第02讲 铁、铜及其化合物（复习讲义）（黑吉辽蒙专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦铁、铜及其化合物核心考点，涵盖单质性质、氧化物、氢氧化物、盐的转化及工业流程应用，按“价-类二维”框架构建知识网络，通过命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源四环节，系统梳理考点并强化解题方法。 讲义突出核心素养培养，以“铁三角”转化训练化学观念，结合工业流程题（如沉铁除杂）培养科学思维，设计氢氧化亚铁制备实验落实科学探究。分层练习与考向变式助力高效突破，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

第02讲 铁、铜及其化合物 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 铁及其化合物 知识解构 知识点1 铁单质性质与应用 ∣ 知识点2 铁的氧化物及氢氧化物 知识点 3 铁盐和亚铁盐性质及检验 ∣ 知识点 4 铁及铁的化合物转换关系 考向破译 考向1 考查铁单质性质及其应用 ∣ 考向 2 考查铁的化合物及转化 考向 3 考查实验及离子检验 考点二 铜及其化合物 知识解构 知识点1 铜单质性质 ∣ 知识点2 铜的氧化物及氢氧化物 知识点 3 铜盐的性质 考向破译 考向1 考查 铜单质性质及应用 ∣ 考向2 考查 铜的化合物性质及转化 考向 3 工业流程题中铁铜及化合物的考查 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 铁及化合物 —— 黑吉辽蒙卷T6,3分； 黑吉辽卷T8，3分 辽宁卷T4，3分 —— 铜及化合物 黑吉辽蒙卷T3,3分 黑吉辽蒙卷T8,3分 黑吉辽卷T11，3分 辽宁卷T18（1）,3分 —— 工业流程题中铁铜及化合物 黑吉辽蒙卷T 16（3），3分 黑吉辽蒙卷T11,3分；T16（4）,3分 黑吉辽卷T13，3分；T16（1）（2）,6分 辽宁卷T10，3分T16（3）,3分 辽宁卷T16（6）,3分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：每年稳定考查 ，分值占比约 15%，是元素化合物模块的核心考点 铁重转化、铜重反应：铁侧重 Fe²⁺⇌Fe³⁺价态转化与除杂；铜侧重氧化还原反应与电化学应用 流程为主、实验为辅：90% 以上出现在工艺流程题（除铁、沉铁、浸铜等），选择题常考离子检验与实验方案评价 融合考查：常与电化学、溶度积、氧化还原滴定深度结合，综合性强 ►复习目标：一、知识目标 1.掌握铁单质、铁的氧化物（FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄）、氢氧化物、盐的性质；熟练掌握 Fe²⁺⇌Fe³⁺相互转化（铁三角）及检验方法 2.掌握铜与硝酸、浓硫酸等的反应；熟悉 CuO、Cu (OH)₂、CuSO₄（胆矾）等常见化合物的性质与应用 二、能力目标 1.构建 "价 — 类二维" 知识网络，会写核心反应的离子方程式 2.能运用氧化还原规律分析铁铜反应及电子转移 3.掌握含铁铜工艺流程题的分析方法（氧化→调 pH→沉铁除杂） 三、素养目标 1.从宏观现象与微观本质认识物质变化 2.结合 Ksp 理解沉淀生成与转化，形成变化平衡观念 3.了解钢铁冶炼、湿法炼铜等实际应用，体会化学价值 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铁及其化合物 知●识●解●构 知识点1 铁单质性质与应用 1.元素周期表位置及原子结构 （1）位置：铁位于元素周期表中第 周期 族，是一种应用最广泛的过渡金属元素。 （2）铁原子序数 26，核外电子排布式： 或[Ar] ，价电子排布式： 。 溯本求源 化理通考 从原子结构解释铁元素常见价态 铁是 26 号元素，位于第四周期第 Ⅷ 族，基态原子的核外电子排布式为 [Ar] ，其价电子包括最外层的4s电子和次外层的3d电子。 +2 价的来源 过渡金属失电子时优先失去最外层的ns电子。铁原子化学反应中首先失去4s轨道的 2 个电子，形成 ，电子排布变为[Ar]3d 6，因此+ 2是铁的常见价态。 +3 价的来源与稳定性 失去4s电子后，铁还可以再失去 1 个3d轨道的电子，形成 ，电子排布变为[Ar]3d 5。根据洪特规则，d轨道半充满（5 个电子）的结构能量低、稳定性强，因此的 稳定性高于 ，+3 也是铁最典型、最稳定的常见价态。 补充：铁也存在 + 6 价（如高铁酸根FeO42—）等高氧化态，但需要极强氧化剂才能实现，因此不属于常见价态。 2.物理性质及存在 （1）物理性质： 外观与形态：纯铁为 金属，质地较软；铁粉因光的散射效应呈灰黑色。 熔沸点与密度：熔点 1538℃，沸点 2750℃，密度约7.86g/cm3，属于 金属。 金属通性：具有良好的 性、 性和 性，导电能力弱于铜、铝。 铁磁性：常温下具有 性，可被磁铁吸引，是铁磁材料的核心组分；温度高于 770℃（居里点）时失去铁磁性，转变为顺磁性。 （2）存在：主要以 （陨石除外）的形式存在，铁矿石有赤铁矿（ ）、磁铁矿（ ）、菱铁矿（ ）、黄铁矿（ ）等。 3.铁的化学性质 铁单质性质活泼，有较强的还原性，遇强氧化剂氧化为＋3价；遇弱氧化剂氧化为＋2。 (1)与非金属单质的反应 ①与O2的反应： 常温：铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈，其主要成分为 。 点燃： 。 ②与Cl2的反应： 。 ③与S的反应： 。 ④与I2的反应： 。 (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： (3)与酸的反应 酸 化学方程式或现象 非强氧化性酸 如：稀硫酸、盐酸 强氧化性酸如：稀HNO3 Fe不足 Fe过量 浓HNO3、浓H2SO4 常温下 (4)与某些盐溶液反应 ①与CuSO4溶液反应的离子方程式： 。 ②与FeCl3溶液反应的离子方程式： 。 归纳总结 4.铁的冶炼 （1）原料： 、 、 、 。 （2）设备： 。 （3）主要反应： ①还原剂的生成： ； ②铁的生成： 2。 知识点2 铁的氧化物及氢氧化物 1.铁的氧化物比较 （1）物理性质 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 俗名 —— 化合价 物质类别 氧化物 氧化物 氧化物 颜色状态 色粉末 色粉末 色晶体(有磁性) 溶解性 都不溶于水，但都能溶于酸溶液 用途 —— 常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 常用作磁性材料 （2）化学性质 ①与非氧化性强酸反应 FeO＋2H＋ 　 Fe2O3＋6H＋ 　 Fe3O4＋8H＋ ②与氧化性酸反应（如稀HNO3） 　 　 解题技巧 除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。而氧化铁只考虑与H＋反应。 ③与还原性酸反应（如HI） 。 解题技巧 除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe3＋被I-还原成Fe2＋。而氧化亚铁只考虑与H＋反应。 ④与CO反应（炼铁原理） 　FeO＋CO 　 Fe2O3＋3CO 　Fe3O4＋4CO 2．铁的氢氧化物比较 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态，水溶性 色固体， 溶于水 色固体， 溶于水 与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应 Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 Fe(OH)2FeO＋H2O (隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为 ： 二者转换 化学方程式为 ； 现象： →　 　→　 　 解题技巧 ①Fe(OH)2与稀硝酸反应除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 离子方程式： ②Fe(OH)3与氢碘酸(HI)反应除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe3＋被I-还原成Fe2＋。。 离子方程式： 。 3．铁的氢氧化物制备 （1）氢氧化亚铁的制备 可溶性亚铁盐与强碱或氨水反应： 或 。 （2）氢氧化铁的制备 可溶性铁盐与强碱或氨水反应： 或 。 解题技巧 (1)成功关键：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质。②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。 (2)几种典型的制备方法 方法 装置 说明 隔绝空气 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 氢气氛围中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 电解法 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，阳极为铁，阴极为石墨 知识点3 铁盐和亚铁盐性质及检验 1．铁盐与亚铁盐性质比较： 亚铁盐(Fe2＋) 铁盐(Fe3＋) 颜色 浅绿色(溶液) 黄色(溶液) 化学性质 氧化性与还原性 既有氧化性，又有还原性，以 为主。 一般表现为 性。 水解性 水解呈 性程度较 水解，只存在于酸性较强的溶液中 络合反应 溶液保存方法 加少量 抑制Fe2＋的水解，加少量防止Fe2＋被氧化。 加少量对应 抑制水解。 应用 ① 剂原料（硫酸亚铁）； ②工业 剂； ③检验 剂、 测定氧化性物质。 ①制作 ； ②铁离子水解生成胶体，用作 ； ③实验室检验 。 2.亚铁盐还原性：与Br2、Cl2、O2、H2O2、NO(H＋)、MnO4-(H＋)等氧化剂反应 如：①Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式： 。 ②向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液 。 反应的离子方程式： 。 3.铁盐的氧化性：与Fe、Cu、I－、HI、S2－、H2S、SO、SO2等还原剂反应 如：①Fe3＋溶液中通入SO2气体，反应的离子方程式为 。 ②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的 ，反应的离子方程式为 。 易错陷阱 Fe2＋也可以表现氧化性，但是比较弱，只能被铁前金属置换，不能被铁后金属还原。Fe3＋氧化性比较强，不仅可以被铁前金属还原（置换），还可以被铁后金属还原，如果被铁前金属还原，根据还原剂的量不同可以被还原成Fe2＋或Fe， 如： ； （属于置换反应） 但如果与铁后金属反应即使过量也不能发生置换反应， 如： 4. Fe2＋和Fe3＋的检验 (1)用KSCN溶液和氯水 样品溶液 加KSCN： 无现象溶液变红色，证明含有 溶液变 色，证明含有 (2)用NaOH溶液 样品溶液 加KSCN： 产生 絮状沉淀，迅速变成 ，最终变为 色，证明含有Fe2＋ 产生 色沉淀，证明含有 (3)Fe2＋的特征检验方法 溶液产生 沉淀，说明溶液中含有 ， 。 （4）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 ①方法：检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时可选择 溶液或 溶液，检验Fe3＋时最好选择 溶液。 ②操作：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色 ，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液 ，则说明含有 。 知识点4 铁及铁的化合物转换关系 1“铁三角”转化关系 写出下列反应的离子方程式 ①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀： ②将FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液变蓝： ③用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔： ④将H2O2滴入酸性FeCl2溶液： ⑤将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出： 2、铁及其化合物的转化 考●向●破●译 考向1 考查铁单质性质及其应用 例1（2025·辽宁沈阳·二模）向含有x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉，其氧化产物与所加铁粉的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应至c点时，可收集到气体4.48 L(标准状况) B．向b点所得溶液中加入Cu粉，最多可溶解铜1.92 g C．x=0.1，y=0.2 D．Oa段发生反应的离子方程式： 【变式1·换题型】（2026·陕西榆林·二模）下列物质A~F是我们熟悉的单质或化合物，其中A的合金是生活中使用最广泛的金属材料；B常温下是黄绿色气体；纯净的单质C在B中安静燃烧，发出苍白色火焰；在适当的条件下，它们可以按下面框图进行反应。下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LB与水反应，转移电子数为 B．A与足量D溶液充分反应，生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2 C．1L0.1mol/LF溶液中，含有的阴、阳离子总数为0.3 D．在D溶液中通入少量E，D的水解平衡正向移动 【变式2·变角度】（24-25高三·黑龙江哈尔滨市第三中学·期中）下列关于铁的说法正确的是(　　) A.铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射 B.铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 C.