《（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3.4 難點專攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3.4 難點專攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3.4 難點專攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）考法一氫氧化亞鐵的制備原理和方法1制備原理(1)制備原理：Fe22OH=Fe(OH)2。(2)成功關(guān)鍵：溶液中不含O2等氧化性物質(zhì)；制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的、隔絕空氣的體系中。2常用方法(1)有機層隔離法反應(yīng)在試管底部進(jìn)行(這是唯一一種把膠頭滴管插入反應(yīng)溶液的實驗)。加隔氧劑，如加入汽油、苯等比水輕的有機溶劑如圖，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可較長時間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀。(2)還原性氣體保護(hù)法該方法是先在裝置中產(chǎn)生Fe
2、SO4溶液，并利用產(chǎn)生的H2排盡整個裝置中的空氣，待檢驗H2的純度后，再關(guān)閉止水夾K，利用產(chǎn)生的H2把FeSO4溶液壓入裝置中與NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)。(3)電解法 該方法中鐵作電解池的陽極，電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2，陰極反應(yīng)為2H2e=H2，生成的氫氣可以趕走溶液中的氧氣，溶液中c(OH)增大，與Fe2結(jié)合生成Fe(OH)2沉淀，汽油起“液封”作用。電解時，在兩極間最先觀察到白色沉淀。典例1(1)下列各圖示中，能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀的是_。(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。用硫酸亞鐵晶體
3、配制上述FeSO4溶液時還需加入_。除去蒸餾水中溶解的O2常采用_的方法。生成白色Fe(OH)2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_。解析(1)因為Fe(OH)2在空氣中容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。、原理相同，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2，與電解水產(chǎn)生的OH結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護(hù)，能防止空氣進(jìn)入；中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；由于帶入空氣中的氧氣，能迅速將F
4、e(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀。(2)Fe2易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2易被空氣中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2被氧化。氣體的溶解度隨溫度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2較少。答案(1)(2)稀硫酸、鐵屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2考法二綠礬(FeSO47H2O)的制備原理和方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管中亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。(5)用Fe作陽極，石墨作陰極
5、，電解NaOH溶液，利用新產(chǎn)生的Fe2與OH反應(yīng)制取?？挤?二)綠礬(FeSO47H2O)的制備1用廢鐵屑(含少量SiO2和氧化鐵)制取綠礬從FeSO4溶液中獲得FeSO47H2O，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、冰水洗滌、低溫干燥等操作。其中，冰水洗滌的目的是減少晶體的溶解損耗；低溫干燥的目的是防止晶體受熱失去結(jié)晶水。以上結(jié)晶過程最好是在氮氣的環(huán)境中進(jìn)行，其中N2的作用是防止綠礬在空氣中被O2氧化而變質(zhì)。2用燒渣制備綠礬(燒渣中主要含F(xiàn)eO、Fe2O3，還有一定量的SiO2)試劑X可以是SO2，也可以是Fe，其目的是將溶液中Fe3還原為Fe2。若試劑X為SO2，其轉(zhuǎn)化原理為：SO2Fe2(
6、SO4)32H2O=2FeSO42H2SO4若試劑X為Fe，其轉(zhuǎn)化原理為：FeFe2(SO4)3=3FeSO4測得“還原”后溶液的pH明顯增大，其原因是Fe消耗過量的H2SO4，溶液酸性減弱。典例2綠礬被廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)上兩種制備綠礬(FeSO47H2O)的流程如圖所示，根據(jù)題意回答下列問題：方法一：利用黃銅礦粉(主要成分為CuFeS2)制取綠礬(1)試劑a和試劑b分別是_，操作1的名稱是_。(2)有一種細(xì)菌在有氧氣存在的稀硫酸中，可以將CuFeS2氧化成硫酸鹽，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。方法二：利用工業(yè)廢鐵屑制取綠礬(3)加入適量Na2CO3溶液的作用是_。(4)操作需要用到的
7、玻璃儀器名稱有_。(5)通過檢驗CO來判斷操作是否洗滌干凈，檢驗的方法是_。解析(1)由流程圖可知濾渣2為Fe(OH)3，而目標(biāo)產(chǎn)物為綠礬(FeSO47H2O)，所以試劑a為稀H2SO4，起溶解作用，b為鐵粉，起還原作用；由流程圖可知操作1為過濾，其作用為除去過量的鐵粉。(2)由題意可知，在細(xì)菌的作用下，氧氣氧化黃銅礦的反應(yīng)方程式為4CuFeS217O22H2SO4=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O。(3)CO水解時使溶液呈堿性，可以除去油污。(4)因為操作為過濾與洗滌，所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。答案(1)稀H2SO4、鐵粉過濾(2)4CuFeS217O22H2SO4=4Cu
