高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁铜的获取及应用第2课时

第二课时 铁、铜及其化合物的应用

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[课标要求]

1．认识铁、铜的物理性质和化学性质。 2．掌握铁、铜化合物的重要性质。

3．掌握Fe、Fe的检验方法及Fe与Fe的相互转化。

1．Fe的物理特性：能被磁铁吸引；Cu的物理特性：颜色为紫红色。

2．铁在一定条件下可与某些非金属单质(O2、Cl2等)、酸、盐溶液等发生反应， 是一种还原性较强的金属。

3．Fe的溶液遇KSCN溶液变成血红色，Fe遇KSCN不显红色，加入氯水后 显血红色。

4．Fe和Fe相互转化：

Fe

2＋2＋

3＋

3＋

2＋

2＋

3＋

2＋

3＋

氧化剂Cl2、Br2、H2O2、KMnO4等3＋

Fe。 还原剂Fe、Cu、I等

3＋

2＋

2＋

5．在溶液中，Fe呈棕黄色、Fe呈浅绿色、Fe(SCN)3呈血红色、Cu呈蓝色。

铁、铜的性质 Fe、Fe的检验

1．铁的性质 (1)物理性质

色泽 银白色，有 金属光泽 (2)化学性质 ①与非金属的反应：

点燃

与O2反应 3Fe＋2O2=====Fe3O4(火星四射，生成黑色固体)； 点燃

与Cl2反应2Fe＋3Cl2=====2FeCl3(剧烈燃烧，生成红棕色烟)。 ②与酸反应，与盐酸反应的离子方程式为Fe＋2H===Fe＋H2↑；

＋

2＋

3＋

＋2

导电性 良好 导热性 良好 延展性 良好 特性 能被磁铁吸引 常温下，Fe遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。

③与盐溶液反应，与CuSO4溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu===Cu＋Fe。 2．铜的性质 (1)物理性质

颜色：紫红色；导电性、导热性和延展性：良好。 (2)化学性质 ①与非金属反应：

与O2反应：2Cu＋O2高温,2CuO；

与Cl2反应：Cu＋Cl2点燃,CuCl2。(剧烈燃烧，生成棕黄色烟) ②与盐溶液反应：

与AgNO3溶液反应的离子方程式为Cu＋2Ag===Cu＋2Ag。 3．Fe、Fe的检验 (1)检验方法

3＋

2＋

＋

2＋

2＋

2＋

(2)Fe与KSCN反应的离子方程式为Fe＋3SCN===Fe(SCN)3。 [特别提醒]

(1)Fe与SCN反应时，生成红色溶液，而不是红色沉淀。

(2)当溶液中Fe和Fe共存时，Fe的存在对Fe的检验造成干扰。

1．向未知溶液中加入氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，能否证明溶液中含有Fe

＋

2

2＋

3＋

3＋

2＋

3＋

－

3＋

3＋

－

？

提示：不能；若溶液中含有Fe，即使不含Fe，加入KSCN溶液，溶液也会变红色。

3＋

2＋

利用KSCN溶液检验Fe时，必须首先证明原溶液中不含Fe。

2．如何证明含有Fe的溶液中是否含有Fe？

提示：由于溶液中含有Fe，利用NaOH溶液或KSCN溶液都无法证明溶液中是否含有Fe；可以利用Fe的还原性，向溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去证明溶液中含有Fe。

1．Fe的检验方法

3＋

2＋2＋

2＋

3＋

3＋

2＋

2＋3＋

2．Fe的检验方法

2＋

[特别提醒]

Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，其中Fe(OH)2

为白色，Fe(OH)3为红褐色，转化过程中出现灰绿色。

1．将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是( )

A．FeO C．FeCl3

B．Fe2O3 D．Fe2(SO4)3

2＋

2＋

解析：选A 根据题意可知溶液中含有Fe，只有FeO溶于稀盐酸产生Fe，A项符合题意。

2．欲证明某溶液中含有Fe不含Fe，进行如下实验操作时最佳顺序为( ) ①加入少量氯水 ②加入少量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液 A．①③ C．③①

