浙江专版2019版高考化学大一轮复习专题四从矿物到基础材料课时2铁铜的获取及应用学案

1、第二类铁和铜的获取和应用教学大纲导航知识输入要求的测试要求附加测试要求选定的测试分布201520162017九月十月四月十月四月(1)铁和铜在自然界中的存在形式和物理性质aa(2)工业炼铁的反应原理bb27(3)铁和铜的化学性质(与一些非金属、酸和盐的反应)bb1427272727(4)Fe2+和Fe3+的性质和转化cc32(3)32(4)32(3)24(5)测试Fe2+和Fe3+的常用方法bc28(6)不锈钢的主要成分及其用途a测试点一：铁、铁的氧化物和氢氧化物的性质主要谈话1.铁的存在和物理性质(1)铁的存在铁在自然界中主要以结合态的形式存在，而陨铁则以自由态的形式存在。常见铁矿石：磁铁矿

2、主要成分为Fe3O4(化学式，下同)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和黄铁矿(主要成分为FeS2)。(2)铁的物理性质铁是电和热的良导体，可以被磁铁吸收。纯铁具有很强的耐腐蚀性。2.铁的化学性质3.氧化铁化学式FeOFe2O3Fe3O4车间编号铁红磁性氧化铁稳定性不稳定：6feo O2=2f3o4稳定的稳定的用盐酸或稀H2SO4反应(写离子方块程序)FeO+2H+=Fe2+H2Ofe2o 3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O用稀硝酸反应(写下子方程)3FeO+10H + NO=3Fe3 + NO5H2Ofe2o 3+6H+=2Fe3+3H2O3 fe3o

3、 4+28H + NO=9fe 3 + NO14H2O与HI反应(写离子方块程序)FeO+2H+=Fe2+H2Ofe2o 3+6H + 2I-=2Fe2 + I2+3H2OFe3O4+8H+2I-=3Fe2+I2+4H2O与一氧化碳的反应FexOy+yCOxFe+yCO24.氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红棕色固体用盐酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O分解被加热2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O准备可溶性亚铁盐与碱溶液fe2o 3-=Fe(oh)2的反应可溶性铁盐与碱溶液fe3o 4-=Fe(oh)3的反应他们两

4、个关系在空气中，氢氧化铁可以很快被氧气氧化成氢氧化铁。现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红棕色。反应方程式为4Fe (OH) 2 O2 2H2O=4Fe (OH) 3典型案例分析实施例1(2015年10月在浙江选取)一种酸性废液含有三种金属离子：Fe3+、Cu2+和Ba2+。一些学生设计了以下方案来处理废液(添加的试剂稍微过量)，以回收金属和保护环境。请回答：(1)沉淀物a中所含的简单物质是_ _ _ _ _ _。(2)沉淀物C的化学式为_ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)酸性条件下溶液A与H2O2溶液反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。_

5、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .根据本课题的实验过程，在酸性废液中含有Fe3+、Cu2+和Ba2+。加入铁屑，得到含有铜和过量铁的沉淀物；向溶液a中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，然后加入氢氧化钠溶液，得到红棕色沉淀b，为Fe (oh) 3。向溶液b中加入Na2CO3溶液，沉淀物c为BaCO3沉淀物。答案(1)铜，铁(2)baco 3(3)2fe 2 H2O 2 2h=2fe 3 H2O【例2

6、】(2016年4月浙江省部分检查)下图中，固体A是铁锈的主要成分。请回答：(1)白色沉淀e的化学式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)写出A- B的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)写出溶液中C- D氧化还原反应的离子方程。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

7、 _ _ _ _ .因为固体甲是铁锈的主要成分，甲是Fe2O3。结合实验过程，可以得出结论：B为铁，C为氯化铁，D溶液的组成为Fe2+、SO2、Cl-，E为硫酸钡。(1)白色沉淀物e是硫酸钡；(2)甲生成乙，即Fe2O3与一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为fe2o 33co 2fe3co 2；(3)从C到D，氯化铁溶液与二氧化硫发生氧化还原反应，其离子方程式为2fe3 SO2 2h2o=2fe2 SO 4h。回答(1)硫酸钡(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)2Fe3 + SO2+2H2O=2Fe2 + SO+4H+实施例3将22.4克铁粉完全溶解在一定浓度的硝酸中。

