《浙江省新課標高考化學一輪復習 第2單元第8講鐵、銅的獲取及其應用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《浙江省新課標高考化學一輪復習 第2單元第8講鐵、銅的獲取及其應用課件（43頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 一、銅、鐵的物理性質一、銅、鐵的物理性質 1鐵是銀白色金屬，可以被磁鐵吸引。而銅是紫紅色金屬。 2鐵和銅都有良好的導電 性和 導熱性。 3鐵和銅的密度較大，熔沸點較高。 二、銅、鐵的化學性質二、銅、鐵的化學性質 1銅的化學性質 (1)與氧氣反應：2CuO2=2CuO (2)與硫反應：2CuS=Cu2S(黑色物質) (3)與氯氣反應：CuCl2=CuCl2(棕黃色的煙) 2鐵的化學性質：鐵是較活潑的金屬，常顯2、3價，且通常Fe3比Fe2穩(wěn)定。 (1)與氯氣反應：2Fe3Cl2=2FeCl3 (2)在氧氣中燃燒：3Fe3O2 = Fe3O4 (3)與酸反應：Fe2H=Fe2H2 在冷的濃硝酸、

2、濃硫酸中“鈍化” (4)與水反應：3Fe4H2O(g) = Fe3O44H2 高溫 三、鐵的鹽三、鐵的鹽 1亞鐵鹽和鐵鹽 綠礬(FeSO47H2O)，制法：鐵屑加稀硫酸濃縮冷卻綠色晶體。 用途：分析化學上常用作還原劑，制藍黑墨水、染料，殺蟲劑等。 三氯化鐵(FeCl3)，制法：鐵屑與氯氣直接反應 2Fe2和Fe3離子的檢驗 Fe3的檢驗： 方法一：向FeCl3溶液中加入幾滴KSCN溶液，溶液顯血紅色。 反應式：Fe33SCN=Fe(SCN)3 方法二：向FeCl3溶液加入NaOH溶液，有紅褐色沉淀。 反應式：Fe33OH=Fe(OH)3 Fe2的檢驗： 方法一：向FeCl2溶液加入NaOH溶液

3、，有白色沉淀，在空氣中立刻轉化成灰綠色，最后變成紅褐色。 反應式：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(紅褐色) 方法二：向盛有FeCl2溶液的試管中加入3滴KSCN溶液，溶液無明顯現象，再滴加幾滴新制的氯水后溶液變?yōu)檠t色，說明有Fe2存在。 反應式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl、Fe33SCN=Fe(SCN)3 3Fe2與Fe2的相互轉化 Fe2既有氧化性又有還原性，但主要表現為 還原 性，當遇到較強氧化劑時，轉化為Fe3。Fe3具有較強的氧化性，可被還原性較強的物質還原為Fe2。 2FeCl2Cl2=2FeCl3(溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色) 2FeBr23Cl2(過量)=2Fe

4、Cl32Br2 2FeSO42H2SO4(濃)= Fe2(SO4)3SO22H2O2FeCl3H2S=S2FeCl22HCl2FeCl32KI=I22FeCl22KCl2FeCl3Fe=3FeCl22FeCl3Cu=2FeCl2CuCl22FeCl3SO22H2O=H2SO42FeCl22HCl考點一 不同價態(tài)鐵之間轉化與討論計算 例例1 將a g鐵粉投入到200 mL 1.0 mol1的稀硝酸中，使其充分反應后，回答下列問題(假設硝酸的還原產物只有NO，反應后溶液體積變化忽略不計)。 ( 1 ) 寫 出 可 能 發(fā) 生 反 應 的 離 子 方 程 式 ：_。Fe+4H+ =Fe3+NO+H2

5、O、3Fe+8H+2 =3Fe2+2NO+4H2O -3NO-3NO (2)當a的取值不同時，充分反應后溶液中溶質的組成不同，經過討論后填寫下列表格：(表格可不填滿)a的取值情況(g)溶液中存在的溶質 a2.8 g Fe(NO3)3和HNO3a=2.8 g Fe(NO3)3 2.8 ga4.2 gFe(NO3)2和Fe(NO3)3 a4.2 g Fe(NO3)2 (3)a3.5 g時，溶液中溶質是什么？并計算各溶質的物質的量濃度。(寫出計算過程)cFe(NO3)3 0.125 mol/L，cFe(NO3)2 0.1875 mol/L0.0250.2molL0.03750.2molL 【解析】(

