衡水中学届高三化学一轮大复习知识扫描铁铜及其化合物Word格式.docx

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Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。

②铁与FeCl3溶液反应的离子方程式：

Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

[注意]　①Fe与一般酸反应生成Fe2＋，与酸的量无关，但Fe与稀HNO3反应时最终铁的价态与铁的量有关。

②铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；

铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。

3．铁的氧化物

化学式

FeO

Fe2O3

Fe3O4

俗称

—

铁红

磁性氧化铁

色态

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体

溶解性

难溶于水

铁的价态

＋2价

＋3价

＋2价，＋3价

与H＋反应的离子方程式

FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O

Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

共性

高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁

[注意]　①FeO、Fe3O4、Fe2O3与硝酸反应时均生成Fe3＋。

②Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·

Fe2O3，即有

的铁显＋2价，

的铁显＋3价。

[细练过关]

1．下列说法正确的是________（填序号）。

①（2019·

江苏高考）Fe在稀硝酸中发生钝化。

②FeS、FeCl2、FeCl3均可以通过单质化合得到。

③铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分为Fe2O3·

④常温下，用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸。

⑤Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。

⑥Fe3O4中的Fe有＋2、＋3价，故Fe3O4为混合物。

⑦FeO、Fe3O4溶于强酸，溶液中一定含有Fe2＋。

答案：

③④

2．（2020·

邢台月考）“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。

同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是（　　）

A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等

B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料

C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu

D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3

解析：

选D　土壤中含有铁元素，经过不同工艺煅烧时，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3，故D项正确。

3．（2020·

福建六校联考）中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如下所示。

下列有关叙述不合理的是（　　）

FeCl3·

6H2O

FeOOH

纳米四氧化三铁

A．纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病

B．纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径大小相等

C．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解

D．反应②的化学方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2

B

基础落实

（二）　铁的氢氧化物及其盐

（一）铁的氢氧化物

Fe（OH）2

Fe（OH）3

白色固体

红褐色固体

与盐酸反应

Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O

Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

受热分解

2Fe（OH）3

Fe2O3＋3H2O

制法

可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：

Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓

可溶性铁盐与强碱溶液反应：

Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓

[注意]　①空气中，Fe（OH）2能够非常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）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。

②制备Fe（OH）2时要避开O2的环境。

（二）亚铁盐和铁盐

1．亚铁盐

（1）氧化性与还原性

含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，Fe2＋与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

（2）可水解

保存或配制FeSO4时常加入少量H2SO4的理由是（写离子方程式）Fe2＋＋2H2OFe（OH）2＋2H＋。

2．铁盐

（1）氧化性

含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

（2）特性

含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成红色。

（3）可水解

①利用Fe3＋易水解的性质，实验室可将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：

FeCl3＋3H2O

Fe（OH）3（胶体）＋3HCl。

②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。

如可通过加入MgO或Mg（OH）2调节pH来除去MgCl2溶液中的Fe3＋。

③利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。

（三）Fe2＋、Fe3＋的检验方法

1．用KSCN溶液和氯水

2．用NaOH溶液

3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验

溶液变红色，说明含有Fe3＋。

KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。

4．Fe2＋的特征检验方法

产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe（CN）6]3－===Fe3[Fe（CN）6]2↓。

[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－）。

②Fe3＋、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）。

（四）“铁三角”的关系及应用

1．“铁三角”的关系

2．“铁三角”的应用

（1）离子共存分析

①Fe2＋

NO

（H＋）、ClO－、MnO

、H2O2、Cl2、Br2、Cr2O

等。

②Fe3＋

S2－、I－、SO

、HS－、HSO

、H2SO3、H2S等。

（2）除杂

溶液

杂质

除杂方法

FeCl2

FeCl3

加过量铁粉后过滤

加氯水或H2O2

CuCl2

MgCl2

先加氯水或H2O2，然后加

MgO或Mg（OH）2调pH

题点

（一）　铁的氢氧化物及其盐的主要性质及应用

1．下列有关铁元素的叙述中正确的是（　　）

A．Fe（OH）2易被氧化成Fe（OH）3，说明稳定性：

Fe（OH）2<

B．铁是较活泼的金属，它与卤素（X2）反应的生成物均为FeX3

C．氢氧化铁与氢碘酸反应：

Fe（OH）3＋3HI===FeI3＋3H2O

D．将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe（OH）3胶体

选A　铁与单质碘化合生成的是FeI2，选项B不正确；

铁离子能把碘离子氧化成单质碘，选项C不正确；

D项，得到的是Fe（OH）3沉淀，不正确。

2．用废铁屑制备磁性胶体粒子的过程如下。

下列说法不正确的是（　　）

A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污

B．通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2＋

C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2＋氧化为Fe3＋，涉及反应：

H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为2∶1

选D　Na2CO3溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污，A正确；

Fe2＋容易被O2氧化，所以通入N2的目的是防止空气中的O2氧化Fe2＋，B正确；

利用H2O2的氧化性，把部分Fe2＋氧化成Fe3＋，涉及的反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C正确；

Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为1∶2，即溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1∶2，D错误。

山东章丘四中检测）由硫铁矿烧渣（主要成分：

Fe3O4、Fe2O3和FeO）得到绿矾（FeSO4·

7H2O），再通过绿矾制备铁黄[FeO（OH）]的流程如下：

烧渣

绿矾

铁黄

已知：

FeS2和铁黄均难溶于水

A．步骤①，最好用硫酸来溶解烧渣

B．步骤②，涉及的离子反应为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO

＋16H＋

C．步骤③，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾

D．步骤④，反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe（OH）3

C

题点

（二）　“铁三角”关系及其应用

4．（2020·

长沙模拟）在Fe2（SO4）3溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且a>

c，则下列说法正确的是（　　）

A．残余固体是铜和铁

B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋

C．将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生

D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋

选B　因为a>

c，说明bg铁完全反应，溶液中含Cu2＋、Fe2＋，不含Fe3＋，B正确。

5．下列除杂的操作不正确的是（　　）

A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：

加入足量镁充分反应后过滤

B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：

加入过量铁粉充分反应后过滤

C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：

加入NaOH溶液充分反应后过滤

D．CuCl2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

选C　FeCl3溶液中存在水解平衡：

FeCl3＋3H2OFe（OH）3＋3HCl，加入Mg与H＋反应，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；

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，错误；

先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe（OH）3而除去，D正确。

6．[双选]（2020·

山东师范附中月考）某酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。

利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，设计如下工艺流程，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。

A．标号①②③处发生的反应均为氧化还原反应

B．标号③处加入的相应物质是稀硝酸或稀硫酸

C．标号①处发生的离子反应最多有三个

D．铁红的化学式为Fe2O3，工业上常用作红色颜料

BC

基础落实（三）　铜及其化合物

1．铜的主要性质

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：

①化学方程式：

2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2（OH）2CO3。

②化学方程式：

2Cu＋S

Cu2S。

③与氧化性酸反应

a．与浓硫酸共热的化学方程式：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

b．与稀硝酸反应的离子方程式：

3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；

c．与浓硝酸反应的离子方程式：

Cu＋4H＋＋2NO

===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。

④与某些盐溶液反应

a．与硝酸银溶液反应的离子方程式：

Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋；

b．与FeCl3溶液反应的离子方程式：

Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。

[注意]　Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解：

2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。

2．铜的重要化合物的性质及应用

（1）氧化物——氧化亚铜（Cu2O）与氧化铜（CuO）

名称

氧化铜

氧化亚铜

颜色

黑色

砖红色

与酸反应（H＋）

CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O

Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O

与H2反应

H2＋CuO

Cu＋H2O

H2＋Cu2O

2Cu＋H2O

转化关系

4CuO

2Cu2O＋O2

[注意]　Cu＋的性质及检验

①＋1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。

②＋1价铜在酸性条件下能发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，利用这一原理可区别Cu和Cu2O。

向红色物质中加入稀硫酸（但注意不能用硝酸检验），若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。

反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。

（2）氢氧化铜——

色难溶物，是一种弱碱。

（3）铜盐

①Cu2（OH）2CO3

Cu2（OH）2CO3的名称为碱式碳酸铜，呈

色，是铜锈的主要成分，受热易分解的方程式为Cu2（OH）2CO3

2CuO＋H2O＋CO2↑。

②CuSO4

a．CuSO4·

5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾。

受热或遇浓硫酸，蓝色晶体变为白色粉末。

b．无水CuSO4遇水变

色（生成CuSO4·

5H2O），可作为

或水蒸气的检验试剂。

不能作为干燥剂。

③铜盐的毒性

铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。

[注意]　反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4可说明CuS难溶于非氧化性强酸，但不能说明酸性H2S>

H2SO4。