高三化学一轮复习——铁铜及其重要化合物

1、铁、铜及其化合物铁、铜及其化合物2、常温下可盛放浓硫酸的容器是（、常温下可盛放浓硫酸的容器是（ ） A. Na B. Fe C. Zn D. Mg3.下列物质不能由单质通过化合反应得到的物质下列物质不能由单质通过化合反应得到的物质是（是（ ） A. CuCl2 B. FeCl2 C. FeS D. Na2S4. 下列物质跟铁反应后的生成物，能跟下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液溶液作用生成红色溶液的是（作用生成红色溶液的是（ ） A. 盐酸盐酸 B. 氯气氯气 C. CuSO4溶液溶液 D. 稀硫酸稀硫酸BBBA5、下列、下列4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加种铁的化合物溶于稀盐酸后，

2、滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（ ） A.Fe(OH)3 B.Fe2O3 C.FeCl3 D.FeSO4D6、在空气中，不因氧化还原反应而变质的是（、在空气中，不因氧化还原反应而变质的是（ ） A、Fe(OH)2 B、Na2O2 C、NaOH D、H2O2C7久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是（的是（ ）A.浓浓HNO3 B.氯化亚铁溶液氯化亚铁溶液 C.溴苯溴苯 D.溴化银溴化银 8 8 要除去要除去FeClFeCl2 2溶液中的少量溶液中的少量FeClFeCl3 3，可行的办法是，可行

3、的办法是 A.滴入滴入KSCN溶液溶液 B.通入氯气通入氯气 （ ） C.加入铜粉加入铜粉 D.加入铁粉加入铁粉 BD10把铁、铜、把铁、铜、FeCl3、FeCl2和和CuCl2溶液混在一起，溶液混在一起，铁有剩余，则溶液中所含最多的阳离子是（铁有剩余，则溶液中所含最多的阳离子是（ ） H B. Cu2 CFe3D. Fe29、要鉴定某溶液中所含的一种阳离子为、要鉴定某溶液中所含的一种阳离子为Fe2+（且未被氧化），最好的方法是（且未被氧化），最好的方法是（ ）A加人加人NaOH溶液溶液 B先加入先加入KSCN溶液再加氯水溶液再加氯水C先加氯水再加先加氯水再加KSCN溶液溶液 D加入锌片加入锌

4、片BDB C11将将Na2O2投入投入FeCl3溶液中溶液中, 可观察到的现象可观察到的现象 是是 （ ） A生成白色沉淀生成白色沉淀 B生成红褐色沉淀生成红褐色沉淀 C有气泡产生有气泡产生 D无变化无变化12某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的部位是（部位是（ ）A水面上的船头部分水面上的船头部分 B水面附近的船体部分水面附近的船体部分 C水面下的船底部分水面下的船底部分 D各部分都一样速度生锈各部分都一样速度生锈B【考纲解读】【考纲解读】1、掌握、掌握铁铁的原子结构和化学性质的原子结构和化学性质，以，以Fe2、Fe3的相互转化为例，的相互转化为例，了解变

5、价金属的氧化了解变价金属的氧化性和还原性性和还原性。2、了解、了解铁铁的的氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物的制备和性质，的制备和性质，掌握掌握Fe2、Fe3的检验方法的检验方法。3、了解、了解铜铜及其重要化合物的性质及其重要化合物的性质。4、了解金属冶炼的一般原理，了解、了解金属冶炼的一般原理，了解铁和铜铁和铜的的冶炼方法冶炼方法。铁铁 原子结构示意图原子结构示意图 在周期表中位置在周期表中位置 第四周期第第四周期第VIII族，属过渡元素族，属过渡元素 存在存在 游离态：少量存在于陨石中游离态：少量存在于陨石中化合态：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等化合态：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等单质单质 物理性质物

