2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 從礦物到基礎(chǔ)材料 第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用（第2課時(shí)）鐵、銅及其化合物的應(yīng)用教學(xué)案

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第二課時(shí) 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用- 課標(biāo)要求1認(rèn)識(shí)鐵、銅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì).2掌握鐵、銅化合物的重要性質(zhì).3掌握f(shuō)e2、fe3的檢驗(yàn)方法及fe2與fe3的相互轉(zhuǎn)化。1fe的物理特性：能被磁鐵吸引;cu的物理特性:顏色為紫紅色.2鐵在一定條件下可與某些非金屬單質(zhì)（o2、cl2等）、酸、鹽溶液等發(fā)生反應(yīng)，是一種還原性較強(qiáng)的金屬.3fe3的溶液遇kscn溶液變成血紅色，fe2遇kscn不顯紅色,加入氯水后顯血紅色。4fe2和fe3相互轉(zhuǎn)化:fe2fe3。5在溶液中，fe3呈棕黃色、fe2呈淺綠色、fe(scn）3呈血紅色、cu2呈藍(lán)色. 1鐵的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)色澤導(dǎo)電性

2、導(dǎo)熱性延展性特性銀白色，有金屬光澤良好良好良好能被磁鐵吸引(2）化學(xué)性質(zhì)與非金屬的反應(yīng):與o2反應(yīng) 3fe2o2fe3o4（火星四射,生成黑色固體)；與cl2反應(yīng)2fe3cl22fecl3(劇烈燃燒，生成紅棕色煙).與酸反應(yīng),與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為fe2h=fe2h2；常溫下，fe遇濃h2so4、濃hno3發(fā)生鈍化。與鹽溶液反應(yīng)，與cuso4溶液反應(yīng)的離子方程式為fecu2=cufe2。2銅的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)顏色：紫紅色；導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性：良好.(2）化學(xué)性質(zhì)與非金屬反應(yīng)：與o2反應(yīng)：2cuo2高溫，2cuo；與cl2反應(yīng)：cucl2點(diǎn)燃，cucl2。（劇烈燃燒，生成棕黃色煙）與鹽溶

3、液反應(yīng):與agno3溶液反應(yīng)的離子方程式為cu2ag=cu22ag。3fe3、fe2的檢驗(yàn)（1）檢驗(yàn)方法(2）fe3與kscn反應(yīng)的離子方程式為fe33scn=fe（scn)3。特別提醒（1）fe3與scn反應(yīng)時(shí),生成紅色溶液，而不是紅色沉淀。（2）當(dāng)溶液中fe2和fe3共存時(shí)，fe3的存在對(duì)fe2的檢驗(yàn)造成干擾。1向未知溶液中加入氯水，再加入kscn溶液,溶液變紅色，能否證明溶液中含有fe2?提示:不能；若溶液中含有fe3，即使不含fe2，加入kscn溶液，溶液也會(huì)變紅色.利用kscn溶液檢驗(yàn)fe2時(shí)，必須首先證明原溶液中不含fe3。2如何證明含有fe3的溶液中是否含有fe2？提示:由于溶液

4、中含有fe3，利用naoh溶液或kscn溶液都無(wú)法證明溶液中是否含有fe2；可以利用fe2的還原性，向溶液中加入酸性kmno4溶液，溶液紫色褪去證明溶液中含有fe2.1fe3的檢驗(yàn)方法2fe2的檢驗(yàn)方法 特別提醒fe（oh）2轉(zhuǎn)化為fe(oh）3的化學(xué)方程式為4fe（oh)2o22h2o=4fe(oh）3，其中fe（oh)2為白色，fe(oh）3為紅褐色,轉(zhuǎn)化過(guò)程中出現(xiàn)灰綠色.1將下列四種化合物溶于稀鹽酸,滴加硫氰化鉀溶液，沒(méi)有顏色變化，再加氯水即呈現(xiàn)紅色的是（）afeobfe2o3cfecl3 dfe2（so4）3解析：選a根據(jù)題意可知溶液中含有fe2，只有feo溶于稀鹽酸產(chǎn)生fe2，a項(xiàng)符

