《高考化學復習課件：第2單元第8講鐵、銅的獲取及其應用》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學復習課件：第2單元第8講鐵、銅的獲取及其應用（46頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入化學課堂 第8講鐵 銅的獲取及應用 一 銅 鐵的物理性質(zhì)1 鐵是銀白色金屬 可以被磁鐵吸引 而銅是紫紅色金屬 2 鐵和銅都有良好的導電性和導熱性 3 鐵和銅的密度較大 熔沸點較高 二 銅 鐵的化學性質(zhì)1 銅的化學性質(zhì) 1 與氧氣反應 2Cu O2 2CuO 2 與硫反應 2Cu S Cu2S 黑色物質(zhì) 3 與氯氣反應 Cu Cl2 CuCl2 棕黃色的煙 2 鐵的化學性質(zhì) 鐵是較活潑的金屬 常顯 2 3價 且通常Fe3 比Fe2 穩(wěn)定 1 與氯氣反應 2Fe 3Cl2 2FeCl3 2 在氧氣中燃燒 3Fe 3O2 Fe3O4 3 與酸反應 Fe 2H Fe2 H2 在冷的濃硝酸 濃硫酸中 鈍化 4 與水反應 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 高溫 三 鐵的鹽1 亞鐵鹽和鐵鹽 綠礬 FeSO4 7H2O 制法 鐵屑加稀硫酸 濃縮 冷卻 綠色晶體 用途 分析化學上常用作還原劑 制藍黑墨水 染料 殺蟲劑等 三氯化鐵 FeCl3 制法 鐵屑與氯氣直接反應2 Fe2 和Fe3 離子的檢驗 Fe3 的檢驗 方法一 向FeCl3溶液中加入幾滴KSCN溶液 溶液顯血紅色 反應式 Fe3 3SCN Fe SCN 3方法二 向FeCl3溶液加入NaOH溶液 有紅褐色沉淀 反應式 Fe3 3OH Fe OH 3 Fe2 的檢驗 方法一 向FeCl2溶液加入NaOH溶液 有白色沉淀 在空氣中立刻轉(zhuǎn)化成灰綠色 最后變成紅褐色 反應式 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 紅褐色 方法二 向盛有FeCl2溶液的試管中加入3滴KSCN溶液 溶液無明顯現(xiàn)象 再滴加幾滴新制的氯水后溶液變?yōu)檠t色 說明有Fe2 存在 反應式 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl Fe3 3SCN Fe SCN 3 3 Fe2 與Fe2 的相互轉(zhuǎn)化Fe2 既有氧化性又有還原性 但主要表現(xiàn)為還原性 當遇到較強氧化劑時 轉(zhuǎn)化為Fe3 Fe3 具有較強的氧化性 可被還原性較強的物質(zhì)還原為Fe2 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色 2FeBr2 3Cl2 過量 2FeCl3 2Br22FeSO4 2H2SO4 濃 Fe2 SO4 3 SO2 2H2O 2FeCl3 H2S S 2FeCl2 2HCl2FeCl3 2KI I2 2FeCl2 2KCl2FeCl3 Fe 3FeCl22FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl22FeCl3 SO2 2H2O H2SO4 2FeCl2 2HCl 考點一不同價態(tài)鐵之間轉(zhuǎn)化與討論計算 例1將ag鐵粉投入到200mL1 0mol 1的稀硝酸中 使其充分反應后 回答下列問題 假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO 反應后溶液體積變化忽略不計 1 寫出可能發(fā)生反應的離子方程式 Fe 4H Fe3 NO H2O 3Fe 8H 2 3Fe2 2NO 4H2O 2 當a的取值不同時 充分反應后溶液中溶質(zhì)的組成不同 經(jīng)過討論后填寫下列表格 表格可不填滿 a 2 8g Fe NO3 3和HNO3 a 2 8g Fe NO3 3 2 8g a 4 2g Fe NO3 2和Fe NO3 3 a 4 2g Fe NO3 2 3 a 3 5g時 溶液中溶質(zhì)是什么 并計算各溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度 寫出計算過程 c Fe NO3 3 0 125mol L c Fe NO3 2 0 1875mol L 解析 1 由于鐵可能被氧化為Fe3 也可能被氧化為Fe2 故對應的離子方程式可能有 Fe 4H Fe3 