高三化学一轮复习铁铜及其重要化合物

铁、铜及其化合物第一页，共38页。12、常温下可盛放(shènɡfànɡ)浓硫酸的容器是〔〕A.NaB.FeC.ZnD.Mg3.以下物质(wùzhì)不能由单质通过化合反响得到的物质(wùzhì)是〔〕A.CuCl2B.FeCl2C.FeSD.Na2S4.以下物质跟铁反响后的生成物，能跟KSCN溶液(róngyè)作用生成红色溶液(róngyè)的是〔〕A.盐酸B.氯气C.CuSO4溶液(róngyè)D.稀硫酸BBBA第二页，共38页。25、以下4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液(róngyè)没有颜色变化，再加氯水呈红色的是〔〕A.Fe(OH)32O334D6、在空气(kōngqì)中，不因氧化复原反响而变质的是〔〕A、Fe(OH)2B、Na2O2C、NaOHD、H2O2C第三页，共38页。37久置于空气中的以下物质，因被氧化(yǎnghuà)而呈黄色的是〔〕3B.氯化亚铁溶液C.溴苯D.溴化银8要除去(chúqù)FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的方法是A.滴入KSCN溶液B.通入氯气〔〕C.参加铜粉D.参加铁粉BD第四页，共38页。410．把铁、铜、FeCl3、FeCl2和CuCl2溶液(róngyè)混在一起，铁有剩余，那么溶液(róngyè)中所含最多的阳离子是〔〕Ａ．H＋B.Cu2＋C．Fe3＋ D.Fe2＋9、要鉴定(jiàndìng)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〔〕A．加人NaOH溶液B．先参加KSCN溶液再加氯水C．先加氯水再加KSCN溶液D．参加锌片BD第五页，共38页。5BC11．将Na2O2投入FeCl3溶液中,可观察(guānchá)到的现象是〔〕A．生成白色沉淀 B．生成红褐色沉淀 C．有气泡产生 D．无变化12．某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的部位是〔〕A．水面上的船头局部B．水面附近(fùjìn)的船体局部C．水面下的船底局部D．各局部都一样速度生锈B第六页，共38页。6【考纲解读(jiědú)】1、掌握铁的原子结构和化学性质，以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，了解变价金属的氧化性和复原性。2、了解铁的氧化物和氢氧化物的制备和性质，掌握Fe2＋、Fe3＋的检验(jiǎnyàn)方法。3、了解铜及其重要化合物的性质。4、了解金属冶炼的一般原理，了解铁和铜的冶炼方法。第七页，共38页。7铁

原子结构示意图

在周期表中位置(wèizhi)第四周期(zhōuqī)第VIII族，属过渡元素存在(cúnzài)游离态：少量存在于陨石中化合态：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等单质

物理性质

化学性质

银白色，ρ·cm-3，熔点1535℃

纯铁抗蚀能力较强，能被磁铁吸引和磁化

与非金属：

Cl2O2、S、I2与酸：非氧化性酸、强氧化性酸〔钝化〕与盐：与水：

一.铁的原子结构、存在、性质主要化合价：+2、+33Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2高温第八页，共38页。8Fe反响后形成(xíngchéng)的产物呈何价态？(1)氧化(yǎnghuà)剂的氧化(yǎnghuà)性强弱.强氧化剂

Fe3＋Fe2＋FeS、I2、H＋、Cu2＋、Fe3＋等弱氧化剂

H2O(g)、O2Fe2＋Fe3＋Cl2、Br2、热浓H2SO4、HNO3等第九页，共38页。9注意:钢铁发生电化腐蚀时，Fe参与电极反响的产物为Fe2＋，后与OH－反响生成Fe(OH)2；因其不稳定(wěndìng)，又转变成Fe(OH)3失去局部水变成Fe2O3·nH2O.(2)反响(fǎnxiǎng)条件或反响(fǎnxiǎng)物之间的量Fe＋HNO3(浓)钝化