5、合題意。2欲證明某溶液中含有fe2不含fe3，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最佳順序?yàn)?)加入少量氯水加入少量kmno4溶液加入少量kscn溶液a bc d解析：選cfe3與kscn溶液反應(yīng)變紅色，fe2與kscn溶液不反應(yīng)，但加入氧化劑后fe2被氧化成fe3，遇kscn變紅色。所以,應(yīng)先加入kscn溶液，如果溶液不變色，再加入氯水，溶液變成紅色,則可證明溶液中含有fe2不含fe3。 1fe2和fe3的轉(zhuǎn)化（1）fe2和fe3的轉(zhuǎn)化fe2fe3向fecl2溶液中加入氯水，反應(yīng)的離子方程式為2fe2cl2=2fe32clfe3fe2向fecl3溶液中加入鐵粉，反應(yīng)的離子方程式為2fe3fe=3fe2結(jié)論：f

6、e2fe3(2)轉(zhuǎn)化的應(yīng)用在配制含fe2的溶液時(shí)，向溶液中加入少量鐵粉，目的是使被氧氣氧化形成的fe3還原為fe2。為除去廢水中的fe2，常先將廢水中的fe2氧化為fe3，再調(diào)節(jié)溶液的ph使fe3轉(zhuǎn)化為紅褐色的fe（oh)3沉淀析出。在制作印刷電路板中發(fā)生反應(yīng)2fe3cu=2fe2cu2，氧化性：fe3cu2fe2。2銅鹽（1)物理性質(zhì)硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等銅鹽可溶于水；銅綠的主要成分是cu2（oh)2co3,其難溶于水.（2)化學(xué)性質(zhì)銅鹽屬于重金屬鹽，都有毒，原因是銅離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性而失去生理活性。(3)銅的化合物的顏色cuo:黑色cu（oh)2:藍(lán)色cuso4：白色cus

7、o45h2o：藍(lán)色3鐵、銅化合物的應(yīng)用（1）鐵是維持生命活動(dòng)不可缺少的微量元素.(2)氧化鐵用作顏料,fecl3、feso4用作凈水劑，fe3o4作磁性材料。（3)銅鹽可殺菌、消毒。特別提醒鐵的不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化，要通過(guò)氧化還原反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn),氧化劑或還原劑的強(qiáng)弱不同，則轉(zhuǎn)化產(chǎn)物可能不同。取少量fecl3溶液于試管中，進(jìn)行下列操作,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。問(wèn)題思考1如何除去fecl2中的fe3？提示：向溶液中加入足量鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，反應(yīng)的離子方程式為2fe3fe=3fe2.2如何除去fecl3溶液中的fe2？提示：向溶液中通入適量cl2，反應(yīng)的離子方程式為2fe2cl2=2fe32cl。3fecl3溶

8、液為什么能用于從廢舊印刷電路板(主要含銅)中回收銅？提示：fecl3能與印刷電路板中的銅反應(yīng)：cu2fecl3=2fecl2cucl2，再用fe置換出銅：fecu2=cufe2。鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化1fe只有還原性,可以被氧化成fe2或fe3。（1)fefe22fe2既具有還原性又具有氧化性,可以被氧化為fe3，也可以被還原為fe。轉(zhuǎn)化fe2fe3fe2fe試劑強(qiáng)氧化劑：cl2、br2、h2o2、kmno4、hno3、hclo等還原劑:c、al、zn、co等實(shí)例2fe2cl2=2fe32clfe2zn=fezn2，feocofeco23fe3具有較強(qiáng)氧化性，可被還原為fe或fe2.轉(zhuǎn)化fe3

9、fefe3fe2試劑強(qiáng)還原劑：c、zn、co等還原劑：fe、cu等實(shí)例fe2o33co2fe3co22fe3cu=2fe2cu24“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系（1)0價(jià)鐵、2價(jià)鐵、3價(jià)鐵在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，被稱之為“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系。(2)“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用判斷離子共存afe3與i、s2、hs等因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存.bfe2與s2、clo、mno、no(h)等離子因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。分離與提純主要物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑和方法fe3fe2加入h2o2fe2fe3加入過(guò)量fe粉,過(guò)濾fe2cu2加入過(guò)量fe粉，過(guò)濾1向鹽酸中加入鐵粉，待鐵粉全部溶解后，再加入酸性km