3＋

2＋

3＋

B．③② D．①②③

2＋

解析：选C Fe与KSCN溶液反应变红色，Fe与KSCN溶液不反应，但加入氧化剂后Fe被氧化成Fe，遇KSCN变红色。所以，应先加入KSCN溶液，如果溶液不变色，再加入氯水，溶液变成红色，则可证明溶液中含有Fe不含Fe。

Fe和Fe的转化 铜盐

1．Fe和Fe的转化

2＋

3＋

2＋

3＋

2＋

3＋

2＋

3＋

(1)Fe和Fe的转化 ①Fe―→Fe

向FeCl2溶液中加入氯水，反应的离子方程式为 2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl ②Fe―→Fe

向FeCl3溶液中加入铁粉，反应的离子方程式为 2Fe＋Fe===3Fe

2＋较强氧化剂3＋③结论：Fe较强还原剂Fe 3＋

2＋

3＋

2＋

2＋

3＋

－

2＋

3＋

2＋3＋

(2)转化的应用

①在配制含Fe的溶液时，向溶液中加入少量铁粉，目的是使被氧气氧化形成的Fe还原为Fe。

②为除去废水中的Fe，常先将废水中的Fe氧化为Fe，再调节溶液的pH使Fe转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀析出。

③在制作印刷电路板中发生反应2Fe＋Cu===2Fe＋Cu，氧化性：Fe>Cu>Fe。 2．铜盐 (1)物理性质

硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐可溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其难溶于水。 (2)化学性质

铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。

(3)铜的化合物的颜色

①CuO：黑色 ②Cu(OH)2：蓝色 ③CuSO4：白色 ④CuSO4·5H2O：蓝色 3．铁、铜化合物的应用

(1)铁是维持生命活动不可缺少的微量元素。

(2)氧化铁用作颜料，FeCl3、FeSO4用作净水剂，Fe3O4作磁性材料。 (3)铜盐可杀菌、消毒。 [特别提醒]

铁的不同价态之间的转化，要通过氧化还原反应来实现，氧化剂或还原剂的强弱不同，则转化产物可能不同。

取少量FeCl3溶液于试管中，进行下列操作，观察实验现象。

3＋

2＋

2＋

3＋

2＋

2＋

2＋

2＋

3＋

3＋

2＋

2＋

3＋

[问题思考]

1．如何除去FeCl2中的Fe？

提示：向溶液中加入足量铁粉，充分反应后过滤，反应的离子方程式为2Fe＋Fe===3Fe

＋

3＋

2

3＋

。

2．如何除去FeCl3溶液中的Fe？

提示：向溶液中通入适量Cl2，反应的离子方程式为2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl。 3．FeCl3溶液为什么能用于从废旧印刷电路板(主要含铜)中回收铜？

提示：FeCl3能与印刷电路板中的铜反应：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，再用Fe置换出

2＋

3＋

－

2＋

铜：Fe＋Cu===Cu＋Fe。

铁及其化合物的相互转化

1．Fe只有还原性，可以被氧化成Fe或Fe。 －2e2＋(1)Fe弱氧化剂――→Fe Fe＋2H===Fe＋H2??2＋2＋

?Fe＋Cu===Fe＋Cu??Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

＋

2＋－

2＋

3＋

2＋2＋

盐酸或稀硫酸

2．Fe既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe，也可以被还原为Fe。 转化 试剂 Fe―→Fe 强氧化剂：Cl2、Br2、H2O2、KMnO4、 HNO3、HClO等 2Fe＋Cl2=== 2Fe＋2Cl 3＋－2＋2＋3＋2＋

3＋

Fe―→Fe 还原剂：C、Al、Zn、CO等 高温2＋2＋Fe＋Zn===Fe＋Zn，FeO＋CO=====Fe＋CO2 2＋实例

3．Fe具有较强氧化性，可被还原为Fe或Fe。 转化 试剂 实例 4．“铁三角”转化关系

(1)0价铁、＋2价铁、＋3价铁在一定条件下可相互转化，被称之为“铁三角”转化关系。

Fe―→Fe 强还原剂：C、Zn、CO等 高温Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2 3＋3＋2＋