已知Fe和CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应 D.铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ 【变式3·变题型】.（2025·辽宁省鞍山市一中·一模）某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是(　　) A.实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯 B.B中发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C.B中生成1 mol H2时，E处有1 mol CuO被还原 D.碱石灰的作用是吸收水蒸气 考向2 考查铁的化合物及转化 例2（24-25高三上·山东泰安·期中）几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系图如图： 可供参考的信息有： ①甲、乙、丙、丁为单质，其余为化合物。 ②A由X和Y两种元素组成，其原子个数比为1：2，元素质量之比为7：8。 ③B气体是引起酸雨的主要物质，H常温下为无色无味的液体，E常用作红色油漆和涂料。 试根据上述信息回答下列问题： （1）A的化学式为_______，每反应1molA转移的电子数为_______mol。 （2）F与丁单质也可以化合生成G，试写出该反应的离子方程式_______。 （3）N是氯化物，与F具有相同的阳离子。少量N的饱和溶液分别滴加到下列物质中，得到三种分散系①、②、③。 分散系③与①、②的本质区别是：_______。 （4）化合物M与H组成元素相同，可以将G氧化为F，且不引进新的离子。试写出M在酸性环境下将G氧化为F的离子方程式：_______。 【变式1·变角度】（24-25高二上·江苏南京·阶段检测）可用作净水剂。在水中不稳定，会生成胶体；碱性条件下氧化性大于。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是 A． B． C． D． 【变式2·变题型——价类图】（25-26高三上·天津·期中）.铁元素“价—类”二维图如下图所示。下列有关说法正确的是 A．在空气中加热c，可实现c→b的转化 B．在水中g易水解，在水处理过程中常加入g的硫酸盐杀菌消毒 C．高温下a与水蒸气反应可得到e D．向d的硝酸盐溶液中加入稀盐酸，可实现d→g的转化 【变式3·变题型】（2025·黑龙江大庆·二模）已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系： 下列说法正确的是(　　) A.A为Fe，B为FeO B.C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色 C.④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 考向3 考查实验及离子检验 例3．（23-24高二上·安徽·期末）Fe3O4是常用的磁性材料，可用于录音磁带等的制作。某小组同学采用下列实验装置(夹持仪器略)制备Fe3O4并验证所得产物的成分与性质。回答下列问题： I．制备Fe3O4 （1）装置A的作用是___________；装置D的名称是___________。 （2）装置B中反应的化学方程式为___________。 （3）实验过程中可观察到E中的现象是___________。 Ⅱ．探究B中所得黑色固体的成分 待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质继续进行如下实验(已知酸性KMnO4溶液能与盐酸发生反应)： （4）①试剂a是___________(填物质名称)，现象1为___________。 ②若现象2中溶液未变红色，结合装置B中固体的成分，用离子方程式解释可能的原因：________。 （5）已知温度高于570℃时，铁与水蒸气反应的氧化产物只有Fe3O4，甲同学称取16.8g Fe粉于装置B中，在600℃反应一段时间后停止加热，冷却后称得固体质量为20.0g，则实验后的固体物质中Fe3O4的物质的量为___________。 【变式1·变角度——氢氧化亚铁制备】某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答： （1） 仪器1的名称________。装置5的作用________。 （2） 实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中________。 （3） 装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因________。 【变式2·变角度——离子检验】（2023·江苏·高考真题）室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有Fe3+ 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 C Fe2+是否水解 向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D Fe2+能否催化H2O2分解 向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A．A B．B C．C D．D 【变式3·变角度——铁的离子探究实验】（2023—2024高三上·广东深圳·期末）某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、5% H2O2溶液,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。 （1）设计实验方案,完成下列表格。 探究内容 Fe3+具有氧化性 Fe2+具有还原性 实验方案 取少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液 ④取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,往溶液中加入少量KSCN溶液,再加入　　　  实验现象 ①加入铁粉后,溶液　　　　;  ②加入KSCN溶液后,溶液　　　  ⑤加入KSCN溶液后,溶液　　　　;  ⑥加入你选的试剂后,溶液　　　  解释 ③体现Fe3+具有氧化性的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑦体现Fe2+具有还原性的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 （2）该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。  （3）某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、Mn、H2O和一种未知离子X,已知Mn在反应中得到电子,则X是　　　　。  考点二 铜及其化合物 知●识●解●构 知识点1 铜单质性质 1.元素周期表位置及原子结构 （1）位置：铜位于元素周期表中第 周期 族，是人类最早使用的金属之一。 （2）原子序数29，核外电子排布式： 或[Ar] ，价电子排布式： 。铜元素是一种的变价金属元素（ 、 ）。 2.物理性质及存在 （1）物理性质： 外观与形态： 有金属光泽的固体。 熔沸点与密度：熔点、沸点较 ，密度较 。 金属通性：具有良好的 性、 性和 性，导电能力仅次于银。 （2）存在：铜是亲硫元素，自然界中主要以化合态为主，少量以游离态存在，主要是辉铜矿（ ）、黄铜矿（ 分布最广、储量最大的铜矿）、孔雀石 （碱式碳酸铜， ）赤铜矿 黑铜矿 3.铜的化学性质 (1)与非金属单质的反应 ①与O2的反应： ①加热和O2生成CuO： ；现象： → 在常温下潮湿的空气中生成铜绿的化学方程式： 现象： → ②在Cl2中点燃生成 色CuCl2： 。 ③与S共热仅生成 固体Cu2S（Cu为+1）： 。 （2）与酸反应 ①不可和稀盐酸、稀硫酸放氢气； ②与热浓硫酸、浓/稀硝酸（氧化性酸）反应，生成铜盐、硫/氮氧化物。 a.与浓硫酸共热的化学方程式： b.与稀硝酸反应的离子方程式： c.与浓硝酸反应的离子方程式： （3）与盐溶液反应 ①能置换铜后等不活泼金属： ②与FeCl3溶液反应的离子方程式： ，为制 原理。 知识点2 铜的氧化物及氢氧化物 1．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 溶解性 与酸反应(H＋) 与H2反应 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 2.氢氧化铜 (1)物理性质： 色 溶于水的固体。 (2)化学性质及应用 反应①的化学方程式： 反应②的化学方程式： 反应③的化学方程式： 反应④的化学方程式： 4.铜盐 知识点3铜盐的性质 1.Cu2(OH)2CO3的名称为 ，是 的成分，是铜在 中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为 。 2.CuSO4·5H2O为 色晶体，俗称 、 ，其受热分解的化学方程式为 ，蓝色晶体受热转化为 色粉末。无水CuSO4遇水变 色(生成CuSO4·5H2O)，可作为检验 的存在。 3.盐溶液毒性：主要是因为Cu2＋作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质 失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成 ，用来杀灭植物的病毒。 铜及其化合物的转化 考●向●破●译 考向1 考查铜单质性质及应用 例1（2026·贵州黔西南·二模）下列有关铜元素转化的离子方程式书写正确的是 A．向稀硫酸中加入铜粉： B．将一小块钠投入溶液中： C．用溶液腐蚀印刷电路板： D．向含、的溶液中加入过量浓氨水，使与分离： 【变式1·新情境——含铜物质间相互转换】（2026·广西南宁·一模）不同含铜物质间可相互转化。下列离子方程式书写错误的是 A．反应①： B．反应②： C．反应③： D．反应④： 【变式2·变类型——分离制备框图题】某兴趣小组设计将废金属合金(只含铝、铁、铜)回收再利用制备胆矾、氯化铝晶体和聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3n/2]m的流程如下图所示，则下列有关叙述中不正确的是    A．本实验中试剂A为氢氧化钠溶液，试剂B盐酸，试剂C为稀硫酸 B．过量气体A与溶液1的反应的离子方程式为：2AlO2- + CO2 + 3H2O = 2Al(OH) 3↓+ CO32- C．固体3生成溶液4，可能为反应为：2Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O D．溶液3与H2O2反应的化学方程式为：2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O 考向2 考查铜的化合物性质及转化 例2（2026·湖北武汉·模拟预测）如图所示的物质转化关系中，甲、乙、丙、丁、戊均含有同一种元素，甲为单质，乙为黑色固体，由两种常见元素构成，戊为蓝色不溶于水的固体。下列说法正确的是 A．丁中加入过量氨水可生成戊 B．乙的两种构成元素质量之比为4∶1 C．甲在酒精灯火焰上加热可直接生成丙 D．甲醛与戊反应，甲醛的氧化产物一定为甲酸钠 【变式训练1·变载体】（25-26高三上·辽宁抚顺·期末）下列关于物质间转化的离子方程式书写错误的是 A．反应①： B．反应②： C．反应③： D．反应④： 【变式2·变题型】.(2026·全国，模拟预测)钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是(　　) 实验操作及现象 试管甲 滴加过量0.3 mol·L-1 HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倒掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 试管乙 滴加过量6 mol·L-1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色 A.试管甲中新生成的沉淀为CuO B.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性 C.试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物 D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物 考向3 工业流程题中铁铜及化合物的考查 例3（25-26高三上·安徽合肥七中·10月月考）一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量SiO2)为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示： (1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式：____。 (2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少，有研究指出CuCl2是该反应的催化剂，该过程的反应原理可用化学方程式表示为 ①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S； ②____。 (3)向滤液M中加入(或通入)____(填字母)，可得到一种可循环利用的物质。 a.铁      b.氯气     c.高锰酸钾     d.氯化氢 (4)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是____；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，要用HNO3溶液调节溶液的pH，其理由是____。 (5)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电化学反应转变而成，有关转化见图，转化时转移0.2mol电子，生成Cu2S___mol。 