專題七：鐵、銅及其重要化合物a

1、 【教學(xué)標(biāo)題】 專題七：鐵、銅及其重要化合物【教學(xué)目標(biāo)】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)。二、鐵、銅及其重要化合物鐵及其重要化合物注意：(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，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) 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(shí)，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(shí)，因硫

2、酸是難揮發(fā)性酸，將不能得到Fe(OH)3固體。(4)亞鐵鹽及Fe(OH)2易被空氣中氧氣氧化成三價(jià)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)鐵單質(zhì)與強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，也有生成二價(jià)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(jià)鐵形式存在，因?yàn)?Fe3+Fe=3Fe2+。1、稀硝酸（過量）單質(zhì) 氧氣：_硫：_ 氯氣：_水蒸氣：_ 非氧化性酸_濃硫酸_Fe與 稀硝酸（硝酸過量）_ 稀硝酸（鐵過量）-_- 硫酸銅溶液_氯化鐵溶液_ 2鐵的氧化物的比較化學(xué)式FeO Fe2O3Fe3O4俗稱鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅

3、棕色粉末黑色晶體價(jià)態(tài)+2+31/3正2價(jià)，2/3正3價(jià)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遇氧化性酸生成Fe3+ 鹽與CO的反應(yīng)高溫FexOy+yCO=xFe+yCO23Fe（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+

4、+3H2O制法在隔絕O2的條件下Fe2+與堿反應(yīng)Fe3+與堿反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系：4Fe（OH）2 +O2+3H2O=4 Fe（OH）34Fe2+ 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+ +3H2OFe（OH）3+3H+與堿的反應(yīng)Fe2+ +2OH= Fe（OH）2 Fe3+ +3OH= Fe（OH）3 5.檢驗(yàn)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(yàn)Fe2

5、+.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(guó)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：【例2】（2010上海卷）由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO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 （ )A4:3 B3:2 C3:1 D2:l【例3】（2009廣東）鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng)： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； 4Fe

6、(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列說法正確的是 （ ） A反應(yīng)、中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等 B反應(yīng)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【例4】（2010四川理綜卷）四川攀枝花蘊(yùn)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(jià)為+4）作原料，生產(chǎn)白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下： 請(qǐng)回答下列問題：（1）硫酸與二氧化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)向?yàn)V液I中加入鐵粉，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_、_(3)在實(shí)際生產(chǎn)過程中，向沸水中加入濾液，使混合

7、液pH達(dá)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(shí)間，鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請(qǐng)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?gòu)U物排放。（4）A可用于生產(chǎn)紅色顏料（Fe2O3）,其方法是：將556a kgA（摩爾質(zhì)量為278 g/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3336b kg A和112c kg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

8、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。 過手練習(xí)一、性質(zhì)判斷題1、 向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+ （ ）2、生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱 （ ）3、因?yàn)镕e3+有強(qiáng)氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收廢舊電路板中的銅 （ ）4、Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置化反應(yīng)( ) 二、選擇題1下列關(guān)于鐵的敘述正確的是 ()鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易銹蝕在人體的血紅蛋白中含有鐵元素不能通過化合反應(yīng)生成FeCl2和Fe(OH)3鐵能在氧氣

9、中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒鐵與硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3AB C D2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 ()AFeS BFe2O3 CFeCl3 DFe3O43下列離子方程式書寫正確的是 ()AFeO固體放入稀硝酸溶液中： FeO2H=Fe2H2OB過量的鐵粉與稀硝酸溶液反應(yīng)： Fe4HNO=Fe3NO2H2OC向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸： Fe(OH)22H=Fe22H2OD向Fe(OH)3中加入氫碘酸： 2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O4(2011·山東高考)Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下

10、列說法正確的是()A三者對(duì)應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物B三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物C制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí)陰極上依次析出Cu、Fe、Al5某同學(xué)對(duì)未知物A鹽的水溶液進(jìn)行了鑒定，實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象如圖所示：現(xiàn)對(duì)A、B、C、D作出的如下推斷中，不正確的是 ()A鹽A一定是FeBr3 B淺黃色沉淀B是AgBrC濾液C中一定含F(xiàn)e3 DD溶液中有Fe(SCN)36(2012·東莞一次聯(lián)考)下列中學(xué)常見實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象或表述正確的是()A過量的鐵投入到一定量的稀硝酸中，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴

11、加KSCN溶液，溶液顯紅色B制備氫氧化亞鐵時(shí)，向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵C檢驗(yàn)紅磚中的氧化鐵成分，向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液23滴即可D向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應(yīng)后，將混合液體倒入蒸發(fā)皿中加熱一會(huì)，然后冷卻、過濾，濾紙上的物體為“藍(lán)色固體”7(2011·上海)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型的自來水處理劑，它的性質(zhì)和作用是 A有強(qiáng)氧化性，可消毒殺菌，還原產(chǎn)物能吸附水中雜質(zhì) ( )B有強(qiáng)還原性，可消毒殺菌，氧化產(chǎn)物能吸附水中雜質(zhì)C有強(qiáng)氧化性，能吸附水中雜質(zhì)，還原產(chǎn)物能消毒殺菌D有

12、強(qiáng)還原性，能吸附水中雜質(zhì)，氧化產(chǎn)物能消毒殺菌8FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后仍有固體存在，則下列判斷不正確的是 ()A加入KSCN溶液一定不變紅色 B溶液中一定含F(xiàn)e2C溶液中一定含Cu2 D剩余固體中一定含銅9(2011·福建高考)下表各選項(xiàng)中，不能利用置換反應(yīng)通過Y得到W的一組化合物是 （ ） 選項(xiàng)化合物 ABCDYCO2Fe2O3C2H5OHFeCl3WMgOAl2O3C2H5ONaCuCl210(2011·濰坊模擬)某地污水中含有Zn2、Hg2、Fe3、Cu2四種陽離子。甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的從該污水中回收金屬銅的方案如下：甲：乙：丙：下列