6、理性质 化学性质化学性质 银白色，银白色，= 7.86gcm-3，熔点，熔点1535 纯铁抗蚀能力较强，能被磁铁吸引和磁化纯铁抗蚀能力较强，能被磁铁吸引和磁化 与非金属：与非金属： Cl2 O2、S、I2与酸与酸 ：非氧化性酸、非氧化性酸、强氧化性酸（钝化）强氧化性酸（钝化） 与盐与盐 ：与水：与水： 一一. .铁的原子结构、存在、性质铁的原子结构、存在、性质主要化合价：主要化合价：+2、+33Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2高温高温Fe反应后形成的产物呈何价态？反应后形成的产物呈何价态？(1)氧化剂的氧化性强弱氧化剂的氧化性强弱.强氧化剂强氧化剂Fe3Fe2Fe S、I2、H、Cu2

7、、Fe3等等弱氧化剂弱氧化剂H2O(g)、O2Fe2 Fe3Cl2、Br2、热浓、热浓H2SO4、HNO3等等注意注意:钢铁发生电化腐蚀时，钢铁发生电化腐蚀时，Fe参与电极反应的产参与电极反应的产物为物为Fe2，后与，后与OH反应生成反应生成Fe(OH)2；因其不稳定，；因其不稳定，又转变成又转变成Fe(OH)3失去部分水变成失去部分水变成Fe2O3nH2O.(2)反应条件或反应物之间的量反应条件或反应物之间的量 FeHNO3(浓浓) 钝化钝化 Fe4HNO3(过量过量)Fe(NO3)32H2ONO 3Fe(过量过量)8HNO33Fe(NO3)24H2O2NO常温常温要注意要注意Fe2+是是F

8、e3+和过量的和过量的Fe反应的产物。反应的产物。（3 3）与水的反应）与水的反应 3Fe +4H2O(g) Fe3O4 +4H2 高温高温对比对比2Na+2H2O=2NaOH+H22Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2三、铁的重要化合物三、铁的重要化合物1、铁的氧化物、铁的氧化物铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末黑色晶体黑色晶体 +2+3+2、+3都不溶于水都不溶于水稳定稳定稳定稳定不稳定，在不稳定，在空气中加热空气中加热迅速被氧化迅速被氧化6FeO3O22Fe3O4FeO2HFe2H2OFe2O36H2Fe33H2OFe3O48HFe22Fe3+4H2O碱

9、性氧化物碱性氧化物碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物复杂氧化物3FeO10HNO3（稀）（稀）3Fe(NO3)3NO5H2O同上同上3Fe3O428HNO3（稀）（稀）9Fe(NO3)3NO 14H2O高温时，都能被高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂等还原剂还原，还原过程中铁的化合价都逐渐降低，还原，还原过程中铁的化合价都逐渐降低，最终生成铁。最终生成铁。油漆、涂料、油漆、涂料、炼铁原料炼铁原料做磁铁、做磁铁、炼铁原料炼铁原料 2、铁的氢氧化物、铁的氢氧化物白色沉淀白色沉淀红褐色沉淀红褐色沉淀都难溶于水都难溶于水很不稳定，易被很不稳定，易被氧化为氧化为Fe(OH)32Fe(OH) 3=Fe

10、Fe2 2O O3 3 3H3H2 2O O Fe(OH) 3 3H Fe3 3H2OFe(OH) 2 2H Fe2 2H2O3Fe(OH)210HNO3(稀稀)3Fe(NO3)3NO8H2O同上同上4Fe(OH)2O22H2O4 Fe(OH)3制备原理：制备原理：思考：如何制取铁的氢氧化物？思考：如何制取铁的氢氧化物？由对应的由对应的可溶性盐可溶性盐与与可溶性碱可溶性碱反应制取反应制取实验一：实验一：向盛有向盛有FeCl3溶液的试管中滴加溶液的试管中滴加NaOH溶溶液，液， 观察发生的现象。观察发生的现象。实验二：实验二：向向新制新制FeSO4溶液中，滴入经溶液中，滴入经煮沸煮沸的的NaOH

