■2011化学高考必备课件+练习全套■3-3第三节 铁、铜及.ppt

1、1. 了解铁的物理性质。 2掌握铁的化学性质及其应用。 3了解铁的氧化物的性质及其应用。 4了解铁的氢氧化物的性质及其应用。 5掌握Fe3、Fe2的性质及相互转化。 6了解Fe3、Fe2的检验方法。 7掌握铁及其化合物间的相互转化。 8掌握铜及其化合物的性质和相互转化。,第三节 铁、铜及其化合物,1铁的原子结构和物理性质 (1)铁的原子结构特点 铁位于元素周期表中的第 周期，第 族。Fe的原子序数是 ，其原 子结构示意图为 价。 (2)铁的物理性质 纯净的铁是光亮的 金属，密度较大，熔、沸点较高，纯铁的抗腐蚀性强，有较好的导电、导热、延展性。铁能被 吸引。,四,26,银白色,磁铁,2铁的化学性

2、质 写出下列化学方程式： (1)FeH2O(g)： 。 (2)HNO3(稀)Fe(量) ： 。 (3)FeFeCl3： 。,3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O,Fe2FeCl3=3FeCl2,1铁的氧化物,铁红,磁性氧化铁,黑色粉末,红棕色粉末,黑色晶体,Fe2H2O,2Fe33H2O,Fe2,3Fe3NO 5H2O,Fe3,2.铁的氢氧化物,白色固体,红褐色固体,Fe22H2O,Fe33H2O,3Fe3NO8H2O,Fe33H2O,Fe(OH)2制备时一般需注意哪些问题？一般采用什么方法来制备？ 因Fe(OH)2在空气中易氧化：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH

3、)3，故Fe(OH)2在水中存在的寿命只有几秒钟，在实验室中制取Fe(OH)2时，一定要注意以下几点： (1)赶尽溶液中溶解的空气，应在惰性或还原性气体气氛下反应(如N2、CO、H2等)。 (2)隔绝空气如用苯、汽油、煤油覆盖在液面上。,(3)采用新制备的亚铁盐溶液，溶解亚铁盐时要先将蒸馏水煮沸除去氧气。 (4)向亚铁盐溶液中滴加碱溶液时，将胶头滴管的尖嘴插入亚铁盐溶液的深部，防止NaOH溶液带入O2，使Fe(OH)2生成于溶氧少的部位。 Fe(OH)2的制备操作改进型设计，如图,3Fe2和Fe3的相互转化及Fe2、Fe3的检验,Fe(OH)2,浅绿,显酸,棕黄,Fe(OH)3,显酸,不变色,

4、变血红色,产生白色沉淀，迅速变为 灰绿色，最后变为红褐色,SCN的溶液,红褐色沉淀,还原剂,【记忆提示】 铁及其重要化合物间的转化关系,1铜的物理性质 铜为 色 体，符合金属的通性，具有 、 和 。 2铜的化学性质 铜在金属活动性顺序表中排在H后，活动性较弱，不能从酸中置换H2。但能与非金属发生反应，一定条件下也能与强氧化性酸反应。 铜的化学性质简表,紫红,导电性,导热性,延展性,固,2CuO,Cu2S,CuCl2,黑,黑色,棕黄色,CuSO4SO22H2O,Cu溶解，有刺激性气味气体,溶解,红棕色,3Cu(NO3)22NO4H2O,溶解,无色,2Fe2Cu2,溶解,蓝,Cu(NO3)22NO

5、22H2O,蓝,3.铜的重要化合物 (1)CuO： 色 于水的粉末，与盐酸反应的离子方程式为 。 (2)Cu(OH)2： 色固体， 溶于水，是一种弱碱，与强酸反应的离子方程式： 。 (3)CuSO4：无结晶水时为 色粉末，遇少量水时转化成 晶体，化学式为 ，俗名 。CuSO4和CuSO45H2O均 溶于水。 (4)碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3又名铜绿，受热分解。 Cu2(OH)2CO3 2CuOCO2H2O,黑,不容,难,蓝,CuO2H=Cu2H2O,Cu(OH)22H=Cu22H2O,白,CuSO45H2O,蓝色,胆矾、蓝矾,易,尽管CuSO4可结合水形成结晶水合物CuSO45H2O，但

