【红对勾】高三化学一轮总复习 讲与练3第3讲 铁、铜及其重要化合物课件.ppt

课堂反馈 课堂探究 考点突破 课时作业 单元综合测试 堂 课 探 究 解读考纲 基础回扣一 铁的主要化学性质 思考1 利用fe为变价金属 如何说明氧化性cl2 s 二 铁的几种氧化物比较思考2 fe3o4中 2价与 3价的fe的物质的量比是多少 fe3o4与足量hno3反应能生成2种盐吗 为什么 三 铁的氢氧化物 思考3 实验室制备fe oh 2成功的关键是什么 五 铜1 原子结构 原子序数为29 位于元素周期表中第 周期 第 族 最外层有1个电子 常见化合价有 价 2 物理性质 纯铜呈 色 属有色金属 导电导热性 延展性良好 焰色反应呈绿色 3 化学性质 铜是一种较不活泼的金属 位于金属活动性顺序表中氢原子之后 1 与o2的反应在空气中或o2中加热表面变黑 利用此反应可除去混在h2 co中的少量o2 2 与o2 co2 h2o的作用在潮湿的空气中铜可生成铜绿 3 与其他非金属的反应cu在cl2中燃烧生成棕黄色烟 在硫蒸气里燃烧生成黑色固体 4 与酸的反应 与稀盐酸 稀h2so4不反应 与浓h2so4反应 与硝酸反应 cu2o呈 可用于制红色玻璃 cu2o本身较稳定 但在酸液中易发生歧化反应 2 cu oh 2 1 难溶性碱 可与酸反应 2 受热易分解 3 有弱氧化性 新制的cu oh 2悬浊液能氧化醛基化合物 本身被还原为cu2o 常用于醛基化合物的检验 4 制备 可溶性铜盐与强碱反应 蓝色絮状沉淀 七 合金1 概念由两种或两种以上的 熔合而成的具有 特性的物质 2 性能 1 多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点都 2 合金的硬度比它的各成分的金属的硬度都 3 常见的合金有 等 八 常见的金属材料 3 有色金属材料 1 我国最早使用的合金是 常见的铜合金有 和 2 铝合金的常见种类有硅铝合金 镁铝合金和硬铝 其密度 强度 可塑性 具有一定的 性 常用于建筑 运输及电子行业 答案 一 fe2o3 xh2ofe3o4fecl3fesfe2 fe3 no cufe2 fe2 fe3o4 思考1 cl2能把fe氧化为 3价 而s只能把fe氧化为 2价 说明氧化性cl2 s 二 2 2 3 3feo 2h fe2 h2ofe3o4 8h 2fe3 fe2 4h2ofe2o3 6h 2fe3 3h2o思考2 1 2 不能生成2种盐 因为hno3能氧化fe2 只能生成fe3 的盐 答案 b 2 下列说法正确的是 a fe与过量稀h2so4反应可以生成fe2 so4 3b cu与fecl3溶液反应可以说明cu比fe活泼c feo与所有酸反应都生成亚铁盐d 证明fecl2溶液中含有fecl3可以用kscn溶液证明 答案 d 3 钛和钛的合金被誉为 21世纪最有发展前景的金属材料 它们具有很多优良的性能 如熔点高 密度小 可塑性好 易于加工 尤其是钛合金与人体器官具有很好的 生物相容性 根据它们的主要性能 下列用途不符合实际的是 a 用于做保险丝b 用于制造航天飞机c 用于制造人造骨d 用于家庭装修 做钛合金装饰门 答案 a 4 工业生产中常将两种或多种金属 或金属与非金属 在同一容器中加热使其熔合 冷凝后得到具有金属特性的熔合物 合金 这是制取合金的常用方法之一 根据下表数据判断 不宜用上述方法制取合金的是 a fe cu合金b cu al合金c al na合金d cu na合金 答案 d 答案 c 点 考 突 破 1 铁三角 的转化关系 1 fe fe2 铁与氧化性比较弱的非金属 如s i2 非氧化性酸 如盐酸 稀h2so4 不活泼金属的盐溶液 如cuso4溶液 反应 都可实现这种转化 例如 fe cuso4 cu feso4 4 fe3 fe 铁盐溶液与活泼的金属 k na ca除外 反应时 可被还原 例如 2fecl3 3zn 2fe 3zncl2 5 fe2 fe3 亚铁盐与强氧化剂反应 例如2fecl2 cl2 2fecl3 6 fe3 fe2 铁盐溶液与比较强的还原剂反应 例如 fe 2fecl3 3fecl2 2fecl3 2nai 2fecl2 i2 2nacl 