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1、專題十四鐵、銅及其化合物金屬的冶煉,考點(diǎn)一鐵及其化合物的性質(zhì),,知識(shí)清單,1.鐵元素位于元素周期表中第四周期,第族,是一種應(yīng)用最廣泛的過(guò)渡金屬;鐵元素是一種變價(jià)金屬元素,通常顯+2價(jià)和+3價(jià);其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。 2.常溫下,鐵單質(zhì)比較活潑,具有較強(qiáng)的還原性,遇一般的氧化劑(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)易被氧化為+2價(jià);遇強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3等)被氧化為+3價(jià)。但在常溫下遇濃H2SO4和濃HNO3發(fā)生鈍化。,3.鐵和O2在不同的條件下反應(yīng),所生成的氧化物不同,通常有FeO、Fe2O3、Fe3O4三種。其中氧化亞鐵是黑色粉末;氧化鐵是紅棕色粉末; 四氧化三鐵是具

2、有磁性的黑色晶體,它是一種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的氧化物,可以看作FeOFe2O3,其中有1/3的鐵元素顯+2價(jià),有2/3的鐵元素顯+3價(jià)。 4.Fe(OH)2是白色絮狀物,易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3,該過(guò)程中顏色由白色變?yōu)榛揖G色,最后全部變?yōu)榧t褐色。所以在制取Fe(OH)2時(shí)應(yīng)首先將Fe3+(Fe2+被水溶液中的O2氧化所致)用Fe粉還原為Fe2+,然后需將吸有堿液的滴管末端插入溶液內(nèi)制取。 5.Fe2+在水溶液中較易水解,使溶液變渾濁,Fe2+又易被氧化,生成Fe3+,所以在保存含F(xiàn)e2+的溶液時(shí),應(yīng)先在水溶液中放入少量相應(yīng)的酸和鐵屑,以防止Fe2+水解和被氧化。,“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及舉

3、例,1.FeO+H2 Fe+H2O Fe+2HCl FeCl2+H2 2FeCl2+Cl2 2FeCl3,,2FeCl3+Fe 3FeCl2 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 2Fe+3Cl2 2FeCl3 要弄清兩點(diǎn):一是反應(yīng)的條件和環(huán)境(否則記憶化學(xué)方程式無(wú)意義),二是要從氧化性、還原性強(qiáng)弱方面考慮反應(yīng)能否進(jìn)行。 2.Fe3+具有氧化性,可與I-、S2-、S等中學(xué)常見(jiàn)的還原性微粒反應(yīng)。Fe2 +主要表現(xiàn)還原性,可與HNO3、KMnO4、Cl2等常見(jiàn)的氧化性微粒反應(yīng)。,考點(diǎn)二銅及其化合物的性質(zhì)金屬的冶煉,,1.銅的化學(xué)性質(zhì) (1)常溫下,銅在干燥的空氣中性質(zhì)穩(wěn)定,但在潮濕空氣里則會(huì)被銹蝕,

4、在其表面逐漸形成一層綠色的銅銹。有關(guān)化學(xué)方程式為2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO3。 (2)在加熱條件下,銅能跟許多非金屬發(fā)生反應(yīng)。寫(xiě)出下列化學(xué)方程式: 銅在空氣中加熱:2Cu+O22CuO; 銅絲在硫蒸氣中反應(yīng):2Cu+SCu2S。,2.常見(jiàn)銅的化合物之間的轉(zhuǎn)化 (1)黑色氧化銅在高溫下分解為紅色的Cu2O,化學(xué)方程式為4CuO2Cu2O+O2。 (2)藍(lán)色的硫酸銅晶體受熱分解為白色的硫酸銅粉末,化學(xué)方程式為CuSO45H2OCuSO4+5H2O。 (3)銅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,3.金屬的冶煉方法 (1)熱分解法:適用于不活潑的金屬,如Hg和Ag。 2HgO 2Hg+O22A

5、g2O 4Ag+O2,(2)熱還原法:用還原劑(C、CO、H2、Al等)還原金屬氧化物,適合較活潑的金屬。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO22Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3 (3)電解法:適合冶煉金屬活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬(一般指在金屬活動(dòng)性順序中排在鋅前面的金屬)。例如: 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2 MgCl2(熔融) Mg+Cl2,方法Fe3+與Fe2+的鑒別方法 1.直接觀察顏色 Fe2+溶液呈淺綠色,Fe3+溶液呈棕黃色。 2.利用顯色反應(yīng)(形成配合物) (1) (2),方法技巧,4.利用Fe3+的氧化性 (1) (2) (3),3.利

6、用Fe(OH)3沉淀的顏色,(1) (2),5.利用Fe2+的還原性,例(2017遼寧鐵嶺協(xié)作體一聯(lián),10)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理、方法和結(jié)論都正確的是() A.室溫下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入適量NaOH溶液,振蕩、靜置后分液,可除去苯中少量苯酚 B.取少量溶液X,向其中加入適量新制氯水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明溶液X中一定含有Fe2+ C.向飽和FeCl3溶液中滴加過(guò)量氨水,可制取Fe(OH)3膠體 D.已知 I2+I-,向盛有KI3溶液的試管中加入適量的CCl4,振蕩?kù)o置后 CCl4層顯紫色,說(shuō)明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大,解題導(dǎo)引注意檢驗(yàn)Fe2+時(shí)氯水與KSCN溶液的加入順序。 解析+NaOH +H2O,易溶于水、不溶 于苯,苯不溶于水,A正確;溶液X中若含有Fe3+,同樣會(huì)出現(xiàn)溶液變紅的現(xiàn)象,B不正確;將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,加熱至溶液呈紅褐色,才能制得Fe(OH)3膠體,C不正確;I2的CCl4溶液顯紫色,CCl4萃取了KI3溶液中的I2,而不是KI3,D不正確。 答案A,