【变式1·变载体】钴在新能源、航空航天、电子信息等战略性新兴产业中具有不可替代的作用。以某炼锌废渣[含有Zn、Pb、Cu、Fe、Co、Mn(Ⅱ)等的氧化物及锌和铜的单质]为原料提取钴的一种流程如图所示。下列说法正确的是 A．浸渣的成分仅有 B．“沉锰”条件下物质的还原性： C．“沉锰”后的滤液中金属阳离子主要有 D．“沉钴”时发生反应的离子方程式为 【变式2·变载体——工业流程题中铜的化合物考查】．（25-26高三上·河北·阶段检测）某工业含铜废料含有Cu、CuO、CuS、等成分，利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体[]，生产的工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 A．“焙烧”可将Cu、CuS转化为CuO，该过程中产生的污染物会形成酸雨 B．“酸化”的目的是将氧化铜转化为铜离子 C．“一系列操作”是指蒸发结晶 D．“反应”一步中若整个过程无红棕色气体产生，则生成硝酸铜的化学方程式为 【变式3·变载体——工业流程题化学方程式考查】（2025·辽宁·模拟预测）以碳酸锰铜矿(主要成分为、，还含有、等杂质)为原料制备硫酸锰的主要过程：第一步溶于稀硫酸、第二步氧化、第三步除去等，有关离子方程式书写正确的是 A．碳酸锰铜矿加入稀硫酸中主要发生的反应： B．加入将转化为： C．若向溶液中通入氨气除去： D．若向溶液中加入除去： 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2023·辽宁卷）下列鉴别或检验不能达到实验目的的是 A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3 B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质 C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化 D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛 2.（2024年·黑、吉、辽卷）8. 下列实验方法或试剂使用合理的是 选项 实验目的 实验方法或试剂 A 检验溶液中是否含有 溶液 B 测定溶液中 用溶液滴定 C 除去乙醇中少量的水 加入金属，过滤 D 测定溶液的 使用试纸 3．（2025·黑、吉、辽卷）微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是 选项 颜色变化 解释 A 空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中，黑色铜丝恢复光亮的紫红色 = B 悬浊液中加入溶液，固体由白色变为红褐色 = C 溶液中加入，浅绿色溶液出现蓝色浑浊 = D 溶液中加入NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 4. （2024·黑、吉、辽卷）如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是 A. 单质沸点： B. 简单氢化物键角： C. 反应过程中有蓝色沉淀产生 D. 是配合物，配位原子是Y 5．（2025年·黑、吉、辽蒙卷）巧设实验，方得真知。下列实验设计合理的是 A．除去中的HCl B．制备少量NO避免其被氧化 C．用乙醇萃取中的S D．制作简易氢氧燃料电池 6.（2026·黑、吉、辽、蒙卷） 下列过程对应的化学方程式错误的是 A. 铜丝插入热的浓硫酸：（浓） B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液： C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液： D. 溶液滴入悬浊液： 7．（2023·辽宁卷）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 （1）我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化学式)。 8．（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺制备，已知焙烧后元素以价形式存在，下列说法错误的是 A. “焙烧”中产生 B. 滤渣的主要成分为 C. 滤液①中元素的主要存在形式为 D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 9.（2024·黑、吉、辽、蒙卷）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备，流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 浓度 145 0.03 1 A. “浸铜”时应加入足量，确保铜屑溶解完全 B. “浸铜”反应： C. “脱氯”反应： D. 脱氯液净化后电解，可在阳极得到 10. （2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙卷） 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A. 硫酸用作催化剂和浸取剂 B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C. “浸出”时，3种金属元素均被还原 D. “沉钴”后上层清液中 11.（2022·辽宁卷） 某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下： 已知：①焙烧时过量的分解为，转变为； ②金属活动性：； ③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下： 开始沉淀 完全沉淀 6.5 83 1.6 2.8 8.1 10.1 回答下列问题： （4）滤渣的主要成分为_______(填化学式)。 （5）生成气体A的离子方程式为_______。 （6）加入金属Bi的目的是_______。 12.（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。 已知： 物质 回答下列问题： （3）“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为_______(的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、_______(填化学式)。 13.（2024年·黑、吉、辽卷）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被、包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为_______(填化学式)。 （2）“细菌氧化”中，发生反应的离子方程式为_______。 14.（2025年·黑、吉、辽、蒙卷）某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。 已知：①“氧化浸出”时，不发生变化，ZnS转变为； ②； ③酒石酸(记作)结构简式为。 回答下列问题： （4）“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为_______。 15.（2026年·黑、吉、辽、蒙卷）某工厂利用镍矿（主要成分为，含少量和）制备超细镍粉，物质转化流程如下（部分反应条件已略去）： 已知：①滤液1中镍以形式存在，硫以和少量形式存在； ②“部分蒸氨”时减小，转化为，。 回答下列问题： （3）滤液1中铜的主要存在形式为_______（填离子符号）。气体为__________（填化学式）。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第02讲 铁、铜及其化合物 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 铁及其化合物 知识解构 知识点1 铁单质性质与应用 ∣ 知识点2 铁的氧化物及氢氧化物 知识点 3 铁盐和亚铁盐性质及检验 ∣ 知识点 4 铁及铁的化合物转换关系 考向破译 考向1 考查铁单质性质及其应用 ∣ 考向 2 考查铁的化合物及转化 考向 3 考查实验及离子检验 考点二 铜及其化合物 知识解构 知识点1 铜单质性质 ∣ 知识点2 铜的氧化物及氢氧化物 知识点 3 铜盐的性质 考向破译 考向1 考查 铜单质性质及应用 ∣ 考向2 考查 铜的化合物性质及转化 考向 3 工业流程题中铁铜及化合物的考查 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 铁及化合物 —— 黑吉辽蒙卷T6,3分； 黑吉辽卷T8，3分 辽宁卷T4，3分 —— 铜及化合物 黑吉辽蒙卷T3,3分 黑吉辽蒙卷T8,3分 黑吉辽卷T11，3分 辽宁卷T18（1）,3分 —— 工业流程题中铁铜及化合物 黑吉辽蒙卷T 16（3），3分 黑吉辽蒙卷T11,3分；T16（4）,3分 黑吉辽卷T13，3分；T16（1）（2）,6分 辽宁卷T10，3分T16（3）,3分 辽宁卷T16（6）,3分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码：每年稳定考查 ，分值占比约 15%，是元素化合物模块的核心考点 铁重转化、铜重反应：铁侧重 Fe²⁺⇌Fe³⁺价态转化与除杂；铜侧重氧化还原反应与电化学应用 流程为主、实验为辅：90% 以上出现在工艺流程题（除铁、沉铁、浸铜等），选择题常考离子检验与实验方案评价 融合考查：常与电化学、溶度积、氧化还原滴定深度结合，综合性强 ►复习目标：一、知识目标 1.掌握铁单质、铁的氧化物（FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄）、氢氧化物、盐的性质；熟练掌握 Fe²⁺⇌Fe³⁺相互转化（铁三角）及检验方法 2.掌握铜与硝酸、浓硫酸等的反应；熟悉 CuO、Cu (OH)₂、CuSO₄（胆矾）等常见化合物的性质与应用 二、能力目标 1.构建 "价 — 类二维" 知识网络，会写核心反应的离子方程式 2.能运用氧化还原规律分析铁铜反应及电子转移 3.掌握含铁铜工艺流程题的分析方法（氧化→调 pH→沉铁除杂） 三、素养目标 1.从宏观现象与微观本质认识物质变化 2.结合 Ksp 理解沉淀生成与转化，形成变化平衡观念 3.了解钢铁冶炼、湿法炼铜等实际应用，体会化学价值 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铁及其化合物 知●识●解●构 知识点1 铁单质性质与应用 1.元素周期表位置及原子结构 （1）位置：铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一种应用最广泛的过渡金属元素。 （2）铁原子序数 26，核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，价电子排布式：3d64s2。 溯本求源 化理通考 从原子结构解释铁元素常见价态 铁是 26 号元素，位于第四周期第 Ⅷ 族，基态原子的核外电子排布式为 [Ar]3d64s2，其价电子包括最外层的4s电子和次外层的3d电子。 +2 价的来源 过渡金属失电子时优先失去最外层的ns电子。铁原子化学反应中首先失去4s轨道的 2 个电子，形成Fe2＋，电子排布变为[Ar]3d 6，因此+ 2是铁的常见价态。 +3 价的来源与稳定性 失去4s电子后，铁还可以再失去 1 个3d轨道的电子，形成Fe3+，电子排布变为[Ar]3d 5。根据洪特规则，d轨道半充满（5 个电子）的结构能量低、稳定性强，因此的Fe3+稳定性高于Fe2＋，+3 也是铁最典型、最稳定的常见价态。 补充：铁也存在 + 6 价（如高铁酸根FeO42—）等高氧化态，但需要极强氧化剂才能实现，因此不属于常见价态。 2.物理性质及存在 （1）物理性质： 外观与形态：纯铁为银白色金属，质地较软；铁粉因光的散射效应呈灰黑色。 熔沸点与密度：熔点 1538℃，沸点 2750℃，密度约7.86g/cm3，属于重金属。 金属通性：具有良好的延展性、导热性和导电性，导电能力弱于铜、铝。 铁磁性：常温下具有铁磁性，可被磁铁吸引，是铁磁材料的核心组分；温度高于 770℃（居里点）时失去铁磁性，转变为顺磁性。 （2）存在：主要以化合态（陨石除外）的形式存在，铁矿石有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2）等。 3.铁的化学性质 铁单质性质活泼，有较强的还原性，遇强氧化剂氧化为＋3价；遇弱氧化剂氧化为＋2。 (1)与非金属单质的反应 ①与O2的反应： 常温：铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。 点燃：3Fe＋2O2Fe3O4。 ②与Cl2的反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ③与S的反应：Fe＋SFeS。 ④与I2的反应：Fe＋I2FeI2。 (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 非强氧化性酸 如：稀硫酸、盐酸 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 强氧化性酸如：稀HNO3 Fe不足 Fe＋4HNO3Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O Fe过量 3Fe＋8HNO33Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3、浓H2SO4 常温下钝化 (4)与某些盐溶液反应 ①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu。 ②与FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe3Fe2＋。 归纳总结 4.