2 fe2 fe3 的鉴别 1 直接观察法fe2 溶液呈浅绿色 fe3 溶液呈棕黄色 2 加kscn法 3 铁与硝酸的反应 1 铁与浓硝酸在常温下钝化 在加热时剧烈反应 2 铁与稀硝酸反应hno3过量时 fe 4hno3 fe no3 3 no 2h2o fe过量时 3fe 8hno3 3fe no3 2 2no 4h2o 铁与稀硝酸反应有关量的问题 可用数轴表示为 例1 根据下列转化关系 回答有关问题 1 淡绿色溶液d主要成分的化学式为 试剂1是 2 下列物质不能作为试剂2的是 填字母 a cl2b 新制氯水c 浓硫酸d se 硝酸 3 固体a溶于稀盐酸的化学方程式为 4 溶液c到溶液f红色加深的原因是 5 某同学在实验时向e中加入了过量的一种固体物质 发现淡黄色褪去 现对褪色原因进行探究 提出你的假设 为了对你所提出的假设进行验证 你设计的实验方案是 解析 解答本题的关键是熟悉铁的不同价态离子的溶液的颜色及其转化条件 从框图可知 铁和稀盐酸反应生成fecl2溶液 为淡绿色 即d的主要成分为fecl2 加入试剂2后变为淡黄色溶液 联想最终变为深红色溶液f 硫氰化铁溶液 可以推断溶液e的主要成分为fe3 试剂2为强氧化剂 s不符合条件 铁和水蒸气反应生成固体fe3o4 fe3o4与盐酸反应的方程式为fe3o4 8hcl 2fecl3 fecl2 4h2o 所以溶液b为fecl3和fecl2的混合溶液 加入试剂1 kscn溶液 后 fe3 变为硫氰化铁 加入试剂2 强氧化剂 fe2 被氧化为fe3 所以溶液颜色加深 答案 1 fecl2kscn溶液 2 d 3 fe3o4 8hcl 2fecl3 fecl2 4h2o 4 溶液中的fe2 被氧化剂氧化成fe3 使fe3 浓度增大 从而使红色加深 5 加入还原剂将fe3 还原用胶头滴管取少量淡黄色褪去后的溶液于试管中 滴加少量kscn溶液 再加入几滴氯水 如果溶液开始不出现红色 加氯水后出现红色 则说明假设正确 若溶液不变红色 则假设不正确 方法技巧 在解决与铁有关的问题时 要熟记有关铁的特征性质 例如 fe2 的颜色为浅绿色 fe3 的颜色为棕黄色 fe oh 3为红褐色 fe3 与scn 反应使溶液显红色的特性 fe2 与oh 反应时沉淀颜色的特征变化等 答案 d 3 反应 的化学方程式为 4 新配制的f溶液应加入 以防止其转化为g 检验g溶液中阳离子的常用试剂是 实验现象为 解析 因为铁在氧气中燃烧生成fe3o4 fe3o4与盐酸反应生成fecl3 fecl2 铁与氯气反应生成fecl3 所以b为o2 c为hcl g为fecl3 f为fecl2 e为fe3o4 1 二氧化锰与稀盐酸不反应 所以c的名称应为浓盐酸 2 h2o2在mno2作催化剂条件下常温下生成o2 而kclo3在mno2作催化剂的条件下 加热分解生成o2 4 因为2fe3 fe 3fe2 所以向fe2 溶液中加入铁屑 可防止fe2 被氧化 3 下列离子的检验方法合理的是 a 向某溶液中滴入kscn溶液呈红色 说明不含fe2 b 向某溶液中通入cl2 然后再加入kscn溶液变红色 说明原溶液中含有fe2 c 向某溶液中加入naoh溶液 得红褐色沉淀 说明溶液中含有fe3 d 向某溶液中加入naoh溶液得白色沉淀 又观察到颜色逐渐变为红褐色 说明该溶液中只含有fe2 不含有mg2 答案 c 解析 a项加入kscn呈红色 说明含fe3 无法判断是否含fe2 b项通入cl2后加kscn呈红色 说明含fe3 但cl2有氧化性 无法判断原来是fe2 还是fe3 c项加入naoh生成红褐色沉淀 说明含有fe3 d项加入naoh生成白色沉淀后变为红褐色 说明含有fe2 但由于红褐色的掩盖 无法说明是否有mg2 1 铜的重要性质 1 物理性质铜是一种红色金属 质软 具有良好的延展性 导电性和导热性 2 铜的化合物的性质 1 含铜元素的化合物的颜色 cuso4 5h2o 蓝矾 胆矾 蓝色 cuso4 粉末 白色 cuo 黑色 cu2o 砖红色 cu2 oh 2co3 孔雀绿 绿色 cu oh 2 蓝色 2 含铜化合物的化学性质 cuo属于碱性氧化物 能和酸 如盐酸 反应 化学方程式 cuo 2hcl cucl2 h2o