高三化學一輪 第11章 幾種重要的金屬第二節(jié) 鐵及其化合物、金屬的冶煉課件 大綱人教版

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1、第二節(jié)鐵及其化合物、金屬的冶煉第二節(jié)鐵及其化合物、金屬的冶煉1了解金屬冶煉的一般原理。初步了解金屬的回收和資源保護。了解金屬冶煉的一般原理。初步了解金屬的回收和資源保護。2掌握鐵的化學性質。掌握鐵的化學性質。3以以Fe2、Fe3的相互轉化為例，理解變價金屬元素的氧化性及的相互轉化為例，理解變價金屬元素的氧化性及還原性。還原性。一、鐵在周期表中的位置、結構和性質一、鐵在周期表中的位置、結構和性質1鐵在周期表中的位置、結構鐵在周期表中的位置、結構鐵是鐵是 號元素、位于第號元素、位于第 周期、第周期、第 族、屬于族、屬于 。原子。原子結構示意圖為：結構示意圖為： ，能失去最外層，能失去最外層 個電子

2、表現個電子表現 價，也可再價，也可再失去次外層一個電子而表現失去次外層一個電子而表現 價。價。26四四過渡元素過渡元素2322鐵的性質鐵的性質純凈的鐵是銀白色金屬，密度為純凈的鐵是銀白色金屬，密度為7.86 g/cm3，熔、沸點高，易被磁，熔、沸點高，易被磁鐵吸引，也可被磁化。鐵吸引，也可被磁化。鐵是比較活潑的金屬，能與許多物質發(fā)生氧化還原反應，當遇強鐵是比較活潑的金屬，能與許多物質發(fā)生氧化還原反應，當遇強氧化劑時，鐵呈氧化劑時，鐵呈 ，當遇弱氧化劑時，鐵呈，當遇弱氧化劑時，鐵呈 。高價高價低價低價( (1) )與非金屬反應與非金屬反應Fe在在Cl2中、中、O2中燃燒方程式分別為：中燃燒方程式

3、分別為： FeS FeSFeI2=FeI2( (2) )與水蒸氣反應與水蒸氣反應 2Fe3Cl2 2FeCl33Fe2O2 Fe3O43Fe4H2O( (g) ) Fe3O44H2( (3) )與酸反應與酸反應非氧化性酸：非氧化性酸： 氧化性酸氧化性酸( (4) )與鹽的反應與鹽的反應CuSO4： FeCl3： Fe2H=Fe2H2FeCu2=Fe2CuFe2Fe3=3Fe2【自我檢測自我檢測】已知已知A、B、C均為常見的單質，其中均為常見的單質，其中A為金屬，為金屬，B、C為非金屬，在為非金屬，在一定條件下相互轉化關系如圖所示一定條件下相互轉化關系如圖所示( (反應條件和部分產物已省略反應條

4、件和部分產物已省略) )。 請回答：請回答：( (1) )若常溫下若常溫下B、C均為氣體，均為氣體，D為黑色晶體，為黑色晶體，E的電子式為的電子式為_，A和和E在一定條件下反應生成在一定條件下反應生成D的化學方程式為的化學方程式為_。( (2) )若常溫下若常溫下B為氣體，為氣體，C為黑色固體，則金屬為黑色固體，則金屬A的原子結構示意圖為的原子結構示意圖為_，A和和E在一定條件下反應生成在一定條件下反應生成D的化學方程式為的化學方程式為_答案：答案： 二、鐵的氧化物、氫氧化物二、鐵的氧化物、氫氧化物1鐵的氧化物鐵的氧化物名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵色態(tài)黑色粉末 黑色晶體俗稱鐵紅組成價態(tài)Fe3O

5、4紅棕色粉末紅棕色粉末磁性氧化鐵磁性氧化鐵名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵與酸反應HClHNO33FeO10H=3Fe3NO5H2OHIFeO2H=Fe2H2OFe2O36H2I=2Fe2I23H2OFe3變?yōu)镕e2FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2OFe2變?yōu)樽優(yōu)镕e3名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵與還原劑H2、CO、Al的反應2.鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物氫氧化物氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學式Fe(OH)2Fe(OH)3物理性質白色固體，不溶于水紅褐色固體，不溶于水化學性質Fe(OH)22H=Fe22H2O4Fe(OH)22H2OO2= 4Fe(

6、OH)3白色絮狀沉淀迅速變成 ，最后變成 。Fe(OH)2溶于稀HNO3中： Fe(OH)33H=Fe33H2O2Fe(OH)3 Fe2O33H2OFe(OH)3溶解于HI酸中： 變成灰綠色變成灰綠色紅褐色紅褐色2Fe( (OH) )36H2I=2Fe2I26H2O3Fe( (OH) )210H =3Fe3NO+8H2O氫氧化物氫氧化亞鐵氫氧化鐵制法可溶性堿與亞鐵鹽溶液反應：Fe22OH=Fe(OH)2可溶性堿與鐵鹽溶液反應：Fe33OH=Fe(OH)3備注制取Fe(OH)2時，要將吸有NaOH溶液的膠頭滴管 插入到液面以下插入到液面以下【自我檢測自我檢測】試樣試樣X由氧化亞鐵和氧化銅組成，取

