《内蒙古伊图里河高级中学高中化学《3.2.3 铁及铜的化合物》课件 新人教版必修1》由会员分享,可在线阅读,更多相关《内蒙古伊图里河高级中学高中化学《3.2.3 铁及铜的化合物》课件 新人教版必修1(78页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第三课时 铁及铜的化合物,1铁的氧化物的比较,黑色,铁红,磁性氧化铁,红棕色,2,3,难溶于水,FeO2H= Fe2H2O,Fe2O36H= 2Fe33H2O 碱性,2.铁的氢氧化物的比较,疑点警示:Fe(OH)2制备时一般需注意哪些问题?一般采用什么方法来制备?,因Fe(OH)2在空气中易氧化:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,故Fe(OH)2在水中稳定存在的寿命只有几秒钟,在实验室中制取Fe(OH)2时,一定要用新制的Fe2盐(比如用Fe粉和盐酸新制取的FeCl2,或用Fe粉和稀硫酸新制取的FeSO4)和先加热驱赶O2后的NaOH溶液,且胶头滴管末端插入试管内的液面下(其他情
2、况不允许),再滴加NaOH溶液,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,减少Fe(OH)2与O2接触,1在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中,加入足量的Na2O固体,在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸,溶液中离子数目变化最小的是 ( ) ANa BAl3 CFe3 DFe2,答案:B,2向某晶体的水溶液中加入Fe2的溶液后,无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现血红色,那么由此得出的下列结论,错误的是 ( ) A该晶体中一定含有SCN BFe3的氧化性比溴的氧化性强 CFe2被溴氧化为Fe3 DFe2与SCN不能形成血红色的化合物,解析:溴水可将Fe2氧化成
3、Fe3,Fe3遇SCN生成血红色溶液,由于反应2Fe2Br2=2Fe32Br,说明Br2的氧化性强于Fe3,B选项错误 答案:B,3某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol,其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50 mL b molL1的硝酸溶液中,加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)下列说法正确的是 ( ),A若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属又开始溶解 B若金属全部溶解,则溶液中一定含有Fe3 C若金属全部溶解,且产生336 mL气体(标准状况),则b0.3 D当溶液中金属离子只有Fe3、Cu2时,则a和b的关系为:b80y,答案:AD,1“铁三角”,Fe、
4、Fe2+、Fe3+的相互转化关系及应用,2.相互转化 (1)FeFe2 条件: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 实验:FeCuSO4=CuFeSO4;Fe2FeCl3=3FeCl2;Fe2H=Fe2H2.,(2)FeFe3 条件: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 实例:2Fe3Cl2 2FeCl3,(3)Fe2Fe 条件:比较活泼的金属(如Al、Zn)、CO、H2、C等能从亚铁化合物中置换出铁来 实例:COFe OFeCO2,(4)Fe
5、2Fe3 条件:Fe2被强氧化剂氧化为Fe3,如Cl2、Br2、H2O2、浓H2SO4、酸性高锰酸钾溶液、HNO3等 实例:2Fe2Cl2=2Fe32Cl (5)Fe3Fe 条件:可加入较强还原剂来实现,如Al、Zn、H2、CO等 实例:2AlFe2O3 2FeAl2O3,(6)Fe3Fe2 条件:Fe3与比较强的还原剂反应,如Cu、Fe、S2(或H2S)、I(或HI)等 实例:2Fe3Fe=3Fe2,2Fe3Cu=Cu22Fe2,2Fe3H2S=2Fe2S2H,2Fe32I=2Fe2I2,(2)试剂的存放 亚铁盐溶液(如FeCl2溶液):保存时加入少量铁屑以防止Fe2被氧化,滴入少量相应的酸
6、溶液(如盐酸)以防止Fe2水解 铁盐溶液如Fe2(SO4)3溶液:保存时加入少量相应的酸(如H2SO4)以防止Fe3水解,例题1 AI分别表示中学化学中常见的物质,它们之间相互转化关系如下图所示(有部分反应物、生成物没有列出):,已知A、B、C、D、E、F六种物质中含有同一种元素,G为主族元素的固态氧化物 (1)写出物质的化学式: E_,F_,J_ (2)写出反应的化学方程式: _;_;_.,点拨:解答框图推断题时,要找准“突破口”,并作为切入点,然后密切联系元素化合物知识,依据各物质间的相互转化作出分析 解析:由两条线索展开分析,一是G为主族元素的固态氧化物,既溶解于碱又可电解,可推知为Al
7、2O3;二是E和F均是与碱反应后的产物,且E可被空气中的O2氧化成F,可推知E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3.,答案:(1)Fe(OH)2 Fe(OH)3 NaAlO2 (2)Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O,已知X为FeO和CuO的混合物,取两份等质量的X样品进行下列实验:,(1)写出、和步所有反应的方程式: _. (2)设从步所得固体D的质量为32 g,溶液E中只含有一种金属离子,气体F在标准状况下体积为5.6 L,试计算取用的每份X的质量和X中FeO和CuO的质量比,解析:
