2013高考复习专题十五铁及其化合物.doc

2013高三复习学案（八） 铁、铜及其化合物 2012-10 9 导言：这部分内容与基本概念，实验有着广泛联系，实际应用也很广泛，因此命题空间极为广泛“铁三角”及其应用，铜及其化合物的性质等知识也需要关注。阅读:必修1第三章 第一、二节知识梳理：见32（一）知识网络（用方程式表示下列转化关系） （一）知识网络1、铁及其化合物的相互转化关系 FeO FeCl2 Fe(OH)2 FeS Fe Fe3O4 Fe（SCN）3 Fe2O3 FeCl3 Fe(OH)32、铜及其化合物 Cu(NO3)2Cu2S Cu CuO Cu(OH)2 Cu2O CuS CuCl2（二）重要物质的反应 铁元素位于周期表中第 周期 族，在化学反应中可失去 ，也可失去 1Fe3+的性质（FeCl3等）（1）水解（强酸弱碱盐） a. 常温下，Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+；沸水中，Fe3+3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3H+ b. 遇HCO3、CO32、AlO2、ClO等离子时，水解完全。如Fe3+3HCO3=Fe(OH)3+3CO2c. 将FeCl3溶液蒸干并灼烧，得Fe2O3。（2）较强的氧化性（最高价态，只能降价，只有氧化性） aFe3+的氧化性在金属阳离子中是比较强的，其氧化性： H+ Cu2+ Fe3+ Ag+；I2 Fe3+ Br2 bFe3+表现氧化性的反应有： Fe3+ 遇 Fe、Cu、I、SO2(+H2O)等 变为 Fe2+ 2FeCl3+H2S = S+2FeCl2+2HCl 2FeCl3+2KI = I2+2FeCl2+2KCl2FeCl3+Fe = 3FeCl2 2FeCl3+SO2+2H2O = H2SO4+2FeCl2+2HCl2FeCl3+ Cu = 2FeCl2 + CuCl2（3）络合反应Fe3+3SCN = Fe(SCN)3 红色溶液 Fe3+6C6H5OH = Fe(C6H5O)63+6H+，显紫色。2Fe2+ (FeCl2 、FeSO47H2O等) （中间价态，可升价，可降价。既有氧化性，又有还原性）（1）具有盐通性：FeSO4+2KOHFe(OH)2+K2SO4(2) 发生水解溶液显酸性：Fe2+2H2OFe(OH)2+2H+(3) 具有还原性：4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2OFe2+既有氧化性又有还原性，但主要表现为还原性，当遇到较强氧化剂时，转化为Fe3+。2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3(溶液由浅绿色变为棕黄色) 2FeBr2+3Cl2(过量) = 2FeCl3+2Br2（4）氧化性： Zn + Fe2+ = Fe + Zn2+3Fe(OH)2Fe(OH)3 ： 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4 Fe(OH)34铁单质（1）铁与水蒸气的反应 。（2）与硝酸的反应：常温下铁和浓硝酸钝化a . 如果是过量的铁和稀硝酸反应，离子反应方程式 。b. 如果是铁和过量的稀硝酸反应，离子反应方程式 。5 铜单质（1）铜和浓硫酸反应的离子方程式 其中硫酸的作用 ，当有标况下22.4L二氧化硫生产，被还原的硫酸的物质的量是 。（2）铜和稀硝酸反应的离子方程式 （3）铜和浓硝酸反应的离子方程式 （3）铜与稀硫酸、氧气反应的离子方程式 二 基础实验（一）检验 1. 二价铁离子的检验（1） 用硫氰化钾和氯气溶液，现象 。（2） 试剂 ，现象 。方程式 （3） 试剂 ，现象 。方程式 2. 三价铁离子的检验方法（1）试剂 现象 反应 （2） 试剂 现象 反应 （3）试剂 现象 （二）除杂 除去氯化亚铁中的氯化铁，所选试剂 离子方程式 除去氯化铁中的氯化亚铁，所选试剂 离子方程式 （三）试剂的保存和配制 实验室如何保存硫酸亚铁溶液 实验室如何配制氯化亚铁溶液 （四）物质的制备 （1）氢氧化亚铁的制备 Fe(OH)2极易被氧化，溶解在水中少量的O2都能将它氧化成Fe(OH)3，所以按一般强碱与弱酸盐反应制弱碱的操作很难得到Fe(OH)2白色沉淀。要制得Fe(OH)2白色沉淀必须用加热煮沸过的蒸馏水（以减少溶解在水中的O2）临时配制FeSO4溶液，最好在溶液中再滴几滴植物油以避免FeSO4溶液与空气接触，准备加入的NaOH溶液也要先加热煮沸，加入NaOH溶液时应将滴管尖嘴伸人FeSO4溶液的试管底部再挤出NaOH，就可以看到Fe(OH)2白色沉淀了。（2）氢氧化铁胶体的制备 操作： 原理： （3）硝酸铜的制备 （五）铁的冶炼：方法 ，化学方程式 （六）铁的电化腐蚀和防腐：（吸氧腐蚀） 电极反应为：（） （+） （析氢腐蚀） 电极反应为：（） （+） 牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法三、课堂练习1写出下列反应的离子方程式在Fe3 + 溶液中,加入Fe,Fe溶解而无气体 用FeCl3溶液腐蚀铜,印刷电路 FeCl3能使KI淀粉试纸变蓝 向FeCl2溶液中加入氯水，溶液颜色变深 FeCl2可使酸性KMnO4溶液褪色 2 金属单质A与盐酸反应生成浅绿色溶液B，同时放出气体C。如果在B溶液中通入氯气，则B转变成棕黄色溶液D，将溶液D分为两份，一份加入几滴硫氰化钾溶液，生成血红色物质E，另一份加入A，则棕黄色溶液D重新变成浅绿色溶液B，在溶液B中滴加NaOH溶液，露置在空气中，会逐渐变成红褐色沉淀F。则各物质的化学式分别是：A B C D E F 。有关反应的离子方程式有： 四 提升练习1铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。