7、質量相等的兩份試樣按下圖所示進由氧化亞鐵和氧化銅組成，取質量相等的兩份試樣按下圖所示進行實驗：行實驗：( (1) )請寫出步驟請寫出步驟中所發(fā)生的全部反應的離子方程式：中所發(fā)生的全部反應的離子方程式： 。( (2) )若全部的溶液若全部的溶液Y和全部的粉末和全部的粉末Z充分反應后，生成的不溶物充分反應后，生成的不溶物W的質量的質量是是m，則每份試樣，則每份試樣X中氧化銅的質量為中氧化銅的質量為_( (用用m表示表示) )。答案：答案：( (1) )FeCu2=Fe2CuFe2H=Fe2H2( (2) )三、金屬的冶煉三、金屬的冶煉1實質實質在一定條件下，把金屬從其化合物中還原出來：在一定條件下

8、，把金屬從其化合物中還原出來：MnM2步驟步驟3冶煉方法冶煉方法( (1) )熱分解法熱分解法適用于金屬活動順序表中適用于金屬活動順序表中H之后的金屬。之后的金屬。HgO、Ag2O熱分解的化學方程式分別為：熱分解的化學方程式分別為：，。( (2) )熱還原法熱還原法適用于金屬活動順序表中適用于金屬活動順序表中ZnCu范圍內的金屬。范圍內的金屬。CO、Al還原還原Fe2O3的化學方程式分別為：的化學方程式分別為：、。( (3) )電解法電解法適用于金屬活動順序表中適用于金屬活動順序表中KAl范圍內的金屬。范圍內的金屬。工業(yè)上，制取工業(yè)上，制取Na、Mg、Al的化學方程式分別為：的化學方程式分別為

9、：，?！咀晕覚z測自我檢測】冶煉金屬常用以下幾種方法冶煉金屬常用以下幾種方法以以C、CO或或H2作還原劑還原作還原劑還原以較活潑金屬以較活潑金屬Na、Mg等還原等還原利用鋁熱反應原理用利用鋁熱反應原理用Al還原還原電解法電解法熱分解法熱分解法下列金屬各采用哪種方法還原最佳。下列金屬各采用哪種方法還原最佳。( (1) )Fe、Zn、Cu等較活潑金屬等較活潑金屬_。( (2) )Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬等活潑或較活潑金屬_。( (3) )Hg、Ag等不活潑金屬等不活潑金屬_。( (4) )V、Cr、Mn、W等高熔點金屬等高熔點金屬_。( (5) )K、Rb、Cs、Ti等金屬通常還原方法是等

10、金屬通常還原方法是_。答案：答案：( (1) )( (2) )( (3) )( (4) )( (5) ) ( (1) )“鐵三角鐵三角”的轉化的轉化FeFe2鐵與氧化性比較弱的非金屬鐵與氧化性比較弱的非金屬( (如如S、I2) )，非氧化性酸，非氧化性酸( (如鹽酸、稀如鹽酸、稀H2SO4) )，不活潑金屬的鹽溶液，不活潑金屬的鹽溶液( (如如CuSO4溶液，溶液，FeCl3溶液溶液) )反應，都可實現反應，都可實現這種轉化。例如：這種轉化。例如：FeCuSO4=CuFeSO4；Fe2FeCl3=3FeCl2；Fe2H=Fe2H2。Fe2Fe比較活潑的金屬比較活潑的金屬( (如如Al、Zn)

11、)、CO、H2、C等能從亞鐵化合物中置換出等能從亞鐵化合物中置換出鐵來。例如：鐵來。例如：FeCl2Zn=ZnCl2Fe；FeOH2FeH2O。FeFe3鐵與強氧化劑，如鐵與強氧化劑，如Cl2、H2O2、KMnO4( (H) )、HNO3、濃、濃H2SO4在在一定條件下反應都會實現這種轉化。例如：一定條件下反應都會實現這種轉化。例如：2Fe3Cl22FeCl3。Fe3Fe可通過較強還原劑實現，如可通過較強還原劑實現，如Al、Zn、CO、H2等。例如等。例如Fe2O33CO2Fe3CO2；Fe2O32Al2FeAl2O3；2FeCl33Zn=2Fe3ZnCl2。Fe2Fe3亞鐵鹽與強氧化劑反應，

12、如亞鐵鹽與強氧化劑反應，如Cl2、Br2、HNO3、濃硫酸、濃硫酸、KMnO4( (H) )、H2O2等。例如：等。例如：2FeCl2Cl2=2FeCl3。Fe3Fe2鐵鹽溶液與比較強的還原劑反應，如鐵鹽溶液與比較強的還原劑反應，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等。例、碘化物、硫化物等。例如：如：2Fe3S2=2Fe2S；2Fe3Cu=2Fe2Cu2；2Fe3Fe=3Fe2；2Fe32I=2Fe2I2。( (2) )“鐵三角鐵三角”的應用的應用判斷離子共存判斷離子共存aFe3與與S2、HS、I因發(fā)生氧化還原反應不能大量共存。因發(fā)生氧化還原反應不能大量共存。bFe2與與ClO及酸性溶液中的等離子因發(fā)

