专题7 铁、铜及其化合物
1. 掌握铁的原子结构和化学性质，以Fe2+、Fe3+
的相互转化为例，了解变价金属元素的氧化性和还原性。 2. 了解铁的氧化物和氢氧化物的性质和制备，掌握Fe2+、Fe3+的检验方法。 3. 了解铜及其重要化合物的性质。
4. 了解金属冶炼的一般原理，了解铁和铜的冶炼方法。
1. 铁和铜 （1）物理性质
铁是一种有金属光泽的银白色金属，有良好的导电导热性、延展性。铁属于重金属、黑色金属、常见金属。铁能被磁铁吸引。
铜一种有金属光泽的紫红色金属，粉末为紫红色。具有良好的导电导热性、延展性。（仅次于银）铜属于重金属、有色金属、常见金属。不能被磁铁吸引。 （2）铁和铜的存在形态
铜在自然界以游离态和化合态形式存在，而铁只能以化合态形式存在。 （3）化学性质 Ⅰ.铁的化学性质
铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。
用化学方程式或离子方程式表示下列变化 ①点燃
—O――→ ①3Fe＋2O=====FeO点燃Fe＋—Cl―②―→ ②2Fe＋3Cl=====2FeCl△—S―③―→ ③Fe＋S=====FeS
2
2
3
4
2
2
3
④高温
Fe＋H2O(g)――→④3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2
⑤
――→Fe ⑤Fe＋2H===Fe＋H↑、
Fe— Fe＋Cu===Cu＋Fe
―⑥―→Fe⑥Fe＋4H＋NO===Fe＋NO↑＋2HO
2＋
＋
2＋
2
2＋2＋
3＋
＋－
3
3＋
2
Ⅱ.铜的化学性质
△
①与氧气反应：2Cu＋O2=====2CuO ②与其他非金属反应： △
2Cu＋S=====Cu2S △
Cu＋Cl2===== Cu Cl2 ③与氧化性酸
△
a．与浓硫酸共热：Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
b．与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋2NO3===3Cu2＋2NO↑＋4H2O。
＋
－
＋
④与盐溶液反应(写离子方程式)
a．与硝酸银溶液：Cu＋2Ag===2Ag＋Cu2；
＋
＋
b．与FeCl3溶液：Cu＋2Fe3===2Fe2＋Cu2。
＋
＋
＋
2. 铁的氧化物的性质比较
3. 铁的氢氧化物的性质比较.
Fe(OH)2的制备与实验条件的控制
要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态。一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接触；二是要防止溶液中出现三价铁离子。既要除去三价铁离子，又不引入新的杂质，一般选用铁粉来还原三价铁离子。实验中一般采用新制的硫酸亚铁与NaOH溶液反应来制取Fe(OH)2沉淀。 4. Fe2+、Fe3+的鉴别
【典型例题1】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 A．Fe(OH)3 Fe2O3
B．Fe(OH)2 Fe2O3
C．Fe(OH)2 Fe(OH)3 【答案】B
D．Fe(OH)2 Fe3O4
L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，生成【迁移训练1】向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加人100mL 1 mol·
224 mL(标准状况)气体，向溶液中滴加KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为
A．2.8 g B．5.6 g 【答案】A
【典型例题2】在含有Fe3、Fe2、Al3、NH4的稀溶液中加入足量Na2O2固体，充分作用后，再加入过量稀盐酸，完
＋
＋
＋
＋
-1
C．11.2 g D．无法计算
全反应，则离子数目没有变化的是
A．Fe3、Al3
＋
＋
＋
B．Al3
C．Fe2、NH4
＋
＋
D．Fe3
＋
【答案】B
【迁移训练2】铁和氧化铁的混合物共a mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到b mol氢气，且向反应后的溶液中加
入KSCN溶液不显红色，则原混合物中单质铁的物质的量为
A．(a+b) mol
12
B．(a-b) mol C．(a-b)mol D．(a+b) mol
12
【答案】A
【典型例题3】下面三种方法均可制得Fe(OH)2白色沉淀。
方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 （1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入 。 （2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
（3）生成Fe(OH)2白色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 。
方法二：在如右图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
（3）为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤
是 。 （4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色， 理由是 。
方法三：利用电解实验可以制得纯净的
Fe(OH)2白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。
（1）a电极的材料应为 ，电极反应式为 。 （2）电解液c可以是 （填编号）。
A．纯水
B．NaCl溶液
C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
（3）d为苯，其作用是 ，在加入苯之前对电解液c 应作何简单处理？ 。
（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 （填编号）。
A．改用稀H2SO4作电解液 B．适当增大电源的电压 C．适当减小两极间的距离 D．适当降低电解液的温度
（5）若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，
另一明显现象为 。
【答案】方法一（1）稀硫酸、铁屑（2）煮沸（3）避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
方法二（1）稀硫酸、铁屑（2）NaOH溶液（3）检验试管Ⅱ出口处排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹 （4）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入
方法三（1）Fe Fe-2e-= Fe2+ （2）BC （3）隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2沉淀被氧化，加热煮沸，排出溶解的O2 （4）BC （5）白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 5. 氧化铜、氧化亚铜和氢氧化铜比较
（1）CuO：黑色难溶于水的固体，与酸可以反应，可以用H2、CO、Al还原出Cu。
（2）Cu(OH)2：蓝色难溶物，与酸可以反应，与稀H2SO4反应的离子方程式为Cu(OH)2＋2H===Cu2＋2H2O，受热分
＋
＋
解为CuO和H2O。
（3）Cu2O：红色难溶物，在酸性条件下发生：Cu2O＋2H===Cu＋Cu2＋H2O。
＋
＋
【典型例题4】下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是
【答案】【迁移训练4】现有CuO和Fe2O3的混合物a g，向其中加入1 mol·L-1的HNO3溶液200 mL恰好完全反应，若将2a g该混合物用足量CO还原，充分反应后剩余固体质量为
A．（2a-1.6）g B．2（a-1.6）g C．（a-1.6）g D．3.2 g 【答案】B
6. 铁三角及其应用 “
铁三角”转化关系
（1）一般是指Zn .Al .CO. H2. 等还原剂。
FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe 3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe △Fe+CO FeO+H=====△Fe+HO FeO+CO=====222
（2）是指H+. S. I2. Cu2+. Fe3+.等氧化剂。
△FeS Fe+I=====△FeI Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+S=====22
Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+
（3）（5）是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂。 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
（4）一般是指Fe. Cu. HI. H2S.等还原剂.