8、SO42Fe2(SO4)32H2O(3)除去油污(4)燒杯、玻璃棒、漏斗(5)取少量最后一次的洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則已經(jīng)洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則未洗滌干凈綜合訓(xùn)練1硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以用來制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法錯誤的是()A堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑B為防止NH4HCO3分解，制備FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行C可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D常溫下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大解析：選D堿式硫酸鐵電離產(chǎn)生Fe3，F(xiàn)e3能發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(O
9、H)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑，故A項正確；NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，為防止NH4HCO3分解，制備FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行，故B項正確；KSCN溶液遇Fe2溶液無現(xiàn)象，(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2被氧化則生成Fe3，KSCN溶液遇Fe3溶液變紅，故C項正確；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，F(xiàn)eSO4才能與(NH4)2SO4反應(yīng)生成(NH4)2Fe(SO4)2，故D項錯誤。2綠礬(FeSO47H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：查詢資料，得有關(guān)物質(zhì)
10、的數(shù)據(jù)如下表：25 時飽和H2S溶液SnS沉淀完全FeS開始沉淀FeS沉淀完全pH3.91.63.05.5(1)檢驗制得的綠礬晶體中是否含有Fe3，最好選用的試劑為_。AKSCN溶液 BNaOH溶液CKMnO4溶液(2)操作中，通入硫化氫至飽和的目的是(寫兩點)_、_。(3)操作的順序依次為_、冷卻結(jié)晶、過濾。(4)測定綠礬產(chǎn)品中Fe2含量的方法是：a稱取3.72 g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中；c用硫酸酸化的0.010 00 molL1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。滴定時盛放KMnO4溶液的
11、儀器為_(填儀器名稱)。計算上述樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。上述測定中，若滴定管規(guī)格為50 mL，則步驟a中稱取樣品的質(zhì)量不能超過_g。(保留4位小數(shù))解析：(1)檢驗所得綠礬晶體中是否含有Fe3的實驗操作是利用三價鐵離子檢驗方法：Fe3和SCN會反應(yīng)生成紅色的Fe(SCN)3，從而證明了Fe3的存在。(2)通入硫化氫至飽和的目的是：硫化氫具有強還原性，可以將Fe3還原為Fe2。H2S在溶液中飽和，可以增大溶液中的S2濃度，盡量保證將Sn2轉(zhuǎn)化為SnS沉淀，以便于過濾除去Sn雜質(zhì)。(3)溶液中得到晶體，需要對溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥等，所以操作的順序依次為：
12、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。(4)高錳酸鉀溶液具有強氧化性，所以會氧化堿式滴定管尖嘴處的橡膠管，所以滴定時盛放KMnO4溶液的儀器為酸式滴定管。用硫酸酸化的0.010 00 molL1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL，則根據(jù)方程式：5Fe2MnO48H=5Fe3Mn24H2O得到：n(Fe2)0.010 00 molL10.020 0 L50.001 mol。所以250 mL溶液中有n(Fe2)0.01 mol。則FeSO47H2O物質(zhì)的量也是0.01 mol，質(zhì)量為0.01 mol278 gmol12.78 g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：2.78 g3.72 g74
13、.73%75%。若滴定管規(guī)格為50 mL，則最多能量出50 mL的高錳酸鉀溶液，根據(jù)方程式：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O得到最多反應(yīng)的n(Fe2)0.010 00 molL10.050 0 L50.002 5 mol，所以250 mL溶液中有n(Fe2)0.025 mol，則FeSO47H2O物質(zhì)的量最多是0.025 mol，質(zhì)量為0.025 mol278 gmol16.95 g，因為樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，所以樣品質(zhì)量為6.95 g9.3 g，題目要求保留4位小數(shù)，所以為9.300 0 g。答案：(1)A(2)除去溶液中的Sn2將Fe3還原成Fe2(3)蒸發(fā)濃縮(
