高中化学 第4讲 铁、铜及其化合物课件 新人教版必修1

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1、第4讲 铁、铜及其化合物 基础盘点 一、铁 自我诊断 1.写出Fe与O2、Cl2、S、HCl、稀HNO3反应的化学方程式和对应的实验现象。 答案 3Fe+2O2 Fe3O4 火星四射 2Fe+3Cl2 2FeCl3 剧烈燃烧产生棕色的烟 Fe+S FeS 发出红热现象,Fe+2HCl FeCl2+H2 产生气泡，生成浅绿色溶液 Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO+2H2O （铁不足）生成无色气体，在试管中变红棕色，得到棕黄色溶液 3Fe+8HNO3 3Fe(NO3)2+2NO+4H2O (铁过量)生成无色气体，在试管中变红棕色，得到浅绿色溶液,基础回归 1.铁的存在形态 在地壳中铁的含量

2、位于第 位，在自然界铁既有游离态（存在于陨石中，也有化合态，主要化合价为 ，其 更稳定）。 2.铁的化学性质 （1）与非金属反应 Fe与较强的氧化剂反应生成 价化合物； Fe与较弱的氧化剂反应生成 价化合物。 （2）与水蒸气反应 反应的化学方程式为： 。,四,+2、+3,+3价化合物,3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,高温,+3,+2,（3）与酸反应 与非氧化性酸反应产生H2 如与稀H2SO4、盐酸等反应，其离子方程式为： 。 与氧化性酸反应不生成H2 过量铁与稀硝酸反应的化学方程式为 ,离子方 程式为 。 少量铁与足量稀硝酸反应的化学方程式为 。 常温下铁、铝遇冷的浓HNO3、浓H

3、2SO4时表面会,2H+Fe H2+Fe2+,3Fe+8HNO3 3Fe(NO3)2+2NO+4H2O,3Fe+8H+2 3Fe2+2NO+4H2O,Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO+2H2O,2Fe3+Fe 3Fe2+,生成一层致密的 薄膜，化学上称为 ，属于 变化（填“物理”或“化学”）。 （4）与盐溶液反应 能与活动性较弱的金属盐溶液反应，如Fe和CuSO4溶液反应的离子方程式为： 。 与FeCl3溶液反应，其离子方程式为： 。,氧化物,钝化,化学,Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,思考 铁与其他物质反应时，何时生成+2价铁的化合物？何时生成+3价铁的化合物？ 铁与氧化性比较弱的非

4、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）、FeCl3溶液反应生成 Fe2+。 铁与强氧化剂，如Cl2、H2O2、KMnO4(H+)、HNO3、浓H2SO4在一定条件下反应都会生成Fe3+。,答案,二、铁的重要化合物 2.下列中学化学中常见物质的转化关系如图，反应条件及部分反应物和产物未全部注明，已知A、D为金属单质，其他为化合物。 试推断： （1）写出物质的化学式：A 、C 、I 。 （2）写出下列反应的方程式：,C F的离子方程式 。 H I的化学方程式 。 G H的离子方程式 。 I B的化学方程式 。 解析 根据红棕色粉末可知B为Fe

5、2O3，则I、H、G、D依次为Fe(OH)3、Fe(OH)2、FeCl2、Fe。A、D为金属单质，则A+B C+D为置换反应，C为金属化合物，试剂为HCl，试剂为NaOH，既能与酸反应，又能与碱反应的金属化合物C应为Al2O3，其余问题可迎刃而解。,高温,答案 (1)Al Al2O3 Fe(OH)3 (2)Al2O3+2OH- 2 +H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O4 Fe(OH)3 Fe2+2OH- Fe(OH)2 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,基础回归 1.铁的氧化物,黑色,红棕色,黑色晶体,+2,+3,+2，+3,2.铁的氢氧化物,Fe(OH)2+2H+ Fe2+2H2

6、O,Fe(OH)3+3H+ Fe3+3H2O,白色固体,红褐色固体,4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,思考 1.Fe3O4是碱性氧化物吗？Fe3O4可写作FeO Fe2O3，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，不符合碱性氧化物的概念，所以不是碱性氧化物（FeO、Fe2O3是碱性氧化物）。Fe3O4中有 的Fe是+2价，有 的Fe是+3价，可写成： ，但不能认为Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物，实际上，Fe3O4是纯净物。与非氧化性酸（如盐酸）、氧化性酸（如稀HNO3）反应方 程式分别为： Fe3O4+8H

7、Cl FeCl2+2FeCl3+4H2O 3Fe3O4+28HNO3 9Fe(NO3)3+NO+14H2O,三、铜及其重要化合物 自我诊断 3. Fe2O3和Cu2O都是红色粉末，常用作颜料。某校 一化学实验小组通过实验来探究“红色”粉末是 Fe2O3还是Cu2O或二者混合物。探究过程如下： 【查阅资料】Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀 硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。 【提出假设】 假设1：红色粉末是Fe2O3 假设2：红色粉末是Cu2O 假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物,【设计实验】取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。 （1）若假设1