13、生氧化還原及酸性溶液中的等離子因發(fā)生氧化還原反應不能大量共存。反應不能大量共存。解決實際問題解決實際問題a用用FeCl3溶液腐蝕銅板制造印刷線路板：溶液腐蝕銅板制造印刷線路板：2Fe3Cu=2Fe2Cu2b配制含配制含Fe2的溶液時，向溶液中加入鐵釘或鐵粉使被氧氣氧化形成的溶液時，向溶液中加入鐵釘或鐵粉使被氧氣氧化形成的的Fe3還原為還原為Fe2：2Fe3Fe=3Fe2。c人體只能吸收人體只能吸收Fe2，維生素，維生素C可將可將Fe3還原成還原成Fe2，適量服用維生，適量服用維生素有利于鐵元素的吸收。素有利于鐵元素的吸收。d為除去廢水中的為除去廢水中的Fe2，常先將廢水中的，常先將廢水中的Fe

14、2氧化為氧化為Fe3，再調節(jié)溶，再調節(jié)溶液的液的pH使使Fe3轉化為轉化為Fe( (OH) )3沉淀析出：沉淀析出：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。e工業(yè)冶鐵工業(yè)冶鐵Fe2O33CO2Fe3CO2f焊接鋼軌焊接鋼軌2AlFe2O32FeAl2O3(1)(1)配制亞鐵鹽溶液的通常方法是加入少量鐵屑以防止配制亞鐵鹽溶液的通常方法是加入少量鐵屑以防止FeFe2 2被氧化，滴入少量相應的酸以防止被氧化，滴入少量相應的酸以防止FeFe2 2的水解。的水解。(2)(2)存放鐵鹽溶液的方法是加入少量相應的酸溶液以防止存放鐵鹽溶液的方法是加入少量相應的酸溶液以防止FeFe3 3的水解。的水解。(3)Fe(3)

15、Fe3 3具有強氧化性，具有強氧化性，FeFe2 2既有氧化性，又有還原性，但以既有氧化性，又有還原性，但以還原性為主。還原性為主。類比是化學學習中常用的方法之一，已知硝酸能把鐵氧化成類比是化學學習中常用的方法之一，已知硝酸能把鐵氧化成Fe( (NO3) )3，但當鐵過量時，產物是，但當鐵過量時，產物是Fe( (NO3) )2。某同學受此啟發(fā)，提出一。某同學受此啟發(fā)，提出一個相似的觀點：氯氣與鐵粉反應，當個相似的觀點：氯氣與鐵粉反應，當Cl2足量時生成足量時生成FeCl3，當鐵粉過量，當鐵粉過量時產物是時產物是FeCl2。為驗證該觀點是否正確，該同學將一根細的純鐵絲分。為驗證該觀點是否正確，該

16、同學將一根細的純鐵絲分別在足量和少量的別在足量和少量的Cl2中點燃，取其表面生成物并分別編號為中點燃，取其表面生成物并分別編號為A、B，然，然后通過實驗確定其成分。探究過程如下：后通過實驗確定其成分。探究過程如下：( (1) )提出假設：提出假設：A是是FeCl3，B是是FeCl2。( (2) )設計實驗方案：分別取設計實驗方案：分別取A、B的溶液進行以下實驗，但實驗現象相的溶液進行以下實驗，但實驗現象相同。請?zhí)顚懴卤碇械南鄳崭?。同。請?zhí)顚懴卤碇械南鄳崭?。實驗方法實驗現象結論分別向A、B溶液中加KSCN溶液固體物質中有FeCl3進一步探究進一步探究FeCl3溶液的性質，他又利用溶液的性質，

17、他又利用A溶液做了如下一些實驗，溶液做了如下一些實驗，其中明顯錯誤的是其中明顯錯誤的是_。A將將A溶液滴入沸水中，并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體，該液體能產溶液滴入沸水中，并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體，該液體能產生丁達爾現象生丁達爾現象B向向A溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色變淺溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色變淺C在在A溶液中滴加溶液中滴加NaOH濃溶液，出現紅褐色沉淀濃溶液，出現紅褐色沉淀D將將A溶液加熱蒸干并灼燒，得到溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeCl3固體固體解析：解析：(2)(2)由分別向由分別向A A、B B溶液中加入溶液中加入KSCNKSCN溶液后，得出的結論為固體溶液后，得出的

18、結論為固體物質中有三氯化鐵，可知實驗現象為物質中有三氯化鐵，可知實驗現象為A A、B B溶液遇溶液遇KSCNKSCN溶液均顯紅色；由分別溶液均顯紅色；由分別向高錳酸鉀溶液中加入向高錳酸鉀溶液中加入A A、B B，高錳酸鉀有強氧化性，如果有，高錳酸鉀有強氧化性，如果有FeFe2 2存在，能使存在，能使KMnOKMnO4 4溶液褪色，但實驗現象是高錳酸鉀溶液顏色無明顯變化，所以該固體溶液褪色，但實驗現象是高錳酸鉀溶液顏色無明顯變化，所以該固體中不含有中不含有FeClFeCl2 2。(3)(3)由上述實驗結論可知，鐵在氯氣中燃燒，無論鐵粉過量由上述實驗結論可知，鐵在氯氣中燃燒，無論鐵粉過量還是少量均