Fe＋4HNO3(过量)＝Fe(NO3)3＋2H2O＋NO↑3Fe(过量)＋8HNO3＝3Fe(NO3)2＋4H2O＋2NO↑

常温要注意Fe2+是Fe3+和过量(guò〃liàng)的Fe反响的产物。第十页，共38页。10〔3〕与水的反响(fǎnxiǎng)3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H2

高温比照(bǐzhào)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2↑第十一页，共38页。11三、铁的重要(zhòngyào)化合物1、铁的氧化物化

学

式FeOFe2O3Fe3O4俗称颜色、状态铁的价态水溶

性稳定性铁红磁性(cíxìng)氧化铁黑色粉末(fěnmò)红棕色粉末黑色晶体+2+3+2、+3都不溶于水稳定稳定不稳定，在空气中加热迅速被氧化6FeO＋3O2＝＝2Fe3O4△第十二页，共38页。12化

学

式FeOFe2O3Fe3O4与非氧化性酸的反应与氧化性酸的反应用途共性FeO＋2H＋＝Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3+＋4H2O碱性(jiǎnxìnɡ)氧化物碱性(jiǎnxìnɡ)氧化物复杂(fùzá)氧化物3FeO＋10HNO3〔稀〕＝3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O同上3Fe3O4＋28HNO3〔稀〕＝9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O高温时，都能被C、CO、H2、Al等复原剂复原，复原过程中铁的化合价都逐渐降低，最终生成铁。油漆、涂料、炼铁原料做磁铁、炼铁原料第十三页，共38页。132、铁的氢氧化物(qīnɡyǎnɡhuàwù)化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态溶解性稳定性与非氧化性酸的反应与氧化性酸的反应转化关系白色(báisè)沉淀红褐色沉淀(chéndiàn)都难溶于水很不稳定，易被氧化为Fe(OH)32Fe(OH)3===

Fe2O3＋3H2O

△Fe(OH)3

＋3H＋＝Fe3＋＋3H2OFe(OH)2

＋2H＋＝Fe2＋＋2H2O3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)＝3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O同上4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3第十四页，共38页。14制备(zhìbèi)原理：思考(sīkǎo)：如何制取铁的氢氧化物？由对应(duìyìng)的可溶性盐与可溶性碱反响制取实验一：向盛有FeCl3溶液的试管中滴加NaOH溶液，观察发生的现象。实验二：向新制FeSO4溶液中，滴入经煮沸的NaOH溶液，胶头滴管尖端伸入溶液下面，轻轻挤出NaOH溶液，观察发生的现象。Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓〔红褐色〕Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓〔白色〕4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3灰白色-灰绿色-红褐色沉淀第十五页，共38页。15思考：1、实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液?2、实验中为什么滴入经煮沸的NaOH溶液?3、实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出NaOH溶液?4、还可以(kěyǐ)采用什么方法和措施以保证制得氢氧化亚铁?第十六页，共38页。162、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反响制备。〔1〕用硫酸亚铁晶体配制上述(shàngshù)FeSO4溶液时还需参加。〔2〕除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。〔3〕生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是:。练习(liànxí)稀H2SO4和铁屑煮沸防止生成的Fe(OH)2沉淀(chéndiàn)接触O2第十七页，共38页。17方法二：在如图装置中，用NaOH溶液(róngyè)、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。〔1〕在试管Ⅰ里参加的试剂是。〔2〕在试管Ⅱ里参加的试剂是。〔3〕为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中参加试剂，翻开止水夹，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：。稀H2SO4和铁屑NaOH溶液(róngyè)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯洁时，再夹紧(jiājǐn)止水夹试管Ⅰ中反响生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入。第十八页，共38页。18小结(xiǎojié)：第十九页，共38页。193、亚铁盐和铁盐〔1〕亚铁盐的性质(xìngzhì)①Fe2＋的溶液通常显浅绿色，主要表现复原性。②亚铁盐溶液在空气中易被O2氧化而变质，故保存时要加少量铁屑，防止其氧化，加少量相应的酸，抑制水解。③亚铁盐溶液与可溶性碱反响(fǎnxiǎng)，生成Fe(OH)2。2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O3Fe2＋＋NO3－＋4H＋＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O3Fe2＋＋2NH3·H2O＝3Fe(OH)2↓＋2NH4＋第二十页，共38页。20〔2〕铁盐的性质(xìngzhì)①Fe3＋的溶液通常显棕黄色，主要表现氧化性。②因Fe3＋易水解，FeCl3等固体还易潮解，故其固体应密封保存。配制溶液时应将铁盐溶于少量相应(xiāngyīng)的酸中，再加水稀释，以抑制其水解。③铁盐溶液与KSCN溶液反响，溶液变成红色。2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋2Fe3＋＋H2S＝2Fe2＋＋S↓＋2H＋2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I22Fe3＋＋3SCN－＝Fe〔SCN〕3第二十一页，共38页。21四、如何实现Fe、Fe2＋和Fe3＋之间的相互(xiānghù)转化？铁三角FeFe2+Fe3+123456弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等Cl2、Br2、HNO3、O2等Zn、Fe、Cu、HI等Zn、H2、Al、C等Zn、CO、Al等第二十二页，共38页。221、FeFe2＋弱氧化剂：H＋、Cu2＋、S、I2、Fe3＋等Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑,Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋CuFe+S==FeS,Fe＋I2＝FeI2,Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋∆2、FeFe3+强氧化剂：Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等2Fe+3Cl2==2FeCl3,2Fe+3Br2==2FeBr3,Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O5Fe+3MnO4-+24H+==5Fe3++3Mn2++12H2O∆∆第二十三页，共38页。23Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO24、

