《第3讲铁铜及其化合物-医学资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3讲铁铜及其化合物-医学资料（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3讲铁 铜及其化合物 1 理解铁盐和亚铁盐的相互转化 2 掌握铁及其重要化合物的性质和用途 3 掌握Fe2 Fe3 的检验方法 一 铁的单质 1 铁在地壳中的含量仅次于铝 主要以态形式存在 除陨铁 我国在开始使用铁 在春秋初期我国已掌握冶铁技术 铁位于元素周期表中第四周期 第族 是过渡金属元素的代表 铁原子在化学反应中容易失去个或个电子 因此 铁的常见化合价是价和价 其化合物及其水溶液往往带有颜色 化合 商代 2 3 2 3 2 常温下 铁单质比较活泼 具有较强的还原性 主要表现 写出反应方程式 1 铁在氧气中剧烈燃烧 火星四射 生成固体 3Fe 2O2 2 铁跟氯气 硫的反应 有棕黄色的烟
2、 FeS 3 铁与非氧化性酸 如盐酸 反应 常温下遇浓H2SO4 浓HNO3会发生作用 加热时会剧烈反应 但不会有H2产生 4 铁与水蒸气的反应 5 铁与某些盐溶液反应 Fe CuSO4 Fe 2FeCl3 黑色 Fe3O4 2Fe 3Cl22FeCl3 Fe S Fe 2HCl FeCl2 H2 钝化 FeSO4 Cu 3FeCl2 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 3 铁跟O2在不同条件下生成的氧化物中呈红棕色的是 四氧化三铁具有磁性 它是一种结构较复杂的氧化物 可以看作 其中1 3的铁元素显价 2 3的铁元素是价 二 铁的化合物 1 铁的氧化物铁的氧化物主要有FeO Fe2O3
3、Fe3O4 其中具有磁性的是 红棕色粉末 可用作油漆颜料的是 氧化铁 FeO Fe2O3 3 Fe3O4 Fe2O3 2 完成下列化学方程式 1 FeO在空气中加热 2 FeO和稀H2SO4反应 3 Fe2O3和稀H2SO4反应 2 铁的氢氧化物 1 氢氧化亚铁 FeSO4 2NaOH 白色 Na2SO4 4Fe OH 2 O2 2H2O 红褐色 2 氢氧化铁 受热发生 2Fe OH 3 6FeO O22Fe3O4 FeO H2SO4 FeSO4 H2O Fe2O3 3H2SO4 Fe2 SO4 3 3H2O Fe OH 2 4Fe OH 3 分解反应 Fe2O3 3H2O 3 铁盐和亚铁盐
4、1 亚铁盐含有Fe2 的溶液呈色 Fe2 既有性 也有性 与Zn Cl2反应的离子方程式分别为 2 铁盐 氧化性含有Fe3 的溶液呈黄色 Fe3 具有氧化性 与Cu I 反应的离子方程式分别为 特性含有Fe3 的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色 反应的离子方程式为 Zn Fe2 Zn2 Fe 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 浅绿 氧化 还原 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 2Fe3 2I 2Fe2 I2 Fe3 3SCN Fe SCN 3 1 铜单质的化学性质 三 铜 2Cu O22CuO 2Cu SCu2S Cu Cl2CuCl2 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H
5、2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 2Cu CO2 O2 H2O Cu2 OH 2CO3 2 氧化铜CuO HCl H2 CuOC CuO CuO 2HCl CuCl2 H2O H2 CuOCu H2O 2CuO C2Cu CO2 3 Cu OH 2Cu OH 2 HCl Cu OH 2CH2 OH CHOH 4CHO Cu OH 2 Cu OH 2 2HCl CuCl2 2H2O Cu OH 2CuO H2O CH2 OH CHOH 4CHO 2Cu OH 2 CH2
6、OH CHOH 4COOH Cu2O 2H2O 4 CuSO4CuSO4 NaOH CuSO4 5H2O CuSO4 2NaOH Cu OH 2 Na2SO4 CuSO4 5H2OCuSO4 5H2O 铁的单质 1 Fe转化为Fe2 的四类反应 1 转换反应 2 电化学的电极反应 3 与弱氧化剂 I2 S 反应 4 与Fe3 反应2 Fe转化为Fe3 的反应 1 与氧化性较强的非金属单质 Cl2 O2 Br2等 2 与强氧化性酸 HNO3 浓H2SO4等 3 有关铁与HNO3反应的计算规律 1 审清两种物质的量 明确哪种物质过量 根据两种物质的量分析讨论判断 根据反应方程式 HNO3过量时 F
7、e 4HNO3 稀 Fe NO3 3 NO 2H2O Fe过量时 Fe 2Fe NO3 3 3Fe NO3 2 2 得总方程式 3Fe 8HNO3 稀 3Fe NO3 2 2NO 4H2O 可以用数轴表示 2 注意不同范围产物的变化 产物仅有Fe NO3 3 HNO3可能有剩余 产物仅有Fe NO3 2 Fe可能有剩余 产物为Fe NO3 3和Fe NO3 2 2008年高考宁夏理综 某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3 Cu2 Au3 等离子 有人设计了如下图所示的工艺流程 利用常用的酸 碱和工业生产中的废铁屑 从废水中回收金 并生产一定量的铁红和氧化铜 填写下面空白 1 图中标号处需加入
8、的相应物质分别是 2 写出 处发生反应的离子方程式 写出 处发生反应的化学方程式 3 铁红的化学式为 分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途 铁红 氧化铜 导航 本题主要考查了元素与化合物的有关知识 通过对工业废水的处理 题目设计了高中重要的元素Fe Cu的有关性质内容 涉及内容主要有物质推断 化学用语 物质用途等 解析 在解此题时宜采用逆向推断法 从题中给出信息可知 首先分离的应是铁元素 所加最佳试剂应是铁粉 E溶液中含Fe2 铁红成分为Fe2O3 可联想到高中重要反应2Fe OH Fe2O3 3H2O 试剂 应为可溶性碱 NaOH或氨水 当加入过量铁粉后 所得A应为固体Fe Cu Au
9、的混合物 此时 只需加入稀硫酸 试剂 后过滤可得Cu Au混合物B 再加入稀硝酸试剂 可使Cu Au得到分离 Cu NO3 2加可溶性碱后所得Cu OH 2沉淀加热得到CuO 答案 1 铁屑 稀硫酸 稀硝酸 氢氧化钠 氢氧化钠 2 Fe 2H Fe2 H2 2Fe3 Fe 3Fe2 Cu2 Fe Cu Fe2 2Au3 3Fe 2Au 3Fe2 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 3 Fe2O3用做红色涂料用做制造铜盐的原料 铁的重要化合物 1 铁的氧化物的性质比较 2 Fe OH 2和Fe OH 3 注意 实验中若要观察到白色的Fe OH 2沉淀 需对实验进行以下改
10、造 除去亚铁盐溶液里的Fe3 离子 反应用新制备的亚铁盐溶液 同时溶液放铁屑 排尽溶液中溶解的氧气 以减慢Fe OH 2被氧化成Fe OH 3的速率 实验中分别加热亚铁盐溶液和碱溶液 反应液避免跟空气接触或在反应液的上面加一层保护层 如汽油 苯等 实验中把滴管尖嘴直接插入液面下再挤出碱溶液 若Fe OH 2与强氧化性酸 如HNO3 浓H2SO4 反应 则Fe2 被氧化成 3价铁的化合物 Fe OH 3溶于HI酸时要考虑Fe3 氧化I 的反应 2Fe OH 3 6H 2I 2Fe2 I2 6H2O 根据下述实验装置和操作 回答有关问题 按下图所示装置 用两种不同操作分别进行实验 观察B管中现象
11、操作1 先夹紧止水夹a 再使A管开始反应 实验中B管观察到的现象是 B管发生反应的离子方程式是 操作2 打开止水夹a 使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a 实验中在B管观察到的现象是 B管中发生的离子方程是 导航 此题是围绕Fe OH 2的实验室制法设计的 由于Fe OH 2极易被氧化为Fe OH 3 溶液中溶解的O2就能把它氧化 此题既考查了实验能力 又考查了思维的严密性 整体性和创造性 解析 本题有关的反应为Fe与H2SO4反应放出氢气 同时制备出无氧的FeSO4溶液 并通过产生的氢气排除装置中的空气 当关闭止水夹后 让产生的氢气将A中的溶液压入B中发生反应FeSO4 2NaOH Fe