2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ Fe3++Fe=3Fe2+ 2Fe3++2I-=2Fe2++I2↓ 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ （5）是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂。
点燃
2Fe+3Cl2=======2FeCl3 2Fe3++Br2==2FeBr3
高温
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 4Fe+3O2(纯) =======2Fe2O3 （6）是指Zn. Al. CO. H2. 等还原剂。
高温
2Fe3++3Zn(足)=3Zn2+2Fe Fe3++Al=Al3++Fe Fe2O3+2Al=======Al2O3+2Fe 加热加热
Fe2O3+3CO=======2Fe+3CO2 Fe2O3+3H2=======2Fe+3H2O 铁三角可以解决的问题： (1)除杂：
(2)判断离子共存： Fe2Fe3
＋
不共存－＋－－＋
3(H)、ClO、MnO4(H)。 不共存2－－－
、I、SO23。
＋
＋
Fe2、Fe3
＋
不共存－－
3、CO23等水解相互促进的离子
(3)盐溶液的配制与保存：
①Fe2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。
＋
＋
＋
②Fe3的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3水解。
＋
＋
【典型例题5】A、B、C是所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的
水溶液呈酸性。若D＋C→E＋F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为
A．Fe、Cl2、Cu C．Cu、Cl2、Fe 【答案】A
【迁移训练5】向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol/L的HCl溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶
液中加入KSCN溶液后无红色出现，若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体的质量减少了 A．6.4 g B．4.8 g C．2.4 g D．1.6 g 【答案】C
7. 金属冶炼的方法和原理 （1）冶炼原理：
利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。 （2）冶炼步骤：
矿石的富集——冶炼——精炼
B．Fe、Cl2、H2 D．Fe、Cl2、Mg
（3）冶炼方法：（实质是还原的方法）
金属阳离子得电子变成金属原子，金属的化学活动性不同，金属阳离子得电子的能力也不同。
①热分解法
有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。 2HgO2Hg＋O2↑， HgS＋O2Hg＋SO2， Ag2S＋O22Ag＋SO2 ②热还原法
多数金属的冶炼过程属于热还原法常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等
③电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
总结：金属活泼性不同，金属冶炼的方法不同。 （补充）④湿法（炼铜）：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu↓
⑤物理法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在，利用密度。 铝热反应
（1）反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。
（活泼金属——可作还原剂）
（2）原理：
Al是还原剂，另一种氧化物作氧化剂，是铝将氧化物中的金属置换出来的反应；其实质是铝将氧化物中化合态的金属还原为金属单质． （3）反应特点
①高温条件；②剧烈燃烧，放出大量的热；③新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态)分离．
【典型例题6】A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，B为黄绿色气体，C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如下图所示(
其中某些反应条件和部分反应物已略去)。
请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A__________、D__________、E__________、X_________。 （2）在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是__________(填编号)。
（3）反应④的离子方程式是_____________________________________________； （4）反应⑦的化学方程式是_____________________________________________； 该反应中每消耗0.3 mol的A，可转移电子______mol。
（5）写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是_________________________________。
（6）除去D溶液中混有的少量G的方法是_____________________________________________________________。 （7）在D溶液中制备无水D固体的方法是____________________________________________________________。 【答案】（1）FeCl3 （1分） HCl（1分） （2）③⑥（1分） （3）Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；（2分）
（4）生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。（2分） （5）3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2 （2分） 0.8（1分）
（6）向混合液中通入足量氯气（或加入足量H2O2） （7）在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液
【迁移训练6】A—E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，它们之间的转化关系如下图所示。
则下列说法正确的是
高温FeO + 2Al A．X与A反应的化学方程式是： Al2O3 + 2Fe ======= 23
B．向D溶液中滴加KSCN溶液，产生血红色沉淀 C．单质Y在一定条件下能与水发生置换反应
D．由于化合物B和C均既能与酸反应，又能与碱反应，所以均是两性化合物 【答案】C
考点基础练习
1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)铁元素性质活泼，自然界中的铁几乎都是以化合态形式存在，只有在陨石中有游离态的铁元素( ) (2)过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl2，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行( ) (3)铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引( ) (4)过量的铁粉与稀硝酸溶液反应的离子方程式为 Fe＋4H＋NO3===Fe3＋NO↑＋2H2O( )
＋
－
＋
(5)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，可以看到稳定的白色沉淀( ) (6)FeCl2溶液保存时加Fe粉的目的是防止Fe2被还原( )
＋
(7)FeCl2溶液中加入KSCN溶液不变红，加入氯水后溶液变红色( ) (8)FeCl3溶液中加入KSCN溶液变红，再加入足量Fe，红色消失( ) 【答案】 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ 2．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是________。(填序号)
①过量的Fe与Cl2加热时发生反应 ②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3 ③Fe与过量的S加热时发生反应 ④Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸 ⑤Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 【答案】 ①②④
3．将Fe3O4投入过量的盐酸中，所得溶液中含的金属阳离子有________，向该溶液中投入足量的Fe粉，发生反应的
离子方程式为_______________________________。
