苏教化学一：专题3 第二单元 铁、铜的获取及应用3 铁、铜化合物的性质（学案） 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精高中化学铁、铜化合物的性质一、考点突破知识点考纲要求题型说明铁的化合物铜的化合物Fe2＋、Fe3＋的检验1.掌握铁、铜化合物的化学性质；2.学会用化学的方法鉴别Fe2＋、Fe3＋选择题实验题考试热点集中在铁及其化合物之间的转化关系，Fe2＋、Fe3＋的检验二、重难点提示重点:铁、铜化合物的化学性质难点：Fe2＋、Fe3＋的检验与推断考点一：铁的化合物及应用1。铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4(Fe2O3·FeO）铁元素的价态＋2＋3＋2、＋3俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物水溶性难溶难溶难溶稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应FeO＋2H＋＝Fe2＋＋H2OFe3O4＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋＝2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O与氧化性酸反应有一定的还原性,易被氧化为三价铁的化合物与酸反应生成三价铁盐化合物中＋2的铁有还原性，易被氧化共性高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，还原过程中铁的化合价逐渐降低，最终都生成铁2.铁的氢氧化物名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe（OH）2Fe（OH）3溶解性不溶于水不溶于水状态白色固体红褐色固体与非氧化性酸的反应Fe（OH）2＋2H＋＝Fe2＋＋2H2OFe（OH)3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O热定性（隔绝空气加热）二者的关系空气中：Fe（OH）2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe（OH）3,现象是：白色沉淀先变成灰绿色，最后成为红褐色。化学反应方程式为：4Fe（OH）2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH）33。铁的化合物的应用①Fe2O3可以制防锈油漆、红色颜料.②氯化铁可作净水剂。③Fe3O4可作磁性材料.④FeCl3溶液可作制作印刷电路板的腐蚀液.考点二：Fe2＋、Fe3＋的检验:1。检验Fe2＋、Fe3＋的实验：检验离子Fe3＋Fe2＋操作方法实验现象溶液变血红色无明显现象→滴加氯水→溶液变血红色离子方程式Fe3＋＋3SCN－＝Fe（SCN）32Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－＝Fe（SCN）3结论Fe3＋遇SCN－显血红色,可利用此现象检验Fe3＋Fe2＋和SCN－不反应,通入Cl2后，Fe2＋被氧化成Fe3＋,可用先滴加KSCN再通Cl2的方法检验Fe2＋思考:若不引进其他杂质，将Fe2＋氧化为Fe3＋最好的试剂是什么？提示：一般情况下，是H2O2，如果是FeCl2，则最好的是Cl2或氯水.2.Fe2＋、Fe3＋的鉴别方法方法Fe3＋Fe2＋溶液颜色(棕)黄色浅绿色加碱溶液现象红褐色沉淀白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀离子方程式Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH）3↓Fe2＋＋2OH－＝Fe（OH）2↓4Fe（OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3加KSCN溶液现象显红色（常用方法）无明显现象，再加氯水显红色离子方程式Fe3＋＋3SCN－＝Fe（SCN）32Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－＝Fe（SCN）3注意：鉴别Fe2＋时,不能先加氯水,后加KSCN溶液。如果先加氯水，氯水能将Fe2＋氧化.再加KSCN溶液，则无法判断原来是Fe2＋还是Fe3＋。考点三：铜的化合物1。氧化铜和氢氧化铜名称氧化铜氢氧化铜化学式CuOCu（OH)2溶解性不溶于水不溶于水状态黑色固体蓝色固体化学性质CuO＋2H＋＝Cu2＋＋H2OCu（OH）2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O制法Cu2＋＋2OH－＝Cu（OH)2转化CuO＋2H＋＝Cu2＋＋H2O2。硫酸铜及其应用(1)CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾或胆矾，受热易分解为白色粉末CuSO4和水。（2）无水CuSO4遇水变蓝色（生成CuSO4･5H2O），可作为水的检验试剂，但不适于作干燥剂。游泳馆常用CuSO4作池水的消毒剂。