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： ①还原剂的生成：C＋O2CO2，CO2＋C2CO； ②铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 知识点2 铁的氧化物及氢氧化物 1.铁的氧化物比较 （1）物理性质 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 —— 铁红 磁性氧化铁 化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 物质类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 都不溶于水，但都能溶于酸溶液 用途 —— 常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 常用作磁性材料 （2）化学性质 ①与非氧化性强酸反应 FeO＋2H＋　Fe2＋＋H2O　 Fe2O3＋6H＋　2Fe3＋＋3H2O　 Fe3O4＋8H＋　Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O　 ②与氧化性酸反应（如稀HNO3） 　3FeO＋10HNO3（稀）3Fe（NO3）3＋NO↑＋5H2O　 　3Fe3O4＋28HNO3（稀）9Fe（NO3）3＋NO↑＋14H2O 解题技巧 除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。而氧化铁只考虑与H＋反应。 ③与还原性酸反应（如HI） Fe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I2＋3H2O Fe3O4＋8H＋＋2I－=3Fe2＋＋I2＋4H2O。 解题技巧 除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe3＋被I-还原成Fe2＋。而氧化亚铁只考虑与H＋反应。 ④与CO反应（炼铁原理） 　FeO＋COFe＋CO2　 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 　Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 2．铁的氢氧化物比较 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态，水溶性 白色固体，难溶于水 红褐色固体，难溶于水 与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 Fe(OH)2FeO＋H2O (隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为Fe2O3：4Fe(OH)2＋O22Fe2O3＋4H2O 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 二者转换 化学方程式为　4Fe（OH）2 ＋ O2 ＋ 2H2O 4Fe（OH）3　； 现象：　白色　→　灰绿色　→　红褐色　 解题技巧 ①Fe(OH)2与稀硝酸反应除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 离子方程式：3Fe(OH)2＋10H++NO3— = 3Fe3+＋NO↑＋8H2O。 ②Fe(OH)3与氢碘酸(HI)反应除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe3＋被I-还原成Fe2＋。。 离子方程式：2Fe(OH)3＋6H++2I- = 2Fe2+＋I2＋6H2O。 3．铁的氢氧化物制备 （1）氢氧化亚铁的制备 可溶性亚铁盐与强碱或氨水反应： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓或Fe2＋＋2NH3H2O===Fe(OH)2↓+2NH4+。 （2）氢氧化铁的制备 可溶性铁盐与强碱或氨水反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+。 解题技巧 (1)成功关键：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质。②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。 (2)几种典型的制备方法 方法 装置 说明 隔绝空气 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 氢气氛围中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 电解法 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，阳极为铁，阴极为石墨 知识点3 铁盐和亚铁盐性质及检验 1．铁盐与亚铁盐性质比较： 亚铁盐(Fe2＋) 铁盐(Fe3＋) 颜色 浅绿色(溶液) 黄色(溶液) 化学性质 氧化性与还原性 既有氧化性，又有还原性，以还原性为主。 一般表现为氧化性。 水解性 水解呈酸性程度较小 极易水解，只存在于酸性较强的溶液中 络合反应 Fe2＋＋6CN－===[Fe(CN)6]3－ Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 溶液保存方法 加少量对应酸抑制Fe2＋的水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。 加少量对应稀酸抑制水解。 应用 ①补铁剂原料（硫酸亚铁）； ②工业还原剂； ③检验氧化剂、定量测定氧化性物质。 ①制作印刷电路板； ②铁离子水解生成胶体，用作净水剂； ③实验室检验还原性微粒。 2.亚铁盐还原性：与Br2、Cl2、O2、H2O2、NO(H＋)、MnO4-(H＋)等氧化剂反应 如：①Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 ②向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。 反应的离子方程式：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 3.铁盐的氧化性：与Fe、Cu、I－、HI、S2－、H2S、SO、SO2等还原剂反应 如：①Fe3＋溶液中通入SO2气体，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。 ②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。 易错陷阱 Fe2＋也可以表现氧化性，但是比较弱，只能被铁前金属置换，不能被铁后金属还原。Fe3＋氧化性比较强，不仅可以被铁前金属还原（置换），还可以被铁后金属还原，如果被铁前金属还原，根据还原剂的量不同可以被还原成Fe2＋或Fe， 如：2Fe3＋＋Zn(少量）===Zn2＋＋2Fe2＋ ；2Fe3＋＋3Zn(过量）===3Zn2＋＋2Fe（属于置换反应） 但如果与铁后金属反应即使过量也不能发生置换反应， 如：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋ 4. Fe2＋和Fe3＋的检验 (1)用KSCN溶液和氯水 样品溶液 加KSCN： 无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋ 溶液变红色，证明含有Fe3＋ (2)用NaOH溶液 样品溶液 加KSCN： 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋ 产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋ (3)Fe2＋的特征检验方法 溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=== Fe3[Fe(CN)6]2↓。 （4）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 ①方法：检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时可选择铁氰化钾溶液或酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液。 ②操作：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3+。 知识点4 铁及铁的化合物转换关系 1“铁三角”转化关系 写出下列反应的离子方程式 ①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋ ②将FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液变蓝：2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋ ③用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋ ④将H2O2滴入酸性FeCl2溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ⑤将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O 2、铁及其化合物的转化 考●向●破●译 考向1 考查铁单质性质及其应用 例1（2025·辽宁沈阳·二模）向含有x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉，其氧化产物与所加铁粉的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应至c点时，可收集到气体4.48 L(标准状况) B．向b点所得溶液中加入Cu粉，最多可溶解铜1.92 g C．x=0.1，y=0.2 D．Oa段发生反应的离子方程式： 【答案】A 【分析】先发生反应Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O，a点时 (或H+)消耗完后，再加入铁粉，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，b点时Fe3+和Fe2+的物质的量相同，当Fe3+反应完毕，而后再加入Fe粉，溶液中Fe2+的量继续增大，说明a点过后，H+有剩余，该阶段发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，可推测硝酸根在oa段完全反应，据此分析； 【解析】A．第一阶段生成NO、0.1molFe3+，根据Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O可得，n(NO)=n(Fe3+)=0.1mol，最后阶段生成H2，整个过程加入的Fe转化Fe2+，最终生成0.2molFe2+，根据电子转移守恒有3n(NO)+2n(H2)=2n(Fe2+)，故3×0.1mol+2n(H2)=2×0.2mol，解得n(H2)=0.05mol，故收集到气体总体积为(0.1mol+0.05mol)×22.4L/mol=3.36L，A错误； B．b点对应溶液中Fe2+与Fe3+物质的量相等，设反应的Fe3+为xmol，由反应比例2Fe3+~3Fe2+，知此时生成的Fe2+物质的量为1.5xmol，则1.5x=0.1-x，解得x=0.04mol，故此处溶液中还剩Fe3+物质的量=0.1mol-0.04mol=0.06mol，由反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，知此时最多可溶解的Cu物质的量=，对应质量=0.03mol×64g/mol=1.92g，B正确； C．由分析知，硝酸根在oa段完全反应转化为NO，由得失电子守恒，得n(NO)=n(Fe3+，oa)，故n(NO)=0.1mol，由N元素守恒知，n(HNO3)=n(NO)=0.1mol，由Fe3+反应生成的Fe2+物质的量n1=，则由H+与Fe反应生成的Fe2+物质的量n2=0.2mol-0.15mol=0.05mol，对应H+物质的量=2n2=0.1mol，oa段反应为：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，知该段消耗的H+物质的量=4n(Fe3+，oa)=0.4mol，故溶液中原来共有H+物质的量=0.4mol+0.1mol=0.5mol，则n(H2SO4)=，故x=0.1，y=0.2，C正确； D．由分析知，硝酸根在oa段完全反应转化为NO，离子方程式：，D正确； 故答案选A。 【变式1·换题型】（2026·陕西榆林·二模）下列物质A~F是我们熟悉的单质或化合物，其中A的合金是生活中使用最广泛的金属材料；B常温下是黄绿色气体；纯净的单质C在B中安静燃烧，发出苍白色火焰；在适当的条件下，它们可以按下面框图进行反应。下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LB与水反应，转移电子数为 B．A与足量D溶液充分反应，生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2 C．1L0.1mol/LF溶液中，含有的阴、阳离子总数为0.3 D．在D溶液中通入少量E，D的水解平衡正向移动 【答案】B 【分析】A的合金是生活中应用最广的金属，A为；B常温下为黄绿色气体，B为；单质C在B中安静燃烧发出苍白色火焰，C为；结合框图反应：，故D为，，故E为；盐酸与反应生成和，被氧化为，故F为。 【解析】A．氯气与水反应可逆，转移电子数小于，A错误；B．与足量反应的离子方程式为：，由方程式知，1 mol （还原剂）被氧化，可认为生成了1 mol氧化产物()；2 mol （氧化剂）被还原，可认为生成了2 mol还原产物()，因此生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2，B正确；C．溶液中，会水解产生更多，阳离子总数大于，阴、阳离子总数大于0.3，C错误；D．的水解平衡为，通入少量，溶液中浓度增大，水解平衡逆向移动，D错误；故选B。 