19、得到三氯化鐵。還是少量均得到三氯化鐵。(4)(4)向向FeClFeCl3 3溶液中加入鐵粉，將三價鐵還原為二溶液中加入鐵粉，將三價鐵還原為二價鐵，顏色變淺；加熱價鐵，顏色變淺；加熱FeClFeCl3 3溶液時促進溶液時促進FeClFeCl3 3水解：水解：FeClFeCl3 33H3H2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)3 3，3HCl3HCl，蒸干，最后得到的固體是三氧化二鐵，所以答，蒸干，最后得到的固體是三氧化二鐵，所以答案為案為D D。答案：答案：( (2) )溶液均變紅色溶液均變紅色FeCl2( (3) )2Fe3Cl22FeCl3( (4) )D變式訓練變式訓練1.如下圖所示，此裝

20、置可用來制取和觀察如下圖所示，此裝置可用來制取和觀察Fe( (OH) )2在空氣在空氣中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6 molL1的硫酸，其他的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：試劑任選。填寫下列空白：( (1) )B中盛有一定量的中盛有一定量的NaOH，A中應預先加入的試劑是中應預先加入的試劑是_。A中反應的離子方程式是中反應的離子方程式是_。( (2) )實驗開始時應先將活塞實驗開始時應先將活塞a_( (填填“打開打開”或或“關閉關閉”) )。( (3) )簡述生成簡述生成Fe( (OH) )2的操作過程的操作過程_。( (4) )實驗完畢

21、，打開實驗完畢，打開b處活塞，放入一部分空氣，此時處活塞，放入一部分空氣，此時B瓶中發(fā)生的反瓶中發(fā)生的反應為應為_。( (5) )下列各圖示中下列各圖示中_能較長時間看到能較長時間看到Fe( (OH) )2白色沉淀。白色沉淀。解析：解析：FeFe2H2H=Fe=Fe2 2H H2 2，產生，產生H H2 2將將FeFe2 2壓于壓于B B中，中，FeFe2 22OH2OH=Fe(OH)=Fe(OH)2 2；FeFe2 2在空氣中很容易被氧化，即在空氣中很容易被氧化，即4Fe(OH)4Fe(OH)2 2O O2 22H2H2 2O= 4Fe(OH)O= 4Fe(OH)3 3。因此要較長時間看到。

22、因此要較長時間看到Fe(OH)Fe(OH)2 2白色沉淀，就要使整個白色沉淀，就要使整個裝置與空氣或氧氣隔絕。裝置與空氣或氧氣隔絕。答案：答案：( (1) )鐵屑鐵屑Fe2H=Fe2H2( (2) )打開打開( (3) )關閉活塞關閉活塞a，使，使FeSO4溶液壓入溶液壓入B中進行反應中進行反應( (4) )4Fe( (OH) )2O22H2O= 4Fe( (OH) )3( (5) )( (1) )直接觀察顏色：直接觀察顏色：Fe2的溶液呈淺綠色，的溶液呈淺綠色，Fe3的溶液呈棕黃色。的溶液呈棕黃色。( (2) )利用顯色反應利用顯色反應有關離子方程式：有關離子方程式：Fe3SCN=Fe( (

23、SCN) )2( (3) )利用鐵化合物沉淀的顏色利用鐵化合物沉淀的顏色有關反應式：有關反應式：Fe22OH=Fe( (OH) )24Fe( (OH) )22H2OO2=4Fe( (OH) )3Fe33OH=Fe( (OH) )3有關離子反應式：有關離子反應式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2有關離子反應式：有關離子反應式：2Fe32I=2Fe2I2( (4) )利用利用Fe3的氧化性的氧化性(5)利用利用Fe2的還原性的還原性有關離子反應式：有關離子反應式：5Fe28H=5Fe3Mn24H2O檢驗溶液中含有檢驗溶液中含有Fe2或或Fe3時，首先要選擇合適的檢時，首先要選擇合適的檢驗試劑，然后要用

24、化學語言描述相應的實驗操作，實驗現象及其驗試劑，然后要用化學語言描述相應的實驗操作，實驗現象及其結論，三者缺一不可，文字表達要規(guī)范、完整、準確。結論，三者缺一不可，文字表達要規(guī)范、完整、準確。鐵是人體必需的微量元素，治療缺鐵性貧血的常見方法是服用鐵是人體必需的微量元素，治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補鐵藥物。補鐵藥物?！八倭Ψ扑倭Ψ啤? (主要成分：琥珀酸亞鐵，呈暗黃色主要成分：琥珀酸亞鐵，呈暗黃色) )是市場上一是市場上一種常見的補鐵藥物。該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學為種常見的補鐵藥物。該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學為了檢測了檢測“速力菲速力菲”藥片中藥片中Fe2的

25、存在，設計并進行了如下實驗：的存在，設計并進行了如下實驗：( (1) )試劑試劑1是是_，加入新制氯水后溶液中發(fā)生反應的離，加入新制氯水后溶液中發(fā)生反應的離子方程式是子方程式是_；( (2) )加入加入KSCN溶液后，在未加新制氯水的情況下，溶液中也產生了溶液后，在未加新制氯水的情況下，溶液中也產生了紅色，其可能的原因是紅色，其可能的原因是_；( (3) )在實驗中發(fā)現放置一段時間，溶液的顏色會逐漸褪去。為了進一在實驗中發(fā)現放置一段時間，溶液的顏色會逐漸褪去。為了進一步探究溶液褪色的原因，你認為產生該現象的原因可能有哪些？請設計步探究溶液褪色的原因，你認為產生該現象的原因可能有哪些？請設計實驗