【答案】 Fe2、Fe3 Fe＋2Fe3===3Fe2、Fe＋2H===Fe2＋H2↑
＋
＋
＋
＋
＋
＋
习题训练
1．下列说法正确的是
A．铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿 B．铜的导电能力不如铝
C．由于Cu2有氧化性，所以用CuSO4来配制农药
＋
D．因为Cu2能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒
＋
【答案】D
2．要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3，不宜选用的试剂是
A．MgO B．MgCO3 C．NaOH D．Mg(OH)2
【答案】C
3．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中 A．②③①④ C．③①②④ 【答案】B
4．将铁屑溶于过量盐酸后，再加下列物质，会有三价铁生成的是
A．稀硫酸 C．氯化锌 【答案】B
5．下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是
A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Mg→MgCl2→MgCO3→Mg(OH)2 C．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 D．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3 【答案】C
6．下列各组物质中，满足表中图示物质在通常条件下一步转化关系的组合只有
B．氯气 D．氯化铜 B．③②①④ D．①②③④
A．①②③ B．①③④ C．②③ D．①④ 【答案】A
7．将质量相同的Na、Mg、Al、Fe、Zn分别投入足量的稀HCl中，则这些金属与酸反应生成H2的体积由大到小排列顺序是
A．Zn>Fe>Na>Mg>Al C．Na>Mg>Al>Fe>Zn 【答案】B
8．一定量的Fe和Fe2O3混合物投入1 mol·L-1 300 mL的HNO3溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1．12 LNO气
体（标准状况），再向反应后溶液中加入1 mol·L-1的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是
A．200mL B．245mL C．250mL D．300Ml 【答案】C
9．已知下述三个实验均能发生化学反应：
B．Al>Mg>Na>Fe>Zn D．Fe>Zn>Mg>Al>Na
下列判断正确的是
A．实验①中铁钉只做还原剂
B．实验②中Fe2既显氧化性又显还原性
＋
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：Fe3>Fe2>Cu2
＋
＋
＋
【答案】A
10．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加过量铁粉，然后过滤 D．Fe3与KSCN反应产生血红色沉淀
＋
【答案】C
11． FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是
A．溶液中一定含Cu2
＋
B．溶液中一定含Fe2
＋
C．加入KSCN溶液一定不变血红色 D．剩余固体中一定含Cu 【答案】A
12．下列离子的检验方法合理的是
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2
＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2
＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3
＋
22＋
＋
【答案】C
13．有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是
A．盐酸 B．烧碱溶液 C．氨水 D．KSCN溶液 【答案】B
14．有FeO、Fe2O3的混合物若干克，在足量H2气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体比原混合物减轻0.8g；将
等质量的原混合物与盐酸反应，欲使之完全溶解, 至少需要1mol•L A． 0.05 L 【答案】B
15．一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体a mol，向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-）
加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO固体120g，若上述气体为NO，则a可能为 mol. A．2.50 B．4.00 C．7.50 D．3.15 【答案】D
16．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”．根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的．是
A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机
C．用来制造人造骨 D．用于家庭装修，做钛合金装饰门 【答案】A
17．将6．85g Fe和Al的混合物溶于200mL 浓度为C mol/L的HNO3溶液中，得到标准状况下的NO、N2O混合气体
共3．36L，测得反应后溶液的pH为0，再向所得溶液中加入过量NaOH溶液充分反应后生成沉淀质量为5．35 g。若不考虑反应前后溶液体积变化，则下列有关判断正确的是 A．Fe与Al 的物质的量之比为1:1
B．混合气体中NO为0．03mol ,N2O为0．12mol C．原HNO3溶液的浓度C=4．9mol/L D．反应中被还原的HNO3为0．15mol 【答案】C
18．甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系：
H2SO4NH3·H2O△
甲――→乙――→丙――→甲
（1）若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。
NH3·H2O
则甲是________，丙是________(填化学式)。写出“乙――————→丙”转化的离子方程式：______________________________。
H2SO4
（2）若乙溶液中加入KSCN溶液，有红色出现，则甲是______，丙是________(填化学式)。写出“甲――→乙”转化的离子方程式：____________________________。
﹣1
的盐酸的体积为
B． 0.1 L C． 0.2 L D． 1 L
【答案】（1）Al2O3；Al（OH）3；Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+； （2）Fe2O3；Fe（OH）3；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
19．用如图装置进行铁粉在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：
（1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式： _______________________________。 （2）干燥管C内盛放的药品是________。干燥管的________(填“m”或“n”)端与导管口 g 相连接。 （3）若收集到标准状况下的H2为22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为________g。 （4）当固体质量增加32 g时，生成H2的质量为________g。 【答案】(1) 3Fe＋4H2O(g)
Fe3O4＋4H2
(2) 无水CaCl2(或P2O5或碱石灰)；m (3) 42 (4) 4
20．如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和
6 mol/L的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是__________________________________。
（2）实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
（3）简述生成Fe(OH)2的操作过程：________________________________________________。 （4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 （5）下图中________能较长时间看到
Fe(OH)2白色沉淀。
【答案】（1）铁屑
（2）Fe ＋2H+ = Fe2+ + H2
（3）关闭活塞a，使硫酸亚铁溶液被压入B中进行反应
（4）4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 （5）①②③④
21．如下图所示物质间的相互转变关系，反应①在工业上可用来生产化合物C，反应⑤在工业上可生产化合物
J(Na2FeO4)，反应①、②、④和⑤均是在水溶液中进行的反应．常温下，D、E、G均是气体，B是无色液体；F
的水溶液可作为杀菌消毒剂；H是一种铁矿石的主要成分，它由两种元素组成，且其中铁元素的质量分数为70%.