8、如果在反应中只收集了0.3摩尔的NO2和0.2摩尔的NO，则以下陈述是正确的()A.反应后生成的盐只有三价铁B.反应后生成的盐只有三价铁C.反应后生成的盐是硝酸铁和硝酸铁，它们的摩尔比为13d、反应后生成的盐为三价铁和二价铁，它们的摩尔比为31铁分解物质的量为=0.4摩尔，并且反应过程中损失的电子应该在0.8摩尔(此时仅产生Fe2+)和1.2摩尔(此时仅产生Fe3+)之间，然后产生0.3摩尔NO2和0.2摩尔一氧化氮，即反应过程中获得硝酸的电子的量为0.3摩尔(5-4)0.2摩尔(5-2)=0.9摩尔，因此相应的产物是铁(NO3)3和铁(NO3)2。假设前者为X，后者为Y，X Y=0.4摩尔可

9、由铁原子守恒得到，3x 2Y=0.9摩尔可由得失电子守恒得到，X=0.1摩尔和Y=0.3摩尔可求解，即Fe(NO3)3与Fe(NO3)2之比为13。答案三实施例4白色Fe2(OH)2沉淀可以通过以下两种方法制备。.方法1:通过硫酸亚铁溶液与由不含O2蒸馏水制备的氢氧化钠溶液反应制备。(1)为了除去蒸馏水中溶解的O2，通常采用_ _ _ _ _ _的方法。(2)生成白色Fe2(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不带O2的氢氧化钠溶液，将其插入硫酸亚铁溶液下，然后挤出氢氧化钠溶液。此操作的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _

10、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .Ii .方法2:在图中所示的装置中，使用NaOH溶液、废铁、稀H2SO4和其他试剂进行制备。(1)试管一中加入的试剂为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)试管二中加入的试剂为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)为了制备白色的Fe2(OH)2沉淀，将试剂

11、加入试管一和试管二，打开止水夹，塞住塞子。实验步骤是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)用这种方法生成的氢氧化铁沉淀能长时间保持白色。原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

12、_ _ _ _ .分析。方法1: (1)气体的溶解度随着温度的升高而降低，所以在煮沸的蒸馏水中溶解的O2变少。(2)避免生成的氢氧化铁被空气(氧气)氧化。.方法2:试管打开，溶液不能随生成的气体压入试管，因此试管中应制备硫酸亚铁，试管中应加入氢氧化钠溶液。将铁和稀硫酸放入试管一后，产生的H2可以从试管一中的短管排出，然后通过止水夹进入试管二中的氢氧化钠溶液，然后排出试管二中的氢氧化钠溶液和空气。然后，止水夹关闭，试管I中产生的H2无法逃逸，压力增加。硫酸亚铁溶液通过长导管压入试管二的氢氧化钠溶液中。在这个过程中，所有的液体都在H2环境中，从而避免了空气污染。回答一。(1)煮沸(2)避免Fe(O

13、H)2沉淀与O2接触.(1)稀释H2SO4、废铁(2)NaOH溶液(3)检查从试管出口排出的H2纯度。当排出的H2纯净时，夹住试管反应产生的止水夹(4) H2，排出装置内用过的溶液和空气，外界空气不易进入装置，可防止白色Fe(OH)2沉淀被氧化。测试中心简洁1.以下说法是正确的()A.铁在一定条件下与水反应生成H2和氢氧化铁B.四氧化三铁溶于盐酸后，加入几滴氯化萘溶解，溶液呈血红色C.蒸发并燃烧二氯化铁溶液，得到二氯化铁固体D.将三氯化铁饱和溶液滴加到氢氧化钠溶液中，可以制得三氯化铁胶体铁和水蒸气在高温下反应生成的Fe3O4和H2的分析，A项误差；Fe3O4溶解在盐酸中形成Fe3+和Fe2+，