cu oh 2a 氢氧化铜属于二元弱碱 能和酸 如盐酸 反应 化学方程式 cu oh 2 2hcl cucl2 2h2o 例2 铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中 常见的铜矿石有 黄铜矿 cufes2 斑铜矿 cu5fes4 辉铜矿 cu2s 孔雀石 cuco3 cu oh 2 下列说法不正确的是 a 可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿b 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂c 工业上常采用电解法制取粗铜d 在上述几种含铜化合物中 铜的质量百分含量最高的是cu2s 解析 铜绿的主要成分为cu2 oh 2co3 能与稀盐酸反应 故a正确 硫酸铜属于重金属盐 能使蛋白质变性 故可用作游泳池的消毒剂 故b正确 工业上常用热还原法制取粗铜 然后通过电解的方法制取精铜 故c错误 比较这几种含铜化合物的化学式可知cu2s中铜的质量分数最高 故d正确 答案 c 变式训练4 已知酸性条件下有如下反应 2cu cu2 cu 由于反应温度不同 用氢气还原氧化铜时 可能产生cu或cu2o 两者都是红色固体 一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证 实验操作和实验现象记录如下 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是 a cub cu2oc 一定有cu 可能有cu2od 一定有cu2o 可能有cu 答案 d 解析 本题考查铜及其化合物的主要性质 若产物只有cu 与稀h2so4作用不会得到蓝色溶液 若只有cu2o符合各实验现象 若cu2o中含有cu也符合各现象 5 铜是生命必需的元素 也是人类最早使用的金属之一 铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响 请完成 1 3 题 1 在西汉古籍中曾有记载 曾青得铁则化为铜 即 曾青 cuso4 跟铁反应就生成铜 试写出该反应的化学方程式 2 铜器表面有时会生成铜绿 请写出生成铜绿的化学方程式 这层铜绿可以用化学方法除去 试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式 3 铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币 试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币 铜的熔点是1183 4 铁的熔点是1534 8 答案 1 fe cuso4 feso4 cu 2 2cu o2 h2o co2 cu2 oh 2co3cu2 oh 2co3 4hcl 2cucl2 co2 3h2o 3 选择铜作为货币是因为铜的熔点比较低 容易冶炼铸造成型 铜的化学性质比较稳定 不易被腐蚀 解析 1 fe cuso4 feso4 cu 2 生成铜绿的方程式为2cu o2 h2o co2 cu2 oh 2co3 要除去铜器表面的铜绿 考虑选择酸 强氧化性酸能和裸露的铜继续反应 而盐酸不和铜继续反应 并且盐酸具有挥发性 有关方程式为 cu2 oh 2co3 4hcl 2cucl2 co2 3h2o 3 根据题给信息以及作货币的实际 选择铜作货币是因为铜的熔点比较低 容易冶炼铸造成型且化学性质比较稳定 不易被腐蚀 1 金属活动性顺序和相应的性质 2 主要应用 1 判断常见不同金属及其离子的性质强弱问题 如还原性 zn fe 氧化性 zn2 fe2 2 确定常见金属的冶炼方法 金属越活泼越难冶炼 例3 有七种金属 钠 铝 铁 锡 铜 银 金 它们的标号分别为a b c d e f g 常温下 只有a和水反应生成氢气 d e g都能和稀硫酸反应生成氢气 d e g中只有d与naoh溶液反应 b f组成原电池时 f为正极 将g e组成的合金暴露在潮湿的空气中 经一段时间后 合金的表面有g的化合物出现 