请回答下列问题：
（1）写出F的化学式：________________. （2）写出G的电子式：________________.
（3）反应①的化学方程式为___________________，人们将反应①涉及的化学工业称为________． （4）反应⑤的离子方程式为______________________________________________．
高铁酸钠(Na2FeO4)被人们认为是一种“绿色环保高效”的净水剂，其原因为： ①Na2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒；
②________________________________________________________________________。
【答案】（1） NaClO （2）
＋
－
－
－
（3）2Na Cl＋ 2H2O = H2＋Cl2＋NaOH
＋
＋
（4）2Fe3＋3ClO＋10OH===2FeO＋3Cl＋5H2O ； Na2FeO4被还原为Fe3、Fe3水解生成Fe（OH）3胶体能吸附水中的悬浮物和杂质形成沉淀，使水澄清
22．（14分）铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关，试回答下列问题：
（1）电子工业常用30％的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，该反应的离子方程式
为 。 （2）已知：Fe(s)+O2(g)
C(s)+O2(g)
12
FeO(s) △H=－272 kJ·mol
－
－1
CO2(g) △H=－393.5 kJ·mol1
2C(s)+O2(g)
2CO(g) △H=－221 kJ·mol1
－
则高炉炼铁过程中 FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) △
－1
（3）铁红（Fe2O3）是一种红色颜料。将一定量的铁红溶于160mL 5 mol·L
＋
盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结
束共收集到气体2.24L（标准状况），经检测溶液中无Fe3，则参加反应的铁粉的质量为 。 （4）以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置如右下图所示，其中P端通入CO2。
①石墨I电极上的电极反应式为 。
②通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。则下列说法中正确的是
（填序号）。
A．X、Y两端都必须用铁作电极 B．可以用NaOH溶液作为电解液
C．阴极发生的反应是：2H2O＋ 2e= H2↑+ 2OH D．白色沉淀只能在阳极上产生
③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中，其颜色变化 为 ， 该反应的化学方程式为
。
【答案】
－
－
1．（2014新课标Ⅱ卷）下列反应中，反应后固体物质增重的是
A．氢气通过灼热的CuO粉末 B．二氧化碳通过Na2O2粉末 C．铝与Fe2O3发生铝热反应 D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液 【答案】B
2．（2014福建卷）常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是
A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 【答案】B
3．（2013
广东卷）下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是
【答案】
4．(2011·山东卷)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是
A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al 【答案】C
5．(2012·天津卷)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请回答下列问题：
（1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为________________；得到滤渣1的主要成分为____________。
（2）第②步加H2O2的作用是______________，使用H2O2的优点是______________；调溶液pH的目的是使
______________生成沉淀。
（3）用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是_______________________。 （4）由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H
2O
，探究小组设计了三种方案：
上述三种方案中，________方案不可行，原因是____________________________ _____________________________________________________________________； 从原子利用率角度考虑，__________方案更合理。
（5）探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr＝250)含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干
扰离子后，用c mol·L1 EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu2
－
－
＋
＋H2Y2===CuY2＋2H
－
－
＋
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w＝______________________________； 下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是________。 a．未干燥锥形瓶
b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c．未除净可与EDTA反应的干扰离子
【答案】（1）Cu+4H++2NO3-===Cu2++2NO2↑+2H2O ； 或3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O；Au、Pt； （2）将Fe2+氧化为Fe3+；不引入杂质，对环境无污染；Fe3+、Al3+； （3）加热脱水；
（4）甲；所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质；乙；
（5）
6．（2012·新课标全国卷）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。 （1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换柱，使Cl和OH发生交换。交换完成后，流出溶液的OH用0.40 mol·L
－
－1
－
－
－
的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：
__________________(列出计算过程)。
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为__________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和__________反应制备，FeCl3可用铁粉和__________反应制备。 【答案】（1）n(Cl)=0.0250L×0.40mol·L-1=0.010mol
0.54g-0.010mol×35.5g·mol-1=0.19g n(Fe)=0.19g/56g·mol-1=0.0034mol n(Fe): n(Cl)=0.0034:0.010≈1:3，x=3 （2）0.10；盐酸；氯气
专题7 铁、铜及其化合物
1. 掌握铁的原子结构和化学性质，以Fe2+、Fe3+
的相互转化为例，了解变价金属元素的氧化性和还原性。 2. 了解铁的氧化物和氢氧化物的性质和制备，掌握Fe2+、Fe3+的检验方法。 3. 了解铜及其重要化合物的性质。
4. 了解金属冶炼的一般原理，了解铁和铜的冶炼方法。
1. 铁和铜 （1）物理性质
铁是一种有金属光泽的银白色金属，有良好的导电导热性、延展性。铁属于重金属、黑色金属、常见金属。铁能被磁铁吸引。
铜一种有金属光泽的紫红色金属，粉末为紫红色。具有良好的导电导热性、延展性。（仅次于银）铜属于重金属、有色金属、常见金属。不能被磁铁吸引。 （2）铁和铜的存在形态