8、成立，则实验现象是 。 （2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？ 。简述你的理由（不需写出反应的方程式） 。 （3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是 ，写出发生反应的离子方程式： 。,答案（1）固体完全溶解，溶液呈红色 （2）不合理 当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀H2SO4后Cu2O生成Cu和CuSO4，产生的Fe3+与Cu反应生成Fe2+,滴加KSCN溶液后也可以不变红色 （3）Fe2O3和Cu2O Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2O， Cu2O+2H+ Cu

9、+Cu2+H2O， 2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+,Cl2+Cu CuCl2,基础回归 1.铜 （1）物理性质： 色，不能被磁铁吸引。 （2）化学性质：,紫红,点燃,2Cu+O2 2CuO,2Cu+S Cu2S,黑,棕黄,2.氧化铜和氢氧化铜,CuO,Cu(OH)2,黑,蓝,3.CuSO45H2O CuSO45H2O为 色晶体，俗称 。无 水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色（生成CuSO4 5H2O）可作为 的检验依据。 指点迷津 溶液中的Cu2+常为蓝色（浓CuCl2溶液为绿色，稀CuCl2溶液为蓝色），可作为Cu2+的判定依据。如CuSO4溶液为蓝色。 Cu2+与碱反应生成蓝色沉淀Cu

10、(OH)2，这是鉴定Cu2+的原理之一。,蓝,蓝矾、胆矾,水,要点精讲 要点一 铁三角及其重要应用 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、稀硫酸）、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：Fe+CuSO4 Cu+FeSO4,(2)Fe2+Fe:比较活泼的金属（如Al、Zn）能从亚铁盐溶液中置换出铁。例如：FeCl2+Zn ZnCl2 +Fe (3)FeFe3+:铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓硫 酸)在一定条件下反应都会实现这种转化。例如: 2Fe+3Cl2 2FeCl3 (4)Fe3+Fe:

11、铁盐溶液与活泼的金属（K、Na、Ca除外）反应时，可被还原。例如：2FeCl3+3Zn 2Fe+3ZnCl2 (5)Fe2+Fe3+:亚铁盐与强氧化剂反应。例如： 2FeCl2+Cl2 2FeCl3,(6)Fe3+Fe2+:铁盐溶液与比较强的还原剂反应。例如：Fe+2FeCl3 3FeCl2 2FeCl3+2NaI 2FeCl2+I2+2NaCl (7)Fe2+ Fe3+,2.有关Fe2+、Fe3+的性质及之间的转化经常应用在以下几个方面： （1）判断离子共存 Fe2+、Fe3+均水解，与 等因水解相互促进在溶液中不能大量共存。 Fe3+与S2-、I-、HS-、 ，Fe2+与 (H+)、ClO

12、-、 (H+)在溶液中因氧化还原反应不能大量共存。 (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Fe3+水解。 (3)制取Fe(OH)3胶体 Fe3+3H2O（沸水） Fe(OH)3(胶体）+3H+ (4)制备无水FeCl3 FeCl36H2O FeCl3+6H2O (5)氧化性、还原性关系 氧化性：Cl2Br2Fe3+I2S 还原性：Cl-Br-Fe2+I-S2- (6)除杂方法 Fe2+(Fe3+):加Fe粉，过滤； FeCl3(FeCl2):加氯水或H2O2； FeCl2(CuCl2)

13、：加Fe粉，过滤。,HCl气流中,特别提醒 Fe2+具有较强的还原性，Fe3+具有较强的水解能力，实际上pH4时，Fe3+即可形成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶液中含有的Fe2+杂质时，一般先向该溶液中加入氧化剂（如H2O2），使Fe2+被氧化为Fe3+,然后通过加碱液调节pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。,【典例导析1】在一些茶叶的包装盒中有一个小袋，将小袋打开可看到灰黑色粉末，其中有的已变成棕褐色。将这种灰黑色粉末投入稀盐酸后，取其上层清液并加几滴氯水，再滴加KSCN溶液，马上出现血红色。以下结论不正确的是 （ ） A.该灰黑色粉末作抗氧化剂 B.该灰黑色粉末不可食用 C.小袋

14、中原来装有铁粉 D.小袋中原来装有氧化铁,D,迁移应用1 在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量（纵坐标）与所加铁粉的物质的量（横坐标）的关系如下图所示。 请将正确答案的序号填在相应的横线上。 （1）AB段铁元素以 形式存在。 （2）BC段铁元素以 形式存在。 （3）CD段铁元素以 形式存在。,解析 向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3+,随加入铁粉量的增加，发生反应2Fe3+Fe 3Fe2+,最后全部转化为Fe2+。 答案 （1） （2）（3）,要点二 Fe2+和Fe3+的检验 Fe2+和Fe3+的检验方法 （1）直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的溶液呈棕黄色。 （2）利用显色反应： 有关离子反应方程式： Fe3+SCN- Fe(SCN)2+,（3）利用其化合物沉淀的颜色： 有关反应的方程式：Fe2+2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2