《一轮复习导航》： 第17讲 铁铜及其化合物(一).ppt

四 fe3 fe2 课前体验 1 回答下列问题 1 fe位于第周期第族 属于过渡元素 地壳中金属元素含量居第位 常见离子有 2 写出下列反应方程式 2 2fe 3cl22fecl3 3fe 2o2fe3o4 fe sfes 3fe 4h2ofe3o4 4h2 fe 2hclfecl2 h2 2fecl3 fe3fecl2 8hno3 稀 3fe 过量 3fe no3 2 2no 4h2o 4hno3 稀 fe 不足 fe no3 3 no 2h2o fe分别与氯气 氧气 硫单质 水蒸气 盐酸 氯化铁溶液 稀硝酸反应 四 fe3 fe2 课前体验 1 回答下列问题 1 fe位于第周期第族 属于过渡元素 地壳中金属元素含量居第位 常见离子有 2 写出下列反应方程式 2 cu分别与氯气 氧气 硫单质 浓硫酸 浓硝酸 稀硝酸反应 cu cl2cucl2 2cu o22cuo 2cu scu2s cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 检测铁单质 铜单质的重要反应 是重要的基础知识 学生必须牢固掌握 课前体验 2 下列物质不能通过化合反应得到的物质是a cucl2b fecl2c fesd cus 解析 cu和s化合只能生成cu2s 课前体验 3 将铁片投入下列溶液中 铁片溶解且可使溶液的质量增加的是 na2so4溶液 fecl3溶液 cu no3 2溶液 稀硫酸a b c d 解析 fe与fecl3溶液反应生成氯化亚铁溶液 没有沉淀和气体生成 所以溶液质量肯定变重 铁与稀硫酸反应也使溶液质量增加 课前体验 4 已知某混合金属粉末 除铝外还含有铁 铜中的一种或两种 所含金属的量都在5 以上 请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁 铜元素的存在 仅限选择的仪器和试剂 烧杯 试管 玻璃棒 量筒 容量瓶 滴管 药匙 1mol l硫酸 2mol l硝酸 2mol lnaoh溶液 20 kscn溶液 完成以下实验探究过程 1 提出假设 假设1 该混合金属粉末中除铝外还含有元素 假设2 该混合金属粉末中除铝外还含有元素 假设3 该混合金属粉末中除铝外还含有fe cu元素 2 设计实验方案基于假设3 设计出实验方案 本小题不需要作答 3 实验过程 cu fe 根据 2 的实验方案 叙述实验操作 预期现象和结论 课前体验 课前体验 解析 证明粉末中含有铁和铜 先排除干扰 加入碱将铝溶解除去 剩余粉末是铁和铜混合物 利用它们性质差异即可进一步鉴别 根据题中试剂可知必须将铁转化为铁离子 再用kscn来检验 将铜转化为铜离子 再有naoh检验 根据 2 的实验方案 叙述实验操作 预期现象和结论 典例精析 例1 某合金 仅含铜 铁 中铜和铁的物质的量之和为ymol 其中cu的物质的量分数为a 将其全部投入50mlbmol l 1的硝酸溶液中 加热使其充分反应 假设no是唯一的还原产物 下列说法正确的是 a 若金属有剩余 在溶液中再滴入硫酸后 金属又开始溶解b 若金属全部溶解 则溶液中一定含有fe3 c 若金属全部溶解 且产生336ml气体 标准状况 则b 0 3d 当溶液中金属离子只有fe3 cu2 时 则a与b的关系为 b 80y 1 a 3 ad 评注 熟悉铁的性质 氧化还原原理 电子守恒 元素守恒原理 定量考察化学反应 典例精析 解析 a中 滴加硫酸后 溶液中的no3 在酸性条件下 能氧化剩余的金属 b中 当金属全部溶解时 铁元素可能以fe2 的形式存在 不一定含fe3 b不正确 c中 当b 0 3时 参加反应的硝酸最多为0 05 0 3 0 015mol 而生成的no的物质的量为336 22 4 1000 0 015mol 参加反应的硝酸的物质的量应该大于生成no的物质的量 c不正确 d项中硝酸和金属反应 参加反应的硝酸由两方面构成 一方面作氧化剂生成no 另外一方面体现酸性 生成硝酸盐 n cu aymol n fe 1 a ymol 作酸性的硝酸为2aymol 3 1 a ymol 3 ay mol 由电子守恒可得 生成的no的物质的量 即被还原的硝酸的量 n no 2aymol 3 ay mol 3 3 ay 3mol 参加反应的硝酸n hno3 4 4ay 3 mol 所以有b 0 05 4 4ay 3 mol 得b 80y 1 a 3 典例精析 变式1 在铁和铜的混合物中 加入一定量的稀硝酸 充分反应后剩余金属m1g 再向其中加入一定量的稀硫酸充分振荡后 剩余金属m2g 则m1与m2之间的关系是 a m1一定大于m2b m1可能等于m2c m1一定等于m2d m1可能大于m2 解析 第一次反应后 溶液中必定生成了硝酸盐 当再加入稀硫酸后 相当于溶液中又有硝酸存在 无论是铁还是铜均能继续溶解 a no 开始时为冷的稀hno3 典例精析 例2 铁在热的稀hno3中反应 其主要还原产物为n2o 而在冷hno3中反应 其主要还原产物为no 当溶液更稀时 其主要还原产物是nh4 请分析下图 回答有关问题 1 假设在任一曲线段内只有一种还原产物 试配平由b点到c点时反应的化学方程式 2 判断从o点到a点时的还原产物 应为 83083nh4no39 典例精析 3 a点到b点产生还原产物为 其原因是 4 已知到达d点时反应完全结束 此时溶液中的主要阳离子为 分析投入金属铁的物质的量之比nc fe nd fe n2o 反应为放热反应 当温度升高后 则生成n2o fe2 及nh4 2 3 例2 铁在热的稀hno3中反应 其主要还原产物为n2o 而在冷hno3中反应 其主要还原产物为no 当溶液更稀时 其主要还原产物是nh4 请分析下图 回答有关问题 典例精析 解析 图中有两条曲线 一条是溶液中h 浓度曲线 当反应进行到c点后 硝酸已经反应完全 cd段发生的反应是 fe 2fe no3 33fe no3 2 另一条曲线是表示产生气体的示意图 反应进行到b点后气体不再增加 bc段还原产物是nh4 反应开始时 溶液温度较低 还原产物是no 随着反应进行 放出热量使溶液温度升高 还原产物变为n2o 最后溶液变稀 还原产物是nh4no3 评注 正确理解题意和看懂图中曲线表示的意义是解题基础 氧化还原方程式的配平方法也必须牢固掌握 本题的关键是cd段的反应要判断正确 典例精析 向含有0 8mol的稀硝酸溶液中慢慢加入22 4g的铁粉 假设反应分为两个阶段 第一阶段为fe hno3fe no3 3 no h2o 变式2 1 写出这两个阶段反应的离子方程式 2 求这两个阶段反应中 加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式 3 在图中画出溶液中fe2 no3 的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像 纵坐标是溶液中离子的物质的量 典例精析 答 1 fe 4h no3 fe3 no 2h2o2fe3 fe3fe2 2 加入fe粉为0 0 2mol时 存在形式为fe3 加入fe粉为0 2 0 3mol时 存在形式为fe2 和fe3 加fe粉为n fe 0 3mol时 存在形式为fe2 3 如下图 典例精析 解析 铁与稀硝酸反应规律 fe 4hno3fe no3 3 no 2h2o 2fe no3 3 fe3fe no3 2实际反应过程中先发生 后发生反应 根据反应 可知硝酸耗尽时参加反应的铁粉为0 2mol 生成硝酸铁0 2mol 反应 最终消耗铁粉0 1mol 典例精析 备选题 在100ml某混合酸中 c hno3 0 4mol l c h2so4 0 1mol l 向其中加入1 92g铜粉微热 待充分反应后 溶液中cu2 的浓度为 a 0 15mol lb 0 30mol lc 0 225mol ld 无法计算 c 解析 铜与稀硝酸反应后生成的硝酸铜在稀硫酸存在时 相当于还有硝酸 会继续反应 因此要依据离子方程式进行计算 反应前溶液中含有氢离子0 06mol 硝酸根离子0 04mol 铜物质的量为0 03mol 据此可以判断氢离子不足 以氢离子物质的量计算溶解铜的物质的量和铜离子浓度 方法指导 一 几种金属与酸反应规律 1 铁与稀硝酸反应规律 fe 4hno3fe no3 3 no 2h2o 3fe 8hno33fe no3 2 2no 4h2o 当n fe n hno3 1 4时 按反应 进行 当n fe n hno3 3 8时 按反应 进行 当1 4 n fe n hno3 3 8时 则 两反应都发生 且fe hno3均反应完全 1 上述反应可以认为先发生反应 若fe有剩余则发生 fe 2fe no3 33fe no3 2 2 通过上述分析可以得出 无论反应按照 还是 进行 被还原的硝酸都是参加反应的硝酸的1 4 方法指导 一 几种金属与酸反应规律 2 cu与浓硝酸反应当一定量的浓硝酸与足量金属铜反应时 随着反应进行 硝酸浓度下降 硝酸还原产物也发生改变 3 铜与硫酸的反应铜与浓硫酸在加热时才能发生反应生成硫酸铜 二氧化硫 水 当过量铜与一定量的浓硫酸反应时 随着硫酸浓度的减小 反应将停止 溶液中还有硫酸剩余 方法指导 二 金属的冶炼 1 金属冶炼的实质用还原的方法 使金属化合物中的金属阳离子得电子变成金属原子 mn ne m 方法指导 二 金属的冶炼 2 金属冶炼方法金属依据其活泼性不同 采用不同的冶炼方法 2nacl2na cl2 mgcl2mg cl2 2al2o34al 3o2 4al 3mno22al2o3 3mn3co fe2o32fe 3co2wo3 3h2w 3h2o2 2hgo2hg o22ag2o4ag o2 a 密闭容器中cuo和c高温反应的气体产物 b fe在cl2中的燃烧产物 c alcl3溶液中滴加naoh后铝的存在形式 d 氨水与so2反应后溶液中的铵盐 高考回放 1 研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时 使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果 下列表达不正确的是 b 铁在氯气中燃烧无论氯气是否过量均产生氯化铁 溶液中铁才能与氯化铁反应生成氯化亚铁 高考回放 2 2008 江苏 根据下列框图回答问题 答题时 方程式中的m e用所对应的元素符号表示 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ki 淀粉溶液 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 cu h2o2 h2so4cuso4 2h2o 4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o 2fe3 2i 2fe2 i2 10koh 3cl2 2fe oh 32k2feo4 6kcl 8h2o 红色金属是铜 加入kscn溶液后生成红色溶液说明y中含有fe3 推出e是fe 铜不溶于稀硫酸 但是在h2o2存在下能生成硫酸铜 x是硫酸亚铁溶液 但是很容易被空气中氧气氧化