高中化学 专题3 第二单元 第二课时铁、铜及其化合物的应用 苏教必修1

第二课时铁、铜及其化合物的应用编辑ppt新知初探自学导引自主学习一、铁及其化合物的性质及应用1．铁的物理性质银白色，有金属光泽，可被磁铁吸引，是热和电的良导体。2．铁的化学性质编辑ppt(1)与非金属单质反应(用化学方程式表示)①与O2反应：_______________________。②与Cl2反应：_______________________。(2)与酸反应①强氧化性酸：常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中_____________。②非氧化性酸：______________________。(用离子方程式表示)钝化Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑编辑ppt(3)与盐溶液反应(用离子方程式表示)①与CuSO4溶液:_______________________.②与FeCl3溶液：_____________________。3．Fe3＋的检验(1)试剂：__________________。(2)现象：溶液变为___________色。(3)离子方程式：____________________________________。Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋===3Fe2＋KSCN溶液Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3血红编辑ppt4．Fe2＋、Fe3＋的相互转化实验操作实验现象有关离子方程式加入铁粉，溶液由______色变成______色，加入KSCN溶液后溶液____________2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋棕黄浅绿无明显变化编辑ppt实验操作实验现象有关离子方程式溶液由______色变成___色,加入KSCN溶液后溶液____________2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋棕黄蓝无明显变化编辑ppt实验操作实验现象有关离子方程式加入KSCN,溶液_____________,加入氯水后，溶液____________2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－==Fe(SCN)3无明显变化变成血红色编辑ppt想一想1.(1)为什么可用铁制容器盛放浓硫酸和浓硝酸？(2)铁与哪些物质反应生成＋3价或＋2价呢？(3)为什么存放亚铁盐溶液时，向溶液中加入少量铁屑？提示:(1)常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中钝化.故在常温时可用铁制容器储存或运输浓硫酸、浓硝酸。编辑ppt(2)铁跟氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为＋2价铁的化合物。铁跟氧化性较强的氧化剂(如氯气、硝酸等)反应转化为＋3价铁的化合物。(3)Fe2＋有较强的还原性，其对应的盐或氢氧化物在空气中放置时很容易被氧气氧化而变质，故向溶液中加入少量铁屑。编辑ppt5.应用(1)铁合金是重要的应用广泛的金属材料。(2)铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素，人体缺铁会引起贫血等疾病。(3)铁的化合物①Fe2O3可以制防锈油漆、红色颜料。②氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂。③Fe3O4可作磁性材料。④_______溶液可制作印刷电路板的腐蚀液.氯化铁编辑ppt二、铜的性质及应用1．物理性质紫红色，有金属光泽，具有良好的导电、导热性和延展性。2．化学性质(1)与非金属单质反应(用化学方程式表示)①与O2反应：________________________。②与Cl2反应：_______________________。编辑ppt(2)与盐反应(用离子方程式表示)①与AgNO3溶液：___________________________________。②与FeCl3溶液：____________________________________。Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋编辑ppt想一想2．(1)如何除去FeSO4溶液中含有的少量CuSO4?(2)Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋的氧化性强弱关系如何？试用离子方程式说明。提示：(1)加铁屑。(2)Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋(2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu)。编辑ppt3.应用(1)单质铜可以制导线、水管、电器仪表等.(2)铜盐可以杀菌。(3)Cu2O可以作玻璃、搪瓷的红色颜料。编辑ppt自主体验解析：选B。Fe3O4、Cu2(OH)2CO3、CuO均能与盐酸发生反应。编辑ppt2．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是(双选)(

)A．Fe2＋的水溶液为浅绿色B．Fe3＋的水溶液为蓝色C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋既具有氧化性又具有还原性D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现血红色沉淀编辑ppt解析：选BD。Fe3＋与SCN－反应产物为Fe(SCN)3，是血红色溶于水的物质。3．要证明某溶液中不含Fe3＋,而可能含Fe2＋,进行如下实验操作时，最佳顺序是(