Fe―→Fe 还原剂：Fe、Cu等 2Fe＋Cu=== 2Fe＋Cu 2＋2＋3＋3＋2＋

(2)“铁三角”转化关系的应用 ①判断离子共存

a．Fe与I、S、HS等因发生氧化还原反应而不能大量共存。

b．Fe与S、ClO、MnO4、NO3(H)等离子因发生复分解反应或氧化还原反应而不能大量共存。

②分离与提纯

主要物质 Fe Fe Fe 2＋2＋3＋2＋

2－

－

－

－

＋

3＋

－

2－

－

杂质 Fe Fe Cu 2＋3＋2＋除杂试剂和方法 加入H2O2 加入过量Fe粉，过滤 加入过量Fe粉，过滤

1．向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去的原因是( )

A．Fe有还原性

B．FeCl2中Fe具有还原性 C．KMnO4具有还原性 D．盐酸有还原性

解析：选B 溶液褪色是因为Fe具有还原性，KMnO4具有氧化性，KMnO4被Fe还原生成无色的Mn。

2＋

2＋

2＋

2＋

2．将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。

(1)充分反应后，如果Fe有剩余，则容器内不可能有________。

(2)充分反应后，如果容器内还有大量Fe，则还含有________，一定没有________。 (3)充分反应后，如果容器内有较多Cu和相当量的Cu，则容器内不可能有________。 解析：根据Fe＋2Fe===3Fe，Fe＋Cu===Cu＋Fe，Cu＋2Fe===Cu＋2Fe，若Fe有剩余，则容器中只能有Fe，不可能有Fe、Cu；如果容器内还有大量Fe，则还含有Cu和Fe，一定没有Fe和Cu；如果容器内有较多Cu和相当量的Cu，则容器内不可能有Fe和Fe。

答案：(1)Fe、Cu (2)Cu、Fe Fe、Cu (3)Fe、Fe

3＋

3＋

2＋

2＋

2＋

3＋2＋

2＋

2＋

2＋

3＋

2＋

3＋

3＋

2＋

2＋

2＋

3＋

2＋

2＋

2＋

3＋

[三级训练·节节过关]

1．为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入( ) A．NaOH溶液 C．KSCN溶液

3＋

B．铁片 D．石蕊溶液

3＋

解析：选C FeCl2变质产生Fe，检验Fe可选用KSCN溶液。

2．在含有Fe、Fe、Cu的溶液中加入铁粉充分反应后，固体残渣用盐酸处理，有气体放出，则与Fe粉反应后的溶液中离子最多的是( )

A．Fe C．Cu

2＋3＋

3＋

2＋

2＋

B．Fe D．OH

－

2＋

解析：选B 固体残渣用盐酸处理，有气体放出，说明有Fe粉剩余，则反应后的溶液中不可能有Fe、Cu存在，数目较多的离子应是Fe。

3．制印刷电路时常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2

＋CuCl2，向盛有FeCl3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 C．烧杯中铁、铜都有

B．烧杯中有铁无铜 D．烧杯中铁、铜都无

3＋

2＋

2＋

解析：选B 根据2FeCl3＋Fe===3FeCl2、2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2可知，铁、铜都和氯化铁反应，由于铁的活动性比铜强，所以，反应有先后，只有铁完全反应后，剩余的氯化铁才能与铜反应。因此，不可能出现有铁无铜的现象。

4．铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：

Fe

2＋

①

④

Fe

3＋

②③

FeO4

2－

回答下列有关问题：

(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①、④的转化，要求产物纯净，可选用________(选填字母)。

a．Cl2

b．Fe c．Cu d．KMnO4

(2)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：

将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管Ⅰ中滴入酸性高锰酸钾溶液，在试管Ⅱ中滴入KSCN溶液。

①请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：

实 验 a b c

②能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析：(1)FeCl2,Fe，选KMnO4则引入杂质，FeFe,Fe，选Cu则引入杂质Cu。(2)①加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe，所以答案很容易得出，而第②问中的原因可归结为两条，一是KMnO4溶液呈紫红色，影响观察Fe(SCN)3的红色，二是KSCN具有较强的还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe的检验。