铜在自然界以游离态和化合态形式存在，而铁只能以化合态形式存在。 （3）化学性质 Ⅰ.铁的化学性质
铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。
用化学方程式或离子方程式表示下列变化 ①点燃
—O――→ ①3Fe＋2O=====FeO点燃Fe＋—Cl―②―→ ②2Fe＋3Cl=====2FeCl△—S―③―→ ③Fe＋S=====FeS
2
2
3
4
2
2
3
④高温
Fe＋H2O(g)――→④3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2
⑤
――→Fe ⑤Fe＋2H===Fe＋H↑、
Fe— Fe＋Cu===Cu＋Fe
―⑥―→Fe⑥Fe＋4H＋NO===Fe＋NO↑＋2HO
2＋
＋
2＋
2
2＋2＋
3＋
＋－
3
3＋
2
Ⅱ.铜的化学性质
△
①与氧气反应：2Cu＋O2=====2CuO ②与其他非金属反应： △
2Cu＋S=====Cu2S △
Cu＋Cl2===== Cu Cl2 ③与氧化性酸
△
a．与浓硫酸共热：Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
b．与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋2NO3===3Cu2＋2NO↑＋4H2O。
＋
－
＋
④与盐溶液反应(写离子方程式)
a．与硝酸银溶液：Cu＋2Ag===2Ag＋Cu2；
＋
＋
b．与FeCl3溶液：Cu＋2Fe3===2Fe2＋Cu2。
＋
＋
＋
2. 铁的氧化物的性质比较
3. 铁的氢氧化物的性质比较.
Fe(OH)2的制备与实验条件的控制
要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态。一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接触；二是要防止溶液中出现三价铁离子。既要除去三价铁离子，又不引入新的杂质，一般选用铁粉来还原三价铁离子。实验中一般采用新制的硫酸亚铁与NaOH溶液反应来制取Fe(OH)2沉淀。 4. Fe2+、Fe3+的鉴别
【典型例题1】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 A．Fe(OH)3 Fe2O3
B．Fe(OH)2 Fe2O3
C．Fe(OH)2 Fe(OH)3 【答案】B
D．Fe(OH)2 Fe3O4
L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，生成【迁移训练1】向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加人100mL 1 mol·
224 mL(标准状况)气体，向溶液中滴加KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为
A．2.8 g B．5.6 g 【答案】A
【典型例题2】在含有Fe3、Fe2、Al3、NH4的稀溶液中加入足量Na2O2固体，充分作用后，再加入过量稀盐酸，完
＋
＋
＋
＋
-1
C．11.2 g D．无法计算
全反应，则离子数目没有变化的是
A．Fe3、Al3
＋
＋
＋
B．Al3
C．Fe2、NH4
＋
＋
D．Fe3
＋
【答案】B
【迁移训练2】铁和氧化铁的混合物共a mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到b mol氢气，且向反应后的溶液中加
入KSCN溶液不显红色，则原混合物中单质铁的物质的量为
A．(a+b) mol
12
B．(a-b) mol C．(a-b)mol D．(a+b) mol
12
【答案】A
【典型例题3】下面三种方法均可制得Fe(OH)2白色沉淀。
方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 （1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入 。 （2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
（3）生成Fe(OH)2白色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 。
方法二：在如右图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
（3）为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤
是 。 （4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色， 理由是 。
方法三：利用电解实验可以制得纯净的
Fe(OH)2白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。
（1）a电极的材料应为 ，电极反应式为 。 （2）电解液c可以是 （填编号）。
A．纯水
B．NaCl溶液
C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
（3）d为苯，其作用是 ，在加入苯之前对电解液c 应作何简单处理？ 。
（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 （填编号）。
A．改用稀H2SO4作电解液 B．适当增大电源的电压 C．适当减小两极间的距离 D．适当降低电解液的温度
（5）若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，
另一明显现象为 。
【答案】方法一（1）稀硫酸、铁屑（2）煮沸（3）避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
方法二（1）稀硫酸、铁屑（2）NaOH溶液（3）检验试管Ⅱ出口处排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹 （4）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入
方法三（1）Fe Fe-2e-= Fe2+ （2）BC （3）隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2沉淀被氧化，加热煮沸，排出溶解的O2 （4）BC （5）白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 5. 氧化铜、氧化亚铜和氢氧化铜比较
（1）CuO：黑色难溶于水的固体，与酸可以反应，可以用H2、CO、Al还原出Cu。
（2）Cu(OH)2：蓝色难溶物，与酸可以反应，与稀H2SO4反应的离子方程式为Cu(OH)2＋2H===Cu2＋2H2O，受热分
＋
＋
解为CuO和H2O。
（3）Cu2O：红色难溶物，在酸性条件下发生：Cu2O＋2H===Cu＋Cu2＋H2O。
＋
＋
【典型例题4】下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是
【答案】【迁移训练4】现有CuO和Fe2O3的混合物a g，向其中加入1 mol·L-1的HNO3溶液200 mL恰好完全反应，若将2a g该混合物用足量CO还原，充分反应后剩余固体质量为
A．（2a-1.6）g B．2（a-1.6）g C．（a-1.6）g D．3.2 g 【答案】B
6. 铁三角及其应用 “
铁三角”转化关系
（1）一般是指Zn .Al .CO. H2. 等还原剂。
FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe 3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe △Fe+CO FeO+H=====△Fe+HO FeO+CO=====222
（2）是指H+. S. I2. Cu2+. Fe3+.等氧化剂。
△FeS Fe+I=====△FeI Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+S=====22
Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+
（3）（5）是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂。 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
（4）一般是指Fe. Cu. HI. H2S.等还原剂.
