第8讲 金属元素二 铁、铜

1、第八讲金属元素第八讲金属元素(二二)铁、铜铁、铜考点概览考纲要求1.铁及其重要化合物1.了解常见金属Fe及其重要化合物的主要性质，了解其应用2.铜及其重要化合物2.了解常见金属Cu及其重要化合物的主要性质，了解其应用3.合金材料3.了解合金的概念及其重要应用铁及其重要化合物知识回顾1铁单质(1)物理性质：纯铁_色，密度大，熔沸点高，有较好的_性、_性、导热性，能被_吸引。铁属黑色金属。(2)化学性质：常见化合价0价、2价、3价，Fe3 比Fe2 _。银白延展导电磁铁稳定在常温干燥的空气中，纯铁_被腐蚀，潮湿空气中，铁_与O2和H2O共同反应生成_色疏松的铁锈(主要成分Fe2O3)。铁在冷浓硫酸

2、、硝酸中发生_反应，表面生成致密的氧化物保护膜。Fe在与弱氧化剂反应被氧化为2。如：Fe2HCl=_；FeCu2=_；FeS _；Fe2Fe3_。不易易棕褐钝化FeCl2H2CuFe2FeS3Fe2Fe与强氧化剂反应被氧化为3。如：2Fe3Cl2 _；Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)32H2O_。2铁的化合物(1)铁的氧化物：FeO黑色、易氧化；Fe3O4黑色、有磁性、俗称磁铁；Fe2O3俗称_，可作颜料；都能与酸反应而溶解，均是炼铁原料。(2)氢氧化物：Fe(OH)2在空气中易被氧化生成_的Fe(OH)3。Fe(OH)3不溶于水，受热分解生成红色_。2FeCl3NO铁红红褐色Fe2O3(

3、3)二价铁盐与三价铁盐：Fe2(浅绿色)与Fe3(棕黄色)之间的转化：.Fe2转变为Fe3需加入氧化剂：Cl2、O2、HNO3、Na2O2、H2O2、酸性KMnO4等。如：Cl22Fe2=_；4Fe2O24H=_。.Fe3转变为Fe2需加入还原剂Fe、Cu、SO2等。如：2Fe3Cu=_。(4)Fe3 检验：Fe3 与KSCN反应Fe3 3SCN=Fe(SCN)3，溶液为血红色。2Fe32Cl4Fe32H2O2Fe2Cu23铁的冶炼(1)主要原料：主要是各种铁矿石、_。(2)主要反应原理：CCO2 _；Fe2O33CO _。焦炭2CO2Fe3CO2【例1】 下列操作中，溶液的颜色不发生变化的是

4、()A氯化铁溶液中加入足量铁粉，充分振荡B氯化铁溶液中滴加几滴硫氰化钾(KSCN)溶液C四氧化三铁固体加入稀盐酸中，完全溶解D氯化亚铁溶液中滴加几滴硫氰化钾(KSCN)溶液解析：A项，氯化铁与铁反应生成FeCl2，溶液的颜色由棕黄色转变为浅绿色；B项，氯化铁与硫氰化钾反应生成Fe(SCN)3，溶液的颜色由棕黄色转变为血红色；C项，四氧化三铁溶于盐酸生成FeCl2和FeCl3，溶液由无色盐酸溶液转变为有色的铁盐溶液；D项，氯化亚铁不与硫氰化钾生成血红色Fe(SCN)3，离子浓度无明显变化，溶液颜色不发生变化。答案：D易错提醒：1.Fe与酸或不活泼金属阳离子在溶液中发生置换反应或与弱氧化剂(S、I

5、2等)反应生成Fe2。2Fe与强氧化剂Cl2、O2、稀硝酸、过氧化物、KMO4等反应生成Fe3。Fe在冷、浓H2SO4和HNO3中钝化，在加热条件下溶解生成Fe3。3Fe(OH)2在空气中受热分解得不到FeO，而是得到Fe2O3。4只含还原性的Fe2溶液滴加KSCN溶液不变红色，滴加氯水、双氧水、硝酸等变红色。课堂练习1(2012年广东学业水平考试)加入适量KSCN溶液后，变成血红色的是()AAlCl3溶液 BFeCl3溶液CNaCl溶液 DCu(NO3)2溶液解析：加入KSCN溶液后，变成血红色的是Fe3的现象。答案：B2(2012年广东学业水平考试)向FeCl3溶液中加入过量铁粉，充分反应