6、1)由于鐵可能被氧化為Fe3，也可能被氧化為Fe2，故對應的離子方程式可能有：Fe4H =Fe3NOH2O，3Fe8H2 =3Fe22NO4H2O；(2)根據上述反應可知當a2.8 g時只發(fā)生反應，此時溶液中存在的溶質為Fe(NO3)3和HNO3；當a2.8 g時也只發(fā)生反應，此時對應的溶質只有Fe(NO3)3；當2.8 ga4.2 g時發(fā)生反應，此時對應的溶質為Fe(NO3)2和Fe(NO3)3；當a4.2 g時只發(fā)生反應，對應的溶質為Fe(NO3)2；-3NO-3NO (3)當a3.5 g時發(fā)生的反應為，設發(fā)生反應的鐵的物質的量為x，發(fā)生反應的鐵的物質的量為y，根據質量守恒可得56(xy)

7、3.5 g；根據硝酸守恒可得4x8y/30.2，聯(lián)立以上兩式解得x0.025 mol，y0.0375 mol，所以cFe(NO3)3 0.125 mol/L，cFe(NO3)2 0.1875 mol/L。 0.0250.2molL0.03750.2molL 【方法技巧點撥】本題考查鐵的性質及硝酸的性質等。由于鐵為變價金屬，所以在與強的氧化劑反應時隨量的不同對應的氧化產物可能不同，當鐵足量時通常產生Fe2，當鐵少量時則產生Fe3，也可能產生Fe2和Fe3的混合物；需要注意的是鐵在溶液中發(fā)生置換反應時只能產生Fe2?？键c二 金屬的框圖推斷 例例2 化合物A是一種重要的光化學試劑，屬不含結晶水的復鹽

8、。AH之間相互轉化關系如下圖所示：(部分反應物、生成物沒有列出) 已知：A中含二種陽離子和一種帶兩個單位負電荷的陰離子，三種離子的個數比為3 1 3。陰離子中各元素的質量分數與C相同且相對分子質量是C的2倍。C、D都為氣體且含有元素種類相同，C能使澄清石灰水變渾，E是一種紅棕色的顏料，F的焰色反應呈紫色，I能使苯酚溶液顯紫色。 回答下列問題： (1)C的電子式_。 (2)A的化學式_。 (3)DECG的方程式_。 ( 4 ) H H2O2 I 的 離 子 反 應 方 程 式_。 (5)在A的溶液中滴入酸性高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀溶液紫色褪去，而在A的溶液中滴入硫氰化鉀溶液，溶液呈紅 色 。 產

9、生 上 述 現 象 的 主 要 原 因 是_。K3Fe(C2O4)3 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 因為溶液中的草酸根被高錳酸鉀氧化，溶液中的Fe3+與SCN-離子反應3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 【解析】本題的突破口是I能使苯酚顯紫色，說明I含有Fe3，結合題意I為FeCl3。E為紅棕色的顏料，E為Fe2O3。結合Fe2Fe3相互轉化關系，G為Fe，H為FeCl2。C能使澄清石灰水變渾濁，C、D含有相同元素種類，D和Fe2O3反應，D為CO、C為CO2。F焰色反應呈紫色，F為KCl，B為K2CO3(高溫下不可能為KHCO3)。A中所含陽離子為Fe3、K，陰離子中各元

10、素的質量分數與C相同且相對分子質量是C的2倍，陰離子為 (草酸根)，A為K3Fe(C2O4)3。2-24C O 【方法技巧點撥】推斷題是反映某一知識點(如本題的鐵及其化合物的轉化)的推斷過程，所以要以結構特征(元素)、性質特征(如高溫置換反應鋁熱反應)、實驗現象(如遇苯酚顯色)等為主線，并以些為依據，找到解題的突破口，然后再根據性質的衍變關系、變化規(guī)律和反應事實進行推理。有時也可以在審清題意后，根據有關特征，提出假設，再根據元素結構特征及性質特征分析是否滿足題意。 例例3 Fe是一種重要的金屬，具有很多的重要用途 (1)電子工業(yè)用FeCl3腐蝕銅的原理制造印刷電路板 ， 寫 出 F e C l

11、3與 C u 反 應 的 離 子 方 程 式 ：_； (2)某校同學為測定FeCl3腐蝕銅后所得溶液的組成，進行了如下實驗： 首先取少量待測溶液，滴入KSCN溶液呈血紅色，則 溶 液 中 含 有 的 金 屬 陽 離 子 是 ：_。 考點三 金屬有關的實驗探究 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ Fe2+、Cu2+、Fe3+ 在此基礎上，又進行了定量組成的測定： 再取50.0 mL待測溶液，向其中加入過量稀硝酸，得到0.448 L(標準狀況下)一種無色氣體。寫出反應的離子方程式：_。 待測溶液中c(Cu2+)=_ molL-1。(不考慮水解) (3)在光照條件下，乙醇被FeCl3氧化生成一種能發(fā)