【变式2·变角度】（24-25高三·黑龙江哈尔滨市第三中学·期中）下列关于铁的说法正确的是(　　) A.铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射 B.铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 C.已知Fe和CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应 D.铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ 【答案】C 【解析】A.铁在空气中不能燃烧，A错误； B.铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化亚铁，B错误； C.在金属活动顺序表中，Ag排在Cu的后面，可推测Fe与AgNO3溶液也能反应置换出银，C正确； D.铁与盐酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，反应产物与量的多少无关，D错误。 故答案选C 【变式3·变题型】.（2025·辽宁省鞍山市一中·一模）某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是(　　) A.实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯 B.B中发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C.B中生成1 mol H2时，E处有1 mol CuO被还原 D.碱石灰的作用是吸收水蒸气 【答案】D 【解析】实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；B中发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故B错误；B中生成1 mol H2时，由于H2要先排出装置内空气，再与CuO反应，因此E处CuO被还原的物质的量小于1 mol，故C错误；碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。 考向2 考查铁的化合物及转化 例2（24-25高三上·山东泰安·期中）几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系图如图： 可供参考的信息有： ①甲、乙、丙、丁为单质，其余为化合物。 ②A由X和Y两种元素组成，其原子个数比为1：2，元素质量之比为7：8。 ③B气体是引起酸雨的主要物质，H常温下为无色无味的液体，E常用作红色油漆和涂料。 试根据上述信息回答下列问题： （1）A的化学式为_______，每反应1molA转移的电子数为_______mol。 （2）F与丁单质也可以化合生成G，试写出该反应的离子方程式_______。 （3）N是氯化物，与F具有相同的阳离子。少量N的饱和溶液分别滴加到下列物质中，得到三种分散系①、②、③。 分散系③与①、②的本质区别是：_______。 （4）化合物M与H组成元素相同，可以将G氧化为F，且不引进新的离子。试写出M在酸性环境下将G氧化为F的离子方程式：_______。 【答案】（1） 11mol （2） （3）分散质粒子的直径 （4） 【分析】由③中信息：B气体是引起酸雨的主要物质，则B为，H常温下为无色无味的液体，则H为；E常用作红色油漆和涂料，故E为，则A中应含Fe、S两种元素。由②可计算得到A的化学式为。再结合流程图可推知甲为，C为，D为。由丁(单质)可知，丁为Fe，，则F为，G为，丙可以为S等，乙可以为碳或氢气等，以此解答该题 【解析】（1）由上述分析可知，A的化学式为，高温下燃烧的化学方程式为：，由此分析可知，每消耗4mol，转移电子为44mol，即每反应1mol的转移的电子为11mol； （2）由转化关系图可知F为，丁为Fe，G为，则有关的离子反应为：； （3）少量饱和溶液加入①冷水中形成溶液，加入②NaOH溶液中会产生沉淀，形成浊液，加入③沸水中会产生胶体，分散系③与①、②的本质区别是分散质粒子的直径； （4）化合物M与组成元素相同，则M为，M在酸性条件下将氧化为的离子方程式为：。 【变式1·变角度】（24-25高二上·江苏南京·阶段检测）可用作净水剂。在水中不稳定，会生成胶体；碱性条件下氧化性大于。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．铁与水蒸气在高温条件下发生反应会生成四氧化三铁，不是氧化铁，A错误； B．铁与氯气加热可生成氯化铁，氯化铁在水溶液中加入铜会发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜，均能实现相互转化，B正确； C．氯化铁溶液在加热条件下水解平衡正向移动，蒸干会得到氢氧化铁，C错误； D．高铁酸钾在水中不稳定，生成氢氧化铁胶体被还原，根据氧化还原反应价态规律，铁的化合价降低，氧的化合价升高，可知得不到氢气，得到的为氧气，D错误； 故选B。 【变式2·变题型——价类图】（25-26高三上·天津·期中）.铁元素“价—类”二维图如下图所示。下列有关说法正确的是 A．在空气中加热c，可实现c→b的转化 B．在水中g易水解，在水处理过程中常加入g的硫酸盐杀菌消毒 C．高温下a与水蒸气反应可得到e D．向d的硝酸盐溶液中加入稀盐酸，可实现d→g的转化 【答案】D 【分析】根据铁元素“价—类”二维图，可以推断出：a为，b为，c为，d为含的盐，e为，f为，g为含的盐，h为含的盐。 【解析】A．c为，在空气中加热时，会被空气中的氧化为，进一步分解生成（e），无法得到（b），A错误； B．g为，其硫酸盐（如）在水处理中主要是利用水解生成胶体来净水，没有杀菌消毒的作用，B错误； C．a为，高温下与水蒸气反应生成和，而不是（e），C错误； D．d代表含的盐，向其硝酸盐溶液（如溶液）中加入稀盐酸后，在酸性条件下具有强氧化性，可将氧化为（g），实现的转化，D正确； 故答案选D。 【变式3·变题型】（2025·黑龙江大庆·二模）已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系： 下列说法正确的是(　　) A.A为Fe，B为FeO B.C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色 C.④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【答案】B 【解析】A.根据题中信息“红褐色固体F”，就可迅速得出F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。A为Fe，B为Fe3O4，故A错误； B.C为氯化亚铁，D为氯化铁，则C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色，故B正确； C.④是氯化亚铁变为氯化铁，其离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故C错误； D.⑤是氯化铁变为氯化亚铁，其离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故D错误。 故答案选B 考向3 考查实验及离子检验 例3．（23-24高二上·安徽·期末）Fe3O4是常用的磁性材料，可用于录音磁带等的制作。某小组同学采用下列实验装置(夹持仪器略)制备Fe3O4并验证所得产物的成分与性质。回答下列问题： I．制备Fe3O4 （1）装置A的作用是___________；装置D的名称是___________。 （2）装置B中反应的化学方程式为___________。 （3）实验过程中可观察到E中的现象是___________。 Ⅱ．探究B中所得黑色固体的成分 待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质继续进行如下实验(已知酸性KMnO4溶液能与盐酸发生反应)： （4）①试剂a是___________(填物质名称)，现象1为___________。 ②若现象2中溶液未变红色，结合装置B中固体的成分，用离子方程式解释可能的原因：________。 （5）已知温度高于570℃时，铁与水蒸气反应的氧化产物只有Fe3O4，甲同学称取16.8g Fe粉于装置B中，在600℃反应一段时间后停止加热，冷却后称得固体质量为20.0g，则实验后的固体物质中Fe3O4的物质的量为___________。 【答案】（1） 提供水蒸气(或水蒸气发生装置) (球形)干燥管 （2）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 （3）黑色固体变红 （4） 稀硫酸 酸性KMnO4溶液褪色(或溶液紫/红色褪去) Fe+2Fe3+=3Fe2+ （5）0.05mol 【解析】I．装置A主要是提供水蒸气，进入装置B与铁粉在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气；氢气具有还原性，可将氧化铜还原为铜，自身被氧化成水； Ⅱ．加入试剂a后，可溶解固体B，B的主要成分为铁的氧化物，可选择盐酸和硫酸，但是盐酸可与后续的酸性高锰酸钾溶液反应，因此选择硫酸；含高锰酸根离子的溶液为紫色，含锰离子的溶液为无色；现象2中无明显现象，说明溶液中不存在Fe3＋，据此分析解题。 （1）根据装置图，利用3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2制备Fe3O4，因此装置A的作用是产生水蒸气；根据仪器结构判断装置D为球形干燥管，故答案为提供水蒸气(或水蒸气发生装置)；(球形)干燥管， （2）装置B中水蒸气和铁粉在高温条件下生成了四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2制备Fe3O4，故答案为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。 （3）装置B中产生的氢气，经过球形干燥管除去水蒸气后，进入装置E中，与黑色的氧化铜反应生成红色的铜和水，因此E中的实验现象为黑色固体逐渐变红，故答案为黑色固体变红。 （4）①试剂a的目的是溶解固体B（主要成分为铁的氧化物，可能含有部分未反应完全的铁粉），可选择盐酸或者硫酸，但是题目中已知酸性KMnO4溶液能与盐酸发生反应，因此选择硫酸；滴加酸性高锰酸钾的目的是证明Fe2＋存在，Fe2＋具有还原性，而具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，（紫色）被还原为Mn2＋（无色），可观察的实验现象为酸性高锰酸钾溶液褪色，故答案为稀硫酸；酸性KMnO4溶液褪色(或溶液紫/红色褪去)； ②KSCN溶液用于检验Fe3＋，若溶液中含有Fe3＋，加入KSCN溶液后，溶液变为血红色，但现象2中溶液未变红色，说明溶液中不含有Fe3＋，可能是因为固体B中含有四氧化三铁和未反应完全的铁粉，加酸后溶液中的Fe3＋与铁粉反应生成Fe2＋，离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为Fe+2Fe3+=3Fe2+。 （5）假设实验后的固体物质中Fe3O4的质量为x，， ，解得x＝11.6g，物质的量为，故答案为0.05。 【变式1·变角度——氢氧化亚铁制备】某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答： （1） 仪器1的名称________。装置5的作用________。 （2） 实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中________。 （3） 装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因________。 【答案】 滴液漏斗(分液漏斗) 液封，防止空气进入装置4 在装置2、3之间添加控制开关 装置4内的空气没有排尽 【解析】该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的前提下，先将铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热除掉溶解氧。 【解析】（1）观察仪器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。 （2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。如此操作，不行的原因在于仪器1产生的H2从左侧导管溢出，那么没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。 （3）灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。 【变式2·变角度——离子检验】（2023·江苏·高考真题）室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有Fe3+ 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 C Fe2+是否水解 向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D Fe2+能否催化H2O2分解 向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将Fe2+氧化为Fe3+干扰实验，A错误；B．向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，若观察溶液紫色褪去，说明Fe2+有还原性，B正确；C．Fe2+发生水解反应Fe2++2H2O2H++Fe(OH)2使溶液显酸性，应向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；D．向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用，D错误。 故选B。 【变式3·变角度——铁的离子探究实验】（2023—2024高三上·广东深圳·期末）某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、5% H2O2溶液,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。 （1）设计实验方案,完成下列表格。 探究内容 Fe3+具有氧化性 Fe2+具有还原性 实验方案 取少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液 ④取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,往溶液中加入少量KSCN溶液,再加入　　　  实验现象 ①加入铁粉后,溶液　　　　;  ②加入KSCN溶液后,溶液　　　  ⑤加入KSCN溶液后,溶液　　　　;  ⑥加入你选的试剂后,溶液　　　  解释 ③体现Fe3+具有氧化性的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑦体现Fe2+具有还原性的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 （2）该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。  （3）某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、Mn、H2O和一种未知离子X,已知Mn在反应中得到电子,则X是　　　　。  【答案】（1）①(由黄色)变为浅绿色　②不变红色(或无明显现象)　 ③2Fe3++Fe===3Fe2+　 ④新制氯水(或5% H2O2溶液)　⑤不变红色(或无明显现象)　 ⑥变红色　⑦2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(或2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O)　 （2） Fe2++Zn===Zn2++Fe 　 （3） （3）Fe2+ 【解析】（1）①向FeCl3溶液中加入Fe粉后,会发生反应:2FeCl3+Fe===3FeCl2,溶液由黄色变为浅绿色,②由于溶液中不含Fe3+,因此加入KSCN溶液后,溶液不会变为红色或无明显现象,③则上述证明Fe3+具有氧化性的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+;④取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,往溶液中加入少量KSCN溶液,再加少量新制氯水(或5% H2O2溶液),氯水(或5% H2O2溶液)将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-结合产生Fe(SCN)3使溶液变为红色,故⑤加入KSCN溶液后,溶液不变红色或无明显现象;⑥加入你选的试剂后,溶液变红色,则⑦体现Fe2+具有还原性的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(或2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O)。 （2）由于金属活动性:Zn>Fe,二者发生置换反应,溶液由浅绿色变为无色,该反应的离子方程式为Fe2++Zn===Zn2++Fe。 （3）已知Mn在反应中得到电子,则Mn是氧化剂,是反应物,Mn2+是还原产物,是生成物,缺项微粒表现还原性,作还原剂,其被氧化为Fe3+,则X是Fe2+。 考点二 铜及其化合物 知●识●解●构 知识点1 铜单质性质 1.元素周期表位置及原子结构 （1）位置：铜位于元素周期表中第4周期ⅠB族，是人类最早使用的金属之一。 （2）原子序数29，核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1或[Ar]3d94s1，价电子排布式：3d94s1。铜元素是一种的变价金属元素（+1、+2）。 2.物理性质及存在 （1）物理性质： 外观与形态：紫红色有金属光泽的固体。 熔沸点与密度：熔点、沸点较高，密度较大。 金属通性：具有良好的延展性、导热性和导电性，导电能力仅次于银。 （2）存在：铜是亲硫元素，自然界中主要以化合态为主，少量以游离态存在，主要是辉铜矿（Cu2S）、黄铜矿（CuFeS2分布最广、储量最大的铜矿）、孔雀石 Cu 2(OH) 2CO 3（碱式碳酸铜，绿色）赤铜矿 Cu 2O黑铜矿 CuO 3.铜的化学性质 (1)与非金属单质的反应 ①与O2的反应： ①加热和O2生成CuO：2Cu＋O22CuO；现象：紫红色→黑色 在常温下潮湿的空气中生成铜绿的化学方程式： 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 现象：紫红色→绿色（铜绿） ②在Cl2中点燃生成棕黄色CuCl2：Cu＋Cl2CuCl2。 ③与S共热仅生成黑色固体Cu2S（Cu为+1）：2Cu＋SCu2S。 （2）与酸反应 ①不可和稀盐酸、稀硫酸放氢气； ②与热浓硫酸、浓/稀硝酸（氧化性酸）反应，生成铜盐、硫/氮氧化物。 a.与浓硫酸共热的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 b.与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 c.与浓硝酸反应的离子方程式：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。 （3）与盐溶液反应 ①能置换铜后等不活泼金属：Cu＋2Ag+===2Ag＋Cu2＋ ②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，为制印刷电路板原理。 知识点2 铜的氧化物及氢氧化物 1．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 黑色 砖红色 溶解性 难溶于水 与酸反应(H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O 与H2反应 CuO＋H2Cu＋H2O Cu2O＋H22Cu＋H2O 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 2.氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色难溶于水的固体。 (2)化学性质及应用 反应①的化学方程式：Cu(OH)2CuO＋H2O。 反应②的化学方程式：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 反应③的化学方程式：RCHO+2Cu(OH)2+NaOH RCOONa+Cu2O↓+3H2O（斐林反应） 反应④的化学方程式：Cu(OH)2+4NH3·H2O=Cu(NH3)42+＋2OH-+4H2O 4.铜盐 知识点3铜盐的性质 1.Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。 2.CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾，其受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O，蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为检验水的存在。 3.盐溶液毒性：主要是因为Cu2＋作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 铜及其化合物的转化 考●向●破●译 考向1 考查铜单质性质及应用 例1（2026·贵州黔西南·二模）下列有关铜元素转化的离子方程式书写正确的是 A．向稀硫酸中加入铜粉： B．将一小块钠投入溶液中： C．用溶液腐蚀印刷电路板： D．向含、的溶液中加入过量浓氨水，使与分离： 【答案】C 【解析】A．在金属活动性顺序中铜位于氢之后，铜与稀硫酸不发生反应，原离子方程式违背客观反应事实，不存在对应的离子方程式，A错误；B．钠投入硫酸铜溶液时，钠会先和水发生反应生成氢氧化钠与氢气，氢氧化钠再和铜离子结合生成氢氧化铜沉淀，不会直接置换出铜单质，正确离子方程式为，B错误；C．氯化铁溶液腐蚀铜制电路板时，具备氧化性，能将Cu氧化为，自身被还原为，给出的离子方程式原子、电荷均守恒，符合实际反应，C正确；D．向铜离子溶液中加入过量浓氨水，先生成氢氧化铜沉淀，沉淀会继续与过量氨水反应生成四氨合铜配离子，正确离子方程式为，D错误；故选C。 【变式1·新情境——含铜物质间相互转换】（2026·广西南宁·一模）不同含铜物质间可相互转化。下列离子方程式书写错误的是 A．反应①： B．反应②： C．反应③： D．反应④： 【答案】C 【详解】A．反应①中Cu被H2O2氧化为Cu2+，同时H2O2被还原为H2O，离子方程式为，A正确； B．Cu2+与OH-结合生成Cu(OH)2沉淀，离子方程式为，B正确； C．甲醛与新制氢氧化铜在碱性条件下共热，发生氧化还原反应，甲醛被氧化为碳酸盐，但1mol HCHO 完全氧化时，需要4mol氢氧化铜，并生成2mol氧化亚铜 ，离子方程式为，C错误； D．Cu2O与NH3·H2O反应生成[Cu(NH3)2]+，离子方程式为，D正确； 故答案选C。 【变式2·变类型——分离制备框图题】某兴趣小组设计将废金属合金(只含铝、铁、铜)回收再利用制备胆矾、氯化铝晶体和聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3n/2]m的流程如下图所示，则下列有关叙述中不正确的是    A．本实验中试剂A为氢氧化钠溶液，试剂B盐酸，试剂C为稀硫酸 B．过量气体A与溶液1的反应的离子方程式为：2AlO2- + CO2 + 3H2O = 2Al(OH) 3↓+ CO32- C．固体3生成溶液4，可能为反应为：2Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O D．溶液3与H2O2反应的化学方程式为：2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O 【答案】B 【分析】通过流程图，固体1中含有Fe、Cu元素，溶液1中含有Al元素，则试剂A为NaOH溶液，溶液1为偏铝酸钠，气体A为二氧化碳，固体2为氢氧化铝，试剂B为盐酸，溶液2为氯化铝溶液；试剂C为稀硫酸，固体3为铜，溶液3为硫酸亚铁，溶液4为硫酸铜。 【详解】A.通过分析可知，本实验中试剂A为氢氧化钠溶液，试剂B盐酸，试剂C为稀硫酸，与题意不符，A错误； B.气体A与溶液1分别为二氧化碳、偏铝酸钠，过量气体CO2与NaAlO2溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，符合题意，B正确； C.固体3、溶液4分别为Cu、硫酸铜，可能的反应为：2Cu+O2 +2H2SO4=2CuSO4+2H2O，与题意不符，C错误； D.硫酸亚铁与H2O2反应生成硫酸铁，化学方程式为：2FeSO4 +H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O，与题意不符，D错误； 答案为B。 考向2 考查铜的化合物性质及转化 例2（2026·湖北武汉·模拟预测）如图所示的物质转化关系中，甲、乙、丙、丁、戊均含有同一种元素，甲为单质，乙为黑色固体，由两种常见元素构成，戊为蓝色不溶于水的固体。下列说法正确的是 A．丁中加入过量氨水可生成戊 B．乙的两种构成元素质量之比为4∶1 C．甲在酒精灯火焰上加热可直接生成丙 D．甲醛与戊反应，甲醛的氧化产物一定为甲酸钠 【答案】B 【分析】根据题干信息：戊为蓝色不溶于水的固体，可知戊为，五种物质均含同一种元素，因此该元素为铜：甲为单质，故甲是；乙是黑色固体，由两种常见元素构成，甲转化为乙，乙高温反应生成丙，结合反应，可知乙为，丙为；在酸中发生歧化反应：，对应丙生成甲（）和丁（可溶性铜盐），丁与碱反应生成戊（），所有转化关系成立。 【解析】A．丁为可溶性铜盐，加入过量氨水时，先生成，后会与过量氨水络合生成可溶性的，无法得到戊（），A错误；B．乙为，相对原子质量为64，相对原子质量为16，元素质量比为，B正确；C．甲（）在酒精灯上加热，直接生成的是乙（），不能直接得到丙（），C错误；D．甲醛含有两个可被氧化的醛基结构，与足量新制（戊）反应时，甲醛会被完全氧化，最终氧化产物是碳酸盐（碱性条件下），不是甲酸钠，D错误；故选B。 【变式训练1·变载体】（25-26高三上·辽宁抚顺·期末）下列关于物质间转化的离子方程式书写错误的是 A．反应①： B．反应②： C．反应③： D．反应④： 【答案】D 【详解】A．AgCl与氨水发生配合反应：，A正确； B．银氨配离子可与Cu发生置换反应生成铜氨配离子和Ag：，B正确； C．铜氨配离子可溶于稀盐酸生成铜离子和铵根：，C正确； D．反应④生成单质铜，氧气为氧化剂，Fe被氧化为Fe2+，正确离子方程式为Cu2++4H++O2+3Fe=Cu+2H2O+3Fe2+，D错误； 故答案选D。 【变式2·变题型】.(2026·全国，模拟预测)钧瓷是宋代五大名瓷之一，其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质，取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是(　　) 实验操作及现象 试管甲 滴加过量0.3 mol·L-1 HNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色；倒掉溶液，滴加浓硝酸，沉淀逐渐消失 试管乙 滴加过量6 mol·L-1氨水并充分振荡，沉淀逐渐溶解，溶液颜色为无色；静置一段时间后，溶液颜色变为深蓝色 A.试管甲中新生成的沉淀为CuO B.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性 C.试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物 D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物 【答案】C 【解析】A．Cu2O中滴加过量0.3mol/LHNO3溶液并充分振荡，砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀，溶液显浅蓝色，说明Cu2O转化成Cu2+，Cu元素的化合价由+1价升至+2价，根据氧化还原反应的特点知，Cu元素的化合价还有由+1价降至0价，新生成的沉淀为金属Cu，A项正确； B．