6、后再滴加KSCN溶液，不显红色的溶液中不存在的离子是()AFe2 BClCFe3 DK解析：FeCl3与过量铁粉反应生成FeCl2，无Fe3存在。答案：C铜及其重要化合物知识回顾1铜单质(1)物理性质：铜单质呈_色，密度大，熔沸点高，有良好的导电性、导热性、延展性。(2)化学性质：活泼性较差，在室温下铜难与氧或水作用。铜在_条件下易与非金属单质反应(如：O2、Cl2、S)生成1价、2价的化合物。如：2CuS _；CuCl2 _。铜与比铜不活泼金属的盐发生置换反应。如：Cu2Ag=_。紫红加热Cu2SCuCl2Cu22Ag铜在含有CO2的潮湿空气中，铜被氧化表面逐渐蒙上_的碱式碳酸铜(Cu2(O

7、H)2CO3)铜锈。2CuCO2H2OO2=Cu2(OH)2CO3。2铜的化合物：铜元素在自然界以_存在，常见有孔雀石Cu2(OH)2CO3、辉铜矿(Cu2S)等。(1)CuO：黑色粉末，不溶于水，溶于酸，具有氧化性。CuO在_条件下能被H2、C、CO等还原为铜单质，在高温下分解为暗_色Cu2O和O2。如：CuOH2 _；2CuOC _；CuOCO _；CuOH2SO4=_；4CuO=_。绿色化合态加热红CuH2O2CuCO2CuCO2CuSO4H2O2Cu2OO2(2)Cu(OH)2：淡蓝色固体，不溶于水，溶于酸，加热分解生成氧化铜，用_的氢氧化铜可鉴别_(C6H12O6)等物质。氢氧化铜可

8、以作为陶瓷的釉质材料。(3)CuCl2：铜在氯气中燃烧生成氯化铜。(4)碱式碳酸铜：绿色、孔雀石的主要成分，加热分解。Cu2(OH)2CO3 _H2OCO2。(5)胆矾(CuSO45H2O)：蓝色晶体，完全脱水后变为_粉末CuSO4，也是一种饲料添加剂。新制葡萄糖2CuO白色【例2】 在含有Fe3和Cu2的混合液中，加入一定量的铁粉，充分反应后有紫红色固体物质出现，溶液中存在的金属离子可能是()AFe2 BFe3和Fe2CCu2和Fe2 DCu2解析：因为2Fe3Fe=3Fe2、2Fe3Cu=Cu22Fe2、Cu2Fe=CuFe2，有紫红色Cu出现时，Fe3反应完全，Cu2不一定反应完全。答案

9、：AC课堂练习3(2012年广东学业水平考试)在碱性、加热条件下能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀的是()A乙醇 B氯化钠溶液C稀硫酸 D淀粉完全水解的产物解析：淀粉完全水解生成的葡萄糖能与新制Cu(OH)2反应生成Cu2O砖红色沉淀。答案：D4制印刷电路时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。向盛有氯化铁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烧杯中()A有铁无铜 B有铜无铁C铁、铜都有 D铁、铜都无解析：若有铁存在，必然发生FeCuCl2=FeCl2Cu反应，即有铁必有铜。答案：A合金材料知识回顾1合金是指由两种或两种

10、以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有_特性的物质。通常合金的硬度较_，一般合金的_比主要成分金属的_，化学性质比主要成分金属_。金属大熔点低稳定2生活中常见合金生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁含碳量比钢高。钢和生铁性能有很大差异。生铁：在1200 左右熔化，硬度大、抗压、性脆，可以铸造成型，主要用于制造机座、管道。钢：有良好的延展性，可以锻轧和铸造，主要用于制造机械和交通工具等。不锈钢的合金元素主要是铬和镍，空气中稳定存在，不易生锈，有很强抗腐蚀能力。硬铝：密度小、强度高，有较强抗腐蚀能力，用于制造门窗、航天器等。黄铜是铜和锌等形成的合金。【例3】 钛和钛的合金被认为是21世纪的