11、溶液，溶液，胶头滴管尖端伸入溶液下面，胶头滴管尖端伸入溶液下面，轻轻挤出轻轻挤出NaOH溶液，观察发生的现象。溶液，观察发生的现象。 Fe33OHFe(OH)3 （红褐色）（红褐色） Fe22OHFe(OH)2 （白色）（白色）4Fe(OH)2 O2 2H2O 4Fe(OH)3灰白色灰白色- -灰绿色灰绿色- -红褐色沉淀红褐色沉淀思考：思考：1、实验中为什么要用、实验中为什么要用新制新制的的硫酸亚铁溶液硫酸亚铁溶液?2、实验中为什么滴入、实验中为什么滴入经煮沸经煮沸的的NaOH溶液溶液?3、实验中为什么要将、实验中为什么要将滴管尖滴管尖端插入试管里溶液底部端插入试管里溶液底部，慢慢，慢慢挤出

12、挤出NaOH溶液溶液? 4、还可以采用什么方法和措、还可以采用什么方法和措施以保证制得氢氧化亚铁施以保证制得氢氧化亚铁?2、用下面两种方法可以制得白色的、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。沉淀。方法一：用不含方法一：用不含Fe3的的FeSO4溶液与不含溶液与不含O2的蒸馏的蒸馏水配制的水配制的NaOH溶液反应制备。溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加溶液时还需加入入 。（2）除去蒸馏水中溶解的）除去蒸馏水中溶解的O2常采用常采用 的方法。的方法。（3）生成白色）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取沉淀的操作是用长滴管吸

13、取不含不含O2的的NaOH溶液，插入溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤溶液液面下，再挤出出NaOH溶液。这样操作的理由是溶液。这样操作的理由是: 。稀稀H2SO4 和铁屑和铁屑煮沸煮沸避免生成的避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触沉淀接触O2方法二：在如图装置中，用方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、溶液、铁屑、稀铁屑、稀H2SO4等试剂制备。等试剂制备。（1）在试管）在试管里加入的试剂里加入的试剂 是是 。 （2）在试管）在试管里加入的试剂是里加入的试剂是 。（3）为了制得白色）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管沉淀，在试管和和中加中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤入试剂，打

14、开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是：是： 。（4）这样生成的）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，沉淀能较长时间保持白色，其理由是：其理由是： 。稀稀 H2SO4 和铁屑和铁屑NaOH溶液溶液 检验试管检验试管出口处排出的氢气的纯度。出口处排出的氢气的纯度。当排出的当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹纯净时，再夹紧止水夹试管试管中反应生成的中反应生成的H2充满了试管充满了试管和试管和试管，且外界空气不容易进入。，且外界空气不容易进入。小结：小结：3、亚铁盐和铁盐、亚铁盐和铁盐（1）亚铁盐的性质）亚铁盐的性质Fe2的溶液通常显的溶液通常显浅绿色浅绿色，主要表现，主要表现还原性还原性。亚铁盐

15、溶液在空气中易被亚铁盐溶液在空气中易被O2氧化而变质，故保氧化而变质，故保存时要加少量存时要加少量铁屑铁屑，防止其氧化防止其氧化，加，加少量相应的少量相应的酸，酸，抑制水解抑制水解。亚铁盐溶液与可溶性碱反应，生成亚铁盐溶液与可溶性碱反应，生成Fe(OH)2。2Fe2H2O22H2Fe32H2O3Fe2NO34H3Fe3NO2H2O3Fe22NH3H2O3Fe(OH)22NH4（2）铁盐的性质）铁盐的性质Fe3的溶液通常显的溶液通常显棕黄色棕黄色，主要表现，主要表现氧化性氧化性。因因Fe3易水解，易水解，FeCl3等固体还易潮解，故其等固体还易潮解，故其固体应密封保存。配制溶液时应将铁固体应密封

16、保存。配制溶液时应将铁盐溶于少量盐溶于少量相应的酸相应的酸中，中，再加水稀释再加水稀释，以，以抑制其水解抑制其水解。铁盐溶液与铁盐溶液与KSCN溶液反应，溶液变成红色。溶液反应，溶液变成红色。2Fe3Cu2Fe2Cu22Fe3H2S2Fe2S2H2Fe32I2Fe2I22Fe33SCNFe（SCN）3四、如何实现四、如何实现Fe、Fe2和和Fe3之间的相互转化？之间的相互转化？铁三角铁三角FeFe2+Fe3+123456弱氧化剂：弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等等 强氧化剂：强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等等Cl2、Br2、HNO3、O2等等Zn、Fe、Cu、HI等等Zn、H

