备考2020高考化学第一轮复习 第3章 金属及其化合物 第3节 铁及其重要化合物学案 必修1

第三节 铁及其重要化合物一、铁的性质1物理性质： 色固态，密度较 ，熔沸点较 ，延展性、导电、导热性较好、能被 吸引。2化学性质：结构分析可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，铁是一种中等活泼的金属。与非金属反应：与氧气： ，燃烧现象： 。与氯气： ，燃烧时现象： 。加水振荡后，溶液显 色）与硫： ，现象： 。特别注意：只能生成 价Fe，由此可证明硫单质氧化性 （强于、弱于）氯气氧化性与水反应：在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2： 。在常温下，在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下，Fe易发生电化腐蚀(铁生锈Fe2O3) ， ， 。 与酸反应：与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应离子方程式： 。与氧化性酸。a铁遇 时，有钝化现象，因此浓H2SO4或浓HNO3可盛放在铁容器中b铁粉少量与HNO3(稀)生成Fe3： 。c铁粉过量与HNO3(稀)生成Fe2： 。(4)铁与盐溶液的反应铁能置换比它活动性弱的金属如CuSO4溶液： 。铁能与FeCl3溶液反应生成FeCl2。离子方程式： 。二、铁的重要化合物的主要性质及应用1.铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称无Fe化合价色态、水溶性 色粉未， 溶于水 色粉未， 溶于水 色晶体， 溶于水类别 氧化物 氧化物特殊氧化物和H+反应与CO反应稳定性在空气中氧化为Fe3O4空气中稳定在空气中稳定制备高温，过量铁与O2反应：2 Fe+ O2 2FeO 氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧3Fe + 2O2 Fe3O4 【特别提醒】：FeO与稀硝酸反应的化学方程式： 。FeO与HI溶液反应的化学方程式： 。Fe2O3与HI溶液反应的化学方程式： 。2.铁的氢氧化物物质氢氧化亚铁 Fe(OH)2氢氧化铁 Fe(OH)3色态、水溶性 色絮状固体， 溶于水 色絮状固体， 溶于水稳定性很易被氧化， 受热易分解， 与酸反应制取方法新制FeSO4溶液与NaOH溶液 反应：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2铁盐与可溶性碱反应：Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3。现象是： 色 色 色。规律总结一、铁的三角转化关系及应用结论归纳：Fe与强氧化剂如 反应时生成+3价；Fe与与弱氧化剂如 反应时生成+2价。Fe3与S2、SO、I；Fe2(与ClO、MnO、（NO(+H）在溶液中因 不能大量共存（Fe3与Fe2共存）。除杂方法(括号内为杂质) Fe2+(Fe3+)： ； FeCl3(FeCl2)： ；FeCl2(CuCl2)： ； Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)： 。盐溶液的配制与保存Fe2的盐溶液：加 ，防止 ；再加少量相应的酸，防止 。Fe3的盐溶液：加少量 防止Fe3水解。制备物质：制备无水FeCl3在 中加热蒸干FeCl3溶液。制备Fe(OH)3胶体向沸水中加入饱和FeCl3溶液并煮沸至 为止。二、Fe2+和Fe3+的检验1Fe3+的检验用KSCN溶液： 未知液 加KSCN溶液变 色，证明溶液中含有Fe3+。用NaOH溶液： 未知液加NaOH 溶液，有 色沉淀，证明溶液中含有Fe3+。依据溶液颜色粗略判断：未知液显 色，可能含（注意不是一定含）有Fe3+。2Fe2+的检验用KSCN溶液和氯水：未知液 加KSCN溶液 ， 再加入氯水后溶液变 色，证明溶液中含有Fe2+。相关方程式： ； 。 用NaOH溶液：未知液加NaOH 溶液，产生 色沉淀，随后变成 色，后变成 色，证明溶液中含有Fe2+。相关方程式： ， 。用铁氰化钾溶液：未知液加K3Fe(CN)6 溶液，有 色沉淀，证明溶液中含有Fe2+。相关方程式： 。3关于检验Fe2+的特别提示： 若溶液中存在Fe3+，不可使用上述 、 两种方法，因为溶液直接变色，无法检验Fe2+。 在特定条件下，有时用酸性KMnO4溶液检验Fe2+，若溶液中存在Cl-等还原性离子，则不能使用该法。用铁氰化钾溶液没有干扰离子，属于较好的方法。三、铜及其化合物1单质铜(1)物理性质： 色固体，具有良好的延展性、导电性和导热性。(2)化学性质：与非金属的反应：a.与O2加热反应： 。现象：固体变 色。b.常温下在潮湿的空气中生成铜绿： 。c与Cl2点燃反应： 。现象：产生 色烟。与酸的反应:a.与非氧化性酸,如盐酸、稀硫酸， 。b.与氧化性酸反应：与浓硫酸的反应： 。与浓硝酸的反应： 。与稀硝酸的反应： 。与盐溶液的反应(用离子方程式表示)a.与硝酸银溶液的反应： 。b.与氯化铁溶液的反应： 。2氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜（CuO）氧化亚铜（Cu2O）类别 氧化物特殊氧化物（Cu是 价）颜色 色粉末状固体 色固体与酸反应(H)与H2反应转化关系3氢氧化铜(1)物理性质： 色 溶于水的固体。(2)化学性质：Cu(OH)2属于 碱 ，能与酸反应生成盐和水。4CuSO45H2O(1)CuSO45H2O为 色晶体，俗称 、 。(2)无水CuSO4为 色粉末，遇水变 色(生成CuSO45H2O)，可作为 水存在的试剂，但不能作 。1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+【第三节 铁及其重要化合物参考答案】【基础落实】一、铁的性质1. 银白 大 高 磁铁 2. 3 Fe + 2 O2Fe3O4 火星四射，生成黑色固体 2 Fe + 3 C122FeCl3 生成棕黄 色的烟 黄 Fe + SFeS 混合物保持红热状态 +2 弱于3 Fe +4 H2O(g) Fe3O4 + 4H2 2FeO22H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2OFe + 2H+ Fe2+ + H2冷的浓H2SO4、浓HNO3 Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O 3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O(4) Fe CuSO4=CuFeSO4 2Fe3+Fe=3Fe2+二、铁的重要化合物的主要性质及应用1. 铁红 磁性氧化铁 +2 +3 +2、+3 黑 不 红棕 不 黑 不 碱性 碱性 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4+ 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O FeOCO=FeCO2 Fe2O33CO=2Fe3CO2 Fe3O44CO=3Fe4CO2【特别提醒】：3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2O FeO+2HI=FeI2+H2O Fe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2O2. 白 难 红褐 难 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2 Fe(OH)3Fe2O33H2O Fe(OH)2+2 H+=Fe2+2H2O Fe(OH)3 + 3 H+ = Fe3+ + 3H2O 隔绝空气 白 灰绿 红褐 【规律总结】一、铁的三角转化关系及应用Cl2 、HNO3 、 浓H2SO4 I2 、S 、H+ 、Cu2+ 发生氧化还原反应加过量铁粉过滤 氯水或H2O2 加过量铁粉过滤 加过量强碱 过滤少量铁粉 防止Fe2被氧化 Fe2水解 相应的酸HCl气流 液体变红褐色二、Fe2+和Fe3+的检验1红 红褐 黄 2不变化 红 2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl- Fe3+ + 3SCN Fe(SCN)3白 灰绿 红褐 Fe2+2OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 蓝 3Fe2+2Fe(CN)63-= Fe3Fe(CN)62三、铜及其化合物1(1)紫红 (2) 2CuO2= 2CuO 黑 2Cu+O2+H2O+CO2 = Cu2(OH)2CO3 CuCl2CuCl2 棕黄不反应 Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO2