高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時間:2021-05-28高三化學(xué)第19講鐵、銅及其重要化合物一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案。
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貴州省天賦中學(xué)2011屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案
第19講鐵、銅及其重要化合物
1.了解鐵單質(zhì)及化合物的顏色.狀態(tài)及性質(zhì)。
2.通過合金材料了解銅及化合物的性質(zhì)。
3.能用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律探究鐵的化合物之間的相互轉(zhuǎn)化。
4.能掌握氫氧化鐵膠體制備,能列舉合金材料的應(yīng)用。
(1)NO3-與Fe2+在酸性條件下,不能共存。
(2)過量的Fe與硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入鹽酸,要注意產(chǎn)生的Fe3+還可以氧化單質(zhì)Fe這一隱含反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(3)注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固體的區(qū)別。FeCl3溶液加熱濃縮時,因Fe3+水解和HCl的揮發(fā),得到的固體為Fe(OH)3,如灼燒后得到紅色的Fe2O3固體。但Fe2(SO4)3溶液蒸干時,因硫酸是難揮發(fā)性酸,將不能得到Fe(OH)3固體。
(4)注意亞鐵鹽及Fe(OH)2易被空氣中氧氣氧化成三價鐵的化合物。如某溶液中加入堿溶液后,最終得到紅褐色沉淀,并不能斷定該溶液中一定含有Fe3+,而也可能含有Fe2+。
(5)注意鐵單質(zhì)與強氧化性物質(zhì)反應(yīng)時,也有生成二價鐵化合物的可能性。反應(yīng)中若鐵為足量,最終鐵元素將以二價鐵形式存在,因為2Fe3++Fe=3Fe2+。
第1課時鐵和“鐵三角”
1.鐵的氧化物的比較
化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4
俗稱—鐵紅磁性氧化鐵
色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
價態(tài)+2+31/3正2價,2/3正3價
水溶性不溶不溶不溶
與酸的反應(yīng)FeO+2H+===Fe2++H2O
遇氧化性酸生成Fe3+鹽Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2OFe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
與CO的反應(yīng)高溫
FexOy+yCO===xFe+yCO2
2.Fe2+和Fe3+的比較
Fe2+Fe3+
水合離子顏色淺綠色棕黃色
氧化還原性既有氧化性,又有還原性只有氧化性
水解性Fe2++2H2O←→Fe(OH)2+2H+Fe3++3H2O←→Fe(OH)3+3H+
與堿的反應(yīng)Fe2++2OH—===Fe(OH)2↓Fe3++3OH—===Fe(OH)3↓
3.Fe(OH)2與Fe(OH)3的比較
Fe(OH)2Fe(OH)3
顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體
水溶性不溶不溶
穩(wěn)定性易氧化為Fe(OH)3,空氣中加熱得不到FeO較穩(wěn)定:
Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
與酸的反應(yīng)
Fe(OH)2+2H+===Fe2++3H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
制法在隔絕O2的條件下Fe2+與堿反應(yīng)Fe3+與堿反應(yīng)
4.鐵三角:
注:(1)一般是指Zn.Al.CO.H2.等還原劑。
(2)是指H+.S.I2.Cu2+.Fe3+.等氧化劑.
(3)(5)是指Cl2.Br2.O2.HNO3.KMnO4等氧化劑.
(4)一般是指Fe.Cu.HI.H2S.等還原劑.
(6)是指Zn.Al.CO.H2.等還原劑。
根據(jù)鐵三角有關(guān)(1)---(6)的化學(xué)方程式如下。
(1)FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe
FeO+CO===Fe+CO2FeO+H2===Fe+H2O
(2)Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+S===FeSFe+I2===FeI2
Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
(4)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++2I-=2Fe2++I2↓2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
(5)2Fe+3Cl2===2FeCl32Fe3++Br2==2FeBr3
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O4Fe+3O2(純)====2Fe2O3
(6)2Fe3++3Zn(足)=3Zn2+2FeFe3++Al=Al3++FeFe2O3+2Al===Al2O3+2FeFe2O3+3CO====2Fe+3CO2Fe2O3+3H2====2Fe+3H2O
5.檢驗Fe3+.常用方法有:
(1)向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈血紅色。
(2)向未知溶液滴入少量苯酚溶液呈紫色。
(3)向未知溶液中滴入少量NaOH溶液呈紅褐色。
6.檢驗Fe+.是向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈無色,繼續(xù)滴入少量氯水呈血紅色。
【例1】(2010全國卷1)能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是
A.將銅屑加入溶液中:
B.將磁性氧化鐵溶于鹽酸:
C.將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合:
D.將鐵粉加入稀硫酸中:
【解析】A正確,符合3個守恒;B錯誤,電荷不守恒,F(xiàn)e3O4中Fe有兩種價態(tài),正確應(yīng)該為:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;C錯誤,得失電子不守恒,電荷不守恒;正確的應(yīng)為:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;D錯誤,不符合客觀實際,反應(yīng)后鐵只能產(chǎn)生Fe2+和H2;
【答案】A
【命題意圖】考查離子方程式的正誤判斷方法!
【點評】離子方程式正誤判斷是個老生常談的問題了,本題出得太沒有創(chuàng)意了,如D這是個重現(xiàn)率很高的的經(jīng)典錯誤,考生絕對做過原題!B項也見得多,一般考查不是用鹽酸而是用氫碘酸,有些專家多次指出,磁性氧化鐵不溶于任何酸,這樣的典型錯誤在高考題中再次出現(xiàn),這道題就沒什么意思了!A直接取材于課本第二冊,C選項,考生也絕對做過,都是太常見不過了!
【例2】(2010上海卷)由5molFe2O3、4molFe3O4和3molFeO組成的混合物,加入純鐵1mol并在高溫下和Fe2O3反應(yīng)。若純鐵完全反應(yīng),則反應(yīng)后混合物中FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比可能是
A.4:3B.3:2C.3:1D.2:l
答案:BC
解析:此題考查了化學(xué)計算知識。分析題給混合物和高溫下發(fā)生的反應(yīng),可知當Fe2O3+Fe=3FeO時,反應(yīng)后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3,則FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為:3:2;當發(fā)生反應(yīng):Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4時,反應(yīng)后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3,則FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為:1:2;當兩反應(yīng)均存在時,F(xiàn)eO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比處于兩著之間,故BC可能。
知識歸納:極端假設(shè)法是指根據(jù)已知的條件,把復(fù)雜問題假設(shè)為處于理想的極端狀態(tài),站在極端的角度去分析、考慮問題,使其因果關(guān)系顯得十分明顯、簡單,從而迅速地作出正確判斷的方法。比如此題中我們就假設(shè)了兩個極端,首先確定兩個極端,然后確定范圍,最后選擇。
【例3】(2010福建卷)工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組進行了以下探究活動:
[探究一]
(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,10分鐘后移人硫酸銅溶液中,片刻后取出觀察,鐵釘表面無明顯變化,其原因是。
(2)另稱取鐵釘6.0g放入15.0ml.濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。
①甲同學(xué)認為X中除外還可能含有。若要確認其中的,應(yīng)先用選填序號)。
a.KSCN溶液和氯水b.鐵粉和KSCN溶液c.濃氨水d.酸性溶液
②乙同學(xué)取336ml(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):
然后加入足量溶液,經(jīng)適當操作后得干燥固體2.33g。由于此推知氣體Y中的體積分數(shù)為。
[探究二]
分析上述實驗中體積分數(shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認為氣體Y中還可能含量有和Q氣體。為此設(shè)計了下列探究實驗狀置(圖中夾持儀器省略)。
(3)裝置B中試劑的作用是。
(4)認為氣體Y中還含有Q的理由是(用化學(xué)方程式表示)。
(5)為確認Q的存在,需在裝置中添加M于(選填序號)。
a.A之前b.A-B間c.B-C間d.C-D間
(6)如果氣體Y中含有,預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是。
(7)若要測定限定體積氣體Y中的含量(標準狀況下約有28ml),除可用測量體積的方法外,可否選用質(zhì)量稱量的方法?做出判斷并說明理由。
解析:(1)鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,濃硫酸有較強的氧化性能使鐵釘鈍化阻止反應(yīng)進一步進行
(2)+2價亞鐵離子能使算話的高錳酸鉀褪色,溶液中已經(jīng)有+3價鐵離子,選擇a會造成干擾,選c會造成兩種沉淀,受氫氧化鐵顏色的影響無法辨別
(3)A除去,B可以檢驗A中是否完全除去
(4)
(5)Q為,他與二氧化硫一樣都能使澄清石灰水便渾濁,選擇a或b受二氧化硫的影響無法判斷Q的存在;選擇d,Q被堿石灰吸收
(6)氫氣還原氧化銅會生成水蒸氣能使白色的硫酸銅粉末變藍
(7)中學(xué)階段的質(zhì)量稱量選擇托盤天平,分度值0.1g,無法精確稱量出差量。
答案:
(1)鐵釘表面被鈍化(或其他合理答案)
(2)①d②66.7%(或其他合理答案)
(3)檢驗是否除盡
(4)
(5)c
(6)D中固體由黑變紅和E中固體由白變藍
(7)否,用托盤天平無法稱量D或E的差量
可,用分析天平稱量D或E的差量
【例4】(2010四川理綜卷)(16分)四川攀枝花蘊藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣(主要成分為TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合價為+4)作原料,生產(chǎn)白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下:
請回答下列問題:硫酸與二氧化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________。
(1)向濾液I中加入鐵粉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_________________________、____________________。
(2)在實際生產(chǎn)過程中,向沸水中加入濾液Ⅲ,使混合液pH達0.5,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,鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請用所學(xué)化學(xué)平衡原理分析通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用濾液中的鈦鹽、___________、______________、_______________________(填化學(xué)式),減少廢物排放。
(4)A可用于生產(chǎn)紅色顏料(Fe2O3),其方法是:將556akgA(摩爾質(zhì)量為278g/mol)溶于水中,加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng),鼓入足量空氣攪拌,產(chǎn)生紅褐色膠體;再向紅褐色膠體中加入3336bkgA和112ckg鐵粉,鼓入足量空氣攪拌,反應(yīng)完成后,有大量Fe2O3附著在膠體粒子上以沉淀形式析出;過濾后,沉淀經(jīng)高溫灼燒得紅色顏料。若所得濾液中溶質(zhì)只有硫酸鈉和硫酸鐵,則理論上可生產(chǎn)紅色顏料_______________________kg。
答案:(1)或
(2)
(3)加水促進鈦鹽水解,加熱促進鈦鹽水解,降低濃度促進鈦鹽水解
(4)
解析:本題屬于化工生產(chǎn)流程題。(1)考查酸的通性,可以與金屬氧化物反應(yīng),又知道TI的化合價,可以寫出化學(xué)方程式。(2)加入濃硫酸后,濃硫酸可以氧化亞鐵離子,再加入鐵粉,鐵粉可以還原鐵離子。除此外,鐵粉還可以與溶液中的H+反應(yīng)、(3)考查了影響鹽類水解的因素。(4)考慮最后溶質(zhì)是只有硫酸鈉和硫酸鐵,根據(jù)開始加入A為2a×103mol加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng).,說明加入氫氧化鈉的物質(zhì)的量為4a×103mol,后來又加入12b×103mol的A,和2c×103mol的鐵。根據(jù)電荷守恒,溶質(zhì)中硫酸鈉消耗硫酸根離子為2a×103mol,。而溶液中加入的硫酸根離子物質(zhì)的量共計為(2a+12b)×103mol,這樣剩下的硫酸根就與鐵離子結(jié)合。可知消耗鐵離子為8b×103mol,根據(jù)鐵元素守恒。nFe=(2a+4b+2c)×103mol,nFe2O3=(a+2b+c)×103mol,計算得mFe2O3=kg.