14、b项正确；二氯化铁容易水解，在空气中蒸发的燃烧产物是fe2o 3，这在C项中是错误的。通过滴加三氯化铁，得到了铁(OH)3沉淀，而不是胶体2.(2016杭州薛军中学模拟)甲、乙、丙、丁、戊分别为铜、银、铁、铝、镁五种金属之一。众所周知：(1)甲和丙都可以与稀硫酸反应释放气体；(2)乙与丁的硝酸盐反应，取代单质丁；(3)c与强碱反应释放气体；(4)c和E在冷浓硫酸中钝化。可以判断A、B、C、D和E依次是()A.铁、铜、铝、银、镁B.铝、铜、镁、银、铁C.镁、铜、铝、银、铁D.镁、银、铝、铜、铁分析表明，甲和丙都能与稀硫酸反应释放气体，表明甲和丙先于氢，丙与强碱反应释放气体，丙是铝，丙和戊在冷浓硫

15、酸中钝化，所以戊是铁，甲是镁，乙与丁的硝酸盐反应取代单质丁，表明乙先于丁，即乙是铜，丁是银。答案三3.(2016年嘉兴高级中学期末)，向由铁和Fe2O3组成的混合物中加入100毫升2ml-1盐酸，使混合物完全溶解并释放出224毫升气体(标准条件)。此时，向溶液中加入KSCN溶液时没有明显的现象，因此反应前混合物中铁和Fe2O3的量之比为()A.43 B.34 C.23 D.32分析混合物与盐酸完全反应，向所得溶液中加入KSCN溶液，但没有出现血红色，表明溶液中的溶质为氯化铁，产生的氢气量为=0.01摩尔。Fe+2H+=Fe2 + H20.01摩尔原始混合物中的Fe和Fe2O3的量分别为x摩尔和

16、y摩尔。fe2o 32Fe3+铁y摩尔(x-0.01)摩尔根据问题的含义，方程是：x-0.01=y，根据氯的守恒：2x 2x+2y2=0.12，该方程由x=0.04mol摩尔，y=0.03mol摩尔，反应前混合物中铁和Fe2O3的摩尔比为0.04摩尔0.03摩尔=43。回答一容易出错的警告1.铁的反应产物的判断(1)铁与氯和盐酸反应得到的氯化物不同，铁与Cl2反应生成三氯化铁，而铁与盐酸反应生成二氯化铁；(2)铁在潮湿空气中生锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。(3)铁和硫蒸气反应生成FeS而不是Fe2S3。2.2 .使用时应注意的问题。氧化铁、Fe3O4和Fe2O3

17、与酸反应(1)FeO中的铁为2，与非氧化性酸(如盐酸和稀硫酸)反应生成Fe2Fe3+在与氧化性酸(如硝酸)反应时生成。(2)Fe3O4的组成可以理解为FeOFe2+O3，它与非氧化性酸(如盐酸和稀硫酸)反应生成Fe2和Fe3Fe3在与氧化性酸(如硝酸)反应时生成；Fe2+在与还原酸(如HI)反应时生成。(3)Fe2O3中的Fe为3，与非氧化性酸或氧化性酸反应时仅生成Fe3Fe2+在与还原酸(如HI和H2SO3)反应时生成。试验场地2中Fe2+和Fe3+的性质及测试主要谈话1.Fe2和Fe3+的性质(Fe2的氧化性和还原性Fe2+处于铁的中间价态，具有氧化性和还原性，其中还原性是主要的，如当Fe2+与Br2、Cl2、H2O2和一氧化氮(H)相遇时，它是可还原的。制备Fe2盐溶液时，应加入少量铁粉以防止Fe2被氧化。(Fe3的氧化性Fe3处于铁的高价态，它只是氧化性的。Fe3能氧化铁、铜、高、H2S、二氧化硫、硫等。Fe3+和S2-，我-，所以不能大量共存。(Fe3的水