Fe3+Fe2+3、Fe2+Fe3+Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等

2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-

2Fe2++Br2==2Fe3++2Br-5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O3Fe2++4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O2Fe3++Zn〔缺乏(quēfá)〕==2Fe2++Zn2+2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2Fe3++H2S==2Fe2++2H++S↓2Fe3++2HI==2Fe2++2H++I22Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++SO42-第二十四页，共38页。245、Fe2+

FeZn、H2、Al、C、CO等

Fe2++Zn==Fe+Zn2+FeO+H2====Fe+H2O3FeO+2Al====3Fe+Al2O32

FeO+C====Fe+CO2↑高温(gāowēn)高温(gāowēn)高温(gāowēn)6、Fe3+FeZn、CO、Al等

2Fe3++3Zn(过量)===2Fe+3Zn2+

Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2

Fe2O3+2Al====2Fe+Al2O3高温高温第二十五页，共38页。25五、Fe2＋和Fe3＋的检验(jiǎnyàn)方法鉴别方法Fe2＋Fe3＋直接观色显色(xiǎnsè)反响与KSCN与苯酚利用(lìyòng)Fe3+的氧化性利用沉淀反响与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。假设再通Cl2，那么变血红色第二十六页，共38页。26六、铁的冶炼(yěliàn)原料(yuánliào):设备(shèbèi):炼铁高炉〔简称高炉〕原理：用复原剂将铁矿石中铁元素复原为单质铁矿石、焦碳、空气、石灰石等反响：C＋O2＝＝CO2（放出大量的热）点燃CO2＋C＝＝CO（制备还原剂）高温CO＋Fe2O3＝＝Fe＋CO2高温CaCO3＝＝CaO＋CO2↑高温SiO2＋CaO＝＝CaSiO3(炉渣的主要成分)高温产品：生铁〔含碳2%--4.5%〕第二十七页，共38页。27七、铜的性质(xìngzhì)1、铜元素(yuánsù)的存在形式：化合态和游离态。铜：黄铜矿〔CuFeS2〕孔雀石Cu2(OH)2CO32、铜的物理性质(wùlǐxìngzhì)和用途①.纯铜呈紫红色;粉末也是紫红色②.熔点1083.4℃,沸点2567℃;③3；质软；④.具有良好的延展性;⑤.具有良好的导热、导电性;纯铜的导电性仅次于银，但比银便宜得多，所以当今世界一半以上的铜用于电力和电讯工业上。用途：广泛用于电气工业；制铜合金；作微量元素肥料；作各种仪表的零件1g纯铜可拉成3000m细铜丝或压延成面积为10m2几乎透明的铜箔第二十八页，共38页。283、铜的化学性质(huàxuéxìngzhì)2Cu＋4HCl＋O2＝2CuCl2＋2H2O①与氧气(yǎngqì)的反响Cu＋O2＝2CuO△2Cu＋O2＋H2O＋CO2＝Cu2(OH)2CO3②与其他(qítā)非金属的反响Cu＋Cl2＝CuCl2