【例5】(2009廣東理科基礎(chǔ),25)鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng):
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
下列說法正確的是()
A.反應(yīng)①、②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等
B.反應(yīng)①中氧化劑是氧氣和水
C.與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕
D.鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕
答案A
解析①②反應(yīng)中消耗O2的量相等,兩個反應(yīng)也僅有O2作為氧化劑,故轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的,A項正確。①中H2O的H、O兩元素的化合價沒有變,故不作氧化劑,B項錯;銅和鋼構(gòu)成原電池,腐蝕速度加快,C項錯;鋼鐵是鐵和碳的混合物,在潮濕的空氣的中易發(fā)生吸氧腐蝕,屬于電化學(xué)腐蝕,故D項錯。
第2課時銅及其化合物
有關(guān)1~17的化學(xué)方程式.如下:
1.2Cu+S====Cu2S
2.Cu+2H2SO4(濃)=====CuSO4+SO2↑+H2O
3.CuSO4+Zn====ZnSO4+CuCuSO4+Fe====FeSO4+Cu
4.CuCl2+Fe====FeCl2+CuCuCl2=====Cu+Cl2
5.Cu+Cl2=====CuCl2
6.2Cu+O2+H2O+CO2=====Cu2(OH)2CO3
7.Cu2(OH)2CO3=====2CuO+CO2↑+H2O↑
8.2Cu+O2====2CuO
9.CuO+CO====Cu+CO2CuO+H2====Cu+H2O
10.Cu(NO3)2+Zn====Zn(NO3)2+Cu
11.3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
12.CuO+2HNO3====Cu(NO3)2+H2O
13.2Cu(NO3)2====CuO+4NO2↑+O2↑
14.Cu(NO3)2+2NaOH====Cu(OH)2↓+2NaNO3
15.Cu(OH)2+2HNO3====Cu(NO3)2+2H2O
16.2Cu(OH)2+R-CHO—→R-COOH+Cu2O↓+2H2O
17.Cu(OH)2====CuO+H2O
【例1】(2010全國卷1)下列敘述正確的是
A.Li在氧氣中燃燒主要生成
B.將SO2通入溶液可生成沉淀
C.將CO2通入次氯酸鈣溶液可生成次氯酸
D.將NH3通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2+還原成Cu
【解析】A錯誤,因為Li在空氣中燃燒只能生成Li2O,直接取材于第一冊課本第二章第三節(jié);B錯誤,酸性:HCl>H2SO3>H2CO3所以通入后無BaSO3沉淀,因為BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑;D錯誤,溶液中該反應(yīng)難以發(fā)生,先是:2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接著Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能還原CuO為Cu,要還原必須是干燥的固態(tài)!C正確,強酸制弱酸,酸性:H2CO3>HClO,反應(yīng)為:CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO,直接取材于課本第一冊第四章第一節(jié);
【答案】C
【命題意圖】考查無機元素及其化合物,如堿金屬,氯及其化合物,碳及其化合物,硫及其化合物,氮及其化合物等A、B、C選項直接取材于高一課本,D取材于高二第一章氮族。
【點評】再次印證了以本為本的復(fù)習(xí)策略,本題四個選項就直接取材于課本,屬于簡單題,不重視基礎(chǔ),就有可能出錯!
【例2】(2009廣東化學(xué)10)出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是()
A.錫青銅的熔點比純銅高
B.在自然環(huán)境中,錫青銅中的錫對銅起保護作用
C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程,但不是化學(xué)反應(yīng)過程
答案BC
解析錫青銅屬于合金,根據(jù)合金的特性,熔點比任何一種純金屬的低判斷A錯;由于錫比銅活潑,故在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,錫失電子保護銅,B正確;潮濕的環(huán)境將會加快金屬的腐蝕速率,C正確;電化學(xué)腐蝕過程實質(zhì)是有電子的轉(zhuǎn)移,屬于化學(xué)反應(yīng)過程,D錯。
【例3】(2010浙江卷,27)(15分)一水硫酸四氨合銅(Ⅱ)的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4H2O是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體。某學(xué)習(xí)小組在實驗室以氧化銅為主要原料合成該物質(zhì),設(shè)計的合成路線為:
相關(guān)信息如下:
①[Cu(NH3)4]SO4H2O在溶液中存在以下電離(解離)過程:
[Cu(NH3)4]SO4H2O=[Cu(NH3)4]2+++H2O
[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3
②(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中難溶。
③[Cu(NH3)4]SO4H2O在乙醇水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分數(shù)的變化曲線示意圖如下:
請根據(jù)以下信息回答下列問題:圖3
(1)方案1的實驗步驟為:
a.加熱蒸發(fā)b.冷卻結(jié)晶c.抽濾d.洗滌e.干燥
①步驟1的抽濾裝置如圖3所示,該裝置中的錯誤之處是;抽濾完畢或中途停止抽濾時,應(yīng)先,然后。
②該方案存在明顯缺陷,因為得到的產(chǎn)物晶體中往往含有雜質(zhì),產(chǎn)生該雜質(zhì)的原因是。
(2)方案2的實驗步驟為:
a.向溶液C中加入適量,b.,c.洗滌,d.干燥
①請在上述內(nèi)填寫合適的試劑或操作名稱。
②下列選項中,最適合作為步驟c的洗滌液是。
A.乙醇B.蒸餾水C.乙醇和水的混合液D.飽和硫酸鈉溶液
③步驟d不宜采用加熱干燥的方法,可能的原因是。
試題解析:
本題所示的制取過程和課本的銀銨溶液的配置過程類似。綜合考察了過濾、抽濾實驗、沉淀洗滌與干燥及結(jié)晶等實驗操作與原理。
(1)①漏斗口斜面反轉(zhuǎn)才正確;先斷開漏斗與安全瓶的連接,然后關(guān)閉水龍頭。
②含有CuSO4晶體雜質(zhì);加熱蒸發(fā)時促進了[Cu(NH3)4]2+電離產(chǎn)生Cu2+。和[Cu(NH3)4]SO4H2O電離產(chǎn)生的硫酸根離子在冷卻結(jié)晶時析出CuSO4晶體雜質(zhì)。
(2)a.向溶液C中加入適量(NH4)2SO4,目的:促使NH3+H2ONH3H2ONH4++OH
向生成更多NH3的方向移動,抑制[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3。b.過濾。只要一般的過濾就可以。抽濾針對含結(jié)晶水的化合物不適用。
②因[Cu(NH3)4]SO4H2O在水溶液中可以完全電離,故,選擇的洗滌劑為A.乙醇。
③加熱干燥可以導(dǎo)致失去結(jié)晶水。
教與學(xué)提示:
實驗、化學(xué)平衡移動、結(jié)晶方式這些內(nèi)容都是和實驗有密切聯(lián)系的。在高考復(fù)習(xí)的教學(xué)中盡量還原、復(fù)原課本實驗,盡量將課本實驗綜合化是重要的復(fù)習(xí)思路。
鐵、銅及其重要化合物單元測試
一、選擇題(下列各題均只有一個合理答案,請將合理答案的序號填在第Ⅱ卷題首的答案欄內(nèi)填在其它地方無效)
1.制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”:發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是
A.燒杯中有銅無鐵 B.燒杯中有鐵無銅
C.燒杯中鐵、銅都有D.燒杯中鐵、銅都無
2、欲分離,加入試劑的順序正確的是
A.B.