17、2、Al、C等等 Zn、CO、Al等等1、Fe Fe2弱氧化剂：弱氧化剂：H、Cu2、S、I2、Fe3等等 Fe2HFe2H2, FeCu2Fe2CuFe+S=FeS, FeI2FeI2, Fe2Fe33Fe22、Fe Fe3+强氧化剂：强氧化剂：Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等等2Fe+3Cl2=2FeCl3, 2Fe+3Br2=2FeBr3,Fe+4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O2Fe+6H2SO4(浓浓)=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O5Fe+3MnO4-+24H+= 5Fe3+3Mn2+12H2OZn、Fe、Cu、H2S、HI、SO24、Fe3+ Fe

18、2+3、Fe2+ Fe3+Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等等 2Fe2+ +Cl2=2Fe3+2Cl- 2Fe2+ +Br2=2Fe3+2Br- 5Fe2+ +MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O 3Fe2+4H+NO3-=Fe3+NO+2H2O2Fe3+Zn（不足）（不足）=2Fe2+Zn2+ 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+2Fe3+H2S=2Fe2+2H+S2Fe3+2HI=2Fe2+2H+I22Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+4H+SO42-5、Fe2+ FeZn、H2、Al、C、CO等等 Fe2+Zn=Fe+Zn2+ FeO+H2=Fe+H2O3FeO+2

19、Al=3Fe+Al2O3 2 FeO+C=Fe+CO2高温高温高温高温高温高温6、Fe3+ FeZn、CO、Al等等 2Fe3+3Zn(过量过量)=2Fe+3Zn2+ Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温高温高温五、五、Fe2 和和 Fe3的检验方法的检验方法直接观色显色显色反应反应与KSCN与苯酚利用Fe3+的氧化性利用沉淀反应与OH作用浅绿色 棕黄色血红色不显紫色显紫色无明显现象 Cu被腐蚀溶液变绿色与铜片与淀粉KI试纸试纸不变蓝试纸变蓝色白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀不显红色。若再通若再通Cl2，则变血红色则变血红色六、

20、铁的冶炼六、铁的冶炼原料原料:设备设备:炼铁高炉（简称高炉）炼铁高炉（简称高炉）原理：原理： 用还原剂将铁矿石中铁元素还原为单质用还原剂将铁矿石中铁元素还原为单质铁矿石、焦碳、空气、石灰石等铁矿石、焦碳、空气、石灰石等反应：反应：CO2CO2（放出大量的热）放出大量的热）点燃点燃CO2 C CO（制备还原剂）制备还原剂）高温高温COFe2O3FeCO2高温高温CaCO3 CaO CO2高温高温SiO2CaO CaSiO3(炉渣的主要成分炉渣的主要成分)高温高温产品：产品：生铁（含碳生铁（含碳2%-4.5%）七、铜的性质七、铜的性质1、铜元素的存在形式：、铜元素的存在形式：化合态和游离态化合态和

21、游离态。铜：铜：黄铜矿黄铜矿 （CuFeS2） 孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO32、铜的物理性质和用途、铜的物理性质和用途. .纯铜呈纯铜呈紫红色紫红色; ;粉末也是紫红色粉末也是紫红色. .熔点熔点1083.4,1083.4,沸点沸点2567; 2567; . .密度密度8.92g/cm8.92g/cm3 3；质软；质软；. .具有良好的延展性具有良好的延展性; ; . .具有良好的导热、导电性具有良好的导热、导电性; ;纯铜的导电性仅次于纯铜的导电性仅次于银，但比银便宜得多，银，但比银便宜得多，所以当今世界一半以所以当今世界一半以上的铜用于电力和电上的铜用于电力和电讯工业上。讯工业上。