12、生銀鏡反應的物質，寫出反應的化學方程式：_。0.6 2FeCl3+C2H5OH=2FeCl2+2HCl+CH3CHO 3Fe2+4H+ =3Fe3+NO+2H2O -3NO 【解析】本題主要考查了Fe和Fe3+的相關知識，Fe3+的氧化性強于Cu2+所以有：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+由于Fe3+和Cu存在以上反應，在反應后往溶液中滴加KSCN溶液呈血紅色，說明Fe3+沒有被完全反應掉，溶液中應存在Fe2+、Cu2+、Fe3+由于溶液中存在Fe2+所以加入稀硝酸后會與Fe2+發(fā)生氧化還原反應把Fe2+氧化成Fe3+而本身被還原成NO所以離子方程式為：3Fe2+4H+ =3Fe3+NO+2

13、H2O；根據 生 成 N O 的 量 計 算 出 溶 液 中 F e2 +的 量 再 根 據2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+中生成Fe2+、Cu2+的物質的量之比為2 1可算出c(Cu2+)=0.6 molL-1，能發(fā)生銀鏡反應說明乙 醇 被 氧 化 成 了 乙 醛 所 以 有 反 應 ：2FeCl3+C2H5OH=2FeCl2+2HCl+CH3CHO。-3NO 【方法技巧點撥】實驗探究模式可概括為：問題實驗事實科學抽象結論應用。 模式中的實驗事實，既包括學生直接從實驗中獲得的直接實驗事實，又包括限于中學化學教學的實際條件，學生無法從實驗中獲得而只能從書本上獲得的間接實驗事實。模式是實驗探究

14、教學的基本模式，很多元素化合物知識、化學概念、定律、原理等，都可以通過此模式來獲得。 實驗探究模式可概括為：問題實驗事實假說及其驗證結論應用。模式中的假說是指根據已知的實驗事實和科學理論，對未知的自然現象及其規(guī)律所做的一種推理和解釋。假說的形成一般要經過提出假說和驗證假說兩個階段。假說的提出通常包括兩個環(huán)節(jié)：一是根據為數不多的實驗事實和科學理論提出假設；二是在假設的基礎上進行推斷和判斷。假說的驗證包括實驗檢驗和理論檢驗，其中實驗檢驗是最直接、最可靠、最有力的方式。 1.把金屬鐵加入氯化鐵、氯化亞鐵和氯化銅混合液中，反應后Fe有剩余，則溶液中濃度最大的陽離子是() ACu2+ BFe3+ CFe

15、2+ DH+ 【解析】反應后生成的溶液為氯化亞鐵溶液，所以溶液中濃度最大的陽離子是Fe2+。C 2. 下列關于鐵的敘述正確的是() 鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易銹蝕。在人體的血紅蛋白中含有鐵元素。鐵是地殼中含量最高的金屬鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中反應。能通過化合反應生成FeCl3和Fe(OH)3 A B C DC 【解析】純凈的鐵抗腐蝕能力強，不易被腐蝕鋁是地殼中含量最高的金屬鐵能在氧氣中劇烈燃燒，也能在水蒸氣中反應。Fe和C l2能 通 過 化 合 反 應 生 成 F e C l3， 而4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3也是化合反應。 3.將下列四種鐵的化合物溶于稀H

16、Cl，滴加KSCN溶液沒有顏色變化，再加入氯水呈紅色的是() AFeO BFe2O3 CFeCl3 DFe2(SO4)3 【解析】Fe2O3、FeCl3、Fe(SO4)3三物質溶于酸后，溶液中均含Fe3+，滴加KSCN溶液后呈紅色，而A溶于 鹽 酸 后 所 得 F e C l2溶 液 在 加 入 氯 水 后 ，2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-，生成的Fe3+遇KSCN變紅色。A 4.(2011山東山東) Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是() A三者對應的氧化物均為堿性氧化物 B三者的單質放置在空氣中均只生成氧化物 C制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液

17、直接蒸干的方法 D電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu、Fe、AlC 【解析】鋁對應的氧化物Al2O3屬于兩性氧化物，A不正確；鋁屬于活潑金屬其表面易被空氣中氧氣氧化形成一層致密的氧化膜而使鋁不易被腐蝕；鐵放置在空氣可以直接發(fā)生化學腐蝕，例如鐵與氯氣直接反應而被腐蝕；銅放置在空氣中會和空氣中氧氣、二氧化碳和水緩慢的反應生成堿式碳酸銅即銅綠，方程式為2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3，因此選項B不正確；AlCl3、FeCl3、CuCl2均屬于強酸弱堿鹽，在溶液中會水解生成相應的氫氧化物和HCl，溶液在加熱時會促進水解，同時生成的HCl揮發(fā)，進一步