用石墨电极电解含有相同物质的量浓度的b和c两种金属的硝酸盐溶液 b的单质先析出 回答下列问题 1 b的元素符号是 g元素在元素周期表中的位置是 2 d的最高价氧化物与a的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为 d的单质与g的最高价氧化物发生反应的化学方程式为 该反应在生产中有重要作用 被称为 反应 3 写出 中的电极反应式 阳极 阴极 4 将c的氯化物溶液蒸干灼烧得到的固体物质是 原因是 用必要的文字和离子方程式表示 解析 由实验分析推理 由 得a为na 由 得d为al e g分别为fe sn中的一种 由 得e为sn g为fe 由 得b为ag c为cu f为au 规律方法 元素的金属性强弱的判断 1 与水或酸反应置换出氢的难易程度 2 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 3 单质的还原性或相应离子的氧化性强弱 4 相互置换反应 金属活动性顺序表 5 组成原电池的正负极 负极活泼 变式训练6 氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼 下列说法不正确的是 a 电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中 钠离子被还原 氯离子被氧化b 湿法炼铜和火法炼铜的反应中 铜元素都发生还原反应c 用磁铁矿炼铁的反应中 1molfe3o4被co还原成fe 转移9mole d 铝热法还原铁的反应中 放出的热量能使铁熔化 答案 c 7 以下有关金属的说法正确的是 a 活泼金属在常温下可与氧气反应 不活泼金属在加热或高温条件下也可与氧气反应b 活泼金属都可以从不活泼金属的盐溶液中置换出不活泼金属c 由于铝元素和铁元素都有 3价 由2al 6hcl 2alcl3 3h2 可知 2fe 6hcl 2fecl3 3h2 d 据金属的活动性 al fe 则与相同浓度的盐酸反应时 al更剧烈 答案 d 解析 a项 金与氧气在高温条件下也不反应 b项 k ca na会先与盐溶液中的溶剂水反应 无法得到不活泼金属 c项 fe与盐酸反应只能生成fecl2 8 2010年上海世博会是一个密集有序的 地球村 国际馆的建筑是一场各国比拼高科技与环保技术的 擂台赛 如 东方之冠 中国馆 的主体结构为四根巨型钢筋混凝土制成的核心筒 冰壶 芬兰馆 也使用大量的钢材 可见金属及其合金材料的应用非常广泛 则下列有关金属材料及其合金的说法正确的是 a 所有的不锈钢与铝材都属于黑色金属b 铝合金是一种混合物 它比纯铝的熔点低 c 我国在2000多年前就掌握了铁的冶炼技术 这是因为铁元素含量丰富易被发现且化学性质活泼容易冶炼d 镁铝合金在冷的浓硫酸中 钝化 因此常温下可用镁铝合金容器来盛装浓硫酸 答案 b 解析 铝是有色金属 不属于黑色金属 a项错 合金属于混合物 其熔点低于其成分金属 故b项正确 人们认识金属的先后主要与金属的活泼性和冶炼难易有关 与其含量无关 c项错 镁在常温下与浓h2so4可发生反应 d项错误 堂 课 反 馈 1 化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用 下列认识正确的是 a 人类对金 银 铜 铁 铝的认识与其金属活动性顺序没关系b 人类解决吃 穿 住 行最有效的方法就是大力开发石油及其产品c 工业上可用电解熔融态的mgcl2 mgo来制备mgd 工业上可用空气 cu 稀硫酸来制备cuso4 答案 d 解析 选项a au是极不活泼金属 在自然界中有单质存在 古人不需冶炼即可获得 随着化学科学的进步 人类逐渐冶炼出cu fe al等金属 可见人类认识和获取金属与金属活动性顺序密切相关 选项b 石油是不可再生资源 总有一天 石油会消耗殆尽 它不是解决人类吃 穿 住 行最有效的方法 选项c 电解熔融mgo得不到mg 选项d 将cu在空气中充分燃烧后转化为cuo cuo与稀h2so4反应即可得到cuso4 2 合金相对纯金属制成的金属材料来说优点是 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 