Cu2O与0.3mol/LHNO3发生的反应为Cu2O+2HNO3=Cu(NO3)2+Cu+H2O，该过程中HNO3表现酸性，后滴加浓硝酸发生的反应为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，该过程中HNO3变现氧化性和酸性，B项错误； C．Cu2O中滴加过量6mol/L氨水充分振荡，沉淀逐渐溶解得到无色溶液，静置一段时间无色溶液变为深蓝色，说明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物易被空气中的O2氧化成深蓝色[Cu(NH3)4]2+，C项正确； D．既能与酸反应生成盐和水、又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物，Cu2O溶于6mol/L氨水形成的是配合物，Cu2O不属于两性氧化物、是碱性氧化物，D项错误； 故答案选C。 考向3 工业流程题中铁铜及化合物的考查 例3（25-26高三上·安徽合肥七中·10月月考）一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量SiO2)为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示： (1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式：____。 (2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少，有研究指出CuCl2是该反应的催化剂，该过程的反应原理可用化学方程式表示为 ①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S； ②____。 (3)向滤液M中加入(或通入)____(填字母)，可得到一种可循环利用的物质。 a.铁      b.氯气     c.高锰酸钾     d.氯化氢 (4)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是____；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，要用HNO3溶液调节溶液的pH，其理由是____。 (5)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电化学反应转变而成，有关转化见图，转化时转移0.2mol电子，生成Cu2S___mol。 【答案】(1) (2) (3)b (4) 调pH将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2+水解 (5)0.2 【分析】辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量SiO2)，加入FeCl3溶液，可以将Cu2S氧化生成CuCl2和S，过滤除去S和SiO2，加入Fe置换出Cu，将剩余的Fe3+还原为Fe2+，滤液M为氯化亚铁，保温除铁，加入硝酸将过量的铁粉转化为Fe3+，加入CuO调pH，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH)3，硝酸铜溶液加入稀硝酸抑制水解，蒸发浓缩冷却结晶，得到硝酸铜晶体； 【详解】（1）根据分析可知“浸取”过程中，加入FeCl3溶液，可以将Cu2S氧化生成CuCl2和S，发生反应的离子方程式：； （2）催化剂在反应前后不发生变化，但是参与中间过程，CuCl2是催化剂，参与①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S；第二步应该是中间体CuCl与浸取液FeCl3生成CuCl2，②； （3）根据分析可知滤液M为氯化亚铁，将氯化亚铁氧化为氯化铁还可以循环利用，故通入的氧化剂为氯气，故答案为b； （4）根据分析可知“保温除铁”过程中，加入硝酸将过量的铁粉转化为Fe3+，加入CuO调pH，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去铁元素；硝酸铜溶液蒸发浓缩冷却结晶过程会水解，加入稀硝酸抑制Cu2+水解； （5）该转化中Cu被氧化成Cu2S，化合价升高1价，CuFeS2被还原成Cu2S，化合价降低1价，根据电子守恒可知转化时转移0.2mol电子，生成Cu2S为0.2mol。 【变式1·变载体】钴在新能源、航空航天、电子信息等战略性新兴产业中具有不可替代的作用。以某炼锌废渣[含有Zn、Pb、Cu、Fe、Co、Mn(Ⅱ)等的氧化物及锌和铜的单质]为原料提取钴的一种流程如图所示。下列说法正确的是 A．浸渣的成分仅有 B．“沉锰”条件下物质的还原性： C．“沉锰”后的滤液中金属阳离子主要有 D．“沉钴”时发生反应的离子方程式为 【答案】D 【分析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰等元素的+2价氧化物及锌和铜的单质，经稀硫酸酸浸时，铜不溶解，Zn及其它+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液；然后通入硫化氢沉铜生成沉淀；过滤后，滤液中加入将锰离子氧化为二氧化锰除去，同时亚铁离子也被氧化为铁离子；再次过滤后，用氢氧化钠调节，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去铁元素；第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴，得到。 【详解】A．“酸浸”步骤中，Cu不溶解，Zn单质及其它元素的+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其它元素均转化为相应的+2价阳离子进入溶液，浸渣的成分为铜和硫酸铅，A错误； B．“沉锰”步骤中，将锰离子氧化为二氧化锰除去，二氧化锰为氧化产物，离子方程式为：，反应中为氧化剂，为还原产物，还原性顺序应为，B错误； C．加入 后，亚铁离子也被氧化为铁离子，同时引入了，因此“沉锰”后的滤液中金属阳离子为，C错误； D．“沉钴”时加入次氯酸钠把氧化为，同时生成，被还原为氯离子，结合得失电子守恒及电荷、原子守恒可得离子方程式为，D正确； 故答案选D。 【变式2·变载体——工业流程题中铜的化合物考查】（25-26高三上·河北·阶段检测）某工业含铜废料含有Cu、CuO、CuS、等成分，利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体[]，生产的工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 A．“焙烧”可将Cu、CuS转化为CuO，该过程中产生的污染物会形成酸雨 B．“酸化”的目的是将氧化铜转化为铜离子 C．“一系列操作”是指蒸发结晶 D．“反应”一步中若整个过程无红棕色气体产生，则生成硝酸铜的化学方程式为 【答案】C 【分析】废料中的铜元素有两种价态：0价和+2价，而目标产品中铜元素显+2价，过程中有氧化还原反应发生，废料中硫元素等杂质要除去。由流程图分析，将废料“焙烧”时Cu和CuS将被O2氧化生成固体CuO和气体SO2。用H2SO4“酸化”有发生反应，所以酸化得到的溶液主要是CuSO4溶液。加入“过量试剂a”的目的是通过“置换”反应得到单质铜，试剂a应选择比铜活泼的金属单质。“置换”后“过滤”所得固体是铜单质（含有过量的锌），“淘洗”目的就是除去过量的金属锌。“反应”步骤中金属铜溶解在20%HNO3和10%H2O2溶液中，得到Cu(NO3)2溶液，最后经一系列操作得到目标产品。 【解析】A．“焙烧”时将Cu、CuS转化为CuO，便于后续与硫酸反应，该过程中产生的污染物二氧化硫会形成酸雨，A正确；B．加入硫酸酸化会将氧化铜变为溶液，则“酸化”的目的是将氧化铜转化为铜离子，B正确；C．“一系列操作”是指蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，C错误；D．“反应”一步中使用和，整个过程无红棕色气体产生，说明反应生成硝酸铜和水，则发生反应的化学方程式为，D正确；故选C。 【变式3·变载体——工业流程题化学方程式考查】（2025·辽宁·模拟预测）以碳酸锰铜矿(主要成分为、，还含有、等杂质)为原料制备硫酸锰的主要过程：第一步溶于稀硫酸、第二步氧化、第三步除去等，有关离子方程式书写正确的是 A．碳酸锰铜矿加入稀硫酸中主要发生的反应： B．加入将转化为： C．若向溶液中通入氨气除去： D．若向溶液中加入除去： 【答案】D 【详解】A．碳酸锰、碳酸铜难溶，离子方程式应为：、，A错误； B．加入将转化为：，B错误； C．可溶于水，除去不能通入过量的氨气，离子方程式应为：，C错误； D．若向溶液中加入除去，转化为更难溶的：，D正确； 故答案选D。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2023·辽宁卷）下列鉴别或检验不能达到实验目的的是 A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3 B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质 C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化 D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛 【答案】A 【解析】 【详解】A．石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙，二者均生成白色沉淀，不能达到鉴别的目的，A错误； B．Fe2+变质后会生成Fe3+，可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成血红色，可以达到检验的目的，B正确； C．Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀，可以用来检验Na2SO3是否被氧化，C正确； D．含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用来检验乙醇中混有的乙醛，D正确； 故答案选A。 2.（2024年·黑、吉、辽卷）8. 下列实验方法或试剂使用合理的是 选项 实验目的 实验方法或试剂 A 检验溶液中是否含有 溶液 B 测定溶液中 用溶液滴定 C 除去乙醇中少量的水 加入金属，过滤 D 测定溶液的 使用试纸 【答案】A 【解析】A．溶液中的Fe2+可以与K3[Fe(CN)6]发生反应生成蓝色沉淀，A项合理； B．随着滴定的不断进行，溶液中S2-不断被消耗，但是溶液中的HS-还可以继续发生电离生成S2-，B项不合理； C．金属Na既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应，故不能用金属Na除去乙醇中少量的水，C项不合理； D．ClO-具有氧化性，不能用pH试纸测定其pH的大小，可以用pH计进行测量，D项不合理； 故答案选A。 3．（2025·黑、吉、辽卷）微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是 选项 颜色变化 解释 A 空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中，黑色铜丝恢复光亮的紫红色 = B 悬浊液中加入溶液，固体由白色变为红褐色 = C 溶液中加入，浅绿色溶液出现蓝色浑浊 = D 溶液中加入NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 【答案】A 【解析】A．醇的催化氧化反应中，铜作催化剂，先发生2Cu+O22CuO，然后乙醇与CuO在加热条件下，A错误； B．因为溶度积常数Ksp()大于Ksp()，所以Fe3+与Mg(OH)2发生沉淀转化生成Fe(OH)3，符合溶度积规则，B正确； C．Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀，化学方程式为=，电荷和配平正确，蓝色浑浊现象合理，C正确； D．Cr2O在碱性条件下转化为CrO42-，化学方程式为，颜色由橙变黄，D正确； 故选A。 4. （2024·黑、吉、辽卷）如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法错误的是 A. 单质沸点： B. 简单氢化物键角： C. 反应过程中有蓝色沉淀产生 D. 是配合物，配位原子是Y 【答案】D 【分析】Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu元素；空间运动状态数是指电子占据的轨道数，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，则X为第2周期元素，满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5)；X、Y、Z为原子序数依次增大，基态Y、Z原子有两个未成对电子，若Y、Z为第2周期元素，则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4)，C原子序数小于N，所以Y不可能为C，若Y、Z为第3周期元素，则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z可与Cu形成CuZY4，而O、Si、S中只有O和S形成的才能形成CuZY4，所以Y、Z分别为O、S元素，则X只能为N；W能与X形成XW3，则W为IA族或VIIA族元素，但W原子序数小于N，所以W为H元素，综上所述，W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。 【详解】A．W、Y、Z分别为H、O、S，S单质常温下呈固态，其沸点高于氧气和氢气，O2和H2均为分子晶体，O2的相对分子质量大于H2，O2的范德华力大于 H2，所以沸点O2＞H2，即沸点S＞O2＞H2，故A正确； B．