種措施在工業(yè)上均有應用。古代有(
25、Ⅰ)火燒孔雀石煉銅;(Ⅱ)濕法煉銅;現代有(Ⅲ)鋁熱法煉鉻;(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂。對它們的冶煉措施的分析不對的的是( ) A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用② C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④ 考點訓練11 下列有關金屬冶煉措施的論述,不對的的是( ) A.濕法煉銅的原理屬于置換反映 B.10前中國就能煉鋅,現代煉鋅重要運用熱還原法 C.鋁熱法應用很普遍,可冶煉Mn、Mg、W等金屬 D.鈉、鎂、鋁等活潑金屬的冶煉采用電解法 考點訓練12 所謂合金,就是不同種金屬(也涉及某些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物,下表為四種金屬的熔、沸點: Na Cu Al Fe 熔點(℃) 97.5 1083 660 1535 沸點(℃) 883 2595 2200 3000 根據以上數據判斷其中不能形成合金的是( ) A.Cu和Al B.Fe和Cu C.Fe和Na D.Al和Na
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