10、no4溶液，kmno4溶液紫紅色褪去的原因是（）afe有還原性bfecl2中fe2具有還原性ckmno4具有還原性d鹽酸有還原性解析：選b溶液褪色是因?yàn)閒e2具有還原性，kmno4具有氧化性，kmno4被fe2還原生成無(wú)色的mn2。2將單質(zhì)fe、cu與fecl3、fecl2、cucl2溶液一起放進(jìn)某容器內(nèi),根據(jù)下述不同情況，填寫(xiě)金屬或金屬離子。（1)充分反應(yīng)后，如果fe有剩余，則容器內(nèi)不可能有_。(2)充分反應(yīng)后,如果容器內(nèi)還有大量fe3,則還含有_，一定沒(méi)有_。（3)充分反應(yīng)后,如果容器內(nèi)有較多cu2和相當(dāng)量的cu，則容器內(nèi)不可能有_。解析：根據(jù)fe2fe3=3fe2,fecu2=cufe2

11、,cu2fe3=cu22fe2，若fe有剩余,則容器中只能有fe2,不可能有fe3、cu2；如果容器內(nèi)還有大量fe3，則還含有cu2和fe2,一定沒(méi)有fe和cu；如果容器內(nèi)有較多cu2和相當(dāng)量的cu,則容器內(nèi)不可能有fe3和fe.答案：（1)fe3、cu2(2)cu2、fe2fe、cu(3)fe3、fe三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)1為了檢驗(yàn)?zāi)砯ecl2溶液是否變質(zhì)，可向溶液中加入（)anaoh溶液b鐵片ckscn溶液 d石蕊溶液解析：選cfecl2變質(zhì)產(chǎn)生fe3，檢驗(yàn)fe3可選用kscn溶液。2在含有fe3、fe2、cu2的溶液中加入鐵粉充分反應(yīng)后，固體殘?jiān)名}酸處理，有氣體放出，則與fe粉反應(yīng)后的溶液中

12、離子最多的是（)afe3 bfe2ccu2 doh解析：選b固體殘?jiān)名}酸處理,有氣體放出，說(shuō)明有fe粉剩余，則反應(yīng)后的溶液中不可能有fe3、cu2存在，數(shù)目較多的離子應(yīng)是fe2。3制印刷電路時(shí)常用fecl3溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為2fecl3cu=2fecl2cucl2，向盛有fecl3溶液的燒杯中同時(shí)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(wú)鐵 b燒杯中有鐵無(wú)銅c燒杯中鐵、銅都有 d燒杯中鐵、銅都無(wú)解析：選b根據(jù)2fecl3fe=3fecl2、2fecl3cu=2fecl2cucl2可知，鐵、銅都和氯化鐵反應(yīng)，由于鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，所以,反應(yīng)有先后，只有鐵

13、完全反應(yīng)后，剩余的氯化鐵才能與銅反應(yīng)。因此，不可能出現(xiàn)有鐵無(wú)銅的現(xiàn)象.4鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示：fe2fe3feo回答下列有關(guān)問(wèn)題：（1)fe與過(guò)量鹽酸反應(yīng)可以制取fecl2。若用反應(yīng)所得的酸性溶液，實(shí)現(xiàn)上述、的轉(zhuǎn)化，要求產(chǎn)物純凈,可選用_(選填字母)。acl2bfeccudkmno4（2）某同學(xué)為了檢驗(yàn)家中的一瓶補(bǔ)鐵藥(成分為feso4）是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知fe2能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色，并結(jié)合已學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將藥片除去糖衣研細(xì)后,溶解過(guò)濾，取濾液分別加入兩支試管中，在試管中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在試管中滴入kscn溶液。請(qǐng)你填出該同學(xué)