26、進行驗證。實驗進行驗證。 解析：本實驗其實是借助于補鐵藥物來考查解析：本實驗其實是借助于補鐵藥物來考查FeFe2 2的檢驗，背景的檢驗，背景雖新，但知識點并不陌生，難度也較小。首先明確關于雖新，但知識點并不陌生，難度也較小。首先明確關于FeFe2 2的有關知的有關知識：具有還原性，易被氧化，遇識：具有還原性，易被氧化，遇KSCNKSCN溶液不顯色。然后分析給定的實溶液不顯色。然后分析給定的實驗方案：藥品碾碎并加入試劑驗方案：藥品碾碎并加入試劑1 1后得到了淡綠色溶液，這應是含后得到了淡綠色溶液，這應是含FeFe2 2的溶液，該溶液加入的溶液，該溶液加入KSCNKSCN溶液后呈現淡紅色，說明里面

27、含有溶液后呈現淡紅色，說明里面含有FeFe3 3，即，即該試劑易部分被氧化，再加入氯水，由于氯水具有強氧化性，不難想該試劑易部分被氧化，再加入氯水，由于氯水具有強氧化性，不難想到此步是將到此步是將FeFe2 2氧化成氧化成FeFe3 3，因此證明藥物，因此證明藥物“速力菲速力菲”中確實含有中確實含有FeFe2 2。最令人疑惑不解的是最后一步：為什么紅色溶液放置一段時間后又會最令人疑惑不解的是最后一步：為什么紅色溶液放置一段時間后又會褪色？題目在此處又一次進行了探究性設計：紅色產生的原因是褪色？題目在此處又一次進行了探究性設計：紅色產生的原因是FeFe2 2與與SCNSCN結合生成結合生成Fe(

28、SCN)Fe(SCN)3 3，現在顏色重新褪去，原因不外乎兩個：，現在顏色重新褪去，原因不外乎兩個：FeFe3 3被還原劑還原；氯水具有強氧化性，將被還原劑還原；氯水具有強氧化性，將SCNSCN氧化。為得到氧化。為得到最后的結論，可向褪色后的溶液中再加入最后的結論，可向褪色后的溶液中再加入KSCNKSCN溶液，如果溶液變紅色，溶液，如果溶液變紅色，說明是原因所致；如果溶液不變紅色，說明是原因所致。說明是原因所致；如果溶液不變紅色，說明是原因所致。答案：答案：( (1) )稀鹽酸稀鹽酸( (或稀硫酸或稀硫酸) )2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCN=Fe( (SCN) )3( (2)

29、)少量的少量的Fe2被空氣中的氧氣氧化被空氣中的氧氣氧化( (3) )Fe3被還原劑還原；被還原劑還原；氯水具有強氧化性，將氯水具有強氧化性，將SCN氧化氧化實驗方案：向褪色后的溶液中再加入實驗方案：向褪色后的溶液中再加入KSCN溶液，如果溶液變紅色，溶液，如果溶液變紅色，說明是原因說明是原因所致；如果溶液不變紅色，說明是原因所致；如果溶液不變紅色，說明是原因所致。所致。變式訓練變式訓練2.要證明某溶液中不含要證明某溶液中不含Fe3而可能含有而可能含有Fe2進行如下實驗操作時，進行如下實驗操作時，最佳順序為最佳順序為( () )加入足量氯水加入足量氯水加入足量加入足量KMnO4加入少量加入少量

30、NH4SCN溶液溶液ABC D解析：解析：FeFe2 2的檢驗方法主要有兩種：的檢驗方法主要有兩種：先加先加SCNSCN，若無明顯現象，再加氯水，若溶液變血紅色，即證明有，若無明顯現象，再加氯水，若溶液變血紅色，即證明有FeFe2 2；加入加入NaOHNaOH溶液，若產生白色絮狀沉淀，繼而變灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色，溶液，若產生白色絮狀沉淀，繼而變灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色，即證明有即證明有FeFe2 2。答案：答案：C高考對鐵元素及其化合物的知識及相關實驗的考查有所加強，且考試的高考對鐵元素及其化合物的知識及相關實驗的考查有所加強，且考試的內容也體現了從知識型向能力型，從暴露型向潛隱型，從主觀型向

31、客觀型轉內容也體現了從知識型向能力型，從暴露型向潛隱型，從主觀型向客觀型轉化的思想，比較全面地測試了學生的操作能力，充分挖掘了教材知識的實際化的思想，比較全面地測試了學生的操作能力，充分挖掘了教材知識的實際內涵。題型以選擇題、實驗題或推斷題為主。內涵。題型以選擇題、實驗題或推斷題為主。高考除繼續(xù)考查高考除繼續(xù)考查“鐵三角鐵三角”的關系之外，可能將本節(jié)知識與氧化的關系之外，可能將本節(jié)知識與氧化還原的原理或其他元素化合物還原的原理或其他元素化合物( (如以銅為代表的其他金屬如以銅為代表的其他金屬) )知識綜合在知識綜合在一起，構成典型的實驗題、計算題、推斷題，還有實驗探究題、實際一起，構成典型的實

