2021高考化学(苏教版)一轮复习考点突破：3-2铁、铜的获取及应用.docx

重 点 突 破锁定高考热点探究规律方法考点1 铁及其化合物的相互转化铁是常见的还原剂，在参与化学反应时，一般可失去2e或3e而变成Fe2或Fe3。铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H、Cu2、I2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成3价铁的化合物。1Fe、Fe2、Fe3形成三角关系2Fe、Fe2、Fe3相互转化(1)FeFe3和Fe2Fe3需要较强的氧化剂。如O2、Cl2、HNO3(浓、稀)、H2SO4(浓)、KMnO4(H)溶液等。2Fe3Cl22FeCl3；Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O；4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3；2FeCl2Cl2=2FeCl3。(2)FeFe2需要较弱的氧化剂，如S、Cu2(CuSO4)、H(稀H2SO4、盐酸)等。FeCuSO4=FeSO4Cu；Fe2HCl=FeCl2H2FeSFeS；FeI2FeI2(3)Fe2Fe，在金属活动性挨次表中排在Fe前的金属，如Zn、Al等，可以将Fe2还原成Fe。ZnFeSO4=ZnSO4Fe留意K、Ca、Na等活泼金属，由于它们在水溶液中先跟水反应，所以不能作为还原剂来完成Fe2Fe的转化。(4)Fe3Fe2需要较强的还原剂。如Fe、Zn、H2S(S2)、KI(I)、Na2SO3(SO)等，Cu虽不是强还原剂，但因Fe3具有较强的氧化性，可被Cu还原成Fe2。Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2；H2S2FeCl3=2FeCl2S2HCl；2KI2FeCl3=2FeCl2I22KCl。(5)Fe3Fe常发生在金属的热还原反应中。如高温下用CO还原铁矿石中的铁。Fe2O33CO2Fe3CO2铝热反应也是这种转化的实例。如：Fe2O32AlAl2O32Fe。题组训练1下列试剂中，不能使Fe2转化为Fe3的是()氯气NaCl溶液KMnO4溶液稀硝酸盐酸NaNO3溶液A B C D解析要实现Fe2转化为Fe3，必需加强氧化性物质，NaCl、HCl均没有强氧化性，NO在酸性条件下才表现强氧化性。答案D2将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是()硫酸氯水硝酸锌氯化铜A B C D答案D3(2022辽宁育才中学一模)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中渐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A1:1:1 B1:3:1C3:3:8 D1:1:4解析据氧化性由强到弱的挨次HNO3Fe3Cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol 1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1 mol 3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为(2 mol1 mol):1 mol:4 mol1:1:4。答案D4把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是()A反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为13D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为31解析由于铁的物质的量为0.4 mol，所以在反应的过程它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生Fe2)和1.2 mol(此时只产生Fe3)之间，又产生0.3 mol NO2和0.2 mol NO，即反应过程中硝酸得到的电子数为0.3 mol(54)0.2 mol(52)0.9 mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁守恒可得xy0.4，由得失电子守恒得3x2y0.9 mol，解得x0.1 mol，y0.3 mol。答案C5A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常状况下，A为固体，B为黄绿色气体，C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如下图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A_、D_、E_、X_。(2)在反应中，不属于氧化还原反应的是_(填编号)。(3)反应的离子方程式是_。(4)反应的化学方程式是_。该反应中每消耗0.3 mol的A，可转移电子_mol。(5)写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是_。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是_。(7)用D溶液制备无水D固体的方法是_。解析由“B为黄绿色气体单质”知，B为Cl2；由D与G之间的相互转化关系知，A为变价金属单质，则A为Fe，D为FeCl3，G为FeCl2；由“DF血红色溶液”知，F为KSCN；由“E与X的相互转化关系及E为黑色固体化合物、X的水溶液是一种强酸”知，E为Fe3O4，X为HCl，H为H2O；由“C为无色气体单质及ACE”知，C为O2。(3)反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。(4)反应的化学方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，由化合价的变化值知，当3 mol的Fe反应时可转移电子8 mol。