答案：(1)a、b (2)①a.没有变质

B．完全变质 c．部分变质

3＋

2＋

2＋

2＋

3＋

2＋

3＋

3＋

2＋

2＋

2＋

现象 试管Ⅰ 褪色 不褪色 褪色 试管Ⅱ 不变红 变红 变红 结论 ②不能，原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe的检验；KSCN具有还原性，影响Fe的检验

1．将下列反应，其产物的颜色按血红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( ) ①金属钠在纯氧中燃烧 ②Fe2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入水中

A．②③①④ C．③①②④

B．③②①④ D．①②③④

解析：选B Na2O2呈淡黄色、Fe(OH)3呈红褐色、Fe(SCN)3呈血红色、CuSO4溶液呈蓝色。 2．实验室在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的( )

A．锌粉 C．硫酸铁

2＋

B．铁粉 D．盐酸

解析：选B Fe极易被氧化，所以应加入还原性物质，Zn、Fe都具有还原性，但Zn能将Fe还原成铁单质，且生成的Zn为杂质离子。

3．某溶液中，滴加KSCN溶液时无明显现象发生，再滴入少量氯水，溶液立即显血红色。则原溶液中一定含有的是( )

A．Fe C．NH4

＋2＋2＋

2＋

B．Fe D．K

3＋

＋

3＋

解析：选A 向溶液中滴加KSCN溶液时无明显现象发生，说明溶液中无Fe，再滴入少量氯水，立即显血红色，说明原溶液中含Fe，被氯水氧化为Fe后与SCN反应而呈血红色；溶液中是否含NH4、K，无法确定。

4．下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是( ) A．CuCl2 C．FeCl2

B．FeCl3 D．AlCl3

＋

＋

2＋

3＋

－

解析：选D 铜与盐酸不反应，铁与氯气反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，铝与氯气、盐酸反应的产物均为AlCl3。

5．为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用( ) A．烧碱溶液 C．镁粉

B．浓氨水 D．铁粉

解析：选D Fe2(SO4)3和CuSO4都可以与铁粉反应生成FeSO4，而不引入新的杂质。 6．能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是( ) A．AgNO3溶液 C．CuSO4溶液

B．FeCl3溶液 D．FeSO4溶液

解析：选B A、C项虽能溶解铁，但同时析出的Ag和Cu会附着在铁上，D项不能使铁溶解，符合题意的是B项。

7．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )

X Y Z A FeCl2溶液 FeCl3 Cl2 B FeCl3溶液 CuCl2 Fe C Fe Al NaOH溶液 D Na2SO4溶液 Na2CO3 BaCl2溶液 解析：选C A项中Cl2能把FeCl2氧化，B项中Fe能把FeCl3还原，D项除去了CO3和SO4又引入了Cl，均不合要求。

8．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Fe

B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe 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Fe

D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe，不含有Mg

解析：选C A项说明含Fe，但不能说明是否含Fe；B项说明通入Cl2后溶液中含有Fe，不能说明原溶液中是否含有Fe；因为Mg(OH)2为白色沉淀，Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化会掩盖其他白色沉淀的现象，所以当溶液中含有Mg时，会出现同样的上述现象，故D项不能说明溶液中是否含Mg，C选项正确。

9．Ⅰ.把氯化亚铁水溶液中的Fe氧化为Fe，而不引进金属离子或其他原溶液中不含有的阴离子，所用的两种方法的离子方程式分别为：

(1)________________________________________________________________________；

(2)________________________________________________________________________。

Ⅱ.在装有固体A的试管中加入水，此时A未溶解，但加入一定量的无色溶液B，A即逐渐溶解，并有气体生成，溶液变为浅绿色，将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深，请填写下列空白：

(1)B的化学式是______________________________________________________。 (2)A加入无色溶液B，后才溶解，其理由是__________________________________ ________________________。

解析：Ⅰ.把氯化亚铁水溶液中的Fe氧化为Fe，而不引进其他杂质离子，可选用的氧化剂有Cl2、H2O2、O3、O2等。

Ⅱ.根据溶液变为浅绿色，推测生成了Fe，原固体A为Fe，加入水，此时A未溶解。但加入一定量无色溶液B后，A即逐渐溶解，并有气体生成，推测无色溶液B为酸溶液，将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深，是由于Fe被氧化成Fe。