8、(1)A是CuCl2、FeCl2、HCl三种物质的混合液,B能与A反应,则应是铁和铜的混合物,C为CO2,F应为H2,则D是铜,E为FeCl2和HCl的混合液,特别提示:Cu和Fe是过渡金属中的典型代表,而它们与HNO3反应的性质,则更是长期以来被命题人所青睐,常考常新,应高度重视.,1Fe3的检验 (1)加入NaOH等碱溶液,生成红褐色沉淀 Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色) (2)加入KSCN溶液,溶液变为红色 Fe33SCN=Fe(SCN)3(红色),2Fe2的检验 (1)在被检验的溶液中加碱,产生白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2存在 Fe22OH=
9、Fe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,(2)在被检验的溶液中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再通入Cl2,若变成红色溶液,证明有Fe2存在 2Fe2Cl2=2Fe32Cl Fe33SCN=Fe(SCN)3(红色),例题2 要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2,进行如下实验操作时,最佳顺序为 ( ) 加入足量氯水 加入足量KMnO4溶液 加入少量NH4SCN溶液 A B C D,解析:检验Fe3存在可以利用Fe3与SCN反应溶液变红色的性质而Fe2无此性质,但需向加入NH4SCN的Fe2溶液中加入氯水,因为氯水可以将Fe2氧化成Fe3,故溶液将变红,但在考虑将Fe2
10、氧化为Fe3时,不能使用KMnO4溶液,因为KMnO4溶液本身有颜色,影响实验效果 答案:C,根据下列框图回答问题(答题时,方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):,(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式:_. (2)某同学取X的溶液,酸化后加入KI、淀粉溶液,变为蓝色写出与上述变化过程相关的离子方程式: _、_. (3)写出N转化为Z的现象及化学方程式:_. (4)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式:_.,解析:分析本题应以M为红色金属(Cu)和Y与KSCN溶液反应变红色着手从转化图中的转化关系和现象可知,E、X、Y、N、Z、K2EO4中均含有铁元素,且Y为Fe3
11、,则Z为Fe(OH)3,N为Fe(OH)2,X为FeSO4,E为Fe.确定相关物质后,即可完成各问题,答案:(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O (2)4Fe2O24H=4Fe32H2O 2Fe32I=2Fe2I2 (3)白色沉淀迅速转化为灰绿色,最后变为红褐色,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (4)10KOH3Cl22Fe(OH)3=2K2FeO46KCl8H2O,1铜 (1)物理性质:铜是一种红色金属,质软,具有良好的延展性、导电性和导热性 (2)化学性质 在潮湿的空气里易被锈蚀,其反应的化学方程式为: 2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3.,加热或点
12、燃条件下与非金属反应,如O2、Cl2、S等,其反应的化学方程式为:,和氧化性酸(浓H2SO4、稀HNO3、浓HNO3)反应,化学方程式分别为: Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,2氧化铜 (1)物理性质:黑色固体,难溶于水 (2)化学性质 表现碱性氧化物的性质,能与酸(如盐酸)反应, CuO2HCl=CuCl2H2O. 被H2、C等还原剂还原,H2CuO CuH2O.,3氧化亚铜 (1)物理性质:红色粉末,不溶于水 (2)化学性质 能在酸性条件下发生铜元素的歧化反应
13、: Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O 能被H2、C等还原: Cu2OH2 2CuH2O.,4氢氧化铜 (1)物理性质:蓝色固体,不溶于水 (2)化学性质 属于二元弱碱,与酸发生中和反应例如: Cu(OH)22HCl=CuCl22H2O. 不稳定,受热易分解:Cu(OH)2 CuOH2O. 具有弱氧化性,新制的Cu(OH)2悬浊液能与含醛基的物质作用而产生红色的Cu2O沉淀,5硫酸铜 (1)物理性质:白色粉末,易溶于水 (2)化学性质 具有较强的吸水性,常作干燥剂,吸收水分生成CuSO45H2O(俗称蓝矾或胆矾) 化学方程式为:CuSO45H2O=CuSO45H2O 能与BaCl2溶液反
14、应,化学方程式为BaCl2CuSO4=CuCl2BaSO4. 与NaOH溶液反应,化学方程式为CuSO42NaOH=Na2SO4Cu(OH)2.,例题3 电子工业使用的印刷线路板,是在附有铜膜的塑料板上涂上涂料以保护所需的线路,然后用FeCl3溶液与未受保护的铜膜反应去掉铜腐蚀后的废液中含有大量的Cu2,为了回收这一部分Cu2并制成硫酸铜晶体(CuSO45H2O),常用如下步骤:,向废液中加过量的铁屑,搅拌,静置;滤出的固体物质加到稀硫酸中搅拌;将滤出的固体物质加热煅烧;把煅烧物质放在硫酸中溶解;调节溶液的pH到3.44,使Fe(OH)3沉淀完全、过滤;浓缩滤液,析出晶体;将过滤得到的晶体溶液,再结晶,请回答下列问题: (1)腐蚀线路板上发生反应的离子方程式是 ( ) ACu2Fe=CuFe2 BCu22Fe3=Cu2Fe2 CCu2Fe3=Cu22Fe2 DCu2Fe3