(5)D溶液与小苏打溶液反应的离子方程式为Fe33HCO=Fe(OH)33CO2。(6)除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法：向混合液中通入足量的氯气(或加入足量的H2O2)。(7)用FeCl3溶液制备无水FeCl3固体的方法：在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液。答案(1)FeFeCl3Fe3O4HCl(2)(3)2Fe3Fe=3Fe2(4)3Fe4H2O(g)Fe3O44H20.8(5)Fe33HCO=Fe(OH)33CO2(6)向混合液中通入足量的氯气(或加入足量的H2O2)(7)在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液归纳总结铁与硝酸反应的计算Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O；3Fe(过量)8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O。1当，按反应进行；当，按反应进行；当，则两反应都发生。2上述反应可以认为先发生反应，若Fe有剩余则发生2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2；合并即可得反应，所以，无论反应还是反应，被还原的HNO3皆占参与反应的HNO3的。考点2 Fe2、Fe3的检验题组训练6.为了验证Fe3的性质，某化学爱好小组设计了下图所示的一组试验，其中试验方案设计错误的是()ABC D解析不反应，试验方案及现象均错；检验的是Cl，与Fe3的性质无关。答案C7要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2进行如下试验操作时，最佳挨次为()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液A B C D解析在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变血红色，无Fe3存在，再加入氯水，将Fe2氧化成Fe3，溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不用KMnO4溶液。答案C8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Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观看到颜色渐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2解析A项中只能说明含有Fe3，不合理；B项原溶液中可能只有Fe3而没有Fe2；D项中氧化后生成红褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩盖了白色沉淀Mg(OH)2。答案C名 师 究 错易错追根溯源挑战高考满分【典例】已知A、B、D、E均为中学化学常见单质或化合物，它们之间的关系如图所示(部分产物已略去)。下列说法错误的是()AA、B、D可能是钠及其化合物BA、B、D可能是铁及其化合物CA、B、D可能是铝及其化合物DA、B、D不行能是非金属及其化合物【错因分析】在分析选项A时，若不清楚A、B、D到底哪一个是NaOH将导致错解，实际上，钠的化合物的转化就是NaOH、Na2CO3、NaHCO3之间的转化，再结合“过量CO2和少量CO2”问题便可迎刃而解。再如由于铁的转化与氧化还原有关，不紧扣这一点也易消灭错误推断。【解析】选项A，A为NaOH、B为NaHCO3、D为Na2CO3、E为CO2时满足框图转化关系。选项B，A为Fe、E为稀硝酸、D为Fe(NO3)2、B为Fe(NO3)3时满足框图转化关系。选项C，A为AlCl3、E为NaOH、B为NaAlO2、D为Al(OH)3时满足框图转化关系。选项D，A为C、E为O2、B为CO2、D为CO时满足框图转化关系，所以A、B、D可能是非金属及其化合物。【答案】D纠错训练A、B、C三种物质中均含有同一种元素，它们之间存在如图所示的转化关系(部分反应物已略去)。请回答下列问题： (1)若A是一种金属氧化物，B、C均为正盐且B的水溶液呈酸性，C的水溶液呈碱性。请写出反应和反应(A可一步转化为B或C)的离子方程式：反应_，反应_。(2)若反应为置换反应，反应为化合反应，C物质大量存在于海水中，是人体生理活动不行缺少的物质。工业上可以用C来制取A或B，请写出这两个反应的化学方程式：CA_；CB_。(3)若反应均为化合反应，反应为置换反应。当A为一种金属单质时，请写出反应和可能的离子方程式：反应_；反应_。解析(1)金属氧化物A对应的正盐B、C的水溶液分别呈酸性和碱性，高中化学中只有两性氧化物才具有这样的特征，可联想到两性氧化物的代表Al2O3。Al2O3与H反应生成Al3和H2O(反应)，Al2O3与OH反应生成AlO和H2O(反应)，AlO与过量的H反应生成Al3和H2O(反应)，Al3与过量的OH反应生成AlO和H2O(反应)。(2)依据题意首先确定C为NaCl，电解熔融态NaCl生成Na、Cl2，电解饱和NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，故A为Na，B为NaOH。(3)金属元素中铁的价态变化较简单，所以首先假设A为Fe，Fe可与盐酸反应生成FeCl2(反应)，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3(反应)，FeCl3与Fe反应生成FeCl2(反应)，Fe可与Cl2反应生成FeCl3(反应)，其他合理的答案均可。答案(1)Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlOH2O(2)2NaCl(熔融)2NaCl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(3)2Fe3Fe=3Fe22Fe2Cl2=2Fe32Cl(其他合理答案均可)