2021届高考化学一轮复习铁、铜及其化合物学案

2021届高考化学一轮复习铁、铜及其化合物学案

第三节 铁、铜及其化合物 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.了解铁、铜及其重要化合物的制备方法。‎ ‎2．掌握铁、铜及其重要化合物的主要性质及其应用。‎ 考点(一)　铁的单质、氧化物和氢氧化物 【精讲精练快冲关】‎ ‎[知能学通]‎ ‎1．铁的单质 ‎(1)原子结构 铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。‎ ‎(2)物理性质 铁是银白色金属，熔、沸点高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸引，具有金属的通性。‎ ‎(3)化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。‎ ‎①与非金属单质的反应 O2‎ 常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3‎ 点燃时：3Fe＋2O2Fe3O4‎ Cl2‎ ‎2Fe＋3Cl22FeCl3‎ S Fe＋SFeS ‎②与水的反应 常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：‎ ‎3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。‎ ‎③与酸的反应 酸 化学方程式或现象 稀H2SO4‎ Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑‎ 稀 HNO3‎ Fe不足 Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O Fe过量 ‎3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3、浓H2SO4‎ 常温下钝化 ‎④与某些盐溶液的反应 与CuSO4溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。‎ 与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。‎ ‎(4)生铁的冶炼 ‎①原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。‎ ‎②设备：高炉。‎ ‎③主要反应 还原剂的生成 C＋O2CO2、CO2＋C2CO 铁的还原 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2‎ 造渣反应 CaCO3CaO＋CO2↑‎ CaO＋SiO2CaSiO3‎ ‎2.铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3‎ Fe3O4‎ 俗名 ‎—‎ 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)‎ 溶解性 不溶于水 铁的 化合价 ‎＋2‎ ‎＋3‎ ‎＋2、＋3‎ 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===‎ Fe2＋＋2Fe3＋＋‎ ‎4H2O ‎3.铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ 色态 白色固体 红褐色固体 与盐酸 反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热 分解 ‎—‎ ‎2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与碱(如NaOH溶液)反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓‎ 可溶性铁盐与碱(如NaOH溶液)反应：Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓‎ 二者 的关系 空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎[题点练通]‎ ‎1.坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中正确的是(　　)‎ A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26‎ B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应 C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性 D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快 解析：选A　铁是26号元素，属于过渡元素，A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，并不是铁和浓硫酸不反应，B错误；Fe2＋既有还原性也有氧化性，C错误；生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D错误。‎ ‎2．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是(　　)‎ A．Fe(OH)3　Fe2O3　　　 B．Fe(OH)2　Fe2O3‎ C．Fe(OH)2　Fe(OH)3 D．Fe(OH)2　FeO 解析：选B　铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。‎ ‎3．一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4 mol·L－1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液 700 mL，生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为(　　)‎ A．FeO B．Fe2O3‎ C．Fe3O4 D．Fe4O5‎ 解析：选C　铁的氧化物FexOy与足量的4 mol·L－1硝酸溶液充分反应生成Fe(NO3)3，硝酸被还原生成NO，NO的物质的量为＝0.1 mol，根据氮原子守恒，3n[Fe(NO3)3]＋n(NO)＝n(HNO3)，故3n[Fe(NO3)3]＋0.1 mol＝0.7 L×4 mol·L－1，解得n[Fe(NO3)3]＝0.9 mol，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a，根据得失电子守恒，则0.9 mol×(3－a)＝0.1 mol×(5－2)，解得a＝，由化合物中正负化合价代数和为0可得x＝2‎ y，则x∶y＝3∶4，故该氧化物的化学式为Fe3O4。‎ ‎4.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。‎ ‎①Fe3＋　②Fe2＋　③Fe、Fe2＋　④Fe2＋、Fe3＋‎ ‎(1)AB段铁元素以__________形式存在。‎ ‎(2)BC段铁元素以__________形式存在。‎ ‎(3)CD段铁元素以__________形式存在。‎ 解析：向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3＋，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后全部转化为Fe2＋。‎ 答案：(1)①　(2)④　(3)③‎ 铁与稀HNO3反应时产物的判断 Fe与HNO3、Cl2、Br2等强氧化剂反应时，氧化剂的量不管是否过量，总是先生成Fe3＋，然后Fe3＋再与Fe反应生成Fe2＋。‎ ‎(1)当稀HNO3过量时 发生反应：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，铁元素的存在形式为Fe3＋。‎ ‎(2)当Fe过量时 发生反应：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2。‎ 总反应：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，铁元素的存在形式为Fe2＋，铁元素的价态为＋2价。‎ ‎(3)当 << 时 铁元素的存在形式为Fe2＋和Fe3＋，铁元素的价态为＋2、＋3价。可以用数轴表示：‎ ‎　　　　 ‎ ‎5．(1)下列各图示中，能较长时间观察到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Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。‎ ‎①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。‎ ‎②除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。‎ ‎③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是____________________________________。‎ 解析：(1)因为Fe(OH)2在空气中容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。(2)①Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。②气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2较少。‎ 答案：(1)①②③⑤‎ ‎(2)①稀硫酸、铁屑　②煮沸 ‎③避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2‎ 防止Fe(OH)2氧化的方法 ‎(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。‎ ‎(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。‎ ‎(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。‎ ‎(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。