6、我们通常不用CuSO4做干燥剂；不过，可以将其做为验证水存在的良好试剂。,Fe与稀HNO3的反应与反应物的用量有关： Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O 3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O,【例1】 (2010原创)在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如右图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。,(1)AB段铁元素以_形式存在。 (2)BC段铁元素以_形式存在。 (3)CD段铁元素以_形式存在。 解析：向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3，随加入铁粉量的增加，HNO

7、3反应完全后，发生反应2Fe3Fe=3Fe2，最后全部转化为Fe2。 答案：(1)(2)(3),分析铁与稀HNO3反应的关键 一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式： HNO3过量： Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O， Fe过量时：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，两者相加得总方程式： 3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用数轴表示：,解题时需注意量的范围。,1向含a g HNO3的稀溶液中，加入b g铁粉充分反应全部溶解。已知有 g HNO3被还原，则ab不可能是() A21 B31 C41 D92 解析：根据： 3F

8、e8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O,当反应按恰好完全进行时 当反应按恰好完全进行时 因有 g HNO3被还原说明HNO3完全反应，且b g铁粉全部溶解。 答案：A,1“铁三角”中的转化关系 (1)FeFe2：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2)，非氧化性酸(如盐酸、稀H2SO4)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应，都可实现这种转化。例如：FeCuSO4=CuFeSO4 (2)Fe2Fe：比较活泼的金属(如Al、Zn)能从亚铁盐溶液中置换出铁。例如：FeCl2Zn=ZnCl2Fe。,(3)FeFe3：铁与强氧化

9、剂(如Cl2、HNO3、浓H2SO4)在一定条件下反应都会实现这种转化。例如： 2Fe3Cl2 2FeCl3 (4)Fe3Fe：铁盐溶液与活泼的金属(K、Na、Ca除外)反应时，可被还原。例如：2FeCl33Zn=2Fe3ZnCl2 (5)Fe2Fe3：亚铁盐与强氧化剂反应。例如： 2FeCl2Cl2=2FeCl3 (6)Fe3Fe2：铁盐溶液与比较强的还原剂反应。例如： Fe2FeCl3=3FeCl2 2FeCl32NaI=2FeCl2I22NaCl,2Fe2和Fe3的性质 (1)Fe2具有氧化性和还原性，主要表现还原性。 4Fe2O24H=4Fe32H2O； 2Fe2H2O22H=2Fe3

10、2H2O(Fe2被氧化) (2)Fe3具有较强的氧化性，与S2、I、SO 等能发生氧化还原反应。 2Fe3S2=2Fe2S2Fe32I=2Fe2I2,(3)Fe3是典型的弱碱阳离子，与CO 、 、 等在溶液中发生水解相互促进反应。 2Fe3 3H2O=2Fe(OH)33CO2 (4)亚铁盐、铁盐的存放方法：亚铁盐溶液中加入少量铁屑以防止Fe2被氧化，滴入少量相应的酸溶液以防止Fe2水解。铁盐溶液中加少量相应的酸溶液以防止Fe3水解。,Fe3与Fe2的检验方法 (1)观察法：Fe3盐溶液呈棕黄色，Fe2盐溶液呈浅绿色。 (2)SCN法：滴入KSCN或其他可溶性硫氰化物溶液，呈血红色者是Fe3溶液