答案：Ⅰ.(1)2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl (2)2Fe＋H2O2＋2H===2Fe＋2H2O

Ⅱ.(1)H2SO4(合理即可) (2)Fe与水常温下不反应，滴入硫酸后，硫酸使Fe溶解 10．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。 (1)检验溶液中Fe存在的试剂是__________，证明Fe存在的现象是______________。

3＋

3＋

2＋

＋

3＋

2＋

3＋

－

2＋

3＋

2＋

2＋

3＋

2＋

3＋

2＋

2＋

3＋

2＋

3＋

2＋

2＋

2＋

3＋

2＋

2＋

2－

－

2－

(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。 (3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：

A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。

①____________，②____________，③_______________________________， ④____________，⑤____________，⑥________________________________。 B．请写出相关反应的化学方程式。

________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。

答案：(1)KSCN溶液 溶液变成红色 (2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2

(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl ⑤FeCl2 ⑥Cl2

B．CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

1．“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( )

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 黏土中含有Fe元素，在烧制砖瓦时，与O2反应，生成氧化物，Fe元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，D项正确。

2．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( ) A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．铁丝可在空气中燃烧生成Fe3O4

C．FeCl2可通过置换反应、化合反应或复分解反应制得 D．Fe与KSCN产生红色沉淀

解析：选C 赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁丝在空气中不能燃烧；生成FeCl2的反应有：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，Fe＋2FeCl3===3FeCl2、FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O等；Fe遇KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可用此方法检验Fe的存在。

3．向某溶液中加入含Fe的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成血红色，则下列结论错误的是( )

A．该溶液中一定含有SCN B．氧化性：Fe>Cl2

C．Fe与SCN不能形成血红色物质 D．Fe被氧化为Fe

解析：选B 溶液中的Fe与加入的新制氯水发生反应：2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl，氧化性：Fe

4．铁有＋2价和＋3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是( ) A．用铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质 B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐

C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．氢氧化铁受热分解

点燃解析：选D A项，Fe＋2FeCl3===3FeCl2，化合价由＋3价变为＋2价；B项，3Fe＋2O2=====Fe3O4，化合价由0价变为＋2价、＋3价；C项，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，化合价由△

＋2价变为＋3价；D项，2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O，化合价没有变化。

5．将Cu片放入0.1 mol·L FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中的c(Fe

＋

－1

3

2＋

2＋

－

3＋

3＋

－

2＋

2＋

3＋

－

2＋

3＋

2＋

－3＋

－2＋

3＋

3＋

3＋

)∶c(Fe)＝2∶3，则Cu与Fe的物质的量之比为( ) A．3∶4 C．1∶2

B．4∶3 D．5∶3

2＋2＋3＋

解析：选A 所得溶液中c(Fe)∶c(Fe)＝2∶3，即二者的物质的量之比为2∶3，由反应Cu＋2Fe===2Fe＋Cu可知，反应后溶液中n(Fe)∶n(Cu)＝2∶1，则反应后溶液12＋3＋2＋3＋

中n(Cu)∶n(Fe)＝n(Fe)∶n(Fe)＝3∶4，A项正确。

2

6．某500 mL溶液中含0.1 mol Fe、0.2 mol Fe，加入0.2 mol铁粉，待Fe完全被还原后，溶液中Fe的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )

A．0.4 mol·L C．0.8 mol·L

3＋

－1－12＋

2＋

3＋

3＋

3＋

2＋

2＋

2＋

2＋

3＋2＋

B．0.6 mol·L D．1.0 mol·L

2＋

3＋

－1

－1

解析：选C 由反应2Fe＋Fe===3Fe可知铁粉过量，0.2 mol Fe与过量铁粉反应生0.4 mol2＋2＋2＋－1

成0.3 mol Fe，故反应后Fe共为0.4 mol，c(Fe)＝＝0.8 mol·L。

0.5 L

7．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe的溶液中是否含有Fe； 乙组：检验含Fe的溶液中是否含有Fe。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )

试剂选项 A B C D

解析：选B 甲组，在Fe存在的条件下检验Fe，要排除Fe干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe发生有明显现象的反应；二是与Fe不反应。酸性KMnO4溶液和溴水符合条件，实验现象是颜色变浅(或褪去)。乙组，在Fe存在的条件下，检验Fe，用KSCN溶液检验Fe，Fe无干扰。