Y、X的 简单氢化物分别为H2O和NH3，H2O的中心原子O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4、孤电子对数为2，空间构型为V形，键角约105º，NH3的中心原子N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4、孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，键角约107º18´，所以键角：，故B正确； C．硫酸铜溶液中滴加氨水，氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜，氨水过量时氢氧化铜溶解，生成Cu(NH3)4SO4，即反应过程中有蓝色沉淀产生，故C正确； D．为Cu(NH3)4SO4，其中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对，两者形成配位键，配位原子为N，故D错误； 故答案为：D。 5．（2025年·黑、吉、辽蒙卷）巧设实验，方得真知。下列实验设计合理的是 A．除去中的HCl B．制备少量NO避免其被氧化 C．用乙醇萃取中的S D．制作简易氢氧燃料电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．碱石灰为NaOH和CaO的混合物，既能吸收HCl又能吸收Cl2，不能用碱石灰除去Cl2中的HCl，故A错误； B．铜丝和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，NO难溶于水，U形管左侧与大气隔绝，即NO存在于无氧环境中，故B正确； C．S微溶于酒精、易溶于CS2，不能用乙醇萃取CS2中的S，故C错误； D．关闭K1、打开K2时，该装置为电解池，锌为活性阳极，无氧气生成，阴极生成氢气，则打开K1、关闭K2时，不能形成氢氧燃料电池，故D错误； 故答案选：B。 6.（2026·黑、吉、辽、蒙卷） 下列过程对应的化学方程式错误的是 A. 铜丝插入热的浓硫酸：（浓） B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液： C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液： D. 溶液滴入悬浊液： 【答案】B 【解析】A．铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜和二氧化硫，其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，A正确； B．少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液，生成四羟基合铝酸钠，其化学方程式为AlCl3+4NaOH=NaAl(OH)4+3NaCl，B错误； C．乙烯含碳碳双键，和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，C正确； D．Ag2S的溶解度远小于AgCl，所以向AgCl悬浊液中加入Na2S发生沉淀转化生成Ag2S，其化学方程式为Na2S(aq)+2AgCl(s)=Ag2S(s)+2NaCl(aq)，D正确； 故选B。 7．（2023·辽宁卷）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 （1）我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化学式)。 【答案】（1） ①. CuO ②. SO3 【解析】（1）根据图示的热重曲线所示，在700℃左右会出现两个吸热峰，说明此时CuSO4发生热分解反应，从TG图像可以看出，质量减少量为原CuSO4质量的一半，说明有固体CuO剩余，还有其他气体产出，此时气体产物为SO2、SO3、O2，可能出现的化学方程式为3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑，结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定，该反应的产物为CuO、SO2、SO3、O2，故答案为CuO、SO3。 8．（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺制备，已知焙烧后元素以价形式存在，下列说法错误的是 A. “焙烧”中产生 B. 滤渣的主要成分为 C. 滤液①中元素的主要存在形式为 D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 【答案】B 【分析】焙烧过程中铁转化为四氧化三铁、铬元素被氧化转化为对应钠盐，水浸中四氧化三铁不溶转化为滤渣，滤液中存在铬酸钠，与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。 【详解】A．铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成四氧化三铁、铬酸钠和二氧化碳，A正确； B．焙烧过程铁元素被氧化，滤渣的主要成分为四氧化三铁，B错误； C．滤液①中元素的化合价是+6价，铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀溶液显碱性，所以Cr 元素主要存在形式为，C正确； D．由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用，D正确； 故答案选B。 9.（2024·黑、吉、辽、蒙卷）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备，流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 浓度 145 0.03 1 A. “浸铜”时应加入足量，确保铜屑溶解完全 B. “浸铜”反应： C. “脱氯”反应： D. 脱氯液净化后电解，可在阳极得到 【答案】C 【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为：，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。 【详解】A．由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，故A错误； B．“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，故B错误； C．“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，化学方程式为：，故C正确； D．脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D错误； 故答案选C。 10. （2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙卷） 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A. 硫酸用作催化剂和浸取剂 B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C. “浸出”时，3种金属元素均被还原 D. “沉钴”后上层清液中 【答案】C 【分析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液，滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+，加入Na2CO3沉铁得到FeOOH，过滤，滤液再加入Na2S沉钴得到CoS，过滤最后得到硫酸锰溶液。 【详解】A．根据分析可知，加入硫酸和稻草浸出，硫酸作催化剂和浸取剂，A正确； B．生物质(稻草)是可再生的，且来源广泛，B正确； C．根据图示可知，“浸出”时，Fe的化合价没有变化，Fe元素没有被还原，C错误； D．“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡，满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4，D正确； 答案选C 11.（2022·辽宁卷） 某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下： 已知：①焙烧时过量的分解为，转变为； ②金属活动性：； ③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下： 开始沉淀 完全沉淀 6.5 83 1.6 2.8 8.1 10.1 回答下列问题： （4）滤渣的主要成分为_______(填化学式)。 （5）生成气体A的离子方程式为_______。 （6）加入金属Bi的目的是_______。 【答案】（4）SiO2 （5） （6）将Fe3+转化为Fe2+ 【分析】已知①焙烧时过量的分解为，转变为，在空气中单独焙烧生成和二氧化硫，经过酸浸，滤渣为二氧化硅，与浓盐酸生成A氯气，滤液中含有Bi3+、Fe3+，加入Bi将Fe3+转化为Fe2+，调节pH得到，据此分析解题。 （4）由于SiO2不溶于酸和水中，故滤渣的主要成分为SiO2； （5）A为氯气，生成气体A的离子方程式为； （6）金属活动性：，Fe3+在pH为1.6时则产生沉淀，为了铁元素不以沉淀形式出现故加入金属Bi将Fe3+转化为Fe2+，形成氯化亚铁溶液； 12.（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。 已知： 物质 回答下列问题： （3）“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为_______(的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、_______(填化学式)。 【答案】 （3） ①. ②. CaSO4、Fe(OH)3 【分析】在“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，用石灰乳调节，被氧化为，发生反应，Fe3+水解同时生成氢氧化铁，“沉钻镍”过程中，Co2+变为Co(OH)2，在空气中可被氧化成。 （3）用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为：；氢氧化铁的Ksp=10-37.4，当铁离子完全沉淀时，溶液中c(Fe3+)=10-5mol/L，，c(OH-)=10-10.8mol/L，根据Kw=10-14，pH=3.2，此时溶液的pH=4，则铁离子完全水解，生成氢氧化铁沉淀；由于CaSO4微溶于水，故滤渣还有CaSO4和氢氧化铁； 13.（2024年·黑、吉、辽卷）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被、包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为_______(填化学式)。 （2）“细菌氧化”中，发生反应的离子方程式为_______。 【答案】（1）CuSO4 （2） 【分析】矿粉中加入足量空气和H2SO4，在pH=2时进行细菌氧化，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，过滤，滤液中主要含有Fe3+、、As（V），加碱调节pH值，Fe3+转化为胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降，过滤可得到净化液；滤渣主要为Au，Au与空气中的O2和NaCN溶液反应，得到含的浸出液，加入Zn进行“沉金”得到Au和含的滤液②。 （1）“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要成分为CuSO4； （2）“细菌氧化”的过程中，FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和，离子方程式为：； 14.（2025年·黑、吉、辽、蒙卷）某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。 已知：①“氧化浸出”时，不发生变化，ZnS转变为； ②； ③酒石酸(记作)结构简式为。 回答下列问题： （4）“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为_______。 【答案】 （4）Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu 【分析】废渣用(NH4)2S2O8和NH3·H2O氧化浸出过滤，滤液中有[Cu(NH3)4]2+和[Zn(NH3)4]2+，滤渣1有PbSO4和Fe(OH)3，滤液加Zn置换出Cu，除铜后的溶液加(NH4)2S沉锌，得到ZnS，滤渣1用H2A和Na2A浸铅后过滤，滤渣2含Fe元素，滤液经过结晶得到PbA，再真空热解得到纯Pb。 （4）加入Zn发生置换反应，从[Cu(NH3)4]2+置换出Cu单质，离子方程式为：Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu； 15.（2026年·黑、吉、辽、蒙卷） 某工厂利用镍矿（主要成分为，含少量和）制备超细镍粉，物质转化流程如下（部分反应条件已略去）： 已知：①滤液1中镍以形式存在，硫以和少量形式存在； ②“部分蒸氨”时减小，转化为，。 回答下列问题： （3）滤液1中铜的主要存在形式为_______（填离子符号）。气体为__________（填化学式）。 【答案】（3） ①. ②. 【分析】镍矿的主要成分为，含少量和，在“氧压氨浸”操作中通入空气、加入氨水，生成、，浸渣为；“部分蒸氨”时挥发逸出的气体为氨气，减小，转化为，转化为CuS沉淀；向滤液2中通入足量O2，将滤液2中剩余的充分氧化为，最后通过H2还原，得到Ni粉，滤液3中的主要成分为硫酸铵； （3）氨浸过程中，铜离子与氨水形成稳定的；“部分蒸氨沉铜”时，溶液中挥发出来的气体 a 显然是氨气。蒸发氨气会导致溶液中 减小，促使络合物解离进而使铜沉淀。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $