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1、2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 1 / 48 2013 届高考化学一轮精品教学案 3.3 铁 铜及其重要化合物 【2013 考纲解读】 考纲内容能力要求考向定位 1 了解常见金属的 活动顺序。 2 了解常见金属及 其重要化合物的主 要性质，了解其应 用。 3 了解合金的概念 及其重要应用。 1理解 Fe 的化 学性质，铁的重要化 合物。 2 理 解 以Fe （） 、Fe（）的相 互转化为例，理解变 价 金 属 元 素 的 氧 化 性、还原性。 3 了解铜及其化 合物的性质。 Fe 的知识的试题在近几年的高考中出现 次数很多， 它们的离子共存、离子方程式、
2、物 质鉴别、制取、推断、计算等题型中大量出现。 主要考点是：铁的原子结构、位置和性质； 铁的氧化物、 氢氧化物的制备； Fe 3+与 Fe2+ 的相互转化及应用；Fe 2+、 Fe3+的检验； 铜及其化合物的重要性质。 预计今后的考题还会以该元素化合物知 识为载体考查有关概念、理论、实验和计算。 铁三角的关系是无机化学信息题的一个好的 出题知识点和主要命题方向。 【重要知识梳理】 一、铁及其化合物的性质 3Fe 2O2 点燃 Fe3O4 b. 与卤素单质反应：与氯气、溴单质反应生成三价铁，与碘单质反应生成二价铁。 2Fe 3Cl2 点燃 2FeCl3 2Fe 3Br2 2FeBr3 FeI2
3、FeI2 与酸反应 2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 2 / 48 a与非氧化性酸反应生成亚铁离子和氢气。 Fe 2HClFeCl2H2 2. 铁的氧化物的比较 铁的氧化物FeO Fe2O3Fe3O4 俗称铁红磁性氧化铁 色、态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末 铁的价态+2 +3 +2、+3 水溶性难溶于水 稳定性不稳定性 6FeO+O2=2Fe3O4 稳定稳定 与酸的反应FeO+2H +=Fe2+H 2O Fe2O3+6H +=2Fe3+3H 2OFe3O4+8H +=2Fe3+Fe2+4H 2O 与 CO的反应FexOy+yCO=xFe+yCO2 制取高温熔融
4、，铁与氧 气反应 2Fe+O2=2FeO Fe(OH)3的分解 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧 3Fe+2O2=Fe3O4 3铁的氢氧化物的比较 Fe(OH)2Fe(OH)3 物理性 质 白色，难溶于水的固体红褐色，难溶于水的固体 化学性质 （1）与非氧化性强酸反应 Fe(OH)22H Fe22H 2O （2）与氧化性酸反应 （ 1）与酸反应 Fe(OH)3 3H Fe 3 3H2O 2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 3 / 48 3Fe(OH)2 10HNO33Fe(NO3)3 NO 8H2O （3）空气中放置被氧化 4Fe(OH)
5、2 2H2OO24Fe(OH)3 （ 2）受热分解 2Fe(OH)3Fe2O3 3H2O 制备 （1）煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气 （2）煮沸 NaOH溶液，赶走溶解的氧气 （3）配制 FeSO4溶液，加少量的还原铁粉 （4） 用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以 下 Fe 22OH Fe(OH)2 将 NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶 液中 Fe 33OHFe(OH) 3 4. 氢氧化亚铁的制备： 二、 Fe 2和 Fe3之间相互转化 从 Fe、Fe 2+和 Fe3+的结构可知 :Fe 只有还原性， Fe3+通常只有氧化性， Fe 2+既具有氧化 性又具有还原性。 上述微粒通过与
6、氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，可以实现不同价态的 铁相互转化，如下图（常称为铁三角）： 亚铁盐在水溶液中呈浅绿色，在保存时， 应在溶液中放少量铁粉以防其被氧化，同 时滴加少量的相应酸以防其水解。Fe 3在水溶液中呈棕黄色。 2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 4 / 48 具体反应有： Fe 2Fe3 4Fe 2和 Fe3的检验 （1）Fe 2的检验： 三、金属的冶炼 1金属在自然界中的存在形式： （1）游离态 化学性质不活泼的金属, 在自然界中能以游离态的形式存在，如：Au、 Ag 、Pt 、Cu （2）化合态 化学性质比较活泼的金属, 在自然界中能以化合
7、态的形式存在，如： Al 、 Na 2金属的冶炼： （1）金属冶炼的实质 用还原的方法,使金属化合物中的金属阳离子得电子变成金属原子。M n+ + ne- M （2）金属冶炼的主要步骤： 矿石的富集 目的：除去杂质, 提高矿石右的有用成分的含量; 2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 5 / 48 冶炼 目的：得到金属单质. 原理： 利用氧化还原反应原理, 在一定条件下 , 用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成 金属单质 . 精炼 目的：提高金属的纯度. 焦炭还原法。如： COMgCMgO COCu2CCuO2 2 高温 高温 一氧化碳还原法。如： Fe2O3+
8、3CO 高温 2Fe+3CO2 氢气还原法。如： WO3+3H2 高温 W+3H 2O 活泼金属还原法。如： 3232 OAlFe2Al2OFe 高温 铝热反应的注意事项：实验时要注意安全，反应装置应远离易燃物；铝粉要细，预先除去镁 带的氧化膜；镁带的长度约10cm（过短热量不够，影响实验效果）。 电解法：电解法冶炼一般用于活泼金属的冶炼（如K、Ca 、Na、 Mg 、Al 等） 。缺点是 耗电量大，成本较高。值得一提的是，冶炼铝不能用电解 3 AlCl的方法（因共价化合物在熔 2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 6 / 48 融时不导电） 。如： 2Al2O