14、4)酸式滴定管75%9.300 0考點二含鐵化合物的分離提純與性質(zhì)探究考法一化工生產(chǎn)中Fe3、Fe2的除雜方法1除去CuCl2溶液中的FeCl2(1)示例說明已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：金屬離子Fe3Cu2Fe2Ni2Mg2開始沉淀的pH2.74.47.07.19.3沉淀完全的pH3.76.49.69.210.8除雜的流程圖：(2)注意事項若直接調(diào)節(jié)溶液的pH，待Fe2沉淀完全，Cu2也已沉淀完全，不能除去Fe2，不可行。先將Fe2氧化成Fe3，再調(diào)溶液的pH為3.7pH4.4，此時Fe3沉淀完全，Cu2未沉淀，過濾除去Fe(OH)3沉淀。加入的氧化劑可以是雙氧水或氯氣等
15、，注意不能引入新的雜質(zhì)。調(diào)節(jié)溶液pH的物質(zhì)，要消耗氫離子，但不能引入新雜質(zhì)，可為CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。2常見的其他物質(zhì)中鐵的除雜方法所加試劑說明除去Mg2中混有的Fe3Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)2加MgO等調(diào)pH為3.7pH9.3，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去除去Cu2中混有的Fe3CuO、CuCO3、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3加CuO等調(diào)pH為3.7pH4.4，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去除去Mg2中混有的Fe2先加入氧化劑(如H2O2等)將Fe2氧化成Fe3，再加Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)
16、2加MgO等調(diào)pH為3.7pH9.3，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去除去Ni2中混有的Fe2先加入氧化劑(如H2O2等)將Fe2氧化成Fe3，再加NiO等物質(zhì)加NiO等調(diào)pH為3.7pH7.1，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去典例1煉鋅廠的銅鎘廢渣中含有銅、鋅、鎘、鐵、砷等元素，其含量依次減少。對這些元素進(jìn)行提取分離能減少環(huán)境污染，同時制得ZnSO47H2O實現(xiàn)資源的再利用。其流程圖如下。已知FeAsO4難溶于水；ZnSO47H2O易溶于水，難溶于酒精。金屬離子Fe3Zn2Mn2Cu2Cd2開始沉淀pH2.76.57.75.26.9沉淀完全pH3.28.09.86.49.
17、4請回答下列問題：(1)提高浸出率可以采用的方法是(寫出其中一點即可)_。(2)濾液中有少量的AsO，若不除去，則AsO與Cd反應(yīng)會產(chǎn)生一種有毒氫化物氣體，該氣體的分子式為_。向濾液中逐滴滴入酸性KMnO4溶液可與AsO反應(yīng)生成FeAsO4，完成該反應(yīng)的離子方程式：_Fe2_AsO_MnO_=_Mn2_FeAsO4_，判斷該滴定終點的現(xiàn)象是_。(3)流程中調(diào)節(jié)pH時可以選用的試劑為_，濾渣的主要成分為_。(4)常溫下Zn(OH)2的溶度積Ksp_。(5)制得的ZnSO47H2O需洗滌，洗滌晶體時應(yīng)選用試劑為_。解析(4)當(dāng)Zn2沉淀完全時溶液中c(Zn2)105 molL1，則KspZn(OH
18、)2c(Zn2)c2(OH)105(106)21017。答案(1)適當(dāng)增大硫酸濃度、升高溶液溫度、攪拌、將銅鎘渣磨碎成小顆粒等(合理答案均可)(2)AsH35Fe25AsO3MnO14H=3Mn25FeAsO47H2O滴最后一滴KMnO4，溶液變?yōu)榉奂t色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原色，則反應(yīng)滴定到終點(3)ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等合理答案均可FeAsO4、Fe(OH)3(4)1017(5)乙醇(或飽和硫酸鋅溶液)考法二探究Fe2、Fe3的性質(zhì)典例2(2016全國卷)某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2、Fe3的性質(zhì)。回答下列問題：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 molL1的
19、溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_。(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_。(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_。(4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 molL1 KI溶液，加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實驗：第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯
20、紫色；第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成藍(lán)色沉淀；第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗檢驗的離子是_(填離子符號)；實驗和說明：在I過量的情況下，溶液中仍含有_(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_。(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是_；生成沉淀的原因是_(用平衡移動原理解釋)。解析(1)Fe2具有很強的還原性，易被空氣中的O2氧化為Fe3，在FeCl2溶液中加入少量鐵屑，可防止Fe2被氧化。(2)Fe2被氧
21、化為Fe3，Cl2被還原為Cl，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)O2難溶于煤油，加入煤油能隔絕空氣，排除O2對實驗的影響。(4)KI溶液與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式為2I2Fe3=I22Fe2。K3Fe(CN)6是檢驗Fe2的試劑。實驗溶液變紅，說明溶液中仍存在Fe3，由此可說明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。(5)酸化的FeCl2溶液與H2O2反應(yīng)，F(xiàn)e2被氧化為Fe3，H2O2被還原為H2O，反應(yīng)的離子方程式為H2O22Fe22H=2Fe32H2O。Fe3對H2O2的分解起催化作用，當(dāng)反應(yīng)一段時間后，會發(fā)生反應(yīng)：2H2O22H2OO2，故溶液中產(chǎn)生氣泡。由于H2O2分