11、重要材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是()A用来做保险丝B用于制造航天飞机C用来制造人造骨D用于制造船舶解析：钛熔点高，做保险丝材料需要低熔点金属，钛和钛合金做保险丝不切合实际。钛密度小，可塑性好、易于加工，可用于制造航天飞机、船舶。钛合金与人体有很好的“相容性”，可用来制造人造骨。答案：A课堂练习5(2012年广东学业水平考试)合金具有优良的机械性能，用途广泛。下列物质属于合金的是()A铜 B钢C金刚石 D石英解析：钢是碳与铁的合金。答案：B6合金是一类用途广泛的金属材料。下列物质属于

12、合金的是()A石墨 B锌C黄铜 D黄金易错提醒：1.合金是混合物，不是纯净物或化合物，可看作胶体分散系。2由于金属晶体结构变化，其硬度、强度、耐腐蚀性比纯金属性能好。解析：铜是紫红色，黄铜主要是以铜为主的铜锌合金。答案：C一、单选题考点一铁及其重要化合物1铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法错误的是()A铁与盐酸反应生成氯化铁与氢气B常温下，铁在浓硫酸中会发生钝化C铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁D铁是一种银白色金属解析：铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气。答案：A2铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法不正确的是()A不锈钢是铁合金，含有金属和非金属元素B一定条件下，铁粉与水蒸气反应生成氧化铁和

13、H2C铁和铁合金均能与盐酸反应D纯铁在干燥空气中不易被腐蚀解析：氧化铁成分是Fe2O3，铁粉与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。答案：B3关于铁及其化合物的叙述正确的是()A铁是一种较活泼的金属BFe2O3在常温下可以导电CFe2O3溶于水生成Fe(OH)3D在常温下铁丝容易与水反应放出H2解析：A项正确。B、C、D三项错误，Fe2O3不导电也不与水反应。铁在高温条件下与水反应放出H2。答案：A考点二铜及其重要化合物9将铝、铁、铜粉的混合物，投入少量的盐酸中，充分反应后过滤，滤液中一定含有的物质是()AFeCl3 BCuCl2CAlCl3 DFeCl2解析：在铝、铁、铜三种金属中，铝还原性最强，

14、优先被氧化生成AlCl3。只有当盐酸过剩时，铁与盐酸反应生成FeCl2，也不会生成FeCl3，铜不与盐酸反应。答案：C10某化学活动小组欲制备一定量的氢气，下列方法不能达到目的的是()ACu和稀硝酸反应 BZn和稀盐酸反应CFe和稀硫酸反应 DAl和稀盐酸反应解析：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O。答案：A11加入下列哪种物质不能除去CuCl2溶液中的少量HCl的是()ACuO BCu(OH)2CCu2(OH)2CO3 DCu解析：Cu不与HCl反应，不能除去CuCl2溶液中的少量HCl。答案：D考点三合金材料14下列关于合金说法不正确的是()A合金材料是一种胶体分散系B合金

15、的熔点比成分金属的熔点高C合金一般是由两种或两种以上金属熔合而成D青铜、不锈钢、18K金都是合金解析：合金的熔点一般均比成分金属的熔点低。答案：AB15下列物质不属于合金的是()A生铁 B不锈钢C黄铜 D金属铝解析：生铁、不锈钢、黄铜都是合金。铝是金属单质，不属于合金。答案：D16下列物质中，属于合金的是()A白银 B紫铜C水银 D18K解析：白银、紫铜、水银(汞)都是金属单质，不属于合金。18K是含金量75%的合金。答案：D二、多选题21除去铁粉中的少量铝粉，不可以选取的溶液是()A浓盐酸 B浓硝酸C浓硫酸 D浓氢氧化钠溶液解析：除去铁粉中的少量铝粉，只能选取浓氢氧化钠溶液，铝粉能溶解在浓氢氧化钠溶液，铁粉不能。不能选取浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸。答案：ABC22为了除去用Fe2O3制备FeCl3溶