苏教版化学必修1同步练习 铁、铜及其化合物的应用

第二课时 铁、铜及其化合物的应用

基础梳理

1．铁的化学性质

当铁跟弱氧化剂反应时，形成Fe，当跟强氧化剂反应时，还能进一步失电子形成Fe，所以铁在化合物中通常呈＋2价或＋3价。 （1）与非金属的反应： Fe＋I2

FeI2；Fe＋S

FeS；3Fe＋2O2

Fe2O4；2Fe＋3Cl2

2FeCl3

2＋

3＋

（2）与水的反应： 3Fe＋4H2O

＋

Fe3O4＋H2

Fe＋H2↑

Fe2(SO4)3＋6H2O＋3SO2↑

2＋

（3）与非氧化性酸溶液的反应： Fe＋2H（指稀硫酸、盐酸）Fe＋4HNO3（稀）（5）与盐溶液的反应 Fe＋Cu

2＋

2＋

3＋

（4）与氧化性酸的反应：2Fe＋6H2SO4（浓）

Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O

注意：铁在冷的浓H2SO4、浓HNO3中钝化。[来源:Zxxk.Com]

Cu＋Fe；2Fe＋Fe

2＋

3＋

3Fe

2＋

2．Fe、Fe的检验

3＋

（1）Fe的特征颜色反应：

①加入KSCN溶液，变成血红色溶液Fe＋SCN

3＋3＋

－

－

［Fe（SCN）］（血红色） Fe（OH）3↓（红褐色）

＋

2＋

②加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成Fe＋3OH2Fe（棕黄色）＋H2S（2）Fe的特征颜色反应

2＋

3＋

2＋

③通入H2S气体，溶液由棕黄色变为浅绿色，并伴有淡黄色沉淀生成。

2Fe（浅绿色）＋S（淡黄色）↓＋2H

3＋

上述几种颜色反应，常作为判断Fe存在的依据。

①加入NaOH溶液，有白色絮状沉淀生成，在空气中颜色变为浅蓝、灰绿，最后成红褐色。[来源:Zxxk.Com] Fe＋2OH

2＋

－

Fe(OH)2↓（白色）；

4Fe(OH)3↓（红褐色）

－

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O2Fe＋Cl2

2＋

2＋

3＋

②加入KSCN溶液，无血红色出现，再加氯水，溶液即出现血红色。

2Fe＋2Cl；Fe＋SCN

2＋

3＋

3＋

－

［Fe(SCN)］

2＋

上述两种现象常作为判断Fe存在的依据。 3、Fe、Fe、Fe的相互转化 （一）“铁三角”关系

（二）具体反应方程式：[来源:学§科§网Z§X§X§K]

（1）Fe

Fe：

2+

（2）FeFe：

3+

（3）Fe

2+

Fe：

3+

4．铁的氧化物比较：

5．铁的氢氧化物比较：

[来源:学+科+网]

例题解析

例1．将Cu片放入0.1mo1·LFeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c（Fe）∶c（Fe）＝2∶3，则Cu与Fe的物质的量之比为（ ） A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4

思路分析：由于Fe具有较强的氧化性，可将Cu氧化成Cu：2Fe＋Cu＝2n（Fe），所以有n（Cu）∶

n（Fe）＝1.5∶2＝c（Cu）∶C（Fe）。 解题：D

误区点拨：解题过程中别忽视了由于Fe与Cu的反应，而导致的浓度减小，否则容易引起计算错误。 例2．将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应（假定容器不参与反应），试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。 （1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有______；

3＋

3＋

2＋

3＋

2＋

2＋

3＋

2+

3＋

2＋

3＋

－1

3＋2＋

2Fe＋Cu 知n（Cu）

2＋2＋2＋

（2）若氯化铜有剩余，则容器中还可能有______；

（3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有_________，可能有_________。[来源:Zxxk.Com] （4）若氯化铁有剩余．则容器中不可能有______。

思路分析：该题考查物质共存问题，答题时要弄清物质间可能发生的反应，相互间能发生反应的物质不可能共存，而本题涉及的反应有：①Fe＋2FeCl32FeCl3

2FeCl2＋CuCl2

3＋

2＋

2＋

3＋

2＋

2＋

3FeCl2 ②Fe＋CuCl2Cu＋FeCl2 ③Cu＋

解题：（1）Fe、Cu；2）Fe、Fe或Cu、Fc （3）Fe、Cu；Fe （4）Fe、Cu

基础训练

一．选择题（每小题有一个正确答案）

1．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100ml1mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224ml(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现.若用足量的CO在高温下还原相同的质量的此混合物，能得到铁的质量是 ( )