【随堂练习】要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋,进行如下实验操作时最佳顺序为(）①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A.①③ B.③②C。③① D.①②③答案:C思路分析：加入KSCN溶液不变血红色，证明无Fe3＋，再加氯水，如有Fe2＋，则可被氧化为Fe3＋,而使溶液变为血红色。例题1（山东质检）在四氧化三铁中铁有两种化合价,为黑色晶体,有磁性，故又称磁性氧化铁.潮湿状态的四氧化三铁在空气中容易被氧化成三氧化二铁,其不溶于水，溶于酸，常用作颜料和抛光剂。磁性氧化铁用于制录音磁带和电讯器材。(1)Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式是，检验反应后的溶液中含Fe3＋的方法是.（2)实验室可用铁与水蒸气反应制备Fe3O4，该反应的化学方程式为。工业上可用绿矾制备Fe3O4·4H2O,其流程为:上述氧化过程中发生反应的化学方程式有：、滤液中含有较多的硫酸钠，提取步骤为、过滤、洗涤、干燥。思路分析：(1）该反应为氧化还原反应，配平时，应将Fe3O4改写成Fe2O3·FeO，再用化合价升降法进行配平。（2）绿矾为FeSO4·7H2O,其水溶液与NaOH溶液发生反应生成Fe（OH）2，在空气中部分氧化生成Fe（OH)3,两种沉淀在一定条件下可得到目标产物Fe3O4·4H2O。答案：（1)3Fe3O4＋28H＋＋NO3－＝9Fe3＋＋NO↑＋14H2O取待测液少许于试管中，滴加适量的KSCN溶液，若溶液呈现红色,说明含Fe3＋（2），4Fe（OH）2＋2H2O＋O2＝4Fe（OH）3、加热浓缩冷却结晶例题2（广州综合测试）铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛的应用.请回答下列问题：（1）黄铁矿（FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4，3molFeS2参加反应转移________mol电子.（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为________________________________________________________________________________.从腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为__________________________________________________________.（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作絮凝剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是_________________________________________________。(4）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________（填字母）。选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断A铁是地壳中含量最高的金属元素铁是人类最早使用的金属材料Ⅰ对；Ⅱ对；有B常温下铁与稀硫酸反应生成氢气高温下氢气能还原氧化铁生成铁Ⅰ对;Ⅱ对；无C铁属于过渡元素铁和铁的某些化合物可以用作催化剂Ⅰ错；Ⅱ对；无D铁在空气中表面生成致密氧化膜可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸Ⅰ对；Ⅱ对；有思路分析:(1)O2为氧化剂，3molFeS2反应时，O2得电子8×4mol＝32mol.(2)氯化铁腐蚀印刷电路铜板时，发生的是Fe3＋与Cu的氧化还原反应，产物为Fe2＋与Cu2＋；加入过量铁粉,铁粉与溶液中的Cu2＋发生置换反应可得Cu，过量的是铁粉与硫酸反应，则剩余固体为Cu。（3）酸性废水中存在浓度较大的H＋，抑制了Fe3＋的水解。(4）地壳中含量最高的金属元素是Al，人类最早使用的金属是铜，A错；C中铁属于过渡元素是正确的;D中铁不能在空气中形成致密的氧化膜。答案：（1)32（2)2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋铁粉、稀硫酸（3）酸性废水抑制Fe3＋的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）3胶体（4）B【方法提炼】长期贮存Fe（OH）2的方法为了防止Fe（OH）2被O2氧化，在制备Fe（OH)2时，一般从两个角度考虑,一是反应试剂，二是反应环境。①反应试剂取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用，以除去溶液中溶解的O2。②反应环境方法1：装置如下图所示。在试管中加入适量的5%FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1mol·L－1NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的被氧化,因而可较长时间观察到白色的沉淀。方法2：装置如下图所示。实验时，先打开弹簧夹K，再将分液漏斗的旋塞打