一般合金的熔点比它的各成分金属的都低 改变原料的配比 改变生成合金的条件 可得到具有不同性能的合金 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的应用更广泛a b c d 答案 a 解析 合金具有许多优良的物理 化学或机械性能 在许多方面优于各成分金属 例如 合金的硬度一般比各成分金属硬度大 多数合金的熔点比各成分金属的熔点低 故选a 答案 b 4 下列有关铁元素的叙述中正确的是 a fe oh 2易被氧化成fe oh 3 说明稳定性 fe oh 2 fe oh 3b 铁是较活泼的金属 它与卤素 x2 反应的生成物均为fex3c 氢氧化铁与氢碘酸反应 fe oh 3 3hi fei3 3h2od 铁元素位于周期表的第四周期第 b族 答案 a 解析 i2的氧化性较弱 铁与i2反应生成fei2 b错误 fe oh 3与hi发生氧化还原反应 2fe oh 3 6hi 2fei2 i2 6h2o c项错误 铁元素位于周期表的第四周期第 族 d项错误 5 下列实验中金属或氧化物可以完全溶解的是 a 1mol铜片与含2molh2so4的浓硫酸共热b 1molmno2粉末与含2molh2o2的溶液共热c 常温下1mol铝片投入足量的浓硫酸中d 常温下1mol铜片投入含4molhno3的浓硝酸中 答案 d 解析 因浓硫酸变稀不能继续与铜反应 a中铜片不能完全溶解 b中mno2作催化剂 不溶解 c中常温下铝片在浓硫酸中钝化 不溶解 浓 稀硝酸均可与铜反应 6 已知a b d e均为中学化学常见物质 它们之间的转化关系如图所示 部分产物略去 的反应条件均相同 则a e可能的组合为 co2 naoh溶液 ca hco3 2溶液 ca oh 2溶液 fe 稀hno3 na o2 cuo c alcl3溶液 nh3 h2oa b c d 答案 d 解析 ca hco3 2与ca oh 2的反应产物是固定的 na与o2反应生成的产物主要与温度有关 alcl3溶液与nh3 h2o反应生成al oh 3沉淀 与量无关 7 fe2o3 fe3o4 cuo的固体混合粉末6 42g 在加热的条件下用足量的co还原 将生成的co2气体用足量的澄清石灰水吸收后 产生10 00g白色沉淀 则反应得到金属混合物的质量是 a 3 58gb 3 21gc 4 82gd 无法计算 答案 c 解析 由原子守恒知 co转化为co2结合的o全部来源于金属氧化物 则n caco3 n co2 n co n o 10 00g 100g mol 1 0 1mol 故反应后得到金属混合物的质量为6 42g 0 1mol 16g mol 1 4 82g 8 在铁和铜的混合物中加入足量的稀硝酸 充分反应后 向反应混合液中加入一定量的铁粉 待反应结束后 发现混合液中有固体剩余 则下列说法正确的是 a 最后所得混合液中的溶质是fe no3 2与hno3b 最后所得混合液中的溶质一定含fe no3 2 可能含有cu no3 2 一定无hno3c 最后剩余的固体一定是铁d 最后剩余的固体中一定有铁 但不一定是有铜 答案 b 解析 由cu2 fe3 hno3的氧化性强弱可知 向该混合液中加入铁粉后 铁首先与hno3反应 最后与cu2 作用 且cu也可与hno3 fe3 发生氧化还原反应 故混合液中最后若有固体剩余 则溶液中一定无hno3 fe3 剩余的固体中一定含有铜 溶液中一定含有fe no3 2 还可能含有cu no3 2 故答案为b 9 某厂的酸性工业废水中含有一定量的fe3 cu2 au3 等离子 有人设计了图中的工艺流程 利用常用的酸 碱和工业生产中的废铁屑 从废水中回收金 并生产一定量的铁红和氧化铜 填写下面空白 1 图中标号处需加入的相应物质分别是 2 写出 处发生反应的离子方程式 写出 处发生反应的化学方程式 3 铁红的化学式为 分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途 铁红 氧化铜 答案 1 废铁屑稀硫酸 或盐酸 稀硝酸氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 2