8．将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe和Fe浓度相等。则已反应的Fe和未反应的Fe的物质的量之比是( )

A．3∶2 C．1∶2

3＋

2＋

3＋

3＋

3＋

2＋

3＋

2＋

2＋

3＋

2＋

3＋

3＋

2＋

3＋

2＋

3＋

3＋

2＋

甲组 新制氯水、KSCN溶液 酸性KMnO4溶液 KOH溶液 溴水 乙组 NaOH溶液 KSCN溶液 溴水 酸性KMnO4溶液 B．2∶3 D．1∶1

3＋

3＋

解析：选B Fe＋2Fe===3Fe，则已反应的Fe和未反应的Fe物质的量之比为2∶3。 9．金属单质A与盐酸反应生成浅绿色溶液B，同时放出气体C。如果在B溶液中通入氯气，则B转变成棕黄色溶液D，将溶液D分为两份，一份加入几滴硫氰化钾溶液，生成红色物质E，另一份加入A，则棕黄色溶液D重新变成浅绿色溶液B，在溶液B中滴加NaOH溶液生成白色沉淀，露置在空气中，会逐渐变成红褐色沉淀F。则各物质的化学式分别是

A_______，B________，C________，D________，F________。

有关反应的离子方程式有：

①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________， ③________________________________________________________________________， ④________________________________________________________________________， ⑤________________________________________________________________________， ⑥________________________________________________________________________。 解析：A与盐酸反应生成浅绿色溶液说明生成了Fe，则A为Fe，B为FeCl2，C为H2；在B中通入Cl2，B转变为棕黄色溶液，说明生成了Fe，即D为FeCl3；依次可推知E为Fe(SCN)3，F为Fe(OH)3。

答案：Fe FeCl2 H2 FeCl3 Fe(OH)3 Fe＋2H===Fe＋H2↑ 2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl Fe＋3SCN===Fe(SCN)3 2Fe＋Fe===3Fe Fe＋2OH===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

10．氧化铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或两者的混合物。探究过程如下：

[查阅资料] Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。

[提出假设] 假设1：红色粉末是Fe2O3；假设2：红色粉末是Cu2O；假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。

[设计实验] 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。 (1)若假设1成立，则实验现象是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若滴加KSCN试剂后溶液不变血红色，则证明原固体粉末中一定不含氧化铁。你认为这种说法合理吗？________。简述你的理由：(不需写出反应的化学方程式)________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变血红色，则证明原固体粉末是__________，写出发生反应的离子方程式：______________________________

________________________________________________________________________。

2＋

－

3＋

2＋

3＋

－

2＋

3＋

－

＋

2＋

3＋2＋

[探究延伸] 经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。

(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为b g(b>a)，则混合物中Cu2O的质量分数为________。

解析：(1)Fe可与SCN生成血红色溶液。(2)不合理，若是两者的混合物，可出现同种现象，因Cu2O可与稀硫酸作用生成Cu，Cu可将Fe还原为Fe，Fe不能与SCN反应生成血红色溶液。(3)结合(2)的分

析可知粉末一定是两者的混合物，否则若是Fe2O3，会出现血红色现象；若是Cu2O，则△一定有沉淀。(4)加热时只发生反应：2Cu2O＋O2===== 4CuO，所以增重的质量(b－a)g为参加反应的O2的质量，依据化学反应方程式可求出a g混合物含有Cu2O的质量为9(b－a)g。

答案：(1)固体完全溶解，溶液呈血红色

(2)不合理 当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀H2SO4后产生的Fe与Cu反应生成Fe，滴加KSCN溶液后也不变血红色

(3)Fe2O3和Cu2O的混合物 Fe2O3＋6H===2Fe＋3H2O ；Cu2O＋2H===Cu＋Cu＋H2O； 2Fe＋Cu===2Fe＋Cu (4)

3＋

2＋

2＋

＋

3＋

＋

2＋

2＋

3＋

3＋

2＋

2＋

－

3＋

－

b－a[或ab－a%] a

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