13、判斷正確的是 （ ） A三種實(shí)驗(yàn)方案中都能制得純凈的銅B乙方案中加過量鐵粉可以將四種陽離子全部還原C甲方案中的反應(yīng)涉及置換、分解、化合、復(fù)分解四種反應(yīng)類型D丙方案會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染11. 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（ ）A28g B56gC84gD27g12. 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 （ ）AFe全部被氧化 BFe部分被氧化 CFe3+全部被還原 DFe3+部分被還原三、非選擇題 1 A、B、C為中學(xué)常見單質(zhì)，其中一種為金屬；通常情況下，A為固體，B為液體，C為氣體。D、E、F、G、H、X均為化合物，其中X是一種無氧

14、強(qiáng)酸，E為黑色固體，H在常溫下為液體。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(其中某些反應(yīng)條件和部分反應(yīng)物已略去)。(1)寫出化學(xué)式：A_、D_、E_、X_。(2)在反應(yīng)中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是_(填編號(hào))。(3)反應(yīng)的離子方程式為_。(4)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；該反應(yīng)中每消耗0.3 mol的A，可轉(zhuǎn)移電子_mol。(5)寫出D的溶液與小蘇打溶液、D的溶液中通入少量SO2反應(yīng)的離子方程式： _2 Fe元素是地殼中最豐富的元素之一，在金屬中僅次于鋁，鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題：(1)磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一，其原理是Fe3O44CO3Fe4CO2，若有1 mol Fe3O4

15、參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_ mol。(2)與明礬相似，硫酸鐵也可用作凈水劑，在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其原因是_。(3)某課外活動(dòng)小組將下圖所示裝置按一定順序連接，在實(shí)驗(yàn)室里制取一定量的FeCl3(所通氣體過量并充分反應(yīng))。請(qǐng)回答下列問題：各裝置的正確連接順序?yàn)?填寫裝置代號(hào))A_D。裝置C的作用是_。反應(yīng)開始后，B中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象為_；可以檢驗(yàn)生成物中含有Fe3的試劑是_(填寫試劑名稱)。3 (2011·全國(guó)卷)如圖中，A、B、C、D、E是單質(zhì)，G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物。已知：反應(yīng)CG=BH能放出大量的熱，該反應(yīng)曾

16、應(yīng)用于鐵軌的焊接；I 是一種常見的溫室氣體，它和E可以發(fā)生反應(yīng)：2EI=2FD，F(xiàn)中E元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%。 回答問題：(1)中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(2)化合物I的電子式為_；(3)1.6 g G溶于鹽酸，得到的溶液與銅粉完全反應(yīng)，計(jì)算至少所需銅粉的質(zhì)量(寫出離子方程式和計(jì)算過程)；_、_。(4)C與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為_反應(yīng)后溶液與過量化合物I反應(yīng)的離子方程式為_ (5)E在I中燃燒觀察到的現(xiàn)象是_。4三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究過程如下：查閱資料：Cu2O是一種堿性氧化物，溶

17、于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空氣中加熱生成CuO。提出假設(shè) 假設(shè)1：紅色粉末是Fe2O3 假設(shè)2：紅色粉末是Cu2O假設(shè)3：紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn) 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN試劑。(1)若假設(shè)1成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_ (2)若滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不含三氧化二鐵。你認(rèn)為這種說法合理嗎？_。簡(jiǎn)述你的理由(不需寫出反應(yīng)的方程式)_。(3)若固體粉末完全溶解無固體存在，滴加KSCN試劑時(shí)溶液不變紅色，則證明原固體粉末是_，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_探究延伸 經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物。

18、(4)實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取a g固體粉末在空氣中充分加熱，待質(zhì)量不再變化時(shí)，稱其質(zhì)量為b g(ba)，則混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(5)實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬(CuSO4·5H2O)。經(jīng)查閱資料得知，在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2、Fe2、Fe3分別生成沉淀的pH如下： 物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7實(shí)驗(yàn)室有下列試劑可供選擇：A、氯水B、H2O2C、NaOHD、Cu2(OH)2CO3實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：試回答：試劑1為_，試劑2為_(填字母)。固體X的

19、化學(xué)式為_。操作為_。銅及其重要化合物1、Cu與氧氣、硫、氯氣、氯化鐵溶液等的反應(yīng) 電解2、2Cu+O2+CO2+H2O = Cu2 (OH) 2CO3 2CuSO4+2H2O = 2Cu+O2 +2H2SO4注意：1、銅在潮濕的空氣中最終不是生成CuO，而是銅綠（Cu2 (OH) 2CO3）2、常用灼熱的銅粉除去N2中的O2，灼熱的CuO除去CO2中的CO3、Cu和一定的濃HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的是NO2和NO的混合氣體，當(dāng)Cu有剩余，再加入稀H2SO4 ，Cu繼續(xù)溶解。4、新制Cu(OH)2懸濁液常用來檢驗(yàn)醛基【例1】（2010全國(guó)卷1）下列敘述正確的是 （ ）ALi在氧氣中燃燒主要生成B將S

20、O2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【例2】（2009廣東化學(xué)）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(diǎn)比純銅高 B在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對(duì)銅起保護(hù)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【過手練習(xí)】 一、性質(zhì)判斷1、向硫酸銅溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成，該氣體是H2 （ ）2、用銅作電極電解CuSO4溶液：2Cu2+2H2O=2Cu+O2 + 4H+ （ ）3、過量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成 （ ）4、Al、Fe、Cu的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物 （ ）二、非選擇題 1. 2012·新課程理綜由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程