《金属及其化合物第3节 铁、铜及其重要化合物课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属及其化合物第3节 铁、铜及其重要化合物课件（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节铁、铜及其重要化合物,一、铁 1. 物理性质 铁在地壳中的含量仅次于_和_，居第四位。纯净的铁是光亮的_色金属，有金属光泽，粉末呈_色，可以被_吸引。 2. 化学性质 铁位于周期表中的第_周期，_族，主要价态为_价。 (1)与非金属反应 铁与Cl2、O2、S等反应的化学方程式分别为 _、_、_。,(2)与水反应 铁在高温下与水蒸气发生反应的化学方程式为_。 (3)与酸的反应 与非氧化性酸的反应(如盐酸、稀硫酸等)，离子方程式：_。 与氧化性酸的反应(如稀硝酸等)，化学方程式： Fe过量时：_。 Fe少量时：_。 氧化性酸在反应中表现的性质是_。 常温下，_能使铁钝化。,(4)和盐溶液反应
2、 Fe与CuSO4溶液反应的化学方程式：_。 Fe与FeCl3溶液反应的化学方程式：_。,一、 1. 氧、硅铝银白黑磁铁2. 四2、3(1)2Fe3Cl2=2FeCl33Fe2O2=Fe3O4FeS=FeS (2)3Fe4H2O(g)=Fe3O44H2(3)Fe2H=Fe2H23Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2OFe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O酸性、强氧化性浓硫酸、浓硝酸(4)FeCuSO4=FeSO4CuFe2FeCl3=3FeCl2,答案：,二、铁的氧化物,二、FeOFe2O3Fe3O4黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)铁红磁性氧化铁 难溶于水难溶于
3、水难溶于水232，3不稳定稳定稳定FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O,答案：,【想一想】 Fe3O4是碱性氧化物吗？Fe3O4可写作FeOFe2O3，能否认为Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物？,答案： Fe3O4和非氧化性酸反应生成的是两种盐和水，所以不是碱性氧化物(FeO、Fe2O3是碱性氧化物)。Fe3O4可写成：FeOFe2O3，但Fe3O4是纯净物。,科目一考试 2016年科目一模拟考试题,科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频,三、铁的氢氧化物,三、Fe(OH)2Fe(OH)3白色固体红褐色固体难溶于
4、水难溶于水 Fe(OH)22H=Fe22H2O Fe(OH)33H=Fe33H2O 2Fe(OH)3=Fe2O33H2O Fe22OH=Fe(OH)2 Fe33OH=Fe(OH)3,答案：,【想一想】 向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，会有什么现象？,答案：向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液后，立即生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。,四、铜及铜的化合物,1. 铜,2. 铜的化合物,答案：,CuOCu(OH)2黑色蓝色Cu2H2OCuH2OCuCO2Cu22H2OCuOH2O,铁三角转化关系的应用,【例1】(2010高考海南卷，13)AG各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。
5、,请回答下列问题： (1)物质C和E的名称分别为_、_； (2)可选用不同的A进行反应，若能在常温下进行，其化学方程式为_；若只能在加热情况下进行，则反应物A应为_；,(3)反应的化学方程式为_； (4)新配制的F溶液应加入_以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是_，实验现象为_。,【自主解答】,(1)浓盐酸四氧化三铁 (2)2H2O2=2H2OO2KClO3 (3)MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O (4)铁粉KSCN溶液(或NH4SCN溶液)加入KSCN溶液后溶液呈红色 解析：(1)因为Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl3、 FeCl2
6、，Fe与Cl2反应生成FeCl3，所以B为O2、C为浓HCl、G为FeCl3、F为FeCl2、E为Fe3O4；(1)MnO2与稀盐酸不反应，所以C的名称应为浓盐酸；(2)KClO3在MnO2催化作用下加热分解生成O2，H2O2在MnO2催化作用下常温生成O2；(4)因为2Fe3Fe=3Fe2，所以向Fe2溶液中加入铁粉防止Fe2被氧化。,1. “铁三角”中的转化关系,(1)FeFe2 铁与氧化性比较弱的非金属(如S、I2)、非氧化性酸(如盐酸、稀H2SO4)、不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应，都可实现这种转化。例如：FeCuSO4=CuFeSO4，FeS=FeS，Fe2H=Fe2H2
7、。,(2)Fe2Fe 比较活泼的金属(如Al、Zn)、H2、C等能从亚铁化合物中置换出铁来。例如：FeCl2Zn=ZnCl2Fe，FeOH2FeH2O。 (3)FeFe3 铁与强氧化剂，如Cl2、H2O2、KMnO4(H)、HNO3、浓H2SO4在一定条件下反应都会实现这种转化。例如： 2Fe3Cl2点燃 2FeCl3。,(4)Fe3Fe 可通过较强还原剂实现，如Al、Zn、CO、H2等，如： Fe2O33CO2Fe3CO2，Fe2O32Al2FeAl2O3。 (5)Fe2Fe3 亚铁盐与强氧化剂反应，如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、KMnO4(H)、H2O2等。例如：2FeCl2Cl2=