点燃现象：棕黄色的烟2Cu＋S＝Cu2S(黑色物质)△③通入O2时与盐酸、硫酸反响铜锈(铜绿)第二十九页，共38页。29

④与氧化(yǎnghuà)性酸反响：△Cu＋2H2SO4(浓)＝CuSO4＋SO2↑＋2H2OCu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(浓)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O⑤与盐溶液的反响(fǎnxiǎng)Cu＋2AgNO3＝Cu〔NO3〕2＋2AgCu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2制印刷(yìnshuā)电路板第三十页，共38页。30八、氧化铜和氢氧化铜的性质(xìngzhì)物质氧化铜（CuO)氢氧化铜Cu(OH)2状态化学性质制法转化不溶于水的黑色固体(gùtǐ)不溶于水的蓝色固体(gùtǐ)CuO+2H+=Cu2++H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2OCuO+CO=Cu+CO2△CuO+H2=Cu+H2O△Cu(OH)2=CuO+H2O△Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2OCu(OH)2=CuO+H2O△Cu2++2OH－=Cu(OH)2↓Cu2++2OH－=Cu(OH)2↓CuO+2H＋=Cu2＋+H2O注意：(1)溶液中的Cu2+常为蓝色〔浓CuCl2为绿色，稀CuCl2为蓝色〕，可作为Cu2+的判断依据。第三十一页，共38页。31(2)Cu2+与碱反响生成蓝色沉淀Cu(OH)2，Cu(OH)2溶于氨水形成深蓝色溶液，这是鉴定Cu2+的原理之一。无水CuSO4遇水变为蓝色，生成CuSO4·5H2O，可作为(zuòwéi)水的检验依据。(3)Cu2O一种红色粉末，在非氧化性酸溶液中发生歧化反响(fǎnxiǎng)：是与碱反响(fǎnxiǎng)生成蓝色沉淀Cu2O＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O。Cu2S、CuS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。第三十二页，共38页。32九、铜的冶炼(yěliàn)①湿法炼铜(liàntónɡ)〔古代〕：Fe＋CuSO4＝Fe2＋＋Cu粗铜电解精铜〔含量(hánliàng)99.95%～99.98%〕第三十三页，共38页。33例4.氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯洁的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：⑴制备氧化铜

①步骤I的目的是除不溶性杂质。操作(cāozuò)是。②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作(cāozuò)是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2+转化完全后，慢慢参加Cu2(OH)2CO3。加适量水溶解(róngjiě)，搅拌，过滤使Fe3+可全部(quánbù)转化为Fe(OH)3沉淀，而Cu2+不会转化为Cu(OH)2沉淀。工业CuSO4CuSO4溶液CuSO4·5H2O……CuOⅢIⅡ第三十四页，共38页。34③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是，过滤(guòlǜ)，水浴加热烘干。水浴加热的特点是。蒸发浓缩、冷却(lěngquè)结晶受热均匀，温度(wēndù)易于控制在100℃以下。⑵探究氧化铜的性质 ①取A、B两支试管，往A中先参加适量CuO粉末，再分别向A和B中参加等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡。结论是