22、解反應(yīng)放熱，促使Fe33H2OFe(OH)33H平衡右移，最終出現(xiàn)Fe(OH)3紅褐色沉淀。答案(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe2Fe3可逆反應(yīng)(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3的水解平衡正向移動綜合訓(xùn)練1(2017北京高考)某小組在驗證反應(yīng)“Fe2Ag=Fe22Ag”的實驗中檢測到Fe3，發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05 molL1硝酸銀溶液(pH2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。(1)檢驗產(chǎn)物取出少量黑色固體
23、，洗滌后，_(填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。取上層清液，滴加K3Fe(CN)6溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明溶液中含有_。(2)針對“溶液呈黃色”，甲認(rèn)為溶液中有Fe3，乙認(rèn)為鐵粉過量時不可能有Fe3，乙依據(jù)的原理是_(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗：取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān)，對比實驗記錄如下：序號取樣時間/min現(xiàn)象3產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色30產(chǎn)生白色沉淀，較3 min時量少；溶液紅色較3 min時加深120產(chǎn)生白色沉淀，較30 min時量少；溶液紅色較30 min時變淺(資料
24、：Ag與SCN生成白色沉淀AgSCN)對Fe3產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè)：假設(shè)a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3；假設(shè)b：空氣中存在O2，由于_(用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3；假設(shè)c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3；假設(shè)d：根據(jù)_現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag，可產(chǎn)生Fe3。下述實驗可證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3的主要原因。實驗可證實假設(shè)d成立。實驗：向硝酸酸化的_溶液(pH2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時溶液呈淺紅色，30 min后溶液幾乎無色。實驗：裝置如下圖。其中甲溶液是_，操作及現(xiàn)象是_。(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象，結(jié)合方程式推測實
25、驗中Fe3濃度變化的原因：_。解析：(1)黑色固體溶于熱的硝酸溶液后，向其中加入稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，可證明黑色固體中含有Ag。可利用K3Fe(CN)6檢驗Fe2的存在。(2)Fe3具有較強的氧化性，過量的鐵粉會與Fe3反應(yīng)：Fe2Fe3=3Fe2?？諝庵械腛2會與Fe2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生Fe3；加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中存在Ag，Ag可與Fe2反應(yīng)產(chǎn)生Fe3。實驗可證明假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3的主要原因，只要將原實驗反應(yīng)體系中的Ag替換，其他微粒的種類及濃度保持不變，做對比實驗即可，所以可選用0.05 molL1 NaNO3溶液(pH2)；實驗利用原電池裝置證明反應(yīng)A
26、gFe2=AgFe3能發(fā)生，所以甲溶液是FeSO4溶液。操作和現(xiàn)象：分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)燒杯中的溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色會更深。答案：(1)加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀Fe2(2)2Fe3Fe=3Fe24Fe2O24H=4Fe32H2O加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀0.05 molL1NaNO3FeSO4溶液分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)燒杯中溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色更深(3)溶液中存在反應(yīng)：2AgFe=Fe22Ag，AgFe2=Fe3Ag，F(xiàn)e2Fe3=3Fe2。反應(yīng)開始時，c(Ag)大，以反應(yīng)、為主，c(Fe3)增大。約30