14、實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)以下現(xiàn)象時(shí)應(yīng)得出的結(jié)論：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論試管試管a褪色不變紅b不褪色變紅c褪色變紅能不能將kmno4和kscn滴入到同一試管中進(jìn)行驗(yàn)證，為什么？試進(jìn)行解釋:_。解析：（1）fe2cl2，fe3，選kmno4則引入雜質(zhì)，fe3fe，fe2，選cu則引入雜質(zhì)cu2。(2)加kmno4溶液只要褪色就說(shuō)明含有fe2，而加入kscn溶液變紅則說(shuō)明含有fe3，所以答案很容易得出，而第問(wèn)中的原因可歸結(jié)為兩條，一是kmno4溶液呈紫紅色，影響觀察fe(scn）3的紅色，二是kscn具有較強(qiáng)的還原性,可以被kmno4氧化，影響fe2的檢驗(yàn)。答案：(1)a、b(2)a.沒(méi)有變質(zhì)b完全變質(zhì)c部分變質(zhì)不能，原因

15、是kmno4溶液呈紫紅色,影響fe3的檢驗(yàn)；kscn具有還原性，影響fe2的檢驗(yàn)1將下列反應(yīng),其產(chǎn)物的顏色按血紅色、紅褐色、淡黃色、藍(lán)色順序排列的是（）金屬鈉在純氧中燃燒fe2（so4)3溶液中滴入naoh溶液fecl3溶液中滴入kscn溶液無(wú)水硫酸銅放入水中abc d解析：選bna2o2呈淡黃色、fe（oh）3呈紅褐色、fe（scn）3呈血紅色、cuso4溶液呈藍(lán)色.2實(shí)驗(yàn)室在配制feso4溶液時(shí),為防止feso4被氧化而變質(zhì)，常在溶液中加入少量的（)a鋅粉 b鐵粉c硫酸鐵 d鹽酸解析:選bfe2極易被氧化，所以應(yīng)加入還原性物質(zhì),zn、fe都具有還原性,但zn能將fe2還原成鐵單質(zhì),且生成的

16、zn2為雜質(zhì)離子。3某溶液中,滴加kscn溶液時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生，再滴入少量氯水，溶液立即顯血紅色。則原溶液中一定含有的是(）afe2 bfe3cnh dk解析：選a向溶液中滴加kscn溶液時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生,說(shuō)明溶液中無(wú)fe3，再滴入少量氯水，立即顯血紅色，說(shuō)明原溶液中含fe2，被氯水氧化為fe3后與scn反應(yīng)而呈血紅色;溶液中是否含nh、k，無(wú)法確定.4下列氯化物既可由金屬和氯氣直接反應(yīng)制得，也可由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是()acucl2 bfecl3cfecl2 dalcl3解析：選d銅與鹽酸不反應(yīng)，鐵與氯氣反應(yīng)生成fecl3，與鹽酸反應(yīng)生成fecl2，鋁與氯氣、鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物均為alcl3。

17、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鐵粉解析:選dfe2（so4)3和cuso4都可以與鐵粉反應(yīng)生成feso4，而不引入新的雜質(zhì).6能使鐵溶解,但不能生成沉淀的溶液是（）aagno3溶液 bfecl3溶液ccuso4溶液 dfeso4溶液解析：選ba、c項(xiàng)雖能溶解鐵，但同時(shí)析出的ag和cu會(huì)附著在鐵上，d項(xiàng)不能使鐵溶解,符合題意的是b項(xiàng)。7下列各組物質(zhì)中，x是主體物質(zhì)，y是少量雜質(zhì),z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是（）abcdxfecl2溶液fecl3溶液fena2so4溶液yfecl3cucl2alna2c

18、o3zcl2fenaoh溶液bacl2溶液解析：選ca項(xiàng)中cl2能把fecl2氧化，b項(xiàng)中fe能把fecl3還原，d項(xiàng)除去了co和so又引入了cl，均不合要求.8下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是（)a向某溶液中滴入kscn溶液呈血紅色，說(shuō)明不含fe2b向某溶液中通入cl2，然后再加入kscn溶液變紅色，說(shuō)明原溶液中含有fe2c向某溶液中加入naoh溶液,得到紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有fe3d向某溶液中加入naoh溶液得白色沉淀,又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,說(shuō)明溶液中含有fe2，不含有mg2解析:選ca項(xiàng)說(shuō)明含fe3,但不能說(shuō)明是否含fe2;b項(xiàng)說(shuō)明通入cl2后溶液中含有fe3，不能說(shuō)明原溶液中是否含