C.D.
3、根據(jù)如下反應(yīng):判斷
氧化性強弱的順序是
A.B.
C.D.
4.跟27克Al反應(yīng)相應(yīng)的稀HNO3溶液中最多可溶解Fe的質(zhì)量為
A.28gB.56gC.84gD.27g
5.下列離子在同一溶液中能大量共存的是
A.B.
C.D.
二.選擇題(下列各題均有二個合理答案,請將合理答案的序號填在第Ⅱ卷題首的答案欄內(nèi)填在其它地方無效)
6.將鐵屑溶于過量鹽酸后,再加入下列物質(zhì),會有三價鐵生成的是
A、硫酸B、氯水C、硝酸鋅D、氯化銅
7.在鹽酸中加入鐵粉,等鐵粉全部溶解之后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色其原因是
A.Fe有還原性B.鹽酸有還原性
C.KMnO4具有氧化性D.FeCl2中Fe2+具有還原性
8.含ngHNO3的稀溶液恰好使mg鐵粉完全溶解,若有g(shù)HNO3被還原成NO(沒有其它還原產(chǎn)物),則n∶m為
A.1∶1B.2∶1C.3∶1D.9∶2
9.5.6g鐵粉加入含0.3mol的溶液中,充分反應(yīng)后,下列說法中正確的是
A.Fe全部被氧化B.Fe部分被氧化C.Fe3+全部被還原D.Fe3+部分被還原
10.下列物質(zhì)中,既可以作為氧化劑又可以做為還原劑的是
A.FeSO4B.FeC.F2D.HCl
三.本題包括4小題.
11.氧化銅有多種用途,如用作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅以探究其性質(zhì),某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進行如下實驗:
⑴制備氧化銅
工業(yè)CuSO4CuSO4溶液CuSO45H2O……CuO
①步驟I的目的是除不溶性雜質(zhì)。操作是。
②步驟Ⅱ的目的是除鐵。操作是:滴加H2O2溶液,稍加熱;當Fe2+轉(zhuǎn)化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以控制溶液pH=3.5;加熱煮沸一段時間,過濾,用稀硫酸酸化濾液至pH=1??刂迫芤簆H=3.5的原因是。
③步驟Ⅲ的目的是得到CuSO45H2O晶體。操作是,過濾,水浴加熱烘干。水浴加熱的特點是。
⑵探究氧化銅的性質(zhì)
①取A、B兩支試管,往A中先加入適量CuO粉末,再分別向A和B中加入等體積的3%H2O2溶液,只觀察到A中有大量氣泡。結(jié)論是。
②為探究試管A中反應(yīng)的速率,收集氣體并測定其體積必需的實驗儀器有:
。
12.鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈦白(TiO2)是目前最好的白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦,我國的鈦鐵礦礦儲量居世界首位。含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
⑴Ti的原子序數(shù)為22,Ti位于元素周期表中第_______周期,第______族。
⑵步驟①加鐵的目的是____________________________________________________;
步驟②冷卻的目的是____________________________________________________。
⑶上述制備TiO2的過程中,可以利用的副產(chǎn)物是___________;考慮成本和廢物綜合利用因素,廢液中應(yīng)加入_________________處理。
⑷由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,涉及到的步驟為:
已知:①C(s)+O2(g)==CO2(g);△H=-393.5KJ/mol
②2CO(g)+O2(g)==2CO2(g);△H=-566KJ/mol
③TiO2(s)+2Cl2(g)==TiCl4(s)+O2(g);△H=+141KJ/mol
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)==TiCl4(s)+2CO(g)的△H=_________________。
反應(yīng)TiCl4+2Mg==2MgCl2+Ti在Ar氣氛中進行的理由是______
13.在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng),可以得到鐵的氧化物.該氧化物又可以經(jīng)過此反應(yīng)的逆反應(yīng),生成顆粒很細的鐵粉.這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性,在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒,所以俗稱"引火鐵".請分別用下圖中示意的兩套儀器裝置,制取上述鐵的氧化物和"引火鐵".實驗中必須使用普通鐵粉和6摩/升鹽酸,其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去).
填寫下列空白:
(1)實驗進行時試管A中應(yīng)加入的試劑是;燒瓶B的作用是;燒瓶C的作用是;在試管D中收集得到的是.
(2)實驗時,U型管G中應(yīng)加入的試劑是;長頸漏斗H中應(yīng)加入.
(3)兩套裝置中,在實驗時需要加熱的儀器是(填該儀器對應(yīng)的字母).
(4)燒瓶I中發(fā)生的反應(yīng)有時要加入少量硫酸銅溶液,其目的是.
(5)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是.
(6)為了安全,在E管中的反應(yīng)發(fā)生前,在F出口處必須;E管中的反應(yīng)開始后,在F出口處應(yīng).
14、試設(shè)計一個方案,在用廉價的原料和每種原料只用一次的條件下,分三步從含有的廢液中,把Fe3+轉(zhuǎn)化為綠礬回收;把Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu回收。各步反應(yīng)應(yīng)加入的原料依次是各步反應(yīng)的離子方程式是
(1)
(2)
(3)
四.本題包括3小題
15.試樣X由氧化亞鐵和氧化銅組成.取質(zhì)量相等的兩份試樣按下圖所示進行實驗:
(1)請寫出步驟③中所發(fā)生的全部反應(yīng)的離子方程式.
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反應(yīng)后,生成的不溶物W的質(zhì)量是m,則每份試樣X中氧化銅的質(zhì)量為_____________.(用m表示)
16、由單質(zhì)A與化合物B兩種粉末組成的混合物,在一定條件下可按下圖所示發(fā)生轉(zhuǎn)化:
請回答
(1)A的化學(xué)式;B的化學(xué)式
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式
(3)反應(yīng)②的離子方程式
(4)反應(yīng)③的離子方程式
(5)反應(yīng)④的離子方程式
17.現(xiàn)有濃度各為1mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混和溶液100ml,加入一定量的鐵粉,按下列情況填空。
(1)反應(yīng)完畢,鐵粉有剩余。
①反應(yīng)完畢,溶液中一定含有陽離子,是mol,一定沒有陽離子。
②固體物質(zhì)烘干后,其中一定含有和,和反應(yīng)前加入的鐵粉質(zhì)量比(填多或少)克。
(2)反應(yīng)完畢,有銅生成,鐵粉無剩余。
①反應(yīng)后的溶液中一定含有陽離子,該陽離子在溶液中的物質(zhì)量的范圍是。
②溶液中可能含有陽離子,該陽離子在溶液中物質(zhì)的量的可能存在范圍是。
③溶液中一定不含陽離子。
④溶液的質(zhì)量(填增加或減少)
(3)反應(yīng)完畢后,無固體沉淀物質(zhì)存在,反應(yīng)后的溶液中一定含___和___陽離子,它們中物質(zhì)的量為定值的是陽離子,為mol,它們中的物質(zhì)的量為一數(shù)值范圍的是_____陽離子,該數(shù)值范圍是。
一.1.B.2.D.3.D.4.C.5.D
二.6.BC.7.CD.8.CD.9.AD.10.AD
三.11.⑴①答案:加適量水溶解,攪拌,過濾
②答案:使Fe3+可全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,而Cu2+不會轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀。
③
答案:將CuSO45H2O溶液加熱蒸發(fā)至有晶膜出現(xiàn)時,停止加熱。
受熱均勻,溫度易于控制在1000C以下。
⑵①
答案:CuO可加快H2O2分解的反應(yīng)速率,是H2O2分解反應(yīng)的催化劑。
②
答案:秒表、橡皮塞、導(dǎo)管、集氣瓶、量筒。
12.(1)4,ⅣB.(2)將Fe3+還原為Fe2+,得到FeSO4.7H2O.
(3)FeSO4.7H2O,石灰.(4)—80KJ/mol,防止高溫下Mg(Ti)與空氣中的氧氣(或二氧化碳,氮氣)作用。
13.(1)普通鐵粉(或鐵粉),作為水蒸氣發(fā)生器(或用來產(chǎn)生水蒸氣);防止水倒吸(或用作安全瓶);氫氣(每空1分,共4分)
(2)固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑);6摩/升HCl(每空1分,共2分)
注:G中如填寫酸性干燥劑或液體干燥劑,則此空不給分.
(3)A、B、E(必須全對給1分,錯、漏1個即不給分)
(4)加快氫氣產(chǎn)生的速度(1分)
(6).檢驗氫氣的純度(1分)點燃氫氣(2分)
14.加入原料依次是Ca(OH)2溶液,稀H2SO4,鐵
(1)
(2)
(3)
15.(1)Cu2++Fe====Cu+Fe2+2H++Fe=Fe2++H2↑(每式1分,共2分)
16.(1)A的化學(xué)式AlB的化學(xué)式Fe2O3
(2)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
(3)
(4)
(5)
17.(1)①Fe2+;0.35;Fe3+、Cu2+
②Fe;Cu;少;2.0g
(2)①Fe2+;
②Cu2+;
③Fe3+
④增加
(3)Fe2+;Cu2+;Cu2+;0.1;Fe2+;
解答:在溶液中含,F(xiàn)e粉有剩余,說明溶液中Fe3+、Cu2+已反應(yīng)完全。
設(shè)0.1molFe3+與Fe完全反應(yīng)消耗Fe粉xg。
設(shè)0.1molCu2+完全反應(yīng),固體質(zhì)量增加yg。
∴固體總質(zhì)量減少
(1)①只要把0.1molFe3+轉(zhuǎn)化的Fe2+和FeCl2中的Fe2+以及后所生成的Fe2+全部加在一起即為所求。
②鐵粉有剩余,故反應(yīng)后固體物質(zhì)中定有Fe,又由于Fe置換出CuCl2中的Cu,故還有Cu。
(2)反應(yīng)完畢后,有Cu生成、Fe粉無剩余,說明Fe與Cu2+恰好完全反應(yīng)或Fe粉有不足。
①溶液中一定有Fe2+,F(xiàn)e與Cu2+恰好完全反應(yīng)時Fe2+應(yīng)為0.35mol。若Fe與Cu2+剛發(fā)生反應(yīng),那么Fe2+應(yīng)大于0.25mol。
∴Fe2+的范圍:
②當Fe粉與Cu2+反應(yīng)時,相應(yīng)量不足。
∴有Cu2+:
③Fe3+因Cu析出,根據(jù)氧化性強弱關(guān)系,F(xiàn)e3+先被還原成Fe2+后,Cu2+才能被還原。
(3)一定含F(xiàn)e2+和Cu2+,可能有Fe3+。
Cu2+為0.1mol,F(xiàn)e2+:,因為Fe3+與Fe恰好反應(yīng)完畢,F(xiàn)e無剩余時,F(xiàn)e2+應(yīng)等于0.25mol。
延伸閱讀
鐵銅及其化合物的應(yīng)用
第2單元課時2
鐵、銅及其化合物的應(yīng)用
教學(xué)設(shè)計
一、學(xué)習(xí)目標
(1)復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)的鐵、銅的物理及化學(xué)性質(zhì);學(xué)習(xí)鐵、銅的新的化學(xué)性質(zhì);學(xué)會用圖示方法自主構(gòu)建鐵的不同價態(tài)相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。
(2)采用實驗探究的方法,掌握Fe3+、Fe2+的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化條件,體驗自主實驗探究過程,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
(3)認識化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活的密切關(guān)系。體會鐵、銅及其化合物的使用對人類生產(chǎn)、生活及人類身體健康的重要作用。
二、教學(xué)重點與難點
教學(xué)重點:鐵、銅及其化合物的性質(zhì),F(xiàn)e3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。
教學(xué)難點:Fe3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。
三、設(shè)計思路
主要采用師生共同討論、歸納知識與學(xué)生實驗探究相結(jié)合的教學(xué)模式,通過回顧前面學(xué)習(xí)的知識來比較銅與鐵性質(zhì)上的異同,找出鐵、銅反應(yīng)后產(chǎn)物的不同與氧化劑強弱的規(guī)律,并通過實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)以及Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,從而幫助學(xué)生構(gòu)建“鐵三角”關(guān)系。
四、教學(xué)過程
【播放】古代的鐵和銅制品。(ppt2、3)
【設(shè)問】古代的時候,人們已經(jīng)知道利用鐵和銅制作各種物品了。提起“鐵”,大家對它的第一感覺是什么?
【引導(dǎo)】雖然鐵外表看起來是黑色的,其實,純鐵是銀白色的,質(zhì)軟的。
【展示】一塊銅片、一塊鐵片(用砂紙打磨過)、一小瓶鐵粉。
【提問】根據(jù)實物和我們生活中鐵、銅的應(yīng)用,歸納下鐵銅的物理性質(zhì)。
【討論投影】一.單質(zhì)的物理性質(zhì):(ppt4)
共同點不同點
鐵具有金屬光澤,密度較大,熔點較高,易導(dǎo)電、導(dǎo)熱純凈的單質(zhì)鐵為銀白色,有良好的延展性,質(zhì)地較軟的固體,可被磁化
銅銅具有與眾不同的紫紅色,質(zhì)地較硬的固體
【提問】在前面的學(xué)習(xí)中,我們已經(jīng)了解了鐵、銅與其他物質(zhì)發(fā)生的一些反應(yīng),請你歸納一下這些反應(yīng)。
【投影】(ppt5)
二.單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì):
鐵銅
與非金屬
反應(yīng)2Fe+3Cl22FeCl3
3Fe+2O2Fe3O4
Cu+Cl2CuCl2
Cu+O22CuO
與鹽酸反應(yīng)Fe+2HCl====FeCl2+H2↑不反應(yīng)
與鹽溶液
反應(yīng)Fe+CuSO4====CuSO4+FeCu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag
【設(shè)問】分析鐵和銅分別與鹽酸、氯氣等反應(yīng)的實驗現(xiàn)象和產(chǎn)物,你有何發(fā)現(xiàn)?【引導(dǎo)】請同學(xué)們從氧化還原反應(yīng)的角度去思考:鐵反應(yīng)產(chǎn)物的化合價與什么因素有關(guān)?
【小結(jié)】(ppt6)
1.Fe、Cu在一定條件下可以與某些酸、非金屬單質(zhì)、某些鹽溶液、某些還原劑等發(fā)生反應(yīng),在反應(yīng)中充當還原劑。銅在反應(yīng)中一般轉(zhuǎn)化為+2價的銅的化合物,鐵在反應(yīng)中可以轉(zhuǎn)化為+2和+3價的鐵離子。
2.反應(yīng)后的產(chǎn)物的價態(tài)與氧化劑的強弱有關(guān),鐵與氧化性較弱的氧化劑(如鹽酸、硫酸銅溶液等)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞鐵的化合物,鐵與氧化性較強的氧化劑(如氯氣、濃硝酸、稀硝酸溶液等)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鐵的化合物。
【講述】鐵元素是維持生命活動不可缺少的微量元素,雖然人體中通常只含有3~5g鐵元素,但鐵元素在人體中卻發(fā)揮著重要作用。目前缺鐵性貧血的發(fā)生率很高,患者吃什么藥呢?
【圖片展示】市售補血劑。(ppt7)
【提問】補血劑補充的是Fe2+還是Fe3+呢?怎么來檢驗?zāi)??要回答這個問題,我們要先要解決這個問題:Fe2+和Fe3+之間互相可以轉(zhuǎn)化,怎樣設(shè)計實驗來證實?(ppt8)
【講述】提供下列試劑:鐵粉、0.1molL-1FeCl3溶液、0.1molL-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、其它試劑和儀器
【信息提示】Fe3+的檢驗:在含有Fe3+的溶液中加入硫氰化鉀(KSCN)溶液,溶液變成血紅色,而在含有Fe2+的溶液中加入硫氰化鉀溶液,溶液不變色。化學(xué)上常用硫氰化鉀溶液檢驗溶液中是否存在Fe3+。反應(yīng)方程式:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
【要求】請大家自己設(shè)計探究步驟并進行實驗探究。
【學(xué)生活動】(ppt9、10)
探究步驟具體方案
1.提出Fe2+和Fe3+轉(zhuǎn)化條件的猜想Fe2+→Fe3+:加入氧化劑
Fe3+→Fe2+:加入還原劑
2.設(shè)計實驗方案驗證自己的猜想Fe2+→Fe3+:加入新制的氯水
Fe3+→Fe2+:加入鐵粉
3.由學(xué)生完成自己設(shè)計的實驗,觀察并記錄實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象
Fe2+→Fe3+:取2支試管,各加入1mL0.1molL-1的FeCl2溶液,向其中一支試管中加入3滴KSCN溶液,向另一支試管中,先加入幾滴新制的氯水,振蕩試管,再向試管中加入3滴KSCN溶液。
Fe3+→Fe2+:取2支試管,各加入1mL0.1molL-1的FeCl3溶液,向其中一支試管中加入3滴KSCN溶液,向另一支試管中先加入少量鐵粉,振蕩試管,放置,再向試管中加入3滴KSCN溶液。
4.形成結(jié)論
【板書】三、Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化:(ppt11)
Fe2+→Fe3+:化合價升高,加入氧化劑,例如:Cl2、Br2、HNO3、O2等
Fe3+→Fe2+:化合價降低,加入還原劑,例如:Zn、Fe、Cu等
【過渡】學(xué)習(xí)了鐵的不同價態(tài)的相互轉(zhuǎn)化,現(xiàn)在我們來解決剛才提出的問題,補鐵性藥品中含什么離子?先來看下藥品介紹。怎么檢驗?(ppt12)
【演示實驗】把藥品碾碎,加水溶解,滴加一滴KSCN溶液,再加入氯水。
【追問】1.為什么與維生素C同服,會增加本品的吸收?
2.補鐵性藥品為什么要密封?
【提問】實驗室在配制Fe2+溶液時,為防止Fe2+被氧化,可加入什么?
【講述】在工業(yè)上用FeCl3溶液與銅反應(yīng)可制作印刷電路板。
【演示實驗】用毛筆蘸取少量30%的FeCl3溶液,在銅片上畫一個“+”,放置片刻后,用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中。
【引導(dǎo)】為什么會出現(xiàn)這樣的結(jié)果?請寫出發(fā)生的反應(yīng)方程式。
【設(shè)問】在Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化關(guān)系中,如果再加入鐵這種物質(zhì),形成一個“鐵三角”。請設(shè)計這個三角轉(zhuǎn)化關(guān)系。
【師生活動】整理與歸納“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
【小結(jié)】“鐵三角”(ppt13)
【過渡】鐵與銅的化合物不僅在生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛,而且,鐵與銅的化合物與人體的健康也有著密不可分的關(guān)系。下面,請大家來閱讀教材P76的“鐵及銅的化合物的應(yīng)用”。歸納鐵和銅的化合物有哪些用途呢?
【板書】四.鐵及銅的化合物的應(yīng)用(ppt14)
①Fe2O3作顏料
②氯化鐵、硫酸亞鐵可作凈水劑
1.鐵的化合物③作磁性材料
④維持生命的微量元素
2.銅的化合物:銅鹽可殺菌,CuSO4溶液殺滅寄生蟲,治療皮膚病
【設(shè)問】既然銅與人體健康的關(guān)系如此密切,那么,在民用建筑上,鋪設(shè)水管時,最好應(yīng)采用怎樣的金屬材料做水管呢?
【鞏固練習(xí)】(ppt15、16)
1.能與Fe3+反應(yīng)且能證明Fe3+具有氧化性的物質(zhì)是:(D)
A.NaOHB.KSCNC.FeCl2D.Fe
2.某溶液中加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再滴加氯水,溶液立即變?yōu)榧t色,說明原溶液中一定含有(B)
A.Fe3+B.Fe2+C.Cu2+D.Zn2+
3.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe2+,進行如下實驗操作時最佳順序為(C)
①加入足量氯水②加入足量KMnO4③加入少量KSCN溶液
A.①③B.③②C.③①D.①②③
【結(jié)束語】鐵和銅是兩種古老的材料,通過兩節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對它們的性質(zhì)有了基本的認識,它們在我們的生活和生產(chǎn)中仍將起著舉足輕重的作用。
【作業(yè)】完成“練習(xí)與實踐”:第2、3、5、6、7、8、9題
高三化學(xué)第20講鹵素一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,高中教師要準備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,幫助高中教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?下面是小編為大家整理的“高三化學(xué)第20講鹵素一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案”,希望對您的工作和生活有所幫助。
貴州省天賦中學(xué)2011屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案
第20講鹵素
1.通過實驗了解氯氣及其重要化合物的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2.認識氯氣及其重要化合物對生態(tài)環(huán)境的影響。
(一)鹵素
1.分清氯水、溴水的成分,反應(yīng)時的作用和褪色的原理。
氯水中正因為存在可逆反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO,使其成分復(fù)雜且隨著條件的改變,平衡發(fā)生移動,使成分發(fā)生動態(tài)的變化。當外加不同的反應(yīng)物時,要正確判斷是何種成分參與了反應(yīng)。氯水中的HClO能使有色物質(zhì)被氧化而褪色。反之,也有許多物質(zhì)能使氯水、溴水褪色,發(fā)生的變化可屬物理變化(如萃?。?,也可屬化學(xué)變化,如歧化法(加堿液)、還原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不飽和的有機物)等。值得一提的是有時雖然發(fā)生化學(xué)變化,但仍生成有色物,如Br2與Fe或KI反應(yīng)。
2.區(qū)分清楚萃取和分液的原理、儀器、操作以及適用范圍與其他物質(zhì)分離方法不同。
萃取和分液是物質(zhì)分離的眾多方法之一。每一種方法適用于一定的前提。分液適用于分離互不相溶的兩種液體,而萃取是根據(jù)一種溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解性有很大差異從而達到提取的目的。一般萃取和分液結(jié)合使用。其中萃取劑的合理選擇、分液漏斗的正確使用、與過濾或蒸餾等分離方法的明確區(qū)分等是此類命題的重點和解決問題的關(guān)鍵。
命題以選擇何種合適的萃取劑、萃取后呈何現(xiàn)象、上下層如何分離等形式出現(xiàn)。解題關(guān)鍵是抓住適宜萃取劑的條件、液體是否分層及分層后上下層位置的決定因素。分液操作時注意“先下后上、下流上倒”的順序。為確保液體順利流出,一定要打開上部塞子或使瓶塞與瓶頸處的小孔或小槽對齊,與大氣相通。
第1課時氯及其化合物
一、氯氣的性質(zhì)及用途
1.物理性質(zhì):常溫下,氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。
2.化學(xué)性質(zhì):氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。
(1)與金屬反應(yīng)(與變價金屬反應(yīng),均是金屬氧化成高價態(tài))
如:①2Na+Cl22NaCl(產(chǎn)生白煙)
②Cu+Cl2CuCl2(產(chǎn)生棕黃色的煙)
③2Fe+3Cl22FeCl3(產(chǎn)生棕色的煙)
注:常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng),所以液氯通常儲存在鋼瓶中。
(2)與非金屬反應(yīng)
如:①H2+Cl22HCl(發(fā)出蒼白色火焰,有白霧生成)——可用于工業(yè)制鹽酸
H2+Cl22HCl(會發(fā)生爆炸)——不可用于工業(yè)制鹽酸
②2P+3Cl22PCl3(氯氣不足;產(chǎn)生白霧)
2P+5Cl22PCl5(氯氣充足;產(chǎn)生白煙)
(3)與水反應(yīng):Cl2+H2O=HCl+HClO
(4)與堿反應(yīng)
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯氣)
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)
(5)與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)
如:①2FeCl2+Cl2=2FeCl3
②2KI+Cl2=2KCl+I2(使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍色,用于氯氣的檢驗)
③SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(6)與某些有機物反應(yīng)
如:①CH4+Cl2CH3Cl+HCl(取代反應(yīng))
②CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl(加成反應(yīng))
3.氯水的成分及性質(zhì)
氯氣溶于水得黃綠色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應(yīng),Cl2+H2O=HCl+HClO(次氯酸),大部分是以Cl2分子狀態(tài)存在于水中。
注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-;久置氯水則幾乎是鹽酸溶液
①一元弱酸,比H2CO3弱
(2)HClO的基本性質(zhì)②不穩(wěn)定,2HClO===2HCl+O2↑
③強氧化性;
④漂白、殺菌能力,使色布、品紅溶液等褪色。
(3)幾種漂白劑的比較
漂白劑HClONa2O2(H2O2)SO2活性炭
漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白
品紅溶液褪色褪色褪色褪色
紫色石蕊先變紅后褪色褪色只變紅不褪色褪色
穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定——
4.氯氣的制法
(1)實驗室制法
藥品及原理:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑
強調(diào):MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2,稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。
儀器裝置:發(fā)生裝置---收集裝置---吸收裝置
實驗步驟:檢密—裝藥—固定—加熱—收集
收集方法:向上排空氣法(或排飽和食鹽水法)
凈化裝置:用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸干燥
尾氣處理:用堿液吸收
(2)氯氣的工業(yè)制法:(氯堿工業(yè))
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
二、氯化氫的性質(zhì)和實驗室制法
1.物理性質(zhì):無色、有刺激性氣味的氣體;極易溶于水(1:500)其水溶液為鹽酸。
2.鹽酸的化學(xué)性質(zhì):(揮發(fā)性強酸的通性)
3.氯化氫的實驗室制法
(1)藥品及反應(yīng)原理:
NaCl+H2SO4===NaHSO4+HCl↑(不加熱或微熱)
NaHSO4+NaClNa2SO4+HCl↑(加熱到500C—600C)
總反應(yīng)式:2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑
(2)裝置:與制氯氣的裝置相似
(3)收集方法:向上排空氣法
(4)檢驗方法:用濕潤的藍色石蕊試紙是否變紅或用玻璃棒蘸濃氨水靠近是否有白煙產(chǎn)生
(5)尾氣處理:用水吸收(倒扣漏斗)
【例1】(2010上海卷)右圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查氯氣是否泄漏的裝置,下列有關(guān)說法錯誤的是
A.燒瓶中立即出現(xiàn)白煙
B.燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色
C.燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)表明常溫下氨氣有還原性
D.燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體
答案:B
解析:此題考查化學(xué)實驗、元素化合物的性質(zhì)等知識。分析裝置圖,可知氨氣和氯氣接觸時發(fā)生反應(yīng):4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2,燒瓶中出現(xiàn)白煙,A對;不能出現(xiàn)紅棕色氣體,B錯;該反應(yīng)中氨氣中的氮元素化合價升高,表現(xiàn)還原性,C對;燒杯中的氫氧化鈉可以吸收多余的有害氣體,D對。
知識歸納:對某種元素來講,其處于最高價時,只有氧化性;處于最低價時,只有還原性;中間價態(tài),則既有氧化性又有還原性。故此對同一種元素可以依據(jù)價態(tài)判斷,一般來講,價態(tài)越高時,其氧化性就越強;價態(tài)越低時,其還原性就越強;此題中氨氣中的氮元素處于最低價,只有還原性。
【例2】(2010上海卷)向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層會逐漸變淺,最后變成無色。
完成下列填空:
1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式(如果系數(shù)是1,不用填寫):
2)整個過程中的還原劑是。
3)把KI換成KBr,則CCl4層變?yōu)開_色:繼續(xù)滴加氯水,CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的順序是。
4)加碘鹽中含碘量為20mg~50mg/kg。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg,若莊Kl與Cl2反應(yīng)制KIO3,至少需要消耗Cl2L(標準狀況,保留2位小數(shù))。
答案:1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)紅棕、HBrO3Cl2HIO3;4)10.58。
解析:此題考查氧化還原反應(yīng)的配平、氧化劑和還原劑、氧化性強弱的判斷、化學(xué)計算知識。分析反應(yīng)從開始滴加少許氯水時,其將KI中的I元素氧化成碘單質(zhì);等CCl4層變紫色后,再滴加氯水時,其將碘單質(zhì)進一步氧化成碘酸。1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則,分析反應(yīng)中的化合價變化,I元素的化合價從0→+5,升高5價,Cl元素的化合價從0→-1,降低1價,綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整個過程中化合價升高的都是I元素,還原劑為:KI和I2;3)KI換成KBr時,得到的是溴單質(zhì),則其在CCl4中呈紅棕色;繼續(xù)滴加氯水時,顏色不變,可知氯水不能將溴單質(zhì)氧化成HBrO3,故其氧化性強弱順序為:HBrO3Cl2HIO3;4)綜合寫出反應(yīng)方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根據(jù)化學(xué)方程式計算,按最小值計算時,1000kg加碘食鹽中含碘20g,根據(jù)質(zhì)量守恒,可知:換算成碘酸鉀的質(zhì)量為:33.70g,物質(zhì)的量為:0.16mol,則需要消耗Cl2的體積為:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。
解法點撥:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)。在化學(xué)反應(yīng)中,守恒包括原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒等。任何化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)前后應(yīng)遵守電荷或原子守恒。電荷守恒即反應(yīng)前后陰陽離子所帶電荷數(shù)必須相等;原子守恒(或稱質(zhì)量守恒),也就是反應(yīng)前后各元素原子個數(shù)相等;得失電子守恒是指在氧化還原反應(yīng)中,失電子數(shù)一定等于得電子數(shù),即得失電子數(shù)目保持守恒。比如此題中我們就牢牢抓住了守恒,簡化了計算過程,順利解答。
【例3】(2009全國卷Ⅱ13)含有amolFeBr2的溶液中,通入xmolCl2。下列各項為通Cl2過程中,溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是()
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
答案B
解析由于Fe2+的還原性強于Br-,故根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后順序知,Cl2先氧化
Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2Br2+2Cl-,2FeBr2+3Cl22FeCl3+2Br2。當x/a≤0.5時,Cl2僅氧化Fe2+,故A項正確。當x/a≥1.5時,Fe2+和Br-合部被氧化,D項正確;當介于兩者之間時,則要分步書寫方程式,然后進行疊加得總反應(yīng)。如B項,當x=0.5a時,Cl2剛好把Fe2+全部氧化,而當x=0.6a,顯然Cl2還要氧化Br-,而選項中沒有表示,故錯。
第2課時鹵族元素
鹵族元素
1.鹵素及化合物的性質(zhì)比較:
氟氯溴碘
單質(zhì)物理性質(zhì)狀態(tài)氣氣(易液化)液(易揮發(fā))固(易升華)
熔、沸點熔、沸點逐漸升高
顏色淡黃綠色黃綠色紅棕色紫黑色
密度密度逐漸增大
X2與H2化合條件冷暗處光照加熱持續(xù)加熱
程度劇烈爆炸爆炸緩慢化合同時分解
X2與H2O化合反應(yīng)2F2+2H2O=4HF+O2X2+H2O=HX+HXO
程度劇烈緩慢微弱極弱
水溶性反應(yīng)生成氫氟酸水溶性依次減小,有機溶劑中溶解性依次增大
化合價只有-1價有-1、+1、+3、+5、+7等
含氧酸化學(xué)式無含氧酸有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等
強弱程度同一價態(tài)的酸性依次減弱
鹵化銀顏色AgF(白)AgCl(白)AgBr(淡黃)AgI(黃)
水溶性易溶均難溶,且溶解度依次減小
感光性難分解見光均易分解,且感光性逐漸增強
2.鹵素元素的有關(guān)特性:
(1)F2遇水發(fā)生置換反應(yīng),生成HF并放出O2。
(2)HF是弱酸、劇毒,但能腐蝕玻璃4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O;HF由于形成分子間氫鍵相互締合,沸點反常的高。
(3)溴是唯一的液態(tài)非金屬,易揮發(fā),少量的液溴保存要用水封。
(4)碘易升華,遇淀粉顯藍色;碘的氧化性較弱,它與變價金屬反應(yīng)時生成低價化合物。
(5)AgX中只有AgF溶于水,且不具有感光性;CaF2中只有CaF2難溶。
3.鹵素間的置換反應(yīng)及X-離子的檢驗:
(1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
Cl2+2I-=I2+2Cl-
Br2+2I-=I2+2Br-
結(jié)論:氧化性:Cl2Br2I2;還原性:I-Br-Cl-
(2)溴和碘在不同溶劑中所生成溶液(由稀到濃)的顏色變化
溶劑
溶質(zhì)水苯汽油四氯化碳
Br2黃→橙橙→橙紅橙→橙紅橙→橙紅
I2深黃→褐淡紫→紫紅淡紫→紫紅紫→深紫
密度
比水輕比水輕比水重
(3)X-離子的檢驗
Cl-白色沉淀
Br-+AgNO3+HNO3淺黃色沉淀
I-黃色沉淀
【例1】(2010四川理綜卷)(16分)
碘被稱為“智力元素”,科學(xué)合理地補充碘可防止碘缺乏病。
碘酸鉀(KIO3)是國家規(guī)定的食鹽加碘劑,它的晶體為白色,可溶
于水。碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)
碘。以碘為原料,通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如右圖所示。
請回答下列問題:
(1)碘是(填顏色)固體物質(zhì),實驗室常用
方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘。
(2)電解前,先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液,溶解時發(fā)生反應(yīng):
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),電解槽用水冷卻。
電解時,陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為;陰極上觀察到的實驗現(xiàn)象是。
(3)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗電解液中是否有I—。請設(shè)計一個檢驗電解液中是否有I—的實驗方案,并按要求填寫下表。
要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實驗儀器及相關(guān)用品自選。
試劑:淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。
實驗方法實驗現(xiàn)象及結(jié)論
(4)電解完畢,從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下:
步驟②的操作名稱是,步驟⑤的操作名稱是。步驟④洗滌晶體的目的是
。
答案:(1)紫黑色升華
(2)
有氣泡產(chǎn)生
(3)
實驗方法實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉試液,觀察是否變藍。如果不變藍,說明無。(如果
變藍,說明有。)
(4)冷卻結(jié)晶干燥洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)
解析:(1)考查物質(zhì)的物理性質(zhì),較容易。(2)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子。陰極區(qū)加入氫氧化鉀溶液,電解氫氧化鉀實質(zhì)是電解水。(3)考查I-的檢驗此題借助與碘單質(zhì)遇淀粉變藍色這一特性,要設(shè)法將碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)。(4)考查實驗的基本操作。要求考生對整個流程分析透徹。
【例2】(2009天津卷,3)下列實驗設(shè)計和結(jié)論相符的是()
A.將碘水倒入分液漏斗,加適量乙醇,振蕩后靜置,可將碘萃取到乙醇中
B.某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,該氣體水溶液一定顯堿性
C.某無色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀鹽酸,沉淀不溶解,則原溶液中一定有SO42-
D.在含F(xiàn)eCl2雜質(zhì)的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加熱,除去過量的Cl2,即可得到較純凈的FeCl3溶液
答案B
解析A項,乙醇不可以作為萃取劑,錯;
B項,石蕊變藍,則肯定為堿性,正確。
C項,若原溶液中含有SO32-,生成BaSO3,再加入HCl,則與溶液的NO3-結(jié)合,相當于HNO3,則可以氧化BaSO3至BaSO4,沉淀不溶解,故錯;
D項,加熱時,F(xiàn)eCl3會水解,錯。
【例3】(2009江蘇卷14)I2在KI溶液中存在下列平衡:
某I2、、KI混合溶液中,的物質(zhì)的量濃度c()與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是()
A.反應(yīng)的△H0
B.若溫度為,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為
C.若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時,一定有
D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大
答案BC
解析隨著溫度的不斷升高,的濃度逐漸的減小,說明反應(yīng)向逆方向移動,也就意味著該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以,所以A項錯;
因為,,所以當溫度升高時,反應(yīng)向逆方向移動,即;C項,從圖中可以看出D點并沒有達到平衡狀態(tài),所以它要向A點移動,這時的濃度在增加,所以,C項正確;
D項,從狀態(tài)A到狀態(tài)B,的濃度在減小,那么的濃度就在增加。
鹵素單元測試
一、選擇題(只有一個合理答案)
1.市售“家用消毒液發(fā)生器”是以精鹽和自來水為原料,通電時,發(fā)生器內(nèi)的電極板上產(chǎn)生大量的氣泡(同時使產(chǎn)生的氣體充分與電解液接觸),所制得的混合液具有強烈的殺菌能力,且不對人體造成傷害。該發(fā)生器配制消毒液所涉及到的化學(xué)反應(yīng)有()
①2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
③H2+Cl2=2HCl④Cl2+H2O=HCl+HClO⑤2HClO=2HCl+O2↑
A.①④⑤B.①②C.③④⑤D.②③④
2.將一盛滿Cl2的試管倒立在水槽中,當日光照射一段時間后,試管中最后剩余氣體的體積約占試管容積的()
A.1/4B.1/2C.1/3D.2/3
3.下列物質(zhì)加入溴水,經(jīng)振蕩,不因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使溴水褪色的是()
A.Na2SB.NaOHC.甲苯D.裂化汽油
4.有關(guān)鹵素的說法正確的是()
A.鹵素是典型的非金屬元素其單質(zhì)只具有氧化性而無還原性.
B.鹵素單質(zhì)的熔點隨相對分子質(zhì)量的增大而升高.
C.鹵化銀都不溶于水,也不溶于稀硝酸.
D.鹵化氫的水溶液都是強酸
5.F2是氧化性最強的非金屬單質(zhì),物質(zhì)的量相等的F2跟燒堿完全反應(yīng),生成NaF、H2O和另一種氣體,該氣體是下列中的()
A.H2B.HFC.OF2D.O2
二、選擇題(有1~2個合理答案)
6.下列離子方程式正確的是()
A.氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B.氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
C.向留有殘氯(Cl2)的水中加一定量的FeSO4,以除去水中的Cl2:Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+
D.漂白粉溶液中通入少量二氧化碳氣體:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
7.已知Cl2與Br-、I-可發(fā)生反應(yīng):Cl2+2I-=I2+2Cl-、Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,且Br-、I-的還原性強弱順序為:
I-Br-。某溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量依次為0.2mol、0.4mol、0.6mol,欲使其Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量比為1︰1︰1,需通入Cl2,那么通入Cl2的物質(zhì)的量是原溶液中I-物質(zhì)的量的()
A.1/2B.1/3C.2/3D.1/6
8.液氯和氨的反應(yīng)同氯氣與水的反應(yīng)類似,則氯氣通入液氨中,產(chǎn)物可能有()
A.B.C.D.
9.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是()
A.漂白粉吸收空氣中的二氧化碳B.用螢石和濃硫酸制取氟化氫
C.氯水使有色布條褪色 D.黑白照片的底片在相機里曝光時的反應(yīng)
10.常用氯氣給自來水消毒。某學(xué)生用自來水配制下列物質(zhì)的溶液,不會產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)的是()
A.石蕊試劑B.硝酸銀C.氫氧化鈉D.氯化鋁
11.氯水不穩(wěn)定,因為氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,下列措施會降低氯水的穩(wěn)定性的是()
A.通入少量H2S氣體B.加入少量小蘇打C.通入少量HCl氣體D.增大氯水濃度
12.某無色氣體可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一種或幾種。將該氣體通入到適量氯水中,恰好完全反應(yīng),不再剩余氣體。將所得到的無色溶液冷媒裝在兩支試管中,分別加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液,均產(chǎn)生白色沉淀。則下列判斷正確的是
A.原氣體中一定有SO2,一定沒有HBrB.原氣體中可能有SO2
C.原氣體中一定有HClD.不能確定有無HCl,但一定沒有CO2
13.砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素,推測砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是()
A.HAt很穩(wěn)定B.AgAt不溶于水C.砹是有色固體D.HAt溶液為強酸
三、實驗題
14.用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,當?shù)蔚阶詈笠坏螘r紅色突然褪去。試回答下列問題:
(1)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種:①是由于;
②是由于。
(2)簡述怎樣用實驗證明紅色褪去原因是①或者②:_____________________________。
15.由于用氯氣對飲用水消毒,會使水中的有機物發(fā)生氯化,生成有機含氯化合物于人體有害,世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止這種消毒方法。建議采用廣譜性具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯(ClO2)。ClO2極易爆炸,生產(chǎn)和使用時盡量用惰性氣體稀釋,避免光照、震動或加熱。
(1)在ClO2中,所有原子是否都滿足8電子結(jié)構(gòu)?______________(填“是”或“否”)。
(2)歐洲一些國家用NaClO3氧化濃鹽酸來制取ClO2,同時有Cl2生成,且Cl2的體積為ClO2的一半。這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。
(3)濃鹽酸在上述反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是_______________(填寫編號)。
A.只有還原性B.還原性和酸性C.只有氧化性D.氧化性和酸性
(4)若上述反應(yīng)產(chǎn)生0.1molCl2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______________mol。
(5)ClO2為高效低毒的消毒劑,其消毒的效率(以單位質(zhì)量得到電子數(shù)表示)是Cl2的_____________倍。
(6)我國廣泛采用將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(NaClO2)的柱內(nèi)制得ClO2,表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________。和歐洲的方法相比,我國這一方法的主要優(yōu)點是_______________________________。
16.圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應(yīng)的裝置:
(1)A是氯氣發(fā)生裝置,其中的化學(xué)反應(yīng)方程為
(2)實驗開始時,先點燃A處的酒精燈,打開旋塞K,讓Cl2充滿整個裝置,再點燃D處酒精燈,連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進入D。D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式:。裝置C的作用是。
(3)在E處,紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色,其原因是。
(4)若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水,反應(yīng)過程現(xiàn)象為。
(選填標號)(A)有白色沉淀生成(B)無現(xiàn)象(C)先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失
(5)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有Cl2產(chǎn)生,此時B中的現(xiàn)象是,B的作用是。
四、無機題
17.下圖表示的是有關(guān)物質(zhì)A~Y的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中反應(yīng)③除生成A之外,還生成一種相對分子質(zhì)量為174的物質(zhì)。回答下列問題:
(1)寫出反應(yīng)②的離子方程式,并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_____________________
(2)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式:_________________________
(3)取液體F3mL盛在試管中,向該試管中加入6mL苯,用力振蕩試管后靜置,可觀察到的現(xiàn)象是_______________
(4)將沉淀Y放在日光下曬,可觀察到的現(xiàn)象是:______________________________
18.多原子分子、、的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,故稱它們?yōu)轭慃u人物化合物,它們可以生成酸和鹽,見下表:(表中X代表F、Cl、Br、I)
鹵素氰硫氰⑴
“單質(zhì)”X2
酸HX
⑵
鹽KX
⑶
⑴在表中⑴、⑵、⑶處分別填寫相應(yīng)的化學(xué)式:、、。
⑵完成下列化學(xué)方程式①
②與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
③與硫酸氫鈉共熱的化學(xué)方程式為:。
19.工業(yè)上從海水中提出取溴常采用如下方法:
(1)向海水中通入Cl2,將海水中的溴化物氧化,這一過程所發(fā)生的反應(yīng)屬于非金屬間的___________反應(yīng);
(2)向上述混合溶液中吹入熱空氣,將生成的溴吹出,用純堿液吸收,生成NaBr、NaBrO3,這一過程可用離子方程式表示為:________________________________;
(3)將(2)所得混合液用H2SO4酸化,使NaBr和NaBrO3中的溴轉(zhuǎn)化為單質(zhì)溴。這一過程可用化學(xué)方程式表示為____________________________________________;
(4)這樣得到的液溴中還混有少量Cl2,除去Cl2的方法是___________________。
參考答案
一.1B、2B、3C、4B、5C
二.6BD、7D、8CD、9CD、10D、11C、12AD、13A
三.
14.(1)①氯水與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成兩種鹽和水,溶液堿性減弱,紅色褪去;②氯水中的HClO氧化漂白作用而褪色。(2)向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若不再出現(xiàn)紅色,應(yīng)為原因②,若重新出現(xiàn)紅色,應(yīng)為原因①。
15.(1)否(3分)
(2)2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O(3分)
(3)B(3分)(4)0.2(3分)(5)2.63(3分)
(6)2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;
對環(huán)境的污染較小(生成的ClO2中不含Cl2雜質(zhì))(3分)
16.(1)4HCl+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)2Cl2+2H2O(氣)+C4HCl↑+CO2↑吸收Cl2中的HCl氣體,提供D處所需水蒸氣。(3)生成的HCl氣體使紫色石蕊溶液變紅,因未反應(yīng)完的Cl2與H2O作用產(chǎn)生的HClO的漂白作用使紅色消失。(4)B(5)瓶中液面下降,長頸漏斗內(nèi)液面上升,貯存少量Cl2。
四.
17.