18、促進水解，當溶液蒸干后將最終將得到相應的氫氧化物，所以選項C正確；鋁屬于活潑的金屬元素，在水溶液中Al3+不會放電生成鋁單質；Fe3+在水溶液會放電但產物是Fe2+，而不是單質鐵；只有Cu2+在陰極上得到電子生成單質銅。所以選項D也不正確。 5.(2011重慶重慶)下列敘述正確的是() AFe分別與氯氣和稀鹽酸反應所得氯化物相同 BK、Zn分別與不足量的稀硫酸反應所得溶液均呈中性 CLi、Na、K的原子半價和密度隨原子序數的增加而增大 DC、P、S、Cl的最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強D 【解析】鐵屬于變價金屬，與強氧化劑反應生成Fe3+，與弱氧化劑反應生成Fe2+，氯氣屬于強氧化劑，鹽

19、酸屬于非氧化性酸，A不正確；當硫酸不足時，Zn和K均過量，但過量的K會繼續(xù)和水反應生成KOH而呈堿性，B不正確；同主族元素自上而下，隨著核電荷數的增加電子層數逐漸增多，原子半徑逐漸增大，密度也逐漸增大，但Na的密度大于K的，C不正確；C、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強，所以其最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強，D正確。 6.已知A為常見的金屬單質，根據下圖所示的關系： 下列敘述中正確的是() AA為Fe，B為FeO BCD溶液的顏色變化：由淺綠色到黃色 C的離子方程式：Fe+Fe3+=2Fe2+ D的離子方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 B 【解析】考查鐵及其化合物

20、綜合應用能力，同時考查分析判斷與邏輯推理能力。從最初條件看，框圖很模糊，直接得不出結論，但找到“題眼”“紅褐色固體F”，就可迅速得出F是Fe(OH)3。從而得出A為Fe，“黑色晶體”B為Fe3O4，繼而推出C為FeCl2，D為FeCl3，E為Fe(OH)2。的離子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+，的離子方程式：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。 7.(2011瀘州模擬瀘州模擬)已知金屬鎂與氯化鐵和氯化銅溶液反應有多種實驗假設。甲、乙兩位同學分別設計合理實驗步驟探究該反應的歷程。 提出猜想： 甲：推測鎂與氯化鐵、氯化銅水解產生的H+反應，拉動水解平衡生成H2。 乙：推測鎂與氯化鐵、氯化銅

21、發(fā)生氧化還原反應。 結合對試劑的選擇兩位同學做了如下實驗： 實驗過程：編號實驗操作預期現象和結論將打磨過的鎂條取加入經鹽酸酸化的飽和氯化鐵溶液，充分反應始終有大量氣泡，顏色無明顯變化，未見沉淀生成，反應完全后取出鎂條，發(fā)現可被磁鐵吸引將打磨過的鎂條取加入0.1 mol/L氯化鐵溶液，充分反應有少量氣泡，顏色變淺，有紅褐色沉淀生成，反應完全后取出鎂條，發(fā)現不能被磁鐵吸引 根據實驗操作，實驗現象，甲、乙再分別推測解釋相應的結論。 ( 1 ) 與 甲 同 學 的 推 測 不 符 合 的 現 象 是_，_。 在實驗的基礎上甲進一步提出猜測：鎂與H+反應拉動飽和氯化鐵的水解平衡生成Fe(OH)3膠體，故

22、未看到沉淀現象。 要驗證甲的進一步猜想，還須補做的實驗是_。未見沉淀生成 反應后的鎂條發(fā)現可被磁鐵吸引 對反應后的溶液用激光束照射，看是否有明亮的光路即是否能產生丁達爾效應 提出你的猜想_。(2)乙：根據實驗可推測_。(3)結合甲，乙兩位同學的推測，你能否談談對上述實驗事實的認識：_。 水解和氧化還原反應在鎂與飽和氯化鐵是競爭反應，同時存在 Mg與FeCl3稀溶液只發(fā)生拉動水解平衡的反應，此時生成了Fe(OH)3沉淀 鎂與濃、稀氯化鐵溶液反應的現象和機理均有所不同，說明條件對化學反應的重要性，化學研究中必須以實驗事實為依據，結合理論分析，創(chuàng)造性地求得新知。 【解析】 (1)分析實驗過程以及實驗現象，未見沉淀生成和反應后的鎂條發(fā)現可被磁鐵吸引不符合甲同學的推測，說明實驗不能證明促進水解。補充做的實驗就是驗證膠體的存在，簡單方法是丁達爾效應。 (2)根據實驗的實驗現象，為Mg與FeCl3稀溶液只發(fā)生拉動水解平衡的反應，此時生成了Fe(OH)3沉淀。 (3)鎂與濃、稀氯化鐵溶液反應的現象和機理均有所不同，說明條件對化學反應的重要性，化學研究中必須以實驗事實為依據，結合理論分析，創(chuàng)造性地求得新知。