32、驗題、計算題、推斷題，還有實驗探究題、實際應用題進行考查。同時有可能出現水的凈化、新型材料、環(huán)境保護等應用題進行考查。同時有可能出現水的凈化、新型材料、環(huán)境保護等應用性試題。應用性試題。1( (2010上海上海) )由由5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4和和3 mol FeO組成的混合組成的混合物中，加入純鐵物中，加入純鐵1 mol并在高溫下和并在高溫下和Fe2O3反應。若純鐵完全反應，則反反應。若純鐵完全反應，則反應后混合物中應后混合物中FeO與與Fe2O3的物質的量之比可能是的物質的量之比可能是( () )A4 3 B3 2C3 1 D2 1解析：解析：當當FeFe與與FeFe

33、2 2O O3 3反應生成反應生成FeOFeO時：時：FeFeFeFe2 2O O3 3=3FeO=3FeO，反應后，反應后剩余剩余n(Fen(Fe2 2O O3 3) )4 mol4 mol，n(FeO)n(FeO)3 mol3 mol3 mol3 mol6 mol6 mol，即反應后混合，即反應后混合物中物中FeOFeO與與FeFe2 2O O3 3物質的量之比為物質的量之比為3232。當。當FeFe與與FeFe2 2O O3 3反應生成反應生成FeFe3 3O O4 4時：時：FeFe4Fe4Fe2 2O O3 3=3Fe=3Fe3 3O O4 4，反應后剩余，反應后剩余n(Fen(Fe

34、2 2O O3 3) )1 mol1 mol，n(FeO)n(FeO)3 mol3 mol，則，則反應后混合物中反應后混合物中FeOFeO與與FeFe2 2O O3 3物質的量之比為物質的量之比為3131。故選。故選B B、C C。答案：答案：BCBC2( (2010安徽安徽) )右圖是三種稀酸對右圖是三種稀酸對FeCr合合金隨金隨Cr含量變化的腐蝕性實驗結果，下列有含量變化的腐蝕性實驗結果，下列有關說法正確的是關說法正確的是( () )A稀硝酸對稀硝酸對FeCr合金的腐蝕性比稀硫酸合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱和稀鹽酸的弱B稀硝酸和鐵反應的化學方程式是：稀硝酸和鐵反應的化學方程式是：Fe6

35、HNO3( (稀稀) )=Fe( (NO3) )33NO23H2OCCr含量大于含量大于13%時，因為三種酸中硫酸的氫離子濃度最大，所以時，因為三種酸中硫酸的氫離子濃度最大，所以對對FeCr合金的腐蝕性最強合金的腐蝕性最強D隨著隨著Cr含量增加，稀硝酸對含量增加，稀硝酸對FeCr合金的腐蝕性減弱合金的腐蝕性減弱解析：解析：A A項，由圖示可知當項，由圖示可知當CrCr含量小于含量小于13%13%時，稀硝酸對合金的腐蝕時，稀硝酸對合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸強，當性比稀硫酸和稀鹽酸強，當CrCr含量大于含量大于13%13%時，稀硝酸對合金腐蝕性較弱。時，稀硝酸對合金腐蝕性較弱。B B項，稀硝酸與

36、金屬反應時，其還原產物應是項，稀硝酸與金屬反應時，其還原產物應是NONO。C C項，項，CrCr含量大于含量大于13%13%時，時，硫酸對合金腐蝕性最強，由于溶液密度沒有給出，硫酸中氫離子濃度不一硫酸對合金腐蝕性最強，由于溶液密度沒有給出，硫酸中氫離子濃度不一定最大。定最大。D D項，由圖示可知，隨著項，由圖示可知，隨著CrCr含量增加，稀硝酸對合金腐蝕性減弱。含量增加，稀硝酸對合金腐蝕性減弱。答案：答案：D D3( (2010四川四川) )四川攀枝花蘊藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦四川攀枝花蘊藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣渣( (主要成分為主要成分為TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的

37、最高化合價為的最高化合價為4) )作原料，生產作原料，生產白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下：白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下：請回答下列問題：請回答下列問題：( (1) )硫酸與二氧化鈦反應的化學方程式是硫酸與二氧化鈦反應的化學方程式是_。( (2) )向濾液向濾液中加入鐵粉，發(fā)生反應的離子方程式為：中加入鐵粉，發(fā)生反應的離子方程式為：_、_。( (3) )在實際生產過程中，向沸水中加入濾液在實際生產過程中，向沸水中加入濾液，使混合液，使混合液pH達達0.5，鈦，鈦鹽開始水解。水解過程中不斷通入高溫水蒸氣，維持溶液沸騰一段時間鹽開始水解。水解過程中不斷通入高溫水蒸氣，維持溶液沸騰一段時間，鈦鹽充分

38、水解析出水合二氧化鈦沉淀。請用所學化學平衡原理分析通，鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請用所學化學平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用：入高溫水蒸氣的作用：_。過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后，將濾液返回的主要目的是充分利過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后，將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、用濾液中的鈦鹽、_、_、_( (填化學式填化學式) )，減少廢，減少廢物排放。物排放。( (4) )A可用于生產紅色顏料可用于生產紅色顏料( (Fe2O3) )，其方法是：將，其方法是：將556a kg A( (摩爾質摩爾質量為量為278 g/mol) )溶于水中，加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應，鼓入足溶于