11、，不变血红者是Fe2溶液。 (3)碱液法：分别加入碱液(氨水亦可)，生成红褐色沉淀者是Fe3溶液，先生成白色沉淀，又迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色者是Fe2溶液。,【例2】 (2010模拟精选，山东临沂模拟)FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是() A加入KSCN溶液一定不变红色 B溶液中一定含Fe2 C溶液中一定含Cu2 D剩余固体中一定含Cu,解析：加入铁粉，先发生反应：2Fe3Fe=3Fe2，后发生反应：FeCu2=Fe2Cu。反应后有固体存在，可能为两种情况：Cu，Fe和Cu，无论哪种情况，溶液中一定含有Fe2，一定没有Fe3，可能

12、含有Cu2。 答案：C,2(2010改编)向某晶体的水溶液中加入Fe2的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色，那么由此得出的下列结论，错误的是() A该晶体中一定含有SCN BFe3的氧化性比溴的氧化性强 CFe2被溴氧化为Fe3 DFe2与SCN不能形成血红色的化合物,解析：溴水可将Fe2氧化成Fe3，Fe3遇SCN生成血红色溶液，由于反应 2Fe2Br2=2Fe32Br，说明Br2的氧化性强于Fe3，B选项错误。 答案：B,【例1】 向100 mL 18 molL1H2SO4溶液中加入足量的铁片加热。充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积为提示：2Fe6H2SO4(浓)

13、 Fe2(SO4)33SO26H2O() A小于20.16 LB等于20.16 L C介于20.16 L和40.32 L之间D等于40.32 L,解析：本题中是浓H2SO4变稀后，铁仍能继续反应产生H2，解题时要抓住这一点。用极限法计算：全部产生SO2时，其体积为1.8 mol 22.4 L mol120.16 L；全部产生H2时，其体积为1.8 mol22.4 L/mol40.32 L。 答案：C,高分策略 此题考查了铁与浓硫酸反应的性质，有的考生联想到Cu与浓H2SO4加热充分反应中，关于被还原硫酸的物质的量的判断问题，产生思维定势而错选A。平时要注意对物质性质的整体理解。理解掌握元素的单

14、质及化合物的性质是正确解题的前提，如物质的特性、元素的化合价、不同浓度氨水(或酸溶液)的密度变化规律、SO2的还原性与漂白性的区别、氧化性酸的特性、ClO的强氧化性等，是常考也是易错的内容。,【例2】 (12分)铁是日常生活中最常见的金属，某班同学在学习铁的知识时，遇到下列问题： 问题1：铁为何称为黑色金属？ 问题2：CuO在高温下可分解为Cu2O和O2，Fe2O3在高温下可分解为FeO和O2吗？,(1)对于问题1，同学们上网查询，有两种解释： A因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属。 B因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属。 你认为正确的说法是_。 若有一黑色

15、粉末，你如何鉴别是铁粉，还是Fe3O4粉末。_。,(2)对于问题2，同学们准备实验探究，他们设想了两种方法： A将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化。 B将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化。 实验中应将Fe2O3放在_(填仪器名称)中灼烧。 方法A中，如果高温灼烧后颜色由_变为_，说明Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO吗？_，理由是_。,方法B中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前后质量比应为_，但是，实验结果固体灼烧前后质量比为3029，则高温灼烧后生成物是_。 比较两种方法，你认为较好的方法是_。,(1)B错误，因为Fe2O3是红棕色的；常用的方法是加酸溶解，金属和稀盐酸反应生成氢气，而Fe3O4反应时没有气泡产生；(2)因为Fe2O3是红棕色的，FeO是黑色的，若方法A成立，那么颜色变化是由红棕色变化为黑色，但从颜色并不能正确判断，因为亦可以生成黑色的Fe3O4,6Fe2O3 4Fe3O4O2； 若方法B成立，则下列反应成立：2Fe2O3 4FeOO2，灼烧前后固体的质量之比为： 109。若质量之比是3029，则发生了反应 6Fe2O3 4Fe3O4O2，最后的固体产物是Fe3O4；结合两种方法的分析