2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ Fe3++Fe=3Fe2+ 2Fe3++2I-=2Fe2++I2↓ 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ （5）是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂。
点燃
2Fe+3Cl2=======2FeCl3 2Fe3++Br2==2FeBr3
高温
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 4Fe+3O2(纯) =======2Fe2O3 （6）是指Zn. Al. CO. H2. 等还原剂。
高温
2Fe3++3Zn(足)=3Zn2+2Fe Fe3++Al=Al3++Fe Fe2O3+2Al=======Al2O3+2Fe 加热加热
Fe2O3+3CO=======2Fe+3CO2 Fe2O3+3H2=======2Fe+3H2O 铁三角可以解决的问题： (1)除杂：
(2)判断离子共存： Fe2Fe3
＋
不共存－＋－－＋
3(H)、ClO、MnO4(H)。 不共存2－－－
、I、SO23。
＋
＋
Fe2、Fe3
＋
不共存－－
3、CO23等水解相互促进的离子
(3)盐溶液的配制与保存：
①Fe2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。
＋
＋
＋
②Fe3的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3水解。
＋
＋
【典型例题5】A、B、C是所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的
水溶液呈酸性。若D＋C→E＋F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为
A．Fe、Cl2、Cu C．Cu、Cl2、Fe 【答案】A
【迁移训练5】向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol/L的HCl溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶
液中加入KSCN溶液后无红色出现，若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体的质量减少了 A．6.4 g B．4.8 g C．2.4 g D．1.6 g 【答案】C
7. 金属冶炼的方法和原理 （1）冶炼原理：
利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。 （2）冶炼步骤：
矿石的富集——冶炼——精炼
B．Fe、Cl2、H2 D．Fe、Cl2、Mg
（3）冶炼方法：（实质是还原的方法）
金属阳离子得电子变成金属原子，金属的化学活动性不同，金属阳离子得电子的能力也不同。
①热分解法
有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。 2HgO2Hg＋O2↑， HgS＋O2Hg＋SO2， Ag2S＋O22Ag＋SO2 ②热还原法
多数金属的冶炼过程属于热还原法常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等
③电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
总结：金属活泼性不同，金属冶炼的方法不同。 （补充）④湿法（炼铜）：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu↓
⑤物理法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在，利用密度。 铝热反应
（1）反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。
（活泼金属——可作还原剂）
（2）原理：
Al是还原剂，另一种氧化物作氧化剂，是铝将氧化物中的金属置换出来的反应；其实质是铝将氧化物中化合态的金属还原为金属单质． （3）反应特点
①高温条件；②剧烈燃烧，放出大量的热；③新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态)分离．
【典型例题6】A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，B为黄绿色气体，C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如下图所示(
其中某些反应条件和部分反应物已略去)。
请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A__________、D__________、E__________、X_________。 （2）在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是__________(填编号)。
（3）反应④的离子方程式是_____________________________________________； （4）反应⑦的化学方程式是_____________________________________________； 该反应中每消耗0.3 mol的A，可转移电子______mol。
（5）写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是_________________________________。
（6）除去D溶液中混有的少量G的方法是_____________________________________________________________。 （7）在D溶液中制备无水D固体的方法是____________________________________________________________。 【答案】（1）FeCl3 （1分） HCl（1分） （2）③⑥（1分） （3）Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；（2分）
（4）生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。（2分） （5）3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2 （2分） 0.8（1分）
（6）向混合液中通入足量氯气（或加入足量H2O2） （7）在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液
【迁移训练6】A—E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，它们之间的转化关系如下图所示。
则下列说法正确的是
高温FeO + 2Al A．X与A反应的化学方程式是： Al2O3 + 2Fe ======= 23
B．向D溶液中滴加KSCN溶液，产生血红色沉淀 C．单质Y在一定条件下能与水发生置换反应
D．由于化合物B和C均既能与酸反应，又能与碱反应，所以均是两性化合物 【答案】C
考点基础练习
1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)铁元素性质活泼，自然界中的铁几乎都是以化合态形式存在，只有在陨石中有游离态的铁元素( ) (2)过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl2，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行( ) (3)铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引( ) (4)过量的铁粉与稀硝酸溶液反应的离子方程式为 Fe＋4H＋NO3===Fe3＋NO↑＋2H2O( )
＋
－
＋
(5)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，可以看到稳定的白色沉淀( ) (6)FeCl2溶液保存时加Fe粉的目的是防止Fe2被还原( )
＋
(7)FeCl2溶液中加入KSCN溶液不变红，加入氯水后溶液变红色( ) (8)FeCl3溶液中加入KSCN溶液变红，再加入足量Fe，红色消失( ) 【答案】 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ 2．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是________。(填序号)
①过量的Fe与Cl2加热时发生反应 ②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3 ③Fe与过量的S加热时发生反应 ④Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸 ⑤Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 【答案】 ①②④
3．将Fe3O4投入过量的盐酸中，所得溶液中含的金属阳离子有________，向该溶液中投入足量的Fe粉，发生反应的
离子方程式为_______________________________。
【答案】 Fe2、Fe3 Fe＋2Fe3===3Fe2、Fe＋2H===Fe2＋H2↑
＋
＋
＋
＋
＋
＋
习题训练
1．下列说法正确的是
A．铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿 B．铜的导电能力不如铝
C．由于Cu2有氧化性，所以用CuSO4来配制农药
＋
D．因为Cu2能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒
＋
【答案】D
2．要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3，不宜选用的试剂是
A．MgO B．MgCO3 C．NaOH D．Mg(OH)2
【答案】C
3．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中 A．②③①④ C．③①②④ 【答案】B
4．将铁屑溶于过量盐酸后，再加下列物质，会有三价铁生成的是
A．稀硫酸 C．氯化锌 【答案】B
5．下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是
A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Mg→MgCl2→MgCO3→Mg(OH)2 C．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 D．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3 【答案】C
6．下列各组物质中，满足表中图示物质在通常条件下一步转化关系的组合只有
B．氯气 D．氯化铜 B．③②①④ D．①②③④
A．①②③ B．①③④ C．②③ D．①④ 【答案】A
7．将质量相同的Na、Mg、Al、Fe、Zn分别投入足量的稀HCl中，则这些金属与酸反应生成H2的体积由大到小排列顺序是
A．Zn>Fe>Na>Mg>Al C．Na>Mg>Al>Fe>Zn 【答案】B
8．一定量的Fe和Fe2O3混合物投入1 mol·L-1 300 mL的HNO3溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1．12 LNO气
体（标准状况），再向反应后溶液中加入1 mol·L-1的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是
A．200mL B．245mL C．250mL D．300Ml 【答案】C
9．已知下述三个实验均能发生化学反应：
B．Al>Mg>Na>Fe>Zn D．Fe>Zn>Mg>Al>Na
下列判断正确的是
A．实验①中铁钉只做还原剂
B．实验②中Fe2既显氧化性又显还原性
＋
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：Fe3>Fe2>Cu2
＋
＋
＋
【答案】A
10．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加过量铁粉，然后过滤 D．Fe3与KSCN反应产生血红色沉淀
＋
【答案】C
11． FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是
A．溶液中一定含Cu2
＋
B．溶液中一定含Fe2
＋
C．加入KSCN溶液一定不变血红色 D．剩余固体中一定含Cu 【答案】A
12．下列离子的检验方法合理的是
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2
＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2
＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3
＋
22＋
＋
【答案】C
13．有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是
A．盐酸 B．烧碱溶液 C．氨水 D．KSCN溶液 【答案】B
14．有FeO、Fe2O3的混合物若干克，在足量H2气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体比原混合物减轻0.8g；将
等质量的原混合物与盐酸反应，欲使之完全溶解, 至少需要1mol•L A． 0.05 L 【答案】B
15．一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体a mol，向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-）
加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO固体120g，若上述气体为NO，则a可能为 mol. A．2.50 B．4.00 C．7.50 D．3.15 【答案】D
16．钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”．根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的．是
A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机
C．用来制造人造骨 D．用于家庭装修，做钛合金装饰门 【答案】A
17．将6．85g Fe和Al的混合物溶于200mL 浓度为C mol/L的HNO3溶液中，得到标准状况下的NO、N2O混合气体
共3．36L，测得反应后溶液的pH为0，再向所得溶液中加入过量NaOH溶液充分反应后生成沉淀质量为5．35 g。若不考虑反应前后溶液体积变化，则下列有关判断正确的是 A．Fe与Al 的物质的量之比为1:1
B．混合气体中NO为0．03mol ,N2O为0．12mol C．原HNO3溶液的浓度C=4．9mol/L D．反应中被还原的HNO3为0．15mol 【答案】C
18．甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系：
H2SO4NH3·H2O△
甲――→乙――→丙――→甲
（1）若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。
NH3·H2O
则甲是________，丙是________(填化学式)。写出“乙――————→丙”转化的离子方程式：______________________________。
H2SO4
（2）若乙溶液中加入KSCN溶液，有红色出现，则甲是______，丙是________(填化学式)。写出“甲――→乙”转化的离子方程式：____________________________。
﹣1
的盐酸的体积为
B． 0.1 L C． 0.2 L D． 1 L
【答案】（1）Al2O3；Al（OH）3；Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+； （2）Fe2O3；Fe（OH）3；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
19．用如图装置进行铁粉在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：
（1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式： _______________________________。 （2）干燥管C内盛放的药品是________。干燥管的________(填“m”或“n”)端与导管口 g 相连接。 （3）若收集到标准状况下的H2为22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为________g。 （4）当固体质量增加32 g时，生成H2的质量为________g。 【答案】(1) 3Fe＋4H2O(g)
Fe3O4＋4H2
(2) 无水CaCl2(或P2O5或碱石灰)；m (3) 42 (4) 4
20．如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和
6 mol/L的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是__________________________________。
（2）实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
（3）简述生成Fe(OH)2的操作过程：________________________________________________。 （4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 （5）下图中________能较长时间看到
Fe(OH)2白色沉淀。
【答案】（1）铁屑
（2）Fe ＋2H+ = Fe2+ + H2
（3）关闭活塞a，使硫酸亚铁溶液被压入B中进行反应
（4）4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 （5）①②③④
21．如下图所示物质间的相互转变关系，反应①在工业上可用来生产化合物C，反应⑤在工业上可生产化合物
J(Na2FeO4)，反应①、②、④和⑤均是在水溶液中进行的反应．常温下，D、E、G均是气体，B是无色液体；F
的水溶液可作为杀菌消毒剂；H是一种铁矿石的主要成分，它由两种元素组成，且其中铁元素的质量分数为70%.
