高三一轮复习----金属铁及其化合物

1、四氧化三铁溶于盐酸：四氧化三铁溶于盐酸：氢氧化亚铁置于潮湿空气中：氢氧化亚铁置于潮湿空气中：氧化铜与乙醇加热发生的反应：氧化铜与乙醇加热发生的反应：氯化亚铁与氯水：氯化亚铁与氯水：含有稀硫酸的氯化亚铁中加入足量双氧水：含有稀硫酸的氯化亚铁中加入足量双氧水：氯化铁溶液中通入二氧化硫：氯化铁溶液中通入二氧化硫：氢氧化铁溶于足量氢碘酸：氢氧化铁溶于足量氢碘酸：Fe3O4+8HCl FeCl2+2FeCl3+4H2OCH3CH2OH+CuO CH3CHO+H2O+Cu2Fe(OH)3+6HI 2FeI2+I2+6H2O第三节第三节 铁铁 铜及其化合物铜及其化合物1.存在形式存在形式铁：磁铁矿（铁：磁铁

2、矿（Fe3O4）、赤铁矿（）、赤铁矿（Fe2O3）化合态化合态铜：铜：黄铜矿（黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石）、孔雀石(CuCO3Cu(OH)2)一一.铁和铜的获取和应用铁和铜的获取和应用游离态的铁来自陨石游离态的铁来自陨石2.铁的冶炼铁的冶炼原料原料:C+O2=CO2CO2+C=COCO+Fe2O3=Fe+CO2设备设备:高炉高炉铁矿石、焦碳、空气、铁矿石、焦碳、空气、石灰石石灰石等等原理：原理：制备还原剂制备还原剂氧化还原氧化还原产物产物:生铁生铁除碳除碳钢钢3. 铜的冶炼铜的冶炼Fe+Cu2+=Fe2+Cu氧化还原反应氧化还原反应 置换反应置换反应火法炼铜火法炼铜:黄铜矿黄铜矿湿法炼铜：

3、（古代）湿法炼铜：（古代）精炼铜：阳极、阴极、电解质溶液精炼铜：阳极、阴极、电解质溶液2CuFeS2CuFeS2 2CuCu2 2S+2FeS+SS+2FeS+S2Cu2Cu2 2S+3OS+3O2 22Cu2Cu2 2O+2SOO+2SO2 2CuCu2 2S+2CuS+2Cu2 2O6Cu+SOO6Cu+SO2 2二、铁铜的物理性质：二、铁铜的物理性质：金属金属物理性质物理性质应用应用铁铁铜铜1.1.银白色银白色, ,有金属光泽有金属光泽; ;2.2.具有良好的延展性具有良好的延展性; ;3.3.是电和热的良导体是电和热的良导体; ;4.4.密度是密度是7.86g/cm7.86g/cm3

4、35.5.熔点熔点153515350 0C,C,沸点是沸点是275027500 0C C特性特性: :能被磁体吸引能被磁体吸引, ,具铁磁性具铁磁性建材建材; ;炊具炊具; ;铸铸件件; ;作催化剂作催化剂; ;制具有特性的制具有特性的铁合金铁合金; ;制磁铁制磁铁等。等。1.1.纯铜呈紫红色纯铜呈紫红色; ; 2.2.熔点熔点1083.4,1083.4,沸点沸点2567; 2567; 3.3.密度密度8.92g/cm8.92g/cm3 3; ;质软；质软； 4.4.具有良好的延展性具有良好的延展性; ; 5.5.具有良好的导热、导电性具有良好的导热、导电性; ;广泛用于电气广泛用于电气工业；

5、制铜合工业；制铜合金；作微量元金；作微量元素肥料；作各素肥料；作各种仪表的零件种仪表的零件 纯铜的导电性仅次于纯铜的导电性仅次于银，但比银便宜得多，银，但比银便宜得多，所以当今世界一半以所以当今世界一半以上的铜用于电力和电上的铜用于电力和电讯工业上。讯工业上。 铁的在周期表的位置和主要化合价铁的在周期表的位置和主要化合价1、铁的原子序数是多少，在周期表中处于什、铁的原子序数是多少，在周期表中处于什么位置？么位置？2、指出铁在化合物中有哪些价态、指出铁在化合物中有哪些价态1、26Fe位于第四周期第位于第四周期第VIII族族2、铁在化合物中常显、铁在化合物中常显+2、+3价价 Fe-2e- = F

6、e2+ Fe-3e- =Fe3+FeO42-三、三、 铁单质的性质铁单质的性质三、铁单质的性质三、铁单质的性质FeFeFeFe2+2+FeFe3+3+FeFe2+2+、FeFe3+3+Cl2 Br2 HNO3O2 、H2O(g)I2 、 S 、H+、CuSO4强氧化剂强氧化剂弱氧化剂弱氧化剂回顾：必修一课本铁与水的反应实验装置、方程式回顾：必修一课本铁与水的反应实验装置、方程式3Fe + 4H2O (g) = Fe3O4 + 4H2 常温，浓硫酸、浓硝酸常温，浓硫酸、浓硝酸钝化钝化重点注意：重点注意：铁和稀硝酸的反应铁和稀硝酸的反应铁粉不足：铁粉不足：Fe+4HNOFe+4HNO3 3=Fe=

7、Fe（NONO3 3）3 3+NO+2H+NO+2H2 2OOn (Fe) :n( HNOn (Fe) :n( HNO3 3 )= )= （312312）铁粉过量：铁粉过量：3Fe+8HNO3Fe+8HNO3 3=3Fe=3Fe（NONO3 3）2 2 +2NO+4H+2NO+4H2 2OOn (Fe) :n( HNOn (Fe) :n( HNO3 3 )= )= （3838）FeFe2+Fe3+123456弱氧化剂：弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等等 强氧化剂：强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等等Cl2、Br2、HNO3、O2等等Zn、Fe、Cu、HI等等Zn、H2、Al、C

8、等等 Zn、CO、Al等等板书板书FeFe、FeFe2 2、FeFe3 3的相互转化的相互转化1、Fe Fe2+弱氧化剂：弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等等 Fe+2H+=Fe2+H2, Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+S=FeS, Fe+I2=FeI2, Fe+2Fe3+=3Fe2+2、Fe Fe3+强氧化剂：强氧化剂：Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等等2Fe+3Cl2=2FeCl3, 2Fe+3Br2=2FeBr3,Fe+4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O2Fe+6H2SO4(浓浓)=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O5Fe+3MnO4-+24H

9、+= 5Fe3+3Mn2+12H2O3、Fe2+ Fe3+Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等等 2Fe2+ +Cl2=2Fe3+2Cl- 2Fe2+ +Br2=2Fe3+2Br- 5Fe2+ +MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O 3Fe2+4H+NO3-=Fe3+NO+2H2O4、 Fe3+ Fe2+Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO22Fe3+Zn（不足）（不足）=2Fe2+Zn2+ 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+2Fe3+H2S=2Fe2+2H+S2Fe3+2HI=2Fe2+2H+I22Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+4H+SO42-5、Fe2+ FeZn、

10、H2、Al、C、CO等等 Fe2+Zn=Fe+Zn2+ FeO+H2=Fe+H2O3FeO+2Al=3Fe+Al2O3 2 FeO+C=Fe+CO2高温高温高温高温高温高温6、Fe3+ FeZn、CO、Al等等 2Fe3+3Zn(过量过量)=2Fe+3Zn2+ Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温高温高温FeOFeOFeFe2 2OO3 3FeFe3 3O O4 4俗名俗名 铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁色态色态价态价态+2+2+3+3+2+2，+3+3稳定性稳定性不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定与稀盐与稀盐酸反应酸反应 共性共性五、五、铁的重要化合物

11、铁的重要化合物（1 1）铁的氧化物）铁的氧化物Fe3O4+8H+= Fe2+2Fe3+4H2O黑色粉末黑色粉末红棕色红棕色粉末粉末黑色晶体黑色晶体FeO+2HFeO+2H+ += =FeFe2+2+H+H2 2O OFeFe2 2O O3 3+6H+6H+ += =2Fe2Fe3+3+3H+3H2 2O O 高温时，都能被高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，等还原剂还原，最终都生成铁最终都生成铁物质物质Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3状态状态化学性化学性质质Fe(OH)Fe(OH)2 2+2H+2H+ +=Fe=Fe2+2+2H+2H2 2O OFe(O

12、H)Fe(OH)3 3+3H+3H+ +=Fe=Fe3+3+ +3H3H2 2O O2Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2OO3 3+ +3H3H2 2O O转化转化 （2 2）铁的氢氧化物）铁的氢氧化物4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 3常温，常温，白色沉淀白色沉淀先变成先变成灰绿色灰绿色，后成为，后成为红褐色红褐色不溶于水的白色固体不溶于水的白色固体不溶于水红褐色固体不溶于水红褐色固体与KSCN与 铜 片与淀粉KI试纸 浅 绿 色 棕 黄 色血 红 色不显红色无明显现象 Cu被腐蚀溶液变蓝色试纸不变蓝 试

13、纸变蓝色白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀 直 接 观 色显色反应 利 用利用沉淀颜色利用沉淀颜色与与OHOH- -作用作用氧化性 利用 的Fe3+还原性 利用 的Fe2+与 KMnO4溶液紫色褪去 溶液紫色不褪（3 3）FeFe3+3+、 FeFe2+2+的检验的检验（4）、亚铁盐、铁盐和高铁酸盐）、亚铁盐、铁盐和高铁酸盐 绿矾绿矾 (FeSO47H2O) 制法：铁屑加稀硫酸制法：铁屑加稀硫酸-浓缩浓缩冷却冷却绿色晶体。绿色晶体。 用途：分析化学上常用作还原剂，制蓝黑墨水、用途：分析化学上常用作还原剂，制蓝黑墨水、染料，杀虫剂等。染料，杀虫剂等。 三氯化铁三氯化铁 （FeCl

14、3）溶液）溶液 制法：铁屑与氯气直接反应制法：铁屑与氯气直接反应 2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 3 或或 Fe+HClFe+HCl再通再通ClCl2 2-浓缩浓缩-冷却冷却-FeCl-FeCl3 36H6H2 2O O 问题问题1 1：如何制取：如何制取Fe(OHFe(OH）3 3胶体胶体 问题问题2 2：如何配制：如何配制FeClFeCl3 3溶液溶液（4）、亚铁盐、铁盐和高铁酸盐）、亚铁盐、铁盐和高铁酸盐 高铁酸盐（高铁酸盐（ K2FeO4 ）：）：在水溶液中易水解：在水溶液中易水解：4FeO4FeO4 422+10H+10H2 2O 4Fe(OH)O 4F

15、e(OH)3 3+8OH+8OH+3O+3O2 2 溶液的碱性随分解而增大，在强碱性溶液中相当稳定，溶液的碱性随分解而增大，在强碱性溶液中相当稳定，是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用，为一种新型是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。主要用于饮水处理。非氯高效消毒剂。主要用于饮水处理。思考思考1配制可溶性铁盐与亚铁盐、铜盐的溶液配制可溶性铁盐与亚铁盐、铜盐的溶液应采取什么措施应采取什么措施答：答：因因 Fe2、Fe3、Cu2易水解，且易水解，且 Fe2易被空气易被空气中的氧气氧化中的氧气氧化(要加铁粉要加铁粉)，故配制过程为先将它们溶解在，故配制过程为先将它们溶解在对应的

16、对应的酸中，然后加水稀释到指定的浓度。酸中，然后加水稀释到指定的浓度。2在在 Cu2、Fe2、Fe3混合溶液中的除去混合溶液中的除去 Fe2、 Fe3杂质，采用什么方法？杂质，采用什么方法？答：答：原理是利用原理是利用 Fe2、Cu2、Fe3水解完全生成沉淀水解完全生成沉淀所需的所需的 pH 范围不同。一般操作方法是先加入氧化剂，将范围不同。一般操作方法是先加入氧化剂，将 Fe2氧化成氧化成 Fe3，然后加入，然后加入 CuO、Cu(OH)2、CuCO3 等等物质物质(不引入杂质离子不引入杂质离子)，调节溶液的，调节溶液的 pH，待，待 Fe3水解完水解完全生成沉淀全生成沉淀(此时其他离子不水

17、解此时其他离子不水解)，过滤除去。，过滤除去。3.3.怎样检验某未知溶液中含有怎样检验某未知溶液中含有FeFe2 2而不含而不含FeFe3 3？简述操作？简述操作步骤及现象。步骤及现象。4.4.如何检验某铁的氧化物中既含有二价铁，又含有三价铁？如何检验某铁的氧化物中既含有二价铁，又含有三价铁？答案答案取未知溶液于试管中，滴加几滴取未知溶液于试管中，滴加几滴KSCNKSCN溶液，无明显溶液，无明显变化，再滴加几滴氯水变化，再滴加几滴氯水( (或或H H2 2O O2 2) )，溶液变成血红色，则证，溶液变成血红色，则证明溶液中含有明溶液中含有FeFe2 2，不含有，不含有FeFe3 3。答案答案

18、取少量氧化物于试管中，加入稀硫酸溶解，分成两取少量氧化物于试管中，加入稀硫酸溶解，分成两份，向一份中加入份，向一份中加入KSCNKSCN溶液，溶液变成血红色，证明含有溶液，溶液变成血红色，证明含有三价铁；向另一份中加入酸性三价铁；向另一份中加入酸性KMnOKMnO4 4溶液，紫红色褪去，溶液，紫红色褪去，证明含有二价铁证明含有二价铁( (或加入或加入K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液，生成蓝色沉淀，溶液，生成蓝色沉淀，证明含有二价铁证明含有二价铁) )。5.怎样用一种试剂区分怎样用一种试剂区分KCl、CuCl2、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3溶液？简述操作步骤。溶

19、液？简述操作步骤。答案答案取六种未知溶液于试管中，分别滴加过量取六种未知溶液于试管中，分别滴加过量NaOHNaOH溶溶液，无现象的是液，无现象的是KClKCl，有蓝色沉淀生成的是，有蓝色沉淀生成的是CuClCuCl2 2，有红，有红褐色沉淀生成的是褐色沉淀生成的是FeClFeCl3 3，有白色沉淀生成且不溶解的是，有白色沉淀生成且不溶解的是MgClMgCl2 2，沉淀溶解的是，沉淀溶解的是AlClAlCl3 3，一开始生成白色沉淀，又，一开始生成白色沉淀，又迅速变为灰绿色，最终变成红褐色的是迅速变为灰绿色，最终变成红褐色的是FeClFeCl2 2。( (或六种溶液中呈蓝色的为或六种溶液中呈蓝色

20、的为CuClCuCl2 2溶液，呈浅绿色的为溶液，呈浅绿色的为FeClFeCl2 2溶液；呈黄色的为溶液；呈黄色的为FeClFeCl3 3溶液。另外三种无色溶液溶液。另外三种无色溶液分别用三支试管各取适量逐滴加入分别用三支试管各取适量逐滴加入NaOHNaOH溶液，无现象的溶液，无现象的是是KClKCl，有白色沉淀生成且不溶解的是，有白色沉淀生成且不溶解的是MgClMgCl2 2，沉淀溶解，沉淀溶解的是的是AlClAlCl3 3。) )2将过氧化钠投入将过氧化钠投入FeCl2溶液中，可观察溶液中，可观察 到的实验现象是到的实验现象是A有无色气体产生有无色气体产生 B没有沉淀生成没有沉淀生成C有白

21、色沉淀生成有白色沉淀生成 D有红褐色沉淀生成有红褐色沉淀生成1某溶液中有某溶液中有Mg2+、Fe2+、Fe3+和和Al3+四种四种阳离子，若向其中加入过量的阳离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，溶液，微热并搅拌，过滤，在滤渣中再加入过量的微热并搅拌，过滤，在滤渣中再加入过量的盐酸，所得溶液中大量增加的阳离子是盐酸，所得溶液中大量增加的阳离子是AMg2+ BFe2+ CFe3+ DAl3+C AD 基础练习：基础练习：3、某同学设计下列方法对、某同学设计下列方法对A盐的水盐的水溶液进行鉴定：溶液进行鉴定：由此得出的结论中，不正确的是由此得出的结论中，不正确的是()AD溶液中存在溶液中存在Fe(

22、SCN)3B滤液中有滤液中有Fe3CB为为AgBrDA一定为无氧酸盐一定为无氧酸盐FeBr2DB往溶液中滴入无色往溶液中滴入无色 KSCN 溶液，显红色溶液，显红色4将将 1.12 g 铁粉加入铁粉加入 25 mL 2 mol/L 的氯化铁溶液中，的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是充分反应后，其结果是( ）A铁有剩余，溶液呈浅绿色，铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变浓度基本不变CFe2和和Fe3的物质的量之比为的物质的量之比为5 1D氧化产物与还原产物的物质的量之比为氧化产物与还原产物的物质的量之比为2 5B B5.氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：进行如下实验：制备氧化铜制备氧化铜 步骤步骤 I 的目的是除不溶性杂质。操作是的目的是除不溶性杂质。操作是 。步骤步骤的目的是除铁。操作是：滴加的目的是除铁。操