苏教版必修1 专题3第2单元 铁、铜的获取及应用（第2课时） 学案 (1).doc

第2单元 铁、铜的获取及应用第二课时 铁、铜及其化合物的应用课标要求1认识铁、铜的物理性质和化学性质。2掌握铁、铜化合物的重要性质。3掌握fe2、fe3的检验方法及fe2与fe3的相互转化。1fe的物理特性：能被磁铁吸引；cu的物理特性：颜色为紫红色。2铁在一定条件下可与某些非金属单质(o2、cl2等)、酸、盐溶液等发生反应，是一种还原性较强的金属。3fe3的溶液遇kscn溶液变成血红色，fe2遇kscn不显红色，加入氯水后显血红色。4fe2和fe3相互转化：fe2fe3。5在溶液中，fe3呈棕黄色、fe2呈浅绿色、fe(scn)3呈血红色、cu2呈蓝色。 1铁的性质(1)物理性质色泽导电性导热性延展性特性银白色，有金属光泽良好良好良好能被磁铁吸引(2)化学性质与非金属的反应：与o2反应 3fe2o2fe3o4(火星四射，生成黑色固体)；与cl2反应2fe3cl22fecl3(剧烈燃烧，生成红棕色烟)。与酸反应，与盐酸反应的离子方程式为fe2h=fe2h2；常温下，fe遇浓h2so4、浓hno3发生钝化。与盐溶液反应，与cuso4溶液反应的离子方程式为fecu2=cufe2。2铜的性质(1)物理性质颜色：紫红色；导电性、导热性和延展性：良好。(2)化学性质与非金属反应：与o2反应：2cuo2高温,2cuo；与cl2反应：cucl2点燃,cucl2。(剧烈燃烧，生成棕黄色烟)与盐溶液反应：与agno3溶液反应的离子方程式为cu2ag=cu22ag。3fe3、fe2的检验(1)检验方法(2)fe3与kscn反应的离子方程式为fe33scn=fe(scn)3。特别提醒(1)fe3与scn反应时，生成红色溶液，而不是红色沉淀。(2)当溶液中fe2和fe3共存时，fe3的存在对fe2的检验造成干扰。1向未知溶液中加入氯水，再加入kscn溶液，溶液变红色，能否证明溶液中含有fe2？提示：不能；若溶液中含有fe3，即使不含fe2，加入kscn溶液，溶液也会变红色。利用kscn溶液检验fe2时，必须首先证明原溶液中不含fe3。2如何证明含有fe3的溶液中是否含有fe2？提示：由于溶液中含有fe3，利用naoh溶液或kscn溶液都无法证明溶液中是否含有fe2；可以利用fe2的还原性，向溶液中加入酸性kmno4溶液，溶液紫色褪去证明溶液中含有fe2。1fe3的检验方法2fe2的检验方法 特别提醒fe(oh)2转化为fe(oh)3的化学方程式为4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，其中fe(oh)2为白色，fe(oh)3为红褐色，转化过程中出现灰绿色。1将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是()afeobfe2o3cfecl3 dfe2(so4)3解析：选a根据题意可知溶液中含有fe2，只有feo溶于稀盐酸产生fe2，a项符合题意。2欲证明某溶液中含有fe2不含fe3，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入少量氯水加入少量kmno4溶液加入少量kscn溶液a bc d解析：选cfe3与kscn溶液反应变红色，fe2与kscn溶液不反应，但加入氧化剂后fe2被氧化成fe3，遇kscn变红色。所以，应先加入kscn溶液，如果溶液不变色，再加入氯水，溶液变成红色，则可证明溶液中含有fe2不含fe3。 1fe2和fe3的转化(1)fe2和fe3的转化fe2fe3向fecl2溶液中加入氯水，反应的离子方程式为2fe2cl2=2fe32clfe3fe2向fecl3溶液中加入铁粉，反应的离子方程式为2fe3fe=3fe2结论：fe2fe3(2)转化的应用在配制含fe2的溶液时，向溶液中加入少量铁粉，目的是使被氧气氧化形成的fe3还原为fe2。为除去废水中的fe2，常先将废水中的fe2氧化为fe3，再调节溶液的ph使fe3转化为红褐色的fe(oh)3沉淀析出。在制作印刷电路板中发生反应2fe3cu=2fe2cu2，氧化性：fe3cu2fe2。2铜盐(1)物理性质硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐可溶于水；铜绿的主要成分是cu2(oh)2co3，其难溶于水。(2)化学性质铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。(3)铜的化合物的颜色cuo：黑色cu(oh)2：蓝色cuso4：白色cuso45h2o：蓝色3铁、铜化合物的应用(1)铁是维持生命活动不可缺少的微量元素。(2)氧化铁用作颜料，fecl3、feso4用作净水剂，fe3o4作磁性材料。(3)铜盐可杀菌、消毒。特别提醒铁的不同价态之间的转化，要通过氧化还原反应来实现，氧化剂或还原剂的强弱不同，则转化产物可能不同。取少量fecl3溶液于试管中，进行下列操作，观察实验现象。问题思考1如何除去fecl2中的fe3？提示：向溶液中加入足量铁粉，充分反应后过滤，反应的离子方程式为2fe3fe=3fe2。2如何除去fecl3溶液中的fe2？提示：向溶液中通入适量cl2，反应的离子方程式为2fe2cl2=2fe32cl。3fecl3溶液为什么能用于从废旧印刷电路板(主要含铜)中回收铜？提示：fecl3能与印刷电路板中的铜反应：cu2fecl3=2fecl2cucl2，再用fe置换出铜：fecu2=cufe2。铁及其化合物的相互转化1fe只有还原性，可以被氧化成fe2或fe3。(1)fefe22fe2既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为fe3，也可以被还原为fe。转化fe2fe3fe2fe试剂强氧化剂：cl2、br2、h2o2、kmno4、hno3、hclo等还原剂：c、al、zn、co等实例2fe2cl2=2fe32clfe2zn=fezn2，feocofeco23fe3具有较强氧化性，可被还原为fe或fe2。转化fe3fefe3fe2试剂强还原剂：c、zn、co等还原剂：fe、cu等实例fe2o33co2fe3co22fe3cu=2fe2cu24“铁三角”转化关系(1)0价铁、2价铁、3价铁在一定条件下可相互转化，被称之为“铁三角”转化关系。(2)“铁三角”转化关系的应用判断离子共存afe3与i、s2、hs等因发生氧化还原反应而不能大量共存。bfe2与s2、clo、mno、no(h)等离子因发生复分解反应或氧化还原反应而不能大量共存。分离与提纯主要物质杂质除杂试剂和方法fe3fe2加入h2o2fe2fe3加入过量fe粉，过滤fe2cu2加入过量fe粉，过滤1向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性kmno4溶液，kmno4溶液紫红色褪去的原因是()afe有还原性bfecl2中fe2具有还原性ckmno4具有还原性d盐酸有还原性解析：选b溶液褪色是因为fe2具有还原性，kmno4具有氧化性，kmno4被fe2还原生成无色的mn2。2将单质fe、cu与fecl3、fecl2、cucl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。(1)充分反应后，如果fe有剩余，则容器内不可能有_。(2)充分反应后，如果容器内还有大量fe3，则还含有_，一定没有_。(3)充分反应后，如果容器内有较多cu2和相当量的cu，则容器内不可能有_。解析：根据fe2fe3=3fe2，fecu2=cufe2，cu2fe3=cu22fe2，若fe有剩余，则容器中只能有fe2，不可能有fe3、cu2；如果容器内还有大量fe3，则还含有cu2和fe2，一定没有fe和cu；如果容器内有较多cu2和相当量的cu，则容器内不可能有fe3和fe。答案：(1)fe3、cu2(2)cu2、fe2fe、cu(3)fe3、fe三级训练节节过关1为了检验某fecl2溶液是否变质，可向溶液中加入()anaoh溶液b铁片ckscn溶液 d石蕊溶液解析：选cfecl2变质产生fe3，检验fe3可选用kscn溶液。2在含有fe3、fe2、cu2的溶液中加入铁粉充分反应后，固体残渣用盐酸处理，有气体放出，则与fe粉反应后的溶液中离子最多的是()afe3 bfe2ccu2 doh解析：选b固体残渣用盐酸处理，有气体放出，说明有fe粉剩余，则反应后的溶液中不可能有fe3、cu2存在，数目较多的离子应是fe2。3制印刷电路时常用fecl3溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2fecl3cu=2fecl2cucl2，向盛有fecl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是()a烧杯中有铜无铁 b烧杯中有铁无铜c烧杯中铁、铜都有 d烧杯中铁、铜都无解析：选b根据2fecl3fe=3fecl2、2fecl3cu=2fecl2cucl2可知，铁、铜都和氯化铁反应，由于铁的活动性比铜强，所以，反应有先后，只有铁完全反应后，剩余的氯化铁才能与铜反应。因此，不可能出现有铁无铜的现象。4铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：fe2fe3feo回答下列有关问题：(1)fe与过量盐酸反应可以制取fecl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述、的转化，要求产物纯净，可选用_(选填字母)。acl2bfeccudkmno4(2)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为feso4)是否变质，查阅了有关资料，得知fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在试管中滴入kscn溶液。请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：实验现象结论试管试管a褪色不变红b不褪色变红c褪色变红能不能将kmno4和kscn滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：_。解析：(1)fe2cl2,fe3，选kmno4则引入杂质，fe3fe,fe2，选cu则引入杂质cu2。(2)加kmno4溶液只要褪色就说明含有fe2，而加入kscn溶液变红则说明含有fe3，所以答案很容易得出，而第问中的原因可归结为两条，一是kmno4溶液呈紫红色，影响观察fe(scn)3的红色，二是kscn具有较强的还原性，可以被kmno4氧化，影响fe2的检验。答案：(1)a、b(2)a.没有变质b完全变质c部分变质不能，原因是kmno4溶液呈紫红色，影响fe3的检验；kscn具有还原性，影响fe2的检验1将下列反应，其产物的颜色按血红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧fe2(so4)3溶液中滴入naoh溶液fecl3溶液中滴入kscn溶液无水硫酸铜放入水中abc d解析：选bna2o2呈淡黄色、fe(oh)3呈红褐色、fe(scn)3呈血红色、cuso4溶液呈蓝色。2实验室在配制feso4溶液时，为防止feso4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的()a锌粉 b铁粉c硫酸铁 d盐酸解析：选bfe2极易被氧化，所以应加入还原性物质，zn、fe都具有还原性，但zn能将fe2还原成铁单质，且生成的zn2为杂质离子。3某溶液中，滴加kscn溶液时无明显现象发生，再滴入少量氯水，溶液立即显血红色。则原溶液中一定含有的是()afe2 bfe3cnh dk解析：选a向溶液中滴加kscn溶液时无明显现象发生，说明溶液中无fe3，再滴入少量氯水，立即显血红色，说明原溶液中含fe2，被氯水氧化为fe3后与scn反应而呈血红色；溶液中是否含nh、k，无法确定。4下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是()acucl2 bfecl3cfecl2 dalcl3解析：选d铜与盐酸不反应，铁与氯气反应生成fecl3，与盐酸反应生成fecl2，铝与氯气、盐酸反应的产物均为alcl3。5为除去feso4溶液中的fe2(so4)3和cuso4，最好选用()a烧碱溶液 b浓氨水c镁粉 d铁粉解析：选dfe2(so4)3和cuso4都可以与铁粉反应生成feso4，而不引入新的杂质。6能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是()aagno3溶液 bfecl3溶液ccuso4溶液 dfeso4溶液解析：选ba、c项虽能溶解铁，但同时析出的ag和cu会附着在铁上，d项不能使铁溶解，符合题意的是b项。7下列各组物质中，x是主体物质，y是少量杂质，z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()abcdxfecl2溶液fecl3溶液fena2so4溶液yfecl3cucl2alna2co3zcl2fenaoh溶液bacl2溶液解析：选ca项中cl2能把fecl2氧化，b项中fe能把fecl3还原，d项除去了co和so又引入了cl，均不合要求。8下列离子的检验方法合理的是()a向某溶液中滴入kscn溶液呈血红色，说明不含fe2b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fe2c向某溶液中加入naoh溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有fe3d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，说明溶液中含有fe2，不含有mg2解析：选ca项说明含fe3，但不能说明是否含fe2；b项说明通入cl2后溶液中含有fe3，不能说明原溶液中是否含有fe2；因为mg(oh)2为白色沉淀，fe(oh)2转化为fe(oh)3时的颜色变化会掩盖其他白色沉淀的现象，所以当溶液中含有mg2时，会出现同样的上述现象，故d项不能说明溶液中是否含mg2，c选项正确。9.把氯化亚铁水溶液中的fe2氧化为fe3，而不引进金属离子或其他原溶液中不含有的阴离子，所用的两种方法的离子方程式分别为：(1)_；(2)_。.在装有固体a的试管中加入水，此时a未溶解，但加入一定量的无色溶液b，a即逐渐溶解，并有气体生成，溶液变为浅绿色，将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深，请填写下列空白：(1)b的化学式是_。(2)a加入无色溶液b，后才溶解，其理由是_。解析：.把氯化亚铁水溶液中的fe2氧化为fe3，而不引进其他杂质离子，可选用的氧化剂有cl2、h2o2、o3、o2等。.根据溶液变为浅绿色，推测生成了fe2，原固体a为fe，加入水，此时a未溶解。但加入一定量无色溶液b后，a即逐渐溶解，并有气体生成，推测无色溶液b为酸溶液，将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深，是由于fe2被氧化成fe3。答案：.(1)2fe2cl2=2fe32cl(2)2fe2h2o22h=2fe32h2o.(1)h2so4(合理即可)(2)fe与水常温下不反应，滴入硫酸后，硫酸使fe溶解10电子工业常用30%的fecl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)检验溶液中fe3存在的试剂是_，证明fe3存在的现象是_。(2)写出fecl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：_。(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得fecl3溶液，准备采用下列步骤：a请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。_，_，_，_，_，_。b请写出相关反应的化学方程式。_，_，_，_。解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。答案：(1)kscn溶液溶液变成红色(2)2fecl3cu=2fecl2cucl2(3)a.fefecl2fe和cuhclfecl2cl2bcucl2fe=fecl2cufe2hcl=fecl2h22fecl3fe=3fecl22fecl2cl2=2fecl31“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能()a土壤中含有铁粉、二氧化锰等b黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖则是添加了红色耐高温染料c土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色cuo和红色cud土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色fe3o4或feo和红色fe2o3解析：选d黏土中含有fe元素，在烧制砖瓦时，与o2反应，生成氧化物，fe元素的氧化物有3种，feo与fe3o4为黑色，fe2o3为红棕色，d项正确。2下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()a赤铁矿的主要成分是fe3o4b铁丝可在空气中燃烧生成fe3o4cfecl2可通过