A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.无法计算

2．某磁铁矿石200 t，经分析其中含有铁元素86?9 t。则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为 ? ? A? 50% B? 60% C? 65% D? 70%

3．将3.48gFe3O4完全溶解在100mL1mol/L硫酸中，加入25mLK2Cr2O7溶液，恰好使溶液中Fe2+全部转化为Fe3+，Cr2O72-还原为Cr3+。则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为 （ ）

A. 0.05mol/L B. 0.1mol/L C. 0.2mol/L D. 0.3mol/L

4．向铁和Fe2O3的混合物中加入足量稀H2SO4，充分反应后生成FeSO4溶液，当生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4 ∶1时，反应中关系量正确的是 （ ）

A．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶1[来源:学科网] B．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为2∶1 C．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶2 D．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶3

5．根据Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2两个反应，判断Fe3+、Fe2+、Cu2+的氧化性强弱顺序为 （ ）

A．Cu2+>Fe2+>Fe3+ B．Fe3+>Fe2+>Cu2+ C．Fe3+>Cu2+>Fe2+ D．Fe2+>Fe3+>Cu2+

6．为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用 （ ）

A．烧碱溶液 B．浓氨水 C．镁粉 D．铁粉 7．将40 mL 1.5 mol·L1的CuSO4溶液与30 mL 3 mol·L1的NaOH溶液混合，生成浅蓝

＋－

色沉淀，假如溶液中[Cu2]或[OH]都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成可表示为 （ ）

－

－

A Cu(OH)2 B CuSO4·Cu(OH)2

C CuSO4·2Cu(OH)2 D CuSO4·3Cu(OH)2[来源:学&科&网Z&X&X&K] 8．把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，所得溶液中的金属

离子（ ）

A．是Fe3+和Cu2+ B．是Fe2+和Cu2+ C．是Fe2+和Fe3+ D．只有Fe2+ 9．在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2

向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是 （ ）

A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜 C．烧杯中铁铜都有 D．烧杯中铁铜都无

10．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是( )

A.FeS B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3 二．填空题 11．向FeCl3溶液中加入a g铜粉，搅拌全部溶解，然后再向其中加入b g铁粉，经充分反应后得滤渣c g ，若已知a＞b＞c，则推断c g滤渣是________，滤液中存在的阳离子是_________.

12．用CO还原赤铁矿可得到一种具有银白色金属光泽的单质A，A在纯氧中燃烧可得到一种黑色固体B，将A投入到稀盐酸溶液中，可产生一种可燃性气体C，将A投入硫酸铜溶液中，生成一种红色固体，

(1) 写出A、B、C、D的名称：

A ，B ，C ，D ； (2) 写出各步反应的化学方程式：

① ，② ， ③ ，④ 。

13．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出 l.12 L（标况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：

（1）①中引发铝热反应的实验操作____________________________________，产物中的单质B是________。

（2）②中所发生的各反应的化学方程式是______________________________________________________。

（3）③中所发生的各反应的离子方程式是______________________________________________________。[来源:学#科#网Z#X#X#K] （4）若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c（Mg2+）为____________， c（Fe2+）为_____________。 三．计算题

14．将55 g铁片放入硫酸铜溶液片刻，取出洗涤干燥后称重，质量为56.6 g，求参加反应的铁和生成的铜的质量。[来源:Zxxk.Com]

一．选择题 1．D 2．B 3．B 4．A 5．C 6．D 7．D 8．D 9．B 10．A 11．Cu，Cu2+、Fe2+

12．(1) A：铁 B：四氧化三铁 C：氢气 D：铜

?1

?2? ① 3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe ② 3Fe＋2O2Fe3O4 ③ Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑ ④ Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4 13．（1）加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃 Fe

（2）Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O MgO＋2HCl＝MgCl2＋H2O[来源:学+科+网] （3）Fe＋2H+＝Fe2+＋H2↑ Fe＋2Fe3+＝3Fe2+

（4）c（Mg2+）＝0.67mol·L， c（Fe2+）＝2.3mol·L。 三．计算题

14．解：设参加反应的铁的质量为x，生成铜的质量为y，

Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 铁片增重 56 64 64－56＝8

x y 56.6 g－55 g＝1.6 g

856＝ x＝11.2 g 1.6 gx648＝ y＝12.8 g y1.6 g?1?1答：参加反应的铁为11.2 g，生成的铜为12.8 g。 15．（1）④CO2＋C＝2CO （2）n＜

1214，固体是Fe、FeO，气体是CO2。

（3）n＞4，固体是Fe、C，气体是CO。 （4）气体是混合物，（5）n＝

23＜n＜1.

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