请回答下列问题：
（1）写出F的化学式：________________. （2）写出G的电子式：________________.
（3）反应①的化学方程式为___________________，人们将反应①涉及的化学工业称为________． （4）反应⑤的离子方程式为______________________________________________．
高铁酸钠(Na2FeO4)被人们认为是一种“绿色环保高效”的净水剂，其原因为： ①Na2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒；
②________________________________________________________________________。
【答案】（1） NaClO （2）
＋
－
－
－
（3）2Na Cl＋ 2H2O = H2＋Cl2＋NaOH
＋
＋
（4）2Fe3＋3ClO＋10OH===2FeO＋3Cl＋5H2O ； Na2FeO4被还原为Fe3、Fe3水解生成Fe（OH）3胶体能吸附水中的悬浮物和杂质形成沉淀，使水澄清
22．（14分）铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关，试回答下列问题：
（1）电子工业常用30％的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，该反应的离子方程式
为 。 （2）已知：Fe(s)+O2(g)
C(s)+O2(g)
12
FeO(s) △H=－272 kJ·mol
－
－1
CO2(g) △H=－393.5 kJ·mol1
2C(s)+O2(g)
2CO(g) △H=－221 kJ·mol1
－
则高炉炼铁过程中 FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) △
－1
（3）铁红（Fe2O3）是一种红色颜料。将一定量的铁红溶于160mL 5 mol·L
＋
盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结
束共收集到气体2.24L（标准状况），经检测溶液中无Fe3，则参加反应的铁粉的质量为 。 （4）以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置如右下图所示，其中P端通入CO2。
①石墨I电极上的电极反应式为 。
②通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。则下列说法中正确的是
（填序号）。
A．X、Y两端都必须用铁作电极 B．可以用NaOH溶液作为电解液
C．阴极发生的反应是：2H2O＋ 2e= H2↑+ 2OH D．白色沉淀只能在阳极上产生
③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中，其颜色变化 为 ， 该反应的化学方程式为
。
【答案】
－
－
1．（2014新课标Ⅱ卷）下列反应中，反应后固体物质增重的是
A．氢气通过灼热的CuO粉末 B．二氧化碳通过Na2O2粉末 C．铝与Fe2O3发生铝热反应 D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液 【答案】B
2．（2014福建卷）常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是
A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 【答案】B
3．（2013
广东卷）下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是
【答案】
4．(2011·山东卷)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是
A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al 【答案】C
5．(2012·天津卷)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请回答下列问题：
（1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为________________；得到滤渣1的主要成分为____________。
（2）第②步加H2O2的作用是______________，使用H2O2的优点是______________；调溶液pH的目的是使
______________生成沉淀。
（3）用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是_______________________。 （4）由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H
2O
，探究小组设计了三种方案：
上述三种方案中，________方案不可行，原因是____________________________ _____________________________________________________________________； 从原子利用率角度考虑，__________方案更合理。
（5）探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr＝250)含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干
扰离子后，用c mol·L1 EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu2
－
－
＋
＋H2Y2===CuY2＋2H
－
－
＋
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w＝______________________________； 下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是________。 a．未干燥锥形瓶
b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c．未除净可与EDTA反应的干扰离子
【答案】（1）Cu+4H++2NO3-===Cu2++2NO2↑+2H2O ； 或3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O；Au、Pt； （2）将Fe2+氧化为Fe3+；不引入杂质，对环境无污染；Fe3+、Al3+； （3）加热脱水；
（4）甲；所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质；乙；
（5）
6．（2012·新课标全国卷）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。 （1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换柱，使Cl和OH发生交换。交换完成后，流出溶液的OH用0.40 mol·L
－
－1
－
－
－
的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：
__________________(列出计算过程)。
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为__________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和__________反应制备，FeCl3可用铁粉和__________反应制备。 【答案】（1）n(Cl)=0.0250L×0.40mol·L-1=0.010mol
0.54g-0.010mol×35.5g·mol-1=0.19g n(Fe)=0.19g/56g·mol-1=0.0034mol n(Fe): n(Cl)=0.0034:0.010≈1:3，x=3 （2）0.10；盐酸；氯气