8、2FeCl3。,(6)Fe3Fe2 铁盐溶液与比较强的还原剂反应，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等。例如：2Fe3S2=2Fe2S，2Fe3Cu= 2Fe2Cu2，2Fe3Fe=3Fe2，2Fe32I=2Fe2I2。 2. 应用 (1)判断离子共存 Fe2、Fe3均水解，与HCO3、AlO2、CO32等因水解相互促进在溶液中不能大量共存。 Fe3与S2、I、HS、SO32，Fe2与MnO4(H)、ClO、NO3(H)在溶液中因氧化还原反应而不能大量共存。,(2)盐溶液的配制与保存 Fe2的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2水解。 Fe3的盐溶液：加少量相应的酸防止F
9、e3水解。 (3)制取Fe(OH)3胶体：Fe33H2O(沸水) Fe(OH)3(胶体)3H (4)制备无水FeCl3：FeCl36H2OHCl气流中FeCl36H2O (5)氧化性、还原性关系 氧化性：Cl2Br2Fe3I2S 还原性：ClBrFe2IS2 (6)除杂方法 Fe2(Fe3)：加Fe粉，过滤； FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2； FeCl2(CuCl2)：加Fe粉，过滤。,1. (2011东北师大附中高三摸底)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 molL1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24 L NO(标准状况)，往所得
10、溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为() A. 0.21 mol B. 0.25 mol C. 0.3 mol D. 0.35mol,解析：由题意知，混合物与稀硝酸恰好反应所得溶液中的溶质只有Fe(NO3)2 ，n(Fe2)1/2n(NO3-)1/2(0.15 L4 molL12.24 L/22.4 Lmol1)0.25 mol。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得n(Fe)n(Fe2)0.25 mol。,答案： B,Fe2和Fe3的检验,【例2】(2009高考广东，21)三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4
11、)33H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。 限选试剂：浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1盐酸、1.0 molL1 NaOH、3% H2O2 、0.1 molL1 KI、0.1 molL1 CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。 (1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是_。 (2)该小组同学查阅资料后推知，固
12、体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是_，现象是_。 (3)固体产物中铁元素存在形式的探究。 提出合理假设 假设1：_；假设2：_；假设3：_。 设计实验方案证明你的假设 实验过程 根据中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。,【自主解答】,(1)CO2、CO(2)焰色反应透过蓝色钴玻璃，观察到紫色的火焰 (3)全部为铁单质全部为FeO同时存在铁单质和FeO,(1)将产生的气体产物依次通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明产生的气体中含有CO2，然后干燥后再通过灼热氧化铜、澄清石灰水，观察到有红色固体生成，澄清石灰水变浑浊，气体
13、中含有CO； (2)碱金属元素的检验一般采用焰色反应； (3)依据信息：固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3，可推测铁元素只能以亚铁及铁单质的形式存在；在设计实验时，应注意Fe与FeO的性质的不同点。,解析：,1. Fe2和Fe3的检验,2. 有关FeCl3的颜色变化,FeCl3溶液在与许多试剂反应时会出现特殊现象，可做为检验Fe3的依据。 (1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈血红色； (2)FeCl3溶液能使紫色石蕊试液呈红色； (3)FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀； (4)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色； (5)向FeCl3溶液中
14、加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色； (6)将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色； (7)将FeCl3溶液与Na2CO3或NaHCO3溶液混合，放出气体，生成红褐色沉淀； (8)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体。,3. 铁与稀硝酸反应量的问题 HNO3过量：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O Fe过量：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O 有关量的问题，可用数轴表示为：,当n(Fe )/n(HNO3) 1/4时，按反应进行，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余。 当n(Fe )/n(HNO3) 3/8时，按反应进行，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余。 当1/4 n(Fe )/n(HNO3) 3/8时，则反应均发生，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。,注意：(1)在上述反应中，硝酸都表现了强氧化性和酸性。 (2)在上述反应中，表现氧化性的硝酸的物质的量等于NO的物质的量。 (3)反应和反应，被还原的HNO3均占参加反应的HNO3的1/4。(事实上，