12、OH 2 Na2SO4 由于装置中的空气被排尽 所以产生的Fe OH 2能保护较长时间的白色 当夹紧a时 A试管便成了一个封闭体系 产生的H2使A试管内压强增大 将生成的FeSO4溶液压入B中 从而发生反应生成Fe OH 2 而NaOH溶液中溶解的O2可将Fe OH 2迅速氧化 最后转变成Fe OH 3 所以看到白色沉淀的时间很短 当用操作2时 产生的H2首先通过导气管通入到B中的NaOH溶液中 将其中溶解的O2赶走 再夹紧a时 FeSO4溶液压入B中 此时反应所产生的Fe OH 2在一段时间内不变色 答案 先出现白色絮状沉沉 然后沉淀迅速变为灰绿色 最后变为红褐色Fe2 2OH Fe OH
13、2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3打开止水夹时 溶液中的导气管口有气泡冒出 夹紧夹子后出现白色沉淀 短时间内沉淀不变色Fe2 2OH Fe OH 2 Fe2 和Fe3 的性质与检验 1 溶液中的Fe3 呈黄色 在溶液中能水解显酸性 具有较强的氧化性 如 Fe3 3H2O Fe OH 3 3H 显酸性 2Fe3 2I 2Fe2 I22Fe3 Fe 3Fe2 2 溶液中的Fe2 呈浅绿色 Fe2 既具有氧化性 又具有还原性 以还原性为主 如 Fe2 Zn Fe Zn2 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O 空气中易氧化 注意 保存亚铁盐溶
14、液必须密封 并在溶液中放入 少量 铁粉 使被O2氧化成的Fe3 转化为Fe2 常将废水中的Fe2 氧化成Fe3 通过调节溶液的pH 成为碱性 使Fe3 成为Fe OH 3沉淀而除去 4Fe2 O2 2H2O 8OH 4Fe OH 3 3 Fe3 和Fe2 的检验 1 Fe3 的检验 观察法 Fe3 的溶液呈黄色 SCN 法 滴加KSCN 或NH4SCN 无色溶液 溶液变血红色 Fe3 3SCN Fe SCN 3 碱法 滴加碱溶液 产生红褐色沉淀 Fe3 3OH Fe OH 3 Cu片法 加入铜片 溶液由黄色变为蓝绿色 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 2 Fe2 的检验 观察法 Fe2 的溶液
15、呈浅绿色 碱法 滴加碱溶液 生成白色絮状沉淀 该沉淀逐渐转变成灰绿色 最后变红褐色 Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 SCN 法 滴加KSCN溶液 无明显现象 再加入新制氯水溶液为血红色 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl Fe3 3SCN Fe SCN 3 KMnO4 Br2水 法 加入少量酸性KMnO4 或Br2水 能使之褪色 5Fe2 MnO4 8H 5Fe3 Mn2 4H2O2Fe2 Br2 2Fe3 2Br A B两种固体 都由甲 乙两种元素组成 在A B中 甲 乙两种元素的原子个数比分别为1 1和1 2 高温煅烧A B时 产物都是C
16、 固体 和D 气体 由D可制得E 酸 E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯 C与E的稀溶液反应得到溶液F 往F溶液中加入氢氧化钠溶液 有红褐色沉淀生成 该沉淀经灼烧后转变成C 往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G 试根据以上信息填写下列空白 1 A的化学式 分子式 是 2 B煅烧生成C和D的化学方程式是 甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是 3 往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是 导航 找出题目中的两个 题眼 即 混合酸与甲苯反应生成三硝基甲苯 得出 混酸 为浓硫酸和浓硝酸 结合前面的叙述 可以判断E酸是硫酸 红褐色沉淀 可以判断是氢氧化铁 C为Fe2O3 突破了这两点 本题中的各物质将一一突破 解析 根据 E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯 可知酸E为HNO3或H2SO4 制HNO3一般通过NH3的催化氧化等反应 其中不涉及固体 与题意不符 所以酸E为H2SO4 A B分别为FeS和FeS2 C为Fe2O3 D为SO2 其余物质是F为Fe2 SO4 3 G为FeSO4 答案 1 FeS 2 4FeS2 11O22Fe2O3 8SO22Fe3 Fe
