8见性专题-第十五讲+铁和铁的化合物

61S、△Cl2NaOHHClCl2FeO2、点燃CO、Al高温HClFeSFeFeCl2FeCl3HClNaOHFe(OH)2Fe(OH)3Fe3O4一．考点梳理1．铁和铁的化合物(1)铁在周期表中的位置铁位于第四周期第VIII族，是过渡金属元素的代表，铁元素是一种变价元素，通常显示＋2价、＋3价，其化合物及其水溶液往往带有颜色。(2)铁及其化合物间的转化关系2．金属的冶炼(1)冶炼金属的方法由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此必须采用不同的冶炼方法。①热分解法：适用于冶炼金属活动性较差的金属，如汞和银：2HgO△2Hg+O2↑2Ag2O△4Ag+O2↑②热还原法：用还原剂（C、CO、H2、Al等）还原金属氧化物，适合于金属活动性介于Mg—Cu之间的大多数金属的冶炼。如：Fe2O3+3CO△2Fe+3CO22CuO+C△2Cu+CO22Al+Cr2O3△2Cr+Al2O3WO3+3H2△W+3H2O③电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属（一般是在金属顺序表中排在铝前边的大部分金属）。如：2Al2O3电解4Al+3O2↑MgCl2（熔融）电解Mg+Cl2↑(2)金属的回收和资源保护①废旧金属的最好处理方法是回收利用。②回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。二．方法归纳Fe2+与Fe3+的相互转化Fe2+既有氧化性又有还原性，但主要表现为还原性，当遇到较强氧化剂时，转化为Fe3+。Fe3+具有较强的氧化性，可被还原性较强的物质还原为Fe2+。Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化关系如下图所示。写出下列反应的方程式(①—④写离子方程式，⑤—⑦写化学方程式)①Fe+HCl：___________________________②Fe+CuSO4：_________________________③FeCl2+Cl2：__________________________④FeCl3+Fe：__________________________⑤Fe+Cl2：__________________________⑥Fe3O4+CO：_________________________⑦Fe3O4+8Al：_________________________第十五讲铁和铁的化合物、金属的冶炼62三．典例剖析例1(05东莞)实验室配制和保存FeSO4溶液，应采取的正确措施是()①把蒸馏水煮沸，以赶走水中溶解的O2②溶解时加入少量稀H2SO4③加入少量还原铁粉，并充分振荡④加入少量盐酸A．①②③B．①②C．②③D．②③④〖解析〗FeSO4易被空气中氧气氧化，配制用的水尽可能赶走O2，加入Fe粉使被氧化成的Fe3+还原为Fe2+，加少量稀H2SO4抑制FeSO4水解。若加入盐酸则会引进Cl-杂质。〖答案〗A例2制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．烧杯中铁、铜都有B．烧杯中铁、铜都无C．烧杯中有铜无铁D．烧杯中有铁无铜〖解析〗Fe比Cu的还原性强，所以Fe首先跟FeCl3溶液反应，只有当Fe粉反应完全后，若还有FeCl3剩余，铜粉才跟Fe3+反应。〖答案〗D例3(05汕头)某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液，最合理的生产途径是()A．Cl2FeCl3FeCl3溶液B．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3C．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3D．〖解析〗A中制得FeCl3不纯，因废铁与Cl2反应很难完全转化成FeCl3；同样地D中废铁与O2反应也很难完全转化成Fe2O3；B中Cl2与H2反应不能光照，因易发生爆炸。〖答案〗C例5冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气，或一氧化碳）法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（I）火烧孔雀石炼铜；（II）湿法炼铜；现代有（III）铝热法炼铬；（IV）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是()A．（I）用①B．（II）用②C．（III）用③D．（IV）用④〖解析〗本题考查金属的冶炼方法。对于（I）、（II）、（III）、（IV）发生的反应分别是：（I）孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜。Cu2(OH)2CO3△2CuO+CO2↑+H2OC+2CuO△2Cu+CO2，符合：①(II)Fe+CuSO4==FeSO4+Cu，符合：③(III)2Al+Cr2O3高温Al2O3+2Cr，符合：③(IV)光卤石的主要成分MgCl2·KCl·6H2O。先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2：MgCl2(熔解)电解Mg+Cl2↑,符合：④〖答案〗B四．考点精练1．下列关于铁的叙述正确的是()A．铁是地壳中含量最多的金属元素B．铁在空气中不能燃烧，在纯氧中可以燃烧C．铁与盐酸反应生成FeCl3D．铁是黑色金属，而不是银白色金属2．铁在氧气中燃烧的产物是()A．FeOB．Fe2O3C．Fe(OH)3D．Fe3O43．(广东高考综合)不能由单质直接化合而得到的化合物有()A．Al2S3B．FeCl2C．Cu2SD．Mg3N24．铁与下列物质反应，能生成+3价铁的化合物的是()A．硫B．盐酸C．氯气D．硫酸铜溶液5．在水溶液中，下列哪一种试剂不能将铁单质氧化成+2价铁的化合物()Fe2O3H2O废铁、高温水H2、光照水H2、点燃水Cl2废铁Cl2废铁废铁Cl2HCl盐酸高温、空气H2、点燃FeCl3溶液63A．FeCl3溶液B．CuSO4C．MgCl2D．盐酸6．