19、有fe2；因?yàn)閙g（oh）2為白色沉淀,fe(oh）2轉(zhuǎn)化為fe（oh）3時(shí)的顏色變化會(huì)掩蓋其他白色沉淀的現(xiàn)象,所以當(dāng)溶液中含有mg2時(shí)，會(huì)出現(xiàn)同樣的上述現(xiàn)象，故d項(xiàng)不能說(shuō)明溶液中是否含mg2，c選項(xiàng)正確。9。把氯化亞鐵水溶液中的fe2氧化為fe3，而不引進(jìn)金屬離子或其他原溶液中不含有的陰離子，所用的兩種方法的離子方程式分別為：(1）_；（2)_。.在裝有固體a的試管中加入水,此時(shí)a未溶解，但加入一定量的無(wú)色溶液b，a即逐漸溶解,并有氣體生成，溶液變?yōu)闇\綠色，將空氣通入該試管的溶液中，溶液顏色很快加深，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：(1)b的化學(xué)式是_。(2）a加入無(wú)色溶液b，后才溶解，其理由是_.解析：.

20、把氯化亞鐵水溶液中的fe2氧化為fe3，而不引進(jìn)其他雜質(zhì)離子，可選用的氧化劑有cl2、h2o2、o3、o2等。根據(jù)溶液變?yōu)闇\綠色，推測(cè)生成了fe2,原固體a為fe，加入水，此時(shí)a未溶解。但加入一定量無(wú)色溶液b后，a即逐漸溶解,并有氣體生成,推測(cè)無(wú)色溶液b為酸溶液,將空氣通入該試管的溶液中，溶液顏色很快加深，是由于fe2被氧化成fe3。答案：。(1)2fe2cl2=2fe32cl(2）2fe2h2o22h=2fe32h2o.（1)h2so4（合理即可)（2)fe與水常溫下不反應(yīng)，滴入硫酸后，硫酸使fe溶解10電子工業(yè)常用30%的fecl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。（1）檢驗(yàn)溶液

21、中fe3存在的試劑是_，證明fe3存在的現(xiàn)象是_.（2）寫(xiě)出fecl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。（3）某工程師為了從使用過(guò)的腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得fecl3溶液，準(zhǔn)備采用下列步驟:a請(qǐng)寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式。_，_，_，_，_,_.b請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式._，_，_，_.解析:從腐蝕銅的廢液中回收銅。答案：（1)kscn溶液溶液變成紅色(2)2fecl3cu=2fecl2cucl2(3）a。fefecl2fe和cuhclfecl2cl2bcucl2fe=fecl2cufe2hcl=fecl2h22fecl3fe=3fecl22fecl2cl2=2fe

22、cl31“秦磚漢瓦是我國(guó)傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)縮影。同是由黏土燒制的磚瓦，有的是黑色的,有的卻是紅色的，你猜測(cè)其中的原因可能（）a土壤中含有鐵粉、二氧化錳等b黑磚瓦是煅燒過(guò)程中附著了炭黑，紅磚則是添加了紅色耐高溫染料c土壤中含有的銅元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒,分別生成了黑色cuo和紅色cud土壤中含有的鐵元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒，分別生成了黑色fe3o4或feo和紅色fe2o3解析：選d黏土中含有fe元素,在燒制磚瓦時(shí)，與o2反應(yīng)，生成氧化物,fe元素的氧化物有3種，feo與fe3o4為黑色,fe2o3為紅棕色，d項(xiàng)正確.2下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是()a赤鐵礦的主要成分是fe3o4b鐵絲可在空氣中燃燒生成fe3o4cfecl2可通過(guò)置換反應(yīng)、化合反應(yīng)或復(fù)分解反應(yīng)制得dfe3與kscn產(chǎn)生紅色沉淀解析：選c赤鐵礦的主要成分是fe2o3;鐵絲在空氣中不能燃燒；生成fecl2的反應(yīng)有：fe