‎ ‎(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。　　　　 ‎ 考点(二)　铁盐、亚铁盐的性质　铁及其化合物的转化 【点多面广精细研】‎ ‎1．亚铁盐 含有Fe2＋的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。‎ ‎(1)氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式：‎ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。‎ ‎(2)还原性：Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：‎ ‎2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎2．铁盐 ‎(1)氧化性：含Fe3＋的溶液，呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。Fe3＋与Cu、I－反应的离子方程式：‎ ‎2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，‎ ‎2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。‎ ‎(2)特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成血红色。‎ ‎(3)FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。‎ ‎3．Fe2＋、Fe3＋的相互转化 Fe2＋Fe3＋‎ 上述转化中标号反应的离子方程式：‎ ‎①3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；‎ ‎②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。‎ ‎[小题练微点]‎ 判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性(　　)‎ ‎(2)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋(　　)‎ ‎(3)可用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3(　　)‎ ‎(4)FeCl3溶液可用于铜制印刷线路板制作，是因为FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜(　　)‎ ‎(5)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红，检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质(　　)‎ ‎(6)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×‎ Fe2＋、Fe3＋的检验及性质探究 ‎1.要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序为(　　)‎ ‎①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液　③加入少量NH4SCN溶液 A．①③　　　　　　　　　 B．③②‎ C．③① D．①②③‎ 解析：选C　在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，证明无Fe3＋存在，再加入氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性KMnO4溶液检验。‎ ‎2．(2016·全国卷Ⅱ)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：‎ ‎(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________________________________。‎ ‎(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________________。‎ ‎(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是________________________。‎ ‎(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：‎ ‎①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；‎ ‎②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；‎ ‎③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。‎ 实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________。‎ ‎(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为______________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 生成沉淀的原因是___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(用平衡移动原理解释)。‎ 解析：(1)Fe2＋具有很强的还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)O2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。(4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋‎ ‎。K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋的试剂。实验③溶液变红，说明溶液中仍存在Fe3＋，由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。(5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，H2O2被还原为H2O，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋对H2O2的分解起催化作用，当反应一段时间后，会发生反应：2H2O22H2O＋O2↑，故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热，促使Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡右移，最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。‎ 答案：(1)防止Fe2＋被氧化 ‎(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)‎ ‎(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应 ‎(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe3＋催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动 方法规律 ‎1．Fe2＋的检验 方法1‎ 无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋‎ 方法2‎ 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋‎ 方法3‎ 生成蓝色沉淀，证明有Fe2＋‎ ‎2.Fe3＋的检验 方法1‎ 溶液变红色，证明含有Fe3＋‎ 方法2‎ 产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在 ‎3.检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项 ‎(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－)。‎ ‎(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。‎ ‎4．Fe2＋、Fe3＋的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq)‎ FeCl2(aq)‎ 加入氯水或H2O2‎ FeCl2(aq)‎ FeCl3(aq)‎ 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq)‎ CuCl2(aq)‎ 加过量铁粉后过滤 ‎“铁三角”的转化关系及应用 ‎3.判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2018·全国卷Ⅰ)16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA(　　)‎ ‎(2)(2018·江苏高考)Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)(　　)‎ ‎(3)(2018·江苏高考)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色(　　)‎ ‎(4)(2016·全国卷Ⅰ)1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA(　　)‎ ‎(5)(2016·全国卷Ⅲ)铁比铜金属性强，所以可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板(　　)‎ ‎(6)(2015·全国卷Ⅰ)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，现象是有气体生成，溶液呈血红色，说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋(　　)‎ ‎(7)(2014·全国卷Ⅱ)下列过程没有发生化学反应：用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×‎ ‎4．