(05惠州)我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法谱仪核心部件的材料是()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe3C7．稀硫酸中加入适当铁粉，反应完全后再加入适量的NaOH溶液，放置片刻，从反应体系中观察到的颜色变化是()A．无色—灰绿色—红褐色B．无色—浅绿色—白色—灰绿色—红褐色C．灰绿色—红褐色—蓝色D．灰绿色—白色—浅绿色—灰绿色—红褐色8．1mol铁粉和含有1molFe2(SO4)3的溶液混合后，充分反应，下列叙述正确的是()A．氧化产物为2molB．还原产物为1molC．氧化产物和还原产物共2molD．氧化产物和还原产物共3mol9．由于易被氧化不宜长期存放的是()A．高锰酸钾溶液B．硫酸亚铁溶液C．硝酸铜溶液D．硫酸钠溶液10．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减轻的是()A．稀硫酸B．硫酸铜溶液C．硝酸钠溶液D．稀盐酸11．铁片放入下列溶液中，溶液质量增加，且无气体放出的是()A．AgNO3B．稀HNO3C．稀H2SO4D．FeCl312．(05湛江)向含有NH4＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋的溶液中加入足量Na2O2微热并搅拌后，再加入过量稀盐酸，溶液中大量减少的离子是()A．NH4＋B．NH4＋、Fe2＋C．Al3＋、Mg2＋D．Al3＋13．下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是()A．加热氧化铝B．加热碳酸钙C．电解熔融氯化钠D．氯化钠与铝粉高温共热14下列各组金属最适合用H2和CO把它从化合物中还原出来的是()A．Ca、MgB．Al、FeC．Fe、CuD．Hg、Ag15．下列金属①铁②镁③锰④钒⑤铬可用铝热法制备的有()A．①②④B．①②③⑤C．①③④⑤D．①②③④⑤16．(05江门)在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是()A．Na、Ba、Mg、AlB．Na、K、Zn、FeC．Zn、Fe、Cu、AgD．Mg、Al、Zn、Fe17．(05珠海)某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2＋，对农作物和人畜均有危害，欲采用化学方法除掉有害成分，最好加入下列物质中的()A．食盐和硫酸B．胆矾和石灰C．铁粉和生石灰D．苏打和硫酸18．(05深圳)用氨水、盐酸、苛性钠溶液中任何一种做试剂均可鉴别的一组物质是()A．NaCl和Na2CO3B．MgCl2和NH4NO3C．FeCl2和FeSO4D．AgNO3和AlCl319．为防止污染，下列各组物质不能同时倒入废液缸的是()A．硫酸钠和氯化铁溶液B．苛性钠溶液和碳酸纳溶液C．酸化的硫酸亚铁溶液和硝酸钾溶液D．KMnO4溶液和稀硝酸20．(全国高考题)生铁和钢都是铁的合金．最近，64科学家冶炼出99.9999%的铁(即纯铁)。根据化学知识，判断该铁可能具有的性质()A．相同条件下比生铁易腐蚀B．硬度比生铁高C．在冷的浓硝酸中会钝化D．与相同浓度的盐酸反应生成H2的速率比生铁快21．(05广州)已知单质A能从溶液中置换出单质B。下列的分析不正确的是()A．当A、B都是金属，A还原性一定比B强B．当A、B都是非金属，A的非金属性一定比B强C．当A是金属时，B可能是金属，也可能是非金属D．当A是非金属时，B可能是非金属，也可能是金属五．学科综合(包括学科内、外综合)1．(广东高考综合)回答下列问题(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即:曾青（CuSO4）跟铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式：_______________________________________________。(2)铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式___________________________________。(3)将足量的Cl2通入FeCl2溶液中,现象是___________________________________，反应的离子方程式是______________________________________________________。2．古代的“药金”外观与金相似，常被误认为金子。它的冶炼方法如下：将ZnCO3、赤铜（Cu2O）和木炭混合加热至800℃，得金光闪闪的“药金”，则药金的主要成分是________，有关化学方程式是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘干烧后，铁的化合物转化成____________而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下浇水，窑内会产生大量的__________气体，它们把该红色物质还原成黑色的化合物是_____________，同时还有未烧完的碳颗粒，而制得青瓦砖。4．(05深圳)铁及其化合物在生产、生活、国防和科研等方面有着广泛的应用。(1)在野外检修铁轨时用氧化铁焊接裂缝，用化学方程式表示其反应原理：________________________________________________。(2)铁粉也可作化学反应的催化剂。以铁为催化剂制溴苯的化学方程式是________________________________________________；在高温高压下以铁为催化剂合成氨气的化学反应方程式是___________________________。(3)铁是人体必需的微量元素，人体内缺乏铁元素会引起缺铁性贫血，需要补充铁质，目前市售补铁制品较多，为保护消费者的利益，质检部门需对补铁剂中铁的含量进一步测定，测定步骤如下：①将补铁剂中的Fe2＋用H2O2氧化成Fe3＋。根据你所学过的知识，写出检验Fe3＋的化学试剂和实验现象。_____________________________________②将Fe3＋用氨水沉淀为不溶于水的氢氧化铁，试写出发生的离子方程式：_____________________________________③最后将氢氧化铁转化为氧化铁，