届高考化学一轮复习 铁及其化合物学案.docx

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届高考化学一轮复习铁及其化合物学案

学案15　铁、铜及其重要化合物

[考纲要求]　1.了解铁、铜及其化合物的主要性质及应用。

2.以Fe2＋、Fe3＋为例理解变价金属元素的氧化还原反应。

知识点一　铁的化学性质

用化学方程式或离子方程式表示下列变化

问题思考

1．铁在有关的反应中，其产物价态为什么不同？

有什么规律？

知识点二　铁的重要化合物

1．铁的氧化物

铁元素的主要化合价为＋2价和＋3价，通常可以形成三种氧化物[氧化铁（Fe2O3）、氧化亚铁（FeO）、四氧化三铁（Fe3O4）]。

三种氧化物性质的比较如下表：

2.铁的氢氧化物和盐类

（1）用化学方程式或离子方程式表示下列变化

①________________________________________________________________________

②________________________________________________________________________

③________________________________________________________________________

④________________________________________________________________________

⑤________________________________________________________________________

⑥________________________________________________________________________

⑦________________________________________________________________________

（2）以上反应属于氧化还原反应的是______，说明＋2价Fe与＋3价Fe之间在氧化剂、还原剂的作用下可以________，Fe3＋具有________性，Fe2＋具有________性。

Fe（OH）2不稳定，

容易被空气中的_________________________________________________________。

（3）反应②、④说明Fe（OH）2、Fe（OH）3具有____性，能与____反应生成盐和水。

（4）反应③、⑤说明了Fe（OH）3、Fe（OH）2的_________________________________。

（5）FeCl2、FeCl3的水溶液显____性，说明了Fe2＋、Fe3＋具有________性。

（6）检验溶液中是否会有Fe3＋的方法是：

向溶液中加入________溶液，现象是________________________________________________________________________。

（7）Fe（OH）2、Fe（OH）3的颜色分别是________、_______________________________，

Fe2＋、Fe3＋在水溶液中的颜色分别是__________、_____________________________。

问题思考

2．怎样保存铁盐和亚铁盐？

3．教材中有关Fe（OH）2的制备方法，实际上只能瞬间观察到的白色Fe（OH）2沉淀（几乎分辨不出来）。

为什么不能容易观察到白色的Fe（OH）2沉淀呢？

可采取哪些措施使Fe（OH）2沉淀能够维持较长时间不被氧化呢？

知识点三　铜及其化合物

1．单质铜

（1）物理性质：

________色固体，具有良好的延展性、导____性和导____性。

（2）化学性质

①与非金属反应：

在加热条件下，与______反应生成____色的______，与Cl2反应生成________。

②与盐溶液的反应：

与AgNO3、Hg（NO3）2发生置换反应；与FeCl3反应生成________和________。

③与稀硝酸、浓硝酸、浓硫酸反应生成Cu2＋和NO、NO2、SO2等。

2．氧化铜和氧化亚铜

名称

氧化铜

氧化亚铜

颜色

与酸反应（H＋）

Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O

与H2反应

3.氢氧化铜

（1）物理性质：

____色____溶于水的固体。

（2）化学性质：

Cu（OH）2属于________性，能与____反应生成盐和水。

一、Fe3＋的检验

1．如何证明一瓶FeSO4溶液是否变质？

2．用NaOH溶液和苯酚溶液是否能证明FeSO4溶液是否复原？

3．有两瓶显黄色的溶液，它们是溴水和FeCl3溶液。

（1）如何鉴别它们？

（至少说出两种方案）

（2）用铁片（或铁粉）能否鉴别？

典例导悟1　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（　　）

①加入足量氯水　②加入足量KMnO4溶液　③加入少量NH4SCN溶液

A．①③B．③②C．③①D．①②③

听课记录：

二、Fe（OH）2的制备原理和方法

　制备原理：

Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓

成功关键：

①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质。

②制备过程中，保证生成的Fe（OH）2在密闭的隔绝空气的体系中。

典例导悟2　用下面三种方法均可制得Fe（OH）2白色沉淀。

方法一　用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入__________。

（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。

（3）生成Fe（OH）2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是_______________________________

________________________________________________________________________。

方法二　在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是_____________________________________________。

（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是_______________________________________________。

（3）为了制得Fe（OH）2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_________________________________________________________________。

（4）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，理由是_____________________

________________________________________________________________________。

方法三　利用电解实验可以制得纯净的Fe（OH）2白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。

（1）a电极的材料应为__________，电极反应式为______________________________。

（2）电解液c可以是__________（填编号）。

A．纯水B．NaCl溶液

C．NaOH溶液D．CuCl2溶液

（3）d为苯，其作用是________________，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？

________________________________________________________________________。

（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是

________（填编号）。

A．改用稀H2SO4作电解液

B．适当增大电源的电压

C．适当减小两极间的距离

D．适当降低电解液的温度

（5）若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe（OH）2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为__________________________________________

________________________________________________________________________。

题组一　Fe及其化合物

1．判断正误

（1）向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg（OH）2粉末，搅拌一段时间后过滤，目的是除去MgCl2溶液中少量的FeCl3（　　）

（2010·江苏－10B）

（2）相同条件下，溶液中Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋的氧化性依次减弱（　　）

（2010·江苏－8D）

（3）铁溶于稀硝酸，溶液变黄：

3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O（　　）

（2010·北京理综－10C）

（4）用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：

Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋（　　）

（2010·天津理综－5A）

（5）向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：

Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O（　　）

（2010·四川理综－9B）

2．（2010·安徽理综，12）

上图是三种稀酸对Fe－Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是（　　）

A．稀硝酸对Fe－Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱

B．稀硝酸和铁反应的化学方程式是：

Fe＋6HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋3NO2↑＋3H2O

C．Cr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对Fe－Cr合金的腐蚀性最强

D．随着Cr含量增加，稀硝酸对Fe－Cr合金的腐蚀性减弱

3．（2010·全国理综Ⅰ，8）能正确表示下列反应的离子方程式的是（　　）

A．将铁粉加入稀硫酸中：

2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

B．将磁性氧化铁溶于盐酸：

Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O

C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：

Fe2＋＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑

D．将铜屑加入Fe3＋溶液中：

2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

题组二　Fe2＋、Fe3＋的检验及相互转化

4．（2010·福建理综，25改编）工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。

为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：

（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是________________________________。

（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。

甲同学认为X中除含Fe3＋外还可能含有Fe2＋。

若要确认其中的Fe2＋，应选用________（选填序号）。

a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液

c．浓氨水d．酸性KMnO4溶液

题组三　铜及其化合物

5．（2010·北京理综，11）自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝（CuS）。

下列分析正确的是（　　）