9、3 电解 4Al+3O2 2NaCl 电解 2Na+Cl2 （2）根据金属活动性顺序表大致可作如下归纳： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 电解法热还原法热分解法物理提取法 【特别提醒】 四、铜的性质 1、原子结构：原子序数为29，位于元素周期表中第4 周期、第IB 族，最外层有1 个 电子，常见化合价有+1、+2 价。 2、物理性质：纯铜呈暗红色，属有色金属，导电导热性、延展性良好，焰色反应呈绿 色。 （4）与酸的反应 与稀盐酸、稀H2SO4不反应； 与浓 H2SO4反应： 2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（
10、1） 7 / 48 五、铜的化合物 1、氧化物 CuO是不溶于水的碱性氧化物，具有较强的氧化性，在加热时能被CO 、H2、C等还原： ，；可与酸反应： 。 Cu2O呈砖红色， 可用于制红色玻璃，Cu2O本身较稳定， 但在酸液中易发生歧化反应生成 Cu和 Cu 2+。 （1）颜色：无水CuCl2呈棕黄色，硫酸铜晶体（CuSO45H2O，又称胆矾或蓝矾）呈蓝色， 其浓溶液呈绿色，无水硫酸铜呈白色，Cu （NO3）2及其溶液呈蓝色。常用无水硫酸铜白色粉 末检验水蒸气或水的存在。 （2）化学性质 水解性，其水溶液显弱酸性：。 氧化性，与金属单质反应：。 与强碱反应：。 2013 届高考化学一轮精品教学
11、案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 8 / 48 胆矾受热可失去结晶水变成白色粉末，过热时，CuSO4会进一步分解出CuO 。 【高频考点突破】 考点一、铁及其化合物性质 例 1. 制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3Cu 2FeCl2 CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后下列结果不可 能出现的是（） A. 烧杯中有铜无铁B. 烧杯中有铁无铜 C. 烧杯中铁、铜都没有D. 烧杯中铁、铜都有 考点二、离子共存及其离子方程式 例 2下列离子方程式书写正确的是（） A向溴化亚铁溶液中通入过量氯气 Fe 2+2Br- +2Cl2=Fe
12、3+ + Br 2+ 4Cl B三氯化铁溶液跟过量氨水反应 Fe 3+3NH 3?H2O = Fe(OH)3+ 3NH4 + C硫化亚铁与盐酸反应 S 2+2H+=H 2S D氯化亚铁溶液中通入少量氯气 Cl2+ Fe 2+=Fe3+ +2Cl 【解析】 A、D项电荷不守恒；C项 FeS为难溶物，不能拆开写成离子形式。 【答案】 B 考点三、金属的冶炼 例 3下列可以用热分解法制得的金属是（） 2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 9 / 48 AFe BAg CMg D Al 考点四考查铜的物理、化学性质及其应用 例 4. 从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼
13、体现了人类文明的发展水平。下图表示 了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于( ) A. 金属的导电性强弱 B.金属在地壳中的含量的多少 C.金属的化合价高低 D.金属的活动性大小 考点五以 Cu2S和 CuS为载体考查对理论知识的理解与应用 例 5. 2gCu2S 和 CuS的混合物在酸性溶液中用400 mL0.075molL 1 KMnO 4溶液处理， 发生反应如下： 8MnO4 5 Cu2S 44 H +10Cu2+ 5SO2 8Mn 2+ 22H2O 6MnO4 5 CuS 28H 5Cu 2+ 5SO2 6Mn 2+ 14H2O反应后煮沸溶液， 赶尽 SO2， 剩
14、余的 KMnO4恰好与 350 0.1mol/L(NH 4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。 （1）配平 KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式： 2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 10 / 48 MnO4 Fe 2 H Mn 2 Fe 3+ H2O （2）KMnO 4溶液与混合物反应后，剩余 KMnO 4的物质的量为mol。 （3）欲配制500mL0.1molL 1 Fe 2 溶液，需称取 (NH4)2Fe(SO4)26H2O(M = 392g/mol) 的质量为g。 （4）混合物中Cu2S的质量分数为。 （2）因剩余KMnO 4与(NH
15、4)2Fe(SO4)2反应时 , 是将 Fe 2 氧化为 Fe 3+ ；故根据电子得失守恒， 剩余的 KMnO4的物质的量应为0.350L0.1mol/L = 0.007mol （3）因 1mol(NH4)2Fe(SO4)2含有 1mol Fe 2，所以配制 500mL 0.1mol/L的 Fe 2溶液需 要(NH4)2Fe(SO4)2的质量为 0.5L 0.1mol L 1 392gmol 1 =19.6g 考点六以 CuI 或 CuCl 为载体考查基本理论与计算的能力 例 6氯化亚铜（CuCl）是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl 产品的主要质 量指标为CuCl 的质量分数大于96
16、.50%。工业上常通过下列反应制备CuCl 2CuSO4 Na2SO3 2NaCl Na2CO3=2CuCl 3Na2SO4 CO2 （1）CuCl 制备过程中需要配制质量分数为20.0%的 CuSO 4溶液，试计算配制该溶液所 需的 CuSO45H2O与 H2O的质量之比。 （2）准确称取所配制的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5molL 1 FeCl 3溶液中， 待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000molL 1 的Ce(SO4)2溶液滴定到终点, 消耗 5 2013 届高考化学一轮精品教学案3.3 铁、铜及其重要化合物（1） 11 / 48 24.60mLCe(SO4)2溶液。有关的化学反应方程式为 思路解析： (1) 设需要 CuSO45H2O的质量为 x，H2O的质量为y CuSO45H2O的相对分子质量为250，CuSO4的相对分