39、水中，加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應，鼓入足量空氣攪拌，產生紅褐色膠體；再向紅褐色膠體中加入量空氣攪拌，產生紅褐色膠體；再向紅褐色膠體中加入3 336b kg A和和112c kg鐵粉，鼓入足量空氣攪拌，反應完成后，有大量鐵粉，鼓入足量空氣攪拌，反應完成后，有大量Fe2O3附著在膠附著在膠體粒子上以沉淀形式析出；過濾后，沉淀經高溫灼燒得紅色顏料。若所體粒子上以沉淀形式析出；過濾后，沉淀經高溫灼燒得紅色顏料。若所得濾液中溶質只有硫酸鈉和硫酸鐵，則理論上可生產紅色顏料得濾液中溶質只有硫酸鈉和硫酸鐵，則理論上可生產紅色顏料_kg。解析：解析：濾液濾液中主要成分是中主要成分是Ti(SOTi(SO4

40、4) )2 2，調節(jié)溶液的，調節(jié)溶液的pHpH，以及通入高，以及通入高溫水蒸氣的目的都是促進溫水蒸氣的目的都是促進TiTi4 4水解，使之轉化為水合二氧化鈦。水解，使之轉化為水合二氧化鈦。(4)(4)解答該題需利用守恒原理。解答該題需利用守恒原理。在整個生產過程中投入的原料中含有鐵元素的物質的量有：在整個生產過程中投入的原料中含有鐵元素的物質的量有：n(Fe)n(Fe) (2a(2a12b12b2c)2c)10103 3 mol mol，原料中，原料中含有含有 的物質的量有：的物質的量有：n( )n( )(2a(2a12b)12b)10103 3molmol，上述，上述 被被NaNa利用形成利

41、用形成NaNa2 2SOSO4 4的有的有2a2a10103 3molmol，則形成，則形成FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3的的SOSO為為12b12b10103 3 molmol。據此可求出留在濾液中的。據此可求出留在濾液中的FeFe3 3的物質的量為的物質的量為8b8b10103 3molmol。再根據鐵。再根據鐵元素的總物質的量即可求出元素的總物質的量即可求出FeFe2 2O O3 3的物質的量，進一步求出其質量。的物質的量，進一步求出其質量。答案：答案：( (1) )TiO22H2SO4=Ti( (SO4) )22H2O或或TiO2H2SO4=TiOSO4H2O( (2)

42、)Fe2Fe3=3Fe2Fe2H=Fe2H2( (3) )加水促進鈦鹽水解，加熱促進鈦鹽水解，降低加水促進鈦鹽水解，加熱促進鈦鹽水解，降低H濃度促進鈦鹽水濃度促進鈦鹽水解解H2OFeSO4H2SO4( (4) )160a320b160c1( (2010北京北京) )下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是( () )A鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護B鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護內部不被腐蝕鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護內部不被腐蝕C鋼管與銅管露天堆放在一起時，鋼管不易被腐蝕鋼管與銅管露天堆放在一起時，鋼管不易被腐蝕D鋼鐵發(fā)生析氫腐

43、蝕時，負極反應是鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應是Fe3e=Fe3解析：解析：A A項，鋼管與電源正極連接，則鋼管為電解池的陽項，鋼管與電源正極連接，則鋼管為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應被腐蝕；極，發(fā)生氧化反應被腐蝕；B B項，鐵遇冷濃硝酸，表面形成致密項，鐵遇冷濃硝酸，表面形成致密的氧化膜，可保護內部不被腐蝕；的氧化膜，可保護內部不被腐蝕；C C項，鋼管與銅管露天堆放在項，鋼管與銅管露天堆放在一起時易形成原電池，鋼管作負極被腐蝕；一起時易形成原電池，鋼管作負極被腐蝕；D D項，負極反應應為項，負極反應應為FeFe2e2e=Fe=Fe2 2。答案：答案：B B2( (2010重慶重慶) )能鑒別能鑒

44、別MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四種溶液四種溶液的試劑是的試劑是( () )AHNO3 BKOHCBaCl2 DNaClO解析：解析：加入加入HNOHNO3 3后，后，I I被氧化為被氧化為I I2 2，顏色由無色變?yōu)辄S褐色；，顏色由無色變?yōu)辄S褐色；NaNa2 2COCO3 3與與HNOHNO3 3反應可生成無色無味的氣體；反應可生成無色無味的氣體；NaAlONaAlO2 2中加入中加入HNOHNO3 3，先出現，先出現白色沉淀，后又溶解。白色沉淀，后又溶解。答案：答案：A3( (2011湖北重點中學聯考湖北重點中學聯考) )鎂和鋁都是較活潑的金屬，下列敘述正鎂和鋁都是較活潑

45、的金屬，下列敘述正確的是確的是( () )A鎂不與任何氧化物反應，而鋁可用于冶煉金屬鎂不與任何氧化物反應，而鋁可用于冶煉金屬B金屬鎂、鋁作電極構成原電池時，負極反應一定為：金屬鎂、鋁作電極構成原電池時，負極反應一定為：Mg2e=Mg2CMgCl2及及AlCl3溶液分別經蒸發(fā)并灼熱，均可得到氧化鎂和氧化鋁溶液分別經蒸發(fā)并灼熱，均可得到氧化鎂和氧化鋁D歷史上曾用反應：歷史上曾用反應：3NaAlCl3 Al3NaCl制鋁；現代工業(yè)制鋁；現代工業(yè)用反應：用反應：Mg2RbCl MgCl22Rb制銣，所以金屬活動性：制銣，所以金屬活動性：MgRbNaAl解析：解析：A A顯然不正確；當用氫氧化鈉等強堿溶