(1)
2Br-+Cl2=Br2+2Cl-或2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
(2)2KCl+H2SO4==2HCl↑+K2SO4
(3)試管內(nèi)液體分為上、下兩層,上層呈橙紅色,下層呈很淡的黃色。
(4)淡黃色固體逐漸變?yōu)楹谏腆w,同時從固體上冒出了紅棕色氣體。
18.(1)①氧氰;②HSCN;③KOCN。
(2)①4H++2SCN-+MnO2==(SCN)2↑+Mn2++2H2O
②(CN)2+H2O=HCN+HOCN
KSCN+KHSO4==K2SO4+HSCN↑
鐵及其化合物
高二學(xué)業(yè)水平測試
鐵及其化合物
【學(xué)習(xí)目標】
1、了解鐵及其化合物的主要物理性質(zhì)
2、了解鐵分別與氧氣、水、酸、鹽等物質(zhì)反應(yīng)的情況
3、了解氧化鐵與酸反應(yīng)的情況
4、了解氫氧化亞鐵的制備方法,了解氫氧化鐵的受熱分解
5、了解Fe3+氧化性,認識Fe3+和Fe2+之間的相互轉(zhuǎn)化
【基礎(chǔ)知識】
一、金屬鐵
1.物理性質(zhì):有金屬光澤,銀白色,有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,具有延展性,能被磁鐵吸引。
2.化學(xué)性質(zhì):
①與非金屬反應(yīng):Fe+Cl2Fe+S在純O2中燃燒
②與水蒸氣反應(yīng):
③與非氧化性酸(鹽酸.稀硫酸)反應(yīng):
常溫下,鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象。
④與鹽反應(yīng):古代濕法煉銅
二、鐵的氧化物——氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵
FeOFe2O3Fe3O4
顏色
俗稱
與HCl不作要求
用途略紅色油漆和涂料略
三、鐵的兩種氫氧化物——氫氧化亞鐵氫氧化鐵
Fe(OH)2Fe(OH)3
顏色變化白色→灰綠色→紅褐色
化學(xué)性質(zhì)①轉(zhuǎn)化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
②與鹽酸與鹽酸
四、鹽
(1)Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化:
FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng):
FeCl3溶液中加入鐵粉:
(2)Fe2+和Fe3+鑒別
Fe2+Fe3+
水溶液顏色
淺綠色棕黃色
加入NaOH白色→灰綠色→紅褐色紅褐色
先加入KSCN無現(xiàn)象血紅色
后通入Cl2
歸納整理:鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
①;②
③;④
⑤;⑥
⑦;⑧
【典型例題】
1.(2007年水平測試)常溫下,鐵與下列酸溶液作用產(chǎn)生H2的是()
A.濃硫酸B.稀硫酸C.濃硝酸D.稀硝酸
2.下列氯化物,既能由金屬和氯氣直接化合制得,又能由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是()
A.FeCl2B.FeCl3C.MgCl2D.CuCl2
3.(2007年水平測試)某溶液中滴入KSCN溶液后變紅,說明該溶液中存在()
A.NO3- B.Fe3+C.SO42-D.Mg2+
4.要除去FeCl2溶液中少量FeCl3,可行的是()
A.滴入KSCN溶液B.加入鐵粉C.通入氯氣D.加入銅粉
5.將鐵的化合物溶于鹽酸,滴加KSCN溶液不發(fā)生顏色變化,再加入適量氯水,溶液立即呈紅色的是()
A.Fe2O3 B.FeCl3C.Fe2(SO4)3D.FeO
6.能正確表示下列化學(xué)變化的離子方程式是()
A.碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B.金屬鋅放入稀鹽酸中Zn+2H+=Zn2++H2↑
C.氯化亞鐵溶液中通入氯氣Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D.氫氧化鋇溶液與稀硫酸反應(yīng)H++OH-=H2O
7.(2008年水平測試)某待測液中可能含有A13+、Fe3+、K+、NH4+、C1-等離子,現(xiàn)通過如下實驗對其中的陽離子進行檢驗:
(1)取少量待測液,仔細觀察,呈無色;
(2)向上述待測液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,NaOH溶液過量后沉淀又完全溶解。實驗過程中還有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。
據(jù)此可以判斷該待測液中一定含有的陽離子是_______________,一定沒有的陽離子是_______________。還有一種陽離子沒有檢驗,檢驗這種離子的實驗方法是(填寫實驗名稱)_______________,現(xiàn)象是_______________________。
8.已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化。試回答:
(1)寫出B的化學(xué)式,D的化學(xué)式。
(2)寫出由D轉(zhuǎn)變成H的化學(xué)方程式。
(3)寫出向G溶液加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式。
9.(2011年水平測試)將一定質(zhì)量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入100mL4.40mol/L鹽酸中,充分反應(yīng)后產(chǎn)生896mLH2(標準狀況),殘留固體1.28g。過濾,濾液中無Cu2+。將濾液加水稀釋到200mL,測得其中c(H+)為0.400mol/L。則原混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量是()
A.2.4gB.3.36gC.5.60gD.10.08g
鐵銅的化合物及性質(zhì)
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,高中教師在教學(xué)前就要準備好教案,做好充分的準備。教案可以讓上課時的教學(xué)氛圍非?;钴S,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?小編收集并整理了“鐵銅的化合物及性質(zhì)”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
班級:高一()班姓名:學(xué)號: 成績:
專題三:第二單元鐵、銅的獲取及性質(zhì)
——鐵、銅及其化合物的應(yīng)用
【學(xué)海導(dǎo)航】
1.掌握鐵、銅及其重要化合物的主要性質(zhì);
2.掌握Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化
【主干知識】
1.鐵的氧化物的性質(zhì)比較:
化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4
俗名
色態(tài)
鐵的價態(tài)
水溶性
穩(wěn)定性
與酸的反應(yīng)
共性
2.Fe(OH)2和Fe(OH)3
化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3
狀態(tài)
化學(xué)性質(zhì)
制法
★轉(zhuǎn)化
3.Fe2+與Fe3+的檢驗
物質(zhì)Fe2+Fe3+
溶液顏色
化學(xué)性質(zhì)
檢
驗觀察法
堿法
SCN-法
氧化還原法
4.氧化銅和氫氧化銅:
化學(xué)式CuOCu(OH)2
狀態(tài)O
化學(xué)性質(zhì)
制法
轉(zhuǎn)化
【精彩例題】
1.某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+,加入0.2mol鐵粉,待Fe3+完全還原后,溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變)()
A.0.4molL-1B.0.6molL-1C.0.8molL-1D.1.0molL-11、★2.鐵屑溶于過量的鹽酸后,在加入下列物質(zhì),會有三價鐵生成的是()
A、硫酸B、氯水C、硝酸鋅D、氯化銅
★3、下列各組離子在水溶液中能大量共存的是()
A、Fe3+、Fe2+、Cl-、OH-B、Fe2+、H+、Na+、NO3-
C、H+、Fe2+、SO42-、Cl-D、Fe3+、NO3-、K+、Cl-
E.Fe2+、NO3-、K+、Cl-
【鞏固練習(xí)】
一.選擇題(每小題有一個正確答案)
1.向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100ml1molL-1的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224ml(標準狀況)的氣體,在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn).若用足量的CO在高溫下還原相同的質(zhì)量的此混合物,能得到鐵的質(zhì)量是()
A.11.2gB.5.6gC.2.8gD.無法計算
2.某磁鐵礦石200t,經(jīng)分析其中含有鐵元素869t(雜質(zhì)中不含鐵元素)。則磁鐵礦中Fe3O4的質(zhì)量分數(shù)為
A50%B60%C65%D70%
3.向鐵和Fe2O3的混合物中加入足量稀H2SO4,充分反應(yīng)后生成FeSO4溶液,當生成的Fe2+和H2的物質(zhì)的量之比為4∶1時,反應(yīng)中關(guān)系量正確的是()
A.被氧化的鐵與被還原的鐵離子物質(zhì)的量之比為1∶1
B.被氧化的鐵與被還原的鐵離子物質(zhì)的量之比為2∶1
C.被氧化的鐵與被還原的鐵離子物質(zhì)的量之比為1∶2
D.被氧化的鐵與被還原的鐵離子物質(zhì)的量之比為1∶3
4.根據(jù)Fe+CuCl2=FeCl2+Cu;2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2兩個反應(yīng),判斷Fe3+、Fe2+、Cu2+的氧化性強弱順序為()
A.Cu2+Fe2+Fe3+B.Fe3+Fe2+Cu2+
C.Fe3+Cu2+Fe2+D.Fe2+Fe3+Cu2+
5.為除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4,最好選用()
A.燒堿溶液 B.濃氨水 C.鎂粉 D.鐵粉
6.把表面有氧化物的相同大小的銅片和鐵片一起放入鹽酸中充分反應(yīng),所得溶液中的金屬離子()
A.是Fe3+和Cu2+B.是Fe2+和Cu2+C.是Fe2+和Fe3+D.只有Fe2+
7.在印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”,發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是()
A.燒杯中有銅無鐵B.燒杯中有鐵無銅
C.燒杯中鐵銅都有D.燒杯中鐵銅都無
8.將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸,滴加KSCN溶液沒有顏色變化,再加入氯水即呈紅色的是()
A.FeSB.Fe2O3C.FeCl3D.Fe2(SO4)3
★9.將3.48gFe3O4完全溶解在100mL1mol/L硫酸中,加入25mLK2Cr2O7溶液,恰好使溶液中Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,Cr2O72-還原為Cr3+。則K2Cr2O7溶液的物質(zhì)的量濃度為()
A.0.05mol/LB.0.1mol/LC.0.2mol/LD.0.3mol/L
★10.將40mL1.5molL-1的CuSO4溶液與30mL3molL-1的NaOH溶液混合,生成淺藍色沉淀,假如溶液中[Cu2+]或[OH-]都已變得很小,可忽略,則生成沉淀的組成()
ACu(OH)2BCuSO4Cu(OH)2
CCuSO42Cu(OH)2DCuSO43Cu(OH)2
12345678910
二.填空題
11.向FeCl3溶液中加入ag銅粉,攪拌全部溶解,然后再向其中加入bg鐵粉,經(jīng)充分反應(yīng)后得濾渣cg,若已知a>b>c,則推斷cg濾渣是________,濾液中存在的陽離子是_________.
12.用CO還原赤鐵礦可得到一種具有銀白色金屬光澤的單質(zhì)A,A在純氧中燃燒可得到一種黑色固體B,將A投入到稀鹽酸溶液中,可產(chǎn)生一種可燃性氣體C,將A投入硫酸銅溶液中,生成一種紅色固體,
(1)寫出A、B、C、D的名稱:
A,B,C,D;
(2)寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①,②,
③,④。
13.粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗:①取適量A進行鋁熱反應(yīng),產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成;②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol鹽酸中,得溶液C;③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng),放出l.12L(標況)氣體,同時生成溶液D,還殘留有固體物質(zhì)B;④用KSCN溶液檢驗時,溶液D不變色。請?zhí)羁眨?br>
(1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作____________________________________,產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。
(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________。
(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是__________________________________。
(4)若溶液D的體積仍視為0.15L,則該溶液中c(Mg2+)為____________,c(Fe2+)為_____________。
三.計算題
14.將55g鐵片放入硫酸銅溶液片刻,取出洗滌干燥后稱重,質(zhì)量為56.6g,求參加反應(yīng)的鐵和生成的銅的質(zhì)量。