22、 用途：广泛用用途：广泛用于电气工业；于电气工业；制铜合金；作制铜合金；作微量元素肥料；微量元素肥料；作各种仪表的作各种仪表的零件零件 1g1g纯铜可拉成纯铜可拉成3000m3000m细细铜丝或压延成面积为铜丝或压延成面积为10m10m2 2几乎透明的铜箔几乎透明的铜箔3、铜的化学性质、铜的化学性质与氧气的反应与氧气的反应CuO22CuO2CuO2H2OCO2Cu2(OH)2CO3与其他非金属的反应与其他非金属的反应(黑色物质黑色物质)通入通入O2时与盐酸、硫酸反应时与盐酸、硫酸反应铜锈铜锈(铜绿铜绿)与氧化性酸反应：与氧化性酸反应：Cu2H2SO4(浓浓)CuSO4SO22H2OCu4HNO

23、3(浓浓)Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(浓浓)3Cu(NO3)22NO4H2O与盐溶液的反应与盐溶液的反应Cu2AgNO3Cu（NO3）22AgCu2FeCl3CuCl22FeCl2制印刷电路板制印刷电路板八、氧化铜和氢氧化铜的性质八、氧化铜和氢氧化铜的性质不溶于水的黑色固体不溶于水的黑色固体不溶于水的蓝色固体不溶于水的蓝色固体CuO+2H+=Cu2+H2OCu(OH)2+2H+=Cu2+2H2OCuO+CO=Cu+CO2CuO+H2=Cu+H2OCu(OH)2=CuO+H2OCu(OH)2+4NH3H2O=Cu(NH3)4(OH)2+4H2OCu(OH)2=CuO+H2O

24、Cu2+2OH=Cu(OH)2Cu2+2OH=Cu(OH)2CuO+2H=Cu2+H2O注意：注意：(1)溶液中的溶液中的Cu2+常为蓝色（浓常为蓝色（浓CuCl2为绿色，为绿色，稀稀CuCl2为蓝色），可作为为蓝色），可作为Cu2+的判断依据。的判断依据。(2) Cu2+与碱反应生成蓝色沉淀与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，Cu(OH)2溶于氨水形成深蓝色溶液，这是鉴定溶于氨水形成深蓝色溶液，这是鉴定Cu2+的原理之一。无水的原理之一。无水CuSO4遇水变为蓝色，遇水变为蓝色，生成生成CuSO45H2O，可作为水的检验依据。，可作为水的检验依据。(3) Cu2O一种红色粉末，在非氧化性酸溶

25、液中一种红色粉末，在非氧化性酸溶液中发生歧化反应：是与碱反应生成蓝色沉淀发生歧化反应：是与碱反应生成蓝色沉淀Cu2O2HCuCu2H2O。Cu2S、CuS均为黑色粉末，难溶于水和非氧化性酸，能均为黑色粉末，难溶于水和非氧化性酸，能被硝酸等氧化性酸溶解。被硝酸等氧化性酸溶解。九、九、 铜的冶炼铜的冶炼湿法炼铜（古代）湿法炼铜（古代） ：FeCuSO4Fe2Cu粗铜粗铜电解电解精铜精铜（含量（含量99.95%99.98%）例例4.氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫等。为获得纯净的氧化铜以探究

26、其性质，某同学用工业硫酸铜酸铜(含硫酸亚铁等杂质含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：进行如下实验：制备氧化铜制备氧化铜 步骤步骤 I 的目的是除不溶性杂质。操作是的目的是除不溶性杂质。操作是 。步骤步骤的目的是除铁。操作是：滴加的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加溶液，稍加热；当热；当Fe2+转化完全后，慢慢加入转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅粉末，搅拌，以控制溶液拌，以控制溶液pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液。控制溶液pH=3.5的原因的原因是是 。加适量水溶解，搅拌，过滤加适量水溶解，搅拌，过滤 使使FeFe3+3+可全部转化为可全部转化为Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀，而沉淀，而CuCu2+2+不会转化为不会转化为Cu (OH)Cu (OH)2 2沉淀。沉淀。 工业工业CuSO4 CuSO4溶液溶液