46、液作電解質溶液時，鋁顯然不正確；當用氫氧化鈉等強堿溶液作電解質溶液時，鋁被氧化作負極，故被氧化作負極，故B B不正確；氯化鎂、氯化鋁在溶液中均能水解，加熱時水不正確；氯化鎂、氯化鋁在溶液中均能水解，加熱時水解生成的氯化氫從體系中不斷逸出，生成的氫氧化物灼燒后得到氧化物，解生成的氯化氫從體系中不斷逸出，生成的氫氧化物灼燒后得到氧化物，故故C C項正確；鎂制取銣的反應實際上是利用銣的沸點比鎂的低，不斷從體系項正確；鎂制取銣的反應實際上是利用銣的沸點比鎂的低，不斷從體系中抽出銣蒸氣從而制得銣，不是依據金屬活動性大小置換原理，中抽出銣蒸氣從而制得銣，不是依據金屬活動性大小置換原理，D D不正確。不正確

47、。選選C C。答案：答案：C C4某某CuSO4、Fe2( (SO4) )3、H2SO4的混合溶液的混合溶液100 mL，已知溶，已知溶液中陽離子的濃度相同液中陽離子的濃度相同( (不考慮水解不考慮水解) )，且，且 的物質的量濃度為的物質的量濃度為6 molL1，則此溶液最多溶解鐵粉的質量為，則此溶液最多溶解鐵粉的質量為( () )A11.2 g B16.8 gC19.6 g D22.4 g解析：解析：本題依據物質的量守恒求解。設溶液中陽離子均為本題依據物質的量守恒求解。設溶液中陽離子均為x x molmol，則，則CuSOCuSO4 4、FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3、H H

48、2 2SOSO4 4中中 的物質的量分別為的物質的量分別為x molx mol、 molmol，則，則6 molL6 molL1 10.1 L0.1 Lx x 3x3x，解得，解得x x0.20.2，所以，所以CuSOCuSO4 4、FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3、H H2 2SOSO4 4的物質的量分別為的物質的量分別為0.2 mol0.2 mol、0.1 0.1 molmol、0.1 mol0.1 mol，然后依據化學方程式進行計算，得最多溶解鐵粉，然后依據化學方程式進行計算，得最多溶解鐵粉22.4 g22.4 g。答案：答案：D D5( (2008寧夏寧夏) )某廠的酸性工

49、業(yè)廢水中含有一定量的某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等離子。有人設計了如下圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產等離子。有人設計了如下圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產一定量的鐵紅和氧化銅。中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產一定量的鐵紅和氧化銅。填寫下面空白。填寫下面空白。( (1) )圖中標號處需加入的相應物質分別是圖中標號處需加入的相應物質分別是_、_、_、_、_；( (2) )寫出寫出處發(fā)生反應的離子方程式處發(fā)生反應的離子方程式_；寫出寫出處發(fā)生反應的化學方程式處發(fā)生反應的化學方程式_；( (3) )鐵紅的化學式為鐵紅的

50、化學式為_；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅種主要用途：鐵紅_；氧化銅；氧化銅_。解析：解析：本題主要考查了元素與化合物的有關知識。通過對工業(yè)廢本題主要考查了元素與化合物的有關知識。通過對工業(yè)廢水的處理，題目設計了高中重要的元素水的處理，題目設計了高中重要的元素FeFe、CuCu的有關性質內容，涉及內的有關性質內容，涉及內容主要有物質推斷、化學用語、物質用途等。在解此題時宜采用逆向推容主要有物質推斷、化學用語、物質用途等。在解此題時宜采用逆向推斷法，從題中給出信息可知，首先分離的應是鐵元素，所加最佳試劑應斷法，從題中給出信息可知，首先分離的應是

51、鐵元素，所加最佳試劑應是鐵粉，是鐵粉，E E溶液就為溶液就為FeFe2 2，鐵紅成分為，鐵紅成分為FeFe2 2O O3 3，可聯想到高中重要反應，可聯想到高中重要反應2Fe(OH)2Fe(OH)3 3 FeFe2 2O O3 33H3H2 2O O，試劑應為可溶性堿，試劑應為可溶性堿(NaOH(NaOH或氨水或氨水) )；當加；當加入過量鐵粉后，所得入過量鐵粉后，所得A A應為固體應為固體FeFe、CuCu、AuAu的混合物，此時，只需加入稀的混合物，此時，只需加入稀硫酸硫酸( (試劑試劑) )后過濾可得后過濾可得CuCu、AuAu混合物混合物B B，再加入稀硝酸試劑可使，再加入稀硝酸試劑可使CuCu、AuAu得到分離，得到分離，Cu(NOCu(NO3 3) )2 2加可溶性堿后加熱得到加可溶性堿后加熱得到CuOCuO。答案：答案：( (1) )鐵屑鐵屑稀硫酸稀硫酸稀硝酸稀硝酸氫氧化鈉氫氧化鈉氫氧化鈉氫氧化鈉( (2) )Fe2H=Fe2H2、2Fe3Fe=3Fe2、Cu2Fe=CuFe2、2Au33Fe=2Au3Fe23Cu8HNO3( (稀稀) )=3Cu( (NO3) )22NO4H2O( (3) )Fe2O3用做紅色涂料用做制造銅鹽的原料用做紅色涂料用做制造銅鹽的原料練規(guī)范、練技能、練速度