（1）铜可采用如下方法制备：法炼铜： Cu2S + O2 高温 2Cu + SO2 湿法炼铜： CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu 上述两种方法中，铜元素均被_（填“氧化”或“还原”）成铜单质。（2）印刷电路板上使用的铜需要回收利用。方法一：用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl22H2O，实验室模拟回收过程如下： 证明步骤1所加FeCl3溶液过量的方法是 。 步骤2中所加的氧化剂最适宜的是 。 AHNO3 BH2O2 CKMnO4 步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2 ，此时Fe3+完全沉淀，可选用的“试剂1”是 。（写出一种即可） 蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是 （用化学方程式并结合简要的文字说明），再经冷却、结晶、过滤得到CuCl22H2O。方法二：用H2O2和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，其热化学方程式是： Cu(s) + H2O2(l) + H2SO4(aq) = CuSO4(aq) + 2H2O(l) H1 = -320kJ/mol 又知：2H2O2(l) = 2H2O(l) + O2(g) H2= -196kJ/mol H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) H3= -286kJ/mol 则反应Cu(s) + H2SO4(aq) = CuSO4(aq) + H2(g)的H= 。 （3） 欲实现Cu + H2SO4 = CuSO4 + H2，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”）。2. 能与大量Fe3+共存的是 A.FeB.S2-C.Cu2+D.Cu3 a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4 的物质的量之比为A1 ：7B7 ：1C7 ：8D8 ：74 将Cu片放入0.1mol /L FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中c（Fe3+）：c（Fe2+）=2：3，则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为A32 B35 C43 D345下列实验过程中，始终无明显现象的是 ANO2通入FeSO4溶液中 BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AlCl3溶液中 DSO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中6 能正确表示下列反应的离子方程式是 A将铜屑加入溶液中：B将磁性氧化铁溶于盐酸：C将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：D将铁粉加入稀硫酸中：7在下列溶液中，若加入过量氨水或过量的氢氧化钠溶液，都产生沉淀，若加入铁粉溶液增重的是 ( )A.MgCl2B.FeCl2C.AlCl3D.FeCl3 8使Fe，Cu，Fe2+、Fe3+和Cu2+共处于同一容器内反应后铁有剩余，那么容器内还应存在 ( ) A.Cu,Fe3+B.Fe2+,Fe3+ C.Cu,Cu2+D.Fe2+、Cu9在Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中，加入过量的铁屑充分反应后，过滤出残留固体，称得固体的质量与所加铁屑的质量相等，则原混合物中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量之比是 （ ） A.11 B.27 C. 17 D. 7210有一包白色粉末，可能含有下列阳离子或阴离子中的若干种， 阳离子：K+、Na+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、NH4+、Mg2+；阴离子：Cl、SO42、SO32、CO32、HCO3、S2、MnO4 进行如下实验，并将观察到的现象记录如下：实验方法现象 结论取少量试样加水则全溶溶液呈无色透明从实验可推知粉末中无_离子将所得溶液加NaOH并加热无可见现象从实验可推断不可能_离子；取少量原粉末加入盐酸无可见现象根据实验可推断粉末中无_离子综上所述, 该粉末中可能含有_离子。如要进一步断定有无哪种离子，则还需进行什么操作?请简要说明。11X、Y、Z、W、M五种元素中有四种短周期主族元素。四种短周期元素中有两种元素在同一周期。X的核电荷数比Y少2个。五种元素中M的原子序数最小，且核外电子层数和其它元素核外电子层数都不同。五种元素中有两种元素可以形成AB型、A2B3型、A3B4型化合物。X和Y可以形成XY、XY2等化合物。 Z和W可以形成WZ、WZ2等化合物。请回答：（1）中AB型、A2B3型、A3B4型化合物的化学式是 、 、 。（2）甲、乙、丙三种常见的可燃气体是由这五种元素中的一种或多种元素组成的。甲、乙、丙燃烧时都发出蓝色或淡蓝色火焰，甲、乙、丙的化学式是 、 、 。（3） 实验室制取M单质反应的离子方程式是 。 很多反应都可以生成M单质，请再写出两个生成M单质反应的化学方程式。（要求：参加反应的物质由五种元素中的一种或多种元素组成；反应条件不同于实验室制取M单质的反应条件） 、 。（4）已知WZ2可以在高温条件下和空气中的