)①加足量新制氯水②加足量KMnO4溶液③加少量KSCN溶液A．①② B．③②C．③① D．①②③编辑ppt编辑ppt要点突破讲练互动提示：(1)除去FeCl3中的FeCl2应滴加氯水；(2)除去FeSO4中的Fe2(SO4)3应加铁屑。要点一“铁三角”及其应用编辑ppt要点归纳1．“铁三角”是指Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的三角关系编辑ppt(1)Fe遇强氧化剂被氧化成Fe3＋。(2)Fe遇弱氧化剂被氧化成Fe2＋。(3)Fe只有还原性；Fe3＋只有氧化性；Fe2＋既有氧化性又有还原性，以还原性为主。(4)常见氧化剂的氧化性强弱顺序为：Cl2>Br2>Fe3＋>I2>SAg＋>Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋编辑ppt编辑ppt主要物质杂质除杂试剂和方法Fe3＋Fe2＋加入H2O2Fe2＋Fe3＋加入过量Fe粉，过滤Fe2＋Cu2＋加入过量Fe粉，过滤编辑ppt(3)Fe3＋与Fe2＋的检验①Fe3＋a．加入OH－(强碱)→红褐色沉淀b．加入KSCN→血红色溶液②Fe2＋a．加入OH－→白色沉淀→迅速变为灰绿色→红褐色b．加入KSCN→不变色→滴加氯水后迅速变为血红色编辑ppt即时应用1．将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可以观察到的现象是(

)①生成白色沉淀②生成红褐色沉淀③有无色气体产生A．①②

B．①③C．②③ D．①②③编辑ppt解析：选C。Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，同时将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋与OH－反应生成红褐色沉淀。编辑ppt探究导引将铁屑加入FeCl3与CuCl2的混合液中，可能发生哪些反应，最终溶液中含有的金属离子有哪些？要点二含Fe3＋、Cu2＋的溶液与Fe、Cu混合物可能的反应及其剩余固体的判断编辑ppt提示：按先后顺序发生的反应为：①Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋②Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu最终溶液中含有的离子可能是①Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋，②Fe2＋、Cu2＋，③Fe2＋。编辑ppt要点归纳以amolFe3＋、bmolCu2＋、cmolFe和dmolCu混合于同一溶液中为例讨论。(1)可能发生的反应：①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋②2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋③Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu(2)从发生的化学反应来讨论：编辑ppt编辑ppt即时应用2．将Cu片放入0.1mol·L－1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为(

)A．3∶2 B．3∶5C．4∶3 D．3∶4编辑ppt解析：选D。Fe3＋具有强的氧化性，可以与Cu反应生成Fe2＋和Cu2＋，由2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋得n(Fe2＋)＝2n(Cu2＋)，代入c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3中，可得n(Fe3＋)∶2n(Cu2＋)＝2∶3，所以n(Cu2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶4。编辑ppt题型探究权威预测题型1铁、铜及其化合物的性质

根据下列框图回答问题(答题时,化学方程式中的M、E用所对应的元素符号表示)：例1编辑ppt(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：____________________________。(2)某同学取X的溶液，酸化后加入淀粉­KI溶液，变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式：______________________、________________________。(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：__________________________________。编辑ppt【思路点拨】

(1)寻找突破点——红色金属是Cu；(2)依据框图线索确定各物质。【解析】由题目“红色金属”结合“蓝色溶液”及转化关系，很容易确定M是Cu，E是Fe。相关各物质分别为：MSO4为CuSO4；X为FeSO4;Y为Fe2(SO4)3；Z为Fe(OH)3；K2EO4为K2FeO4。在写方程式时要注意元素守恒和原子守恒。编辑ppt【答案】(1)Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O(2)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(3)10KOH＋3Cl2＋2Fe(OH)3===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O编辑ppt【名师点睛】