制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为腐蚀液，其反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。现向氯化铁溶液中加入a g 铜，完全溶解后，再加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a＞c，则下列说法正确的是(　　)‎ A．残余固体全部是铜 B．残余固体可能为铁和铜的混合物 C．最后得到的溶液可能含有Fe3＋‎ D．残余固体是铁，溶液中一定不含Cu2＋‎ 解析：选A　此题中发生的化学反应有三个，分别为①2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2；②CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu；③2FeCl3＋Fe===3FeCl2。依元素守恒可知：a g铜完全溶解后，变为a g Cu2＋。若加入的铁足够多的话，可将溶液中的Cu2＋全部变回金属铜(a g)甚至还会有铁剩余，此时，残余固体(c g)应大于或等于a g，依题意：a＞c，故加入的铁是不足量的，此时溶液中还有部分铜未完全置换出来，剩余固体为Cu，不可能有Fe剩余。由上述推导可知，溶液中一定有Fe2＋，还应有Cu2＋剩余，Cu与Fe3＋是不能共存的，剩余固体中有Cu，则溶液中必无Fe3＋，故溶液中含FeCl2和CuCl2。‎ 归纳拓展 ‎“铁三角”的转化关系及应用 ‎(1)“铁三角”的转化关系 完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋的转化条件 ‎①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：‎ ‎2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。‎ ‎②将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：‎ ‎2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。‎ ‎③向FeCl2溶液中滴入H2O2：‎ ‎2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。‎ ‎④FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：‎ ‎5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。‎ ‎⑤将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：‎ ‎3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ ‎(2)“铁三角”转化关系的应用 ‎①判断离子能否共存 Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)。‎ Fe3＋S2－、I－、SO。‎ Fe3＋HCO、CO等水解相互促进的离子。‎ ‎②盐溶液的配制与保存 Fe2＋的盐溶液 加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；‎ 加少量相应的酸，防止Fe2＋水解 Fe3＋的盐溶液 加少量相应的酸，防止Fe3＋水解 ‎③物质的制备 制备无水的FeCl3‎ 在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液 制备Fe(OH)3胶体 向沸水中加入饱和FeCl3溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现为止 ‎1．(2019·宣威模拟)为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是(　　)‎ A．④　　　　　　　　　　　　 B．③‎ C．③④ D．①②③④⑤‎ ‎　 归纳与Fe3＋能反应的离子 ‎①发生复分解反应：OH－。‎ ‎②发生络合反应：SCN－。‎ ‎③发生互相促进的水解反应：CO、HCO。‎ ‎④发生氧化还原反应：S2－、I－。　　　‎ 解析：选C　Fe3＋与Fe反应生成浅绿色的Fe2＋，故①正确；Fe3＋与KSCN溶液反应显示红色，据此能够检验Fe3＋，故②正确；CuSO4与FeCl3不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误；AgNO3与FeCl3反应生成AgCl沉淀，白色沉淀为AgCl，该性质是Cl－性质，与Fe3＋无关，故④错误；Fe3＋与NaOH溶液反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀，据此可以检验是否存在Fe3＋，故⑤正确。‎ ‎2．下列说法不正确的是(　　)‎ ‎①FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作是因为FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜 ‎②室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中 ‎③K＋、Fe3＋、NO、SCN－在水溶液中能大量共存 ‎④因氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料 ‎⑤将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液观察溶液是否变红，可检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质 A．仅①②③ B．仅①③④‎ C．仅②④⑤ D．全部 解析：选D　①FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2，所以FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，故错误；②室温下，浓硫酸使Fe钝化，所以能将浓硫酸盛放在铁桶中，故错误；③Fe3＋与SCN－发生络合反应，所以Fe3＋与SCN－不能大量共存，故错误；④‎ 因氧化铁为红棕色，而且氧化铁难溶于水，可以作红色涂料，故错误；⑤将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，酸性条件下，NO能把Fe2＋氧化为Fe3＋，滴加KSCN溶液变红，不能说明Fe(NO3)2晶体已经变质，故错误。‎ ‎3．下列除杂的操作不正确的是(　　)‎ A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤 B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤 D.：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤 掌握除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一，其与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。　　　　‎ 解析：选C　FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入镁与H＋反应，使上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C错误；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应，使水解平衡向生成Fe(OH)3的方向移动而除去Fe3＋，D正确。‎ ‎4．现有浓度分别为1 mol·L－1的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100 mL，加入一定量的铁粉，按下列情况填空。‎ ‎(1)充分反应后，如果溶液中还有一定量的Cu2＋，则溶液中一定含有的金属离子还有________，该离子在溶液中的物质的量范围为________________，可能含有的金属或金属离子为________。‎ ‎(2)反应完毕后，铁粉有剩余，溶液中一定含有的金属离子为________，物质的量为________ mol，一定没有的金属离子为________。‎ 解题的2个关键点 ‎(1)注意与铁粉发生反应的先后顺序 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋……①‎ Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu……②‎ ‎(2)分析是否完全反应及离子是一定存在还是可能存在 当有Cu2＋剩余时，表明①已进行反应了，而②‎ 可能没有进行或进行了一部分。当Fe有剩余时，表明反应①、②均完全反应。　　　　‎ 解析：该题涉及的反应有：①Fe＋2FeCl3===3FeCl2；②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2。(1)当Cu2＋有剩余时，一定无铁粉，一定有Fe2＋；若Fe3＋剩余，则容器中含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋；若Fe3＋恰好反应，则容器中含有Fe2＋、Cu2＋；若Cu2＋部分反应，则容器中含有Cu、Fe2＋、Cu2＋。当Fe3＋未被还原时，Fe2＋取最小值为0.1 mol，当Cu2＋全部被还原时，Fe2＋取最大值为0.35 mol。(2)若铁粉有剩余，则溶液中就不可能有Fe3＋、Cu2＋，因为能发生上述①②反应。反应完毕后，溶液中一定含有Fe2＋，由反应的化学方程式可知n(Fe2＋)＝n(FeCl3)＋n(CuCl2)＋n(FeCl2)＝×0.1 mol＋0.1 mol＋0.1 mol＝0.35 mol。‎ 答案：(1)Fe2＋　0.1 mol

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