27、min后，c(Ag)小，以反應(yīng)為主，c(Fe3)減小2工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4的工藝流程如下：已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3開始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列問題：(1)反應(yīng)中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，_。(2)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的_(填“Fe3”、“Fe2”或“Al3”)沉淀。該工藝流程中“攪拌”的作用是_。(3)反應(yīng)的離子方程式為_。在實際生產(chǎn)中，反應(yīng)常同時通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在
28、反應(yīng)中均作_。若參與反應(yīng)的O2有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為_。(4)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2，可部分水解生成Fe2(OH)42聚合離子。該水解反應(yīng)的離子方程式為_。(5)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2及NO。為檢驗所得產(chǎn)品中是否含有Fe2，應(yīng)使用的試劑為_(填字母)。A氯水BKSCN溶液CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液解析：(1)根據(jù)題意及流程圖分析知，反應(yīng)中發(fā)生的反應(yīng)為Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O、Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O，F(xiàn)
29、eFe2(SO4)3=3FeSO4，F(xiàn)eH2SO4(稀)=FeSO4H2，其中屬于氧化還原反應(yīng)的為FeFe2(SO4)3=3FeSO4、FeH2SO4(稀)=FeSO4H2；(2)根據(jù)題意及流程圖分析知，反應(yīng)后溶液的成分為FeSO4和Al2(SO4)3的混合溶液，經(jīng)攪拌、過濾后得FeSO4溶液，所以加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的Al3沉淀，該工藝流程中“攪拌”的作用是加快反應(yīng)速率；(3)由題給信息知，反應(yīng)中NaNO2中氮元素的化合價由反應(yīng)前的3價降為反應(yīng)后NO中的2，則FeSO4中鐵元素的化合價必然升高，由Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，反應(yīng)的離子方程式為Fe2NO2H=Fe3NOH2O
30、，反應(yīng)的目的是利用氧化劑將Fe2氧化為Fe3，O2與NaNO2在反應(yīng)中作氧化劑；n(O2)0.5 mol，則得到電子0.5 mol42 mol，1 mol NaNO2被還原生成NO，化合價由3價降低到2價，得到1 mol電子，根據(jù)得失電子數(shù)目相等知，節(jié)約 NaNO2的物質(zhì)的量為2 mol；(4)Fe(OH)2可部分水解生成Fe2(OH)42聚合離子，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)22H2OFe2(OH)422H；(5)氯水可以氧化Fe2生成Fe3，溶液顏色變化不明顯，不能檢驗Fe2，A錯誤；KSCN溶液和Fe2混合無現(xiàn)象發(fā)生，不能檢驗Fe2，B錯誤；加入NaOH溶
31、液和Fe3反應(yīng)生成紅褐色沉淀，不能檢驗是否存在Fe2，C錯誤；在含有Fe3的溶液中檢驗Fe2，應(yīng)選用酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液氧化Fe2時溶液褪色，現(xiàn)象明顯，D正確。答案：(1)FeH2SO4=FeSO4H2FeFe2(SO4)3=3FeSO4(2)Al3加快反應(yīng)速率(或使反應(yīng)物充分接觸)(3)Fe2NO2H=Fe3NOH2O氧化劑2 mol(4)2Fe(OH)22H2OFe2(OH)422H(5)D考點三遷移“氫氣還原氧化銅”的實驗裝置模型1實驗裝置2裝置的作用裝置作用A制取H2B除去H2中混有的HCl(若采用稀硫酸制取氫氣，無需使用該裝置)C除去H2中混有的水蒸氣(也可將B、C
32、裝置用盛有堿石灰的U形干燥管代替)E檢驗氫氣還原氧化銅生成的水F防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E中，干擾產(chǎn)物水的檢驗3實驗操作提醒先熄滅酒精燈再停止通入氫氣的目的是使被還原生成的Cu在氫氣的氛圍中冷卻，以防止空氣進(jìn)入，使Cu在較高溫度下被氧化。典例(2017全國卷)實驗室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是()A、中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液B管式爐加熱前，用試管在處收集氣體并點燃，通過聲音判斷氣體純度C結(jié)束反應(yīng)時，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱D裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽
33、酸反應(yīng)制備氯氣解析制得的氫氣中含有H2S、O2、HCl、H2O等雜質(zhì)，由于酸性高錳酸鉀溶液氧化氯化氫生成氯氣，所以，應(yīng)先用焦性沒食子酸溶液吸收氧氣，同時除去氯化氫(易溶于水)，再用酸性高錳酸鉀溶液吸收硫化氫，最后用濃硫酸干燥，A項錯誤；氫氣中混有空氣加熱易發(fā)生爆炸，故加熱管式爐前需對氫氣進(jìn)行驗純，其操作為在處收集氣體并點燃，發(fā)出“噗”聲，則證明制取的氫氣較純，B項正確；類似氫氣還原氧化銅，實驗完畢后，先停止加熱，再繼續(xù)通入氫氣一段時間，C項錯誤；啟普發(fā)生器不能加熱，適合塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng)，而實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱，且二氧化錳是粉末狀固體，故不能用裝置Q制備氯氣，D項錯誤。答案B備考方略H2(或CO)還原金屬氧化物的實驗流程
（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3.4 難點專攻 鐵、銅重要化合物的性質(zhì)探究學(xué)案（含解析）