(1)铁及其化合物编辑ppt(2)铜及其化合物(3)解答框图题关键点是要寻找突破点——①在题干中找，②在框图中找，③在问题中找；主要依据①特殊的物理性质，②特征反应寻找。编辑ppt题型2有关Cu2＋、Fe3＋与Fe、Cu混合体系的判断与计算

把等物质的量的Cu、Fe和Zn粉投入一定量的FeCl3溶液中，充分反应后：(1)若取出部分溶液，加入几滴KSCN溶液，显血红色,那么溶液中存在的离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋、Cl－，金属粉末有无剩余？_____________________________；例2编辑ppt(2)若溶液显蓝色，加入KSCN溶液不显血红色，那么溶液中存在的离子有__________，可能存在的金属粉末物质是________；(3)若加入铁粉的质量反应前后没有改变,那么溶液中存在的离子有Zn2＋、Fe2＋、Cl－，各种离子的物质的量之比是________；(4)若加入的金属还有Zn粉剩余,那么溶液中存在的离子有Zn2＋、Cl－，粉末的质量在反应后比反应前______(填“增大”或“减少”)。编辑ppt【解析】金属的还原性：Zn>Fe>Cu，与FeCl3溶液反应的先后顺序为①Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋,③2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。若Zn粉过量，Fe、Cu不能参加反应，且过量的Zn会将溶液中Fe2＋还原成Fe单质，④Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，仅发生反应①和④。编辑ppt(1)反应后溶液中加KSCN溶液显血红色,说明FeCl3没反应完,金属全部参加反应,无剩余.发生的反应有①、②和③,溶液中存在的离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋和Cl－。(2)反应后溶液呈蓝色，加入KSCN溶液不显血红色，说明Fe3＋全部参加反应，Zn、Fe反应完全，Cu全部或部分参加反应。溶液中存在的离子有Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋和Cl－。可能存在的金属粉末是Cu。编辑ppt(3)若加入铁粉的质量在反应前后没有变化,说明Fe粉没有参加反应，也没有发生Zn粉置换出Fe的反应，即Zn恰好与Fe3＋反应完全；Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl21mol1mol2mol所以溶液中n(Zn2＋)∶n(Fe2＋)∶n(Cl－)＝1∶2∶6。编辑ppt(4)若加入的金属中还有Zn粉剩余，仅发生反应①和④，Fe、Cu均未参加反应。溶液中存在的离子有Zn2＋和Cl－，过量的Zn将溶液中的Fe2＋(来自Fe3＋被Zn的还原)还原，由Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe知，溶解65gZn析出56gFe，且反应①也消耗了Zn，所以金属粉末质量在反应后比反应前减少。编辑ppt【答案】(1)无剩余

(2)Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋、Cl－

Cu(3)1∶2∶6

(4)减少【规律方法】一种氧化剂遇到多种还原剂时，还原性强的物质首先发生反应，依次类推；一种还原剂遇到多种氧化剂时，氧化性强的物质首先发生反应，依次类推。搞清楚发生反应的顺序是解答这类问题的关键。编辑ppt热点示例思维拓展Fe(OH)2的制备由于Fe(OH)2很容易被空气中的O2或溶液中溶有的少量O2所氧化，所以制取Fe(OH)2要求在无氧气的环境下反应。【经典案例】

(Ⅰ)在下图的装置中，当容器A中的反应开始后,再分别进行下列操作：编辑ppt(1)若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象发生？____________________________________________________________________。编辑ppt(2)若弹簧夹C一直关闭，容器A中的反应在进行时，B容器有什么现象发生？____________________________________；写出B容器中有关反应的化学方程式：____________________________________.(3)若先打开弹簧夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会儿，B容器中有什么现象发生？____________________________________.编辑ppt(Ⅱ)在如右图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备白色的Fe(OH)2沉淀。(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________________________________。(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________________________________。编辑ppt(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是__________________________。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是______________