高考化学一轮复习 专题3第2单元 铁、铜的获取及应用课件 苏教版.ppt

第二单元铁 铜的获取及应用 专题三从矿物到基础材料 2013高考导航 一 铁的性质与冶炼1 物理性质纯铁是一种 色金属 密度较大 硬度较大 熔 沸点较高 有较好的导电 导热 延展性 能被磁铁吸引 银白 3 与酸反应 与非氧化性酸如与稀h2so4 盐酸等反应 其离子方程式为 与氧化性酸如与稀hno3反应 一般不产生h2 常温下 可被浓hno3 浓h2so4钝化 fe 2h fe2 h2 a 稀hno3过量时生成fe3 其离子方程式为 b 铁过量时生成fe2 其离子方程式为 4 与盐溶液反应 能与活动性较弱的金属盐溶液反应 如fe和cuso4溶液反应的离子方程式为 与fecl3溶液反应 其离子方程式为 fe cu2 fe2 cu fe 2fe3 3fe2 思考感悟铁的化学性质活泼 为什么可以用铁罐贮存和运输浓h2so4和浓hno3 提示 常温下 铁遇浓h2so4 浓hno3发生钝化 在铁表面形成一层致密的氧化膜 阻止内部的金属继续与酸反应 因而常温下可用铁罐来贮存或运输浓h2so4 浓hno3 但在加热的条件下 铁能与浓h2so4 浓hno3剧烈反应 生铁 二 铁的氧化物和氢氧化物1 铁的氧化物 红棕色粉末 2 3 fe2 fe3 2 铁的氢氧化物 白 红褐 三 铜的性质及冶炼1 铜单质的性质 1 物理性质 色金属光泽 具有导电 导热 延展性 2 化学性质能与o2 cl2 s等活泼非金属单质反应 与强氧化性酸反应 与某些盐溶液反应 紫红 考点一铁的三角转化关系及其重要应用1 铁三角 中的转化关系 2 除杂方法 fe2 fe3 加过量铁粉过滤 fecl3 fecl2 加氯水或h2o2 fecl2 cucl2 加过量铁粉过滤 fe al fe2o3 al2o3 sio2 加过量强碱溶液过滤 3 盐溶液的配制与保存 特别提醒fe2 具有较强的还原性 fe3 水解能力强 实际上ph 4时 fe3 几乎完全水解生成fe oh 3沉淀 欲除去某溶液中含有的fe2 杂质时 一般先向溶液中加入氧化剂 如h2o2 使fe2 被氧化为fe3 然后加碱或盐调节ph 使fe3 转化为fe oh 3沉淀除去 即时应用1 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重要用途 铁红 氧化铜 当加入过量铁粉后 所得a应为固体fe cu au的混合物 此时 只需加入稀硫酸 试剂 后过滤即得cu au混合物b 再加入稀硝酸 试剂 可使cu au得到分离 cu no3 2溶液加可溶性碱后加热得到cuo 答案 1 铁屑 稀硫酸 稀硝酸 氢氧化钠 氢氧化钠 以上答案合理即可 2 fe 2h fe2 h2 2fe3 fe 3fe2 cu2 fe cu fe2 2au3 3fe 2au 3fe2 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 3 fe2o3用作红色涂料用作制造铜盐的原料 答案合理即可 考点二fe2 和fe3 的检验1 溶液颜色含有fe2 的溶液显浅绿色 含有fe3 的溶液显棕黄色 2 用kscn溶液和氯水 1 流程 2 有关反应 fe3 3scn fe scn 3 血红色 2fe2 cl2 2fe3 2cl 3 用naoh溶液 1 流程 2 有关反应 fe3 3oh fe oh 3 红褐色 fe2 2oh fe oh 2 白色沉淀 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 特别提醒 1 检验fe2 fe3 除了以上方法外还有很多方法 如用酸性高锰酸钾溶液 溴水 碘化钾淀粉试纸 铜片等 2 检验fe2 和fe3 混合溶液时 要分两次分别检验fe2 和fe3 检验fe2 时要选择酸性高锰酸钾溶液 检验fe3 时最好选择kscn溶液 即时应用2 下列离子的检验方法合理的是 双选 a 向某溶液中滴入kscn溶液呈血红色 说明不含fe2 b 向某溶液中通入cl2 然后再加入kscn溶液变血红色 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 说明该溶液中含有fe2 但不能确定是否含有mg2 考点三铜的化合物1 氧化铜和氢氧化铜 2 cuso4 5h2o为蓝色晶体 俗称蓝矾 胆矾 1 无水cuso4遇水变蓝色 生成cuso4 5h2o 可作为水的检验依据 2 cuso4和石灰乳的混合液即为无机农药波尔多液 是一种良好的杀菌剂 可以用来防治多种作物的病害 特别提醒 1 溶液中的cu2 常为蓝色 浓cucl2溶液为蓝绿色 稀cucl2溶液为蓝色 可作为cu2 的判定依据 如cuso4溶液呈蓝色 2 cu2 与碱反应生成蓝色沉淀cu oh 2 这是鉴定cu2 的原理之一 即时应用3 2012 舟山高三第一次模拟 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做了验证 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 解析 选d cu2o不但具有在酸性条件下发生歧化反应生成cu2 和cu的性质 且具有与cu类似的还原性 故cu2o和cu与浓h2so4 稀hno3 浓hno3反应现象一样 关键看与稀h2so4的反应 根据相关现象可知一定含cu2o 而不一定含cu 2010 高考上海卷 由5molfe2o3 4molfe3o4和3molfeo组成的混合物中 加入纯铁1mol并在高温下和fe2o3反应 若纯铁完全反应 则反应后混合物中feo与fe2o3的物质的量之比可能是 双选 a 4 3b 3 2c 3 1d 2 1 解析 若反应为fe fe2o3 3feo时 1molfe消耗1molfe2o3同时生成3molfeo 此时 n feo 6mol n fe2o3 4mol b正确 若反应为fe 4fe2o3 3fe3o4时 1molfe消耗4molfe2o3 此时n feo 3mol n fe2o3 1mol c正确 答案 bc 2012 厦门双十中学高三质检 如图中 m n为含x元素的常见化合物 则x元素为 a fe或cb cu或fec n或sd c或al 答案 a 有一晶体x 可发生如下的转化关系 部分反应物 生成物略 其中b d e f均为无色气体 w k为常见的金属单质 c为难溶于水的红褐色固体 在混合液中加入bacl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀 h和w反应可放出大量的热 1 x的化学式为 检验x溶液中阳离子的方法是 2 i转化为g的反应中 当有2molg生成时 转移的电子数为 3 引发h和w反应的操作是 该反应的化学方程式为 4 混合液电解时的阳极反应式为 工业上金属w也可用电解法制备 电解时的阴极反应式为 5 a生成c的过程中的实验现象是 解析 本题的突破口是c的颜色及h和w在高温下的反应 根据c为难溶于水的红褐色固体可得c为fe oh 3 a为fe oh 2 x中含有fe2 h为fe2o3 根据w是常见的金属单质 且h和w反应能放出大量的热可判断该反应为铝热反应 根据b d f均为气体 且b和d反应后的产物f又能和d发生反应 可推知该过程是连续氧化的过程 d是o2 气体b是x溶液中加碱后的产物 可推知b是nh3 综上分析得x是 nh4 2fe so4 2晶体 某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性 请回答下列问题 1 除胶头滴管外 你认为本实验必不可缺的一种玻璃仪器是 2 请你帮他们完成以下实验报告 实验目的 试剂 铁粉 fecl3溶液 fecl2溶液 氯水 锌片 铜片 实验记录 划斜线部分不必填写 实验结论 fe只有还原性 fe3 只有氧化性 fe2 既有氧化性又有还原性 3 根据以上结论判断 下列物质中既有氧化性又有还原性的有 填序号 a cl2b hclc na d f e so2f no2 常见错误 错因分析 1 错填烧杯 烧瓶等仪器的原因是学生不知道进行性质实验时要先取样再进行实验 而且取样时要取少量 2 实验目的 出错原因 对于题干 某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性 审读不仔细 答题不规范 实验记录 出错原因 化学用语书写掌握不到位 把握不住实验目的 而仅仅依据方程式错填 zn具有还原性 不会判断氧化还原反应中的氧化剂 还原剂 而错填 fe2 具有还原性 回答实验现象不全面 将fecl3溶液的颜色错记为 红褐色 而错填 溶液由红褐色变为浅绿色 审题不仔细 3 只知道hcl中的氯元素为 1价是最低价 只有还原性没有氧化性 而没注意到hcl中的氢元素为 1价具有氧化性 所以漏选b 答案 1 试管 2 探究铁及其化合物的氧化性或还原性 cl2 2fe2 2cl 2fe3 fe2 具有氧化性 铁粉逐渐溶解 溶液由棕黄色变为浅绿色 在fecl3溶液中加入铜片 3 abef 化合物中铁元素的价态的探究铁及其化合物知识的突出特点是铁元素的价态变化 铁的氧化物中铁的化合价较为复杂 如何将氧化物中的铁离子转化为溶液中的离子而不改变其价态 解题时常被忽略 近几年的高考有关铁及其化合物的探究试题更是频繁出现 典例探究 某种催化剂为铁的氧化物 化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究 将适量稀硝酸加入少许样品中 加热溶解 取少许溶液 滴加kscn溶液后出现血红色 一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为 3价的结论 1 请指出该结论是否合理并说明理由 2 请完成对铁元素价态的探究 限选实验仪器与试剂 烧杯 试管 玻璃棒 药匙 滴管 酒精灯 试管夹 3mol lh2so4溶液 3 h2o2溶液 6mol lhno3溶液 0 01mol lkmno4溶液 naoh稀溶液 0 1mol lki溶液 20 kscn溶液 蒸馏水 提出合理假设假设1 假设2 假设3 设计实验方案证明你的假设 实验过程根据 的实验方案 进行实验 请在下表中写出实验操作步骤 预期现象与结论 思路点拨 解析 根据hno3具有强氧化性 能将fe2 氧化为fe3 因此对铁的氧化物中fe元素价态提出全为 2价或全为 3价或 2价和 3价共存三种假设 实验过程 可用稀h2so4溶解铁的氧化物 要除去稀h2so4中溶解的o2 根据溶液颜色变化 推测铁元素可能的化合价 然后取少量上述溶液 滴加酸性 kmno4溶液 根据kmno4溶液是否褪色