NO H2O 3Fe 8H 2 3Fe2 2NO 4H2O 2 根據(jù)上述反應可知當a 2 8g時只發(fā)生反應 此時溶液中存在的溶質(zhì)為Fe NO3 3和HNO3 當a 2 8g時也只發(fā)生反應 此時對應的溶質(zhì)只有Fe NO3 3 當2 8g a 4 2g時發(fā)生反應 此時對應的溶質(zhì)為Fe NO3 2和Fe NO3 3 當a 4 2g時只發(fā)生反應 對應的溶質(zhì)為Fe NO3 2 3 當a 3 5g時發(fā)生的反應為 設(shè)發(fā)生反應 的鐵的物質(zhì)的量為x 發(fā)生反應 的鐵的物質(zhì)的量為y 根據(jù)質(zhì)量守恒可得56 x y 3 5g 根據(jù)硝酸守恒可得4x 8y 3 0 2 聯(lián)立以上兩式解得x 0 025mol y 0 0375mol 所以c Fe NO3 3 0 125mol L c Fe NO3 2 0 1875mol L 方法技巧點撥 本題考查鐵的性質(zhì)及硝酸的性質(zhì)等 由于鐵為變價金屬 所以在與強的氧化劑反應時隨量的不同對應的氧化產(chǎn)物可能不同 當鐵足量時通常產(chǎn)生Fe2 當鐵少量時則產(chǎn)生Fe3 也可能產(chǎn)生Fe2 和Fe3 的混合物 需要注意的是鐵在溶液中發(fā)生置換反應時只能產(chǎn)生Fe2 考點二金屬的框圖推斷 例2化合物A是一種重要的光化學試劑 屬不含結(jié)晶水的復鹽 A H之間相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示 部分反應物 生成物沒有列出 已知 A中含二種陽離子和一種帶兩個單位負電荷的陰離子 三種離子的個數(shù)比為3 1 3 陰離子中各元素的質(zhì)量分數(shù)與C相同且相對分子質(zhì)量是C的2倍 C D都為氣體且含有元素種類相同 C能使澄清石灰水變渾 E是一種紅棕色的顏料 F的焰色反應呈紫色 I能使苯酚溶液顯紫色 回答下列問題 1 C的電子式 2 A的化學式 3 D E C G的方程式 4 H H2O2 I的離子反應方程式 5 在A的溶液中滴入酸性高錳酸鉀溶液 高錳酸鉀溶液紫色褪去 而在A的溶液中滴入硫氰化鉀溶液 溶液呈紅色 產(chǎn)生上述現(xiàn)象的主要原因是 K3Fe C2O4 3 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O 因為溶液中的草酸根被高錳酸鉀氧化 溶液中的Fe3 與SCN 離子反應 解析 本題的突破口是I能使苯酚顯紫色 說明I含有Fe3 結(jié)合題意I為FeCl3 E為紅棕色的顏料 E為Fe2O3 結(jié)合Fe2 Fe3 相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 G為Fe H為FeCl2 C能使澄清石灰水變渾濁 C D含有相同元素種類 D和Fe2O3反應 D為CO C為CO2 F焰色反應呈紫色 F為KCl B為K2CO3 高溫下不可能為KHCO3 A中所含陽離子為Fe3 K 陰離子中各元素的質(zhì)量分數(shù)與C相同且相對分子質(zhì)量是C的2倍 陰離子為 草酸根 A為K3Fe C2O4 3 方法技巧點撥 推斷題是反映某一知識點 如本題的鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化 的推斷過程 所以要以結(jié)構(gòu)特征 元素 性質(zhì)特征 如高溫置換反應 鋁熱反應 實驗現(xiàn)象 如遇苯酚顯色 等為主線 并以些為依據(jù) 找到解題的突破口 然后再根據(jù)性質(zhì)的衍變關(guān)系 變化規(guī)律和反應事實進行推理 有時也可以在審清題意后 根據(jù)有關(guān)特征 提出假設(shè) 再根據(jù)元素結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)特征分析是否滿足題意 例3Fe是一種重要的金屬 具有很多的重要用途 1 電子工業(yè)用FeCl3腐蝕銅的原理制造印刷電路板 寫出FeCl3與Cu反應的離子方程式 2 某校同學為測定FeCl3腐蝕銅后所得溶液的組成 進行了如下實驗 首先取少量待測溶液 滴入KSCN溶液呈血紅色 則溶液中含有的金屬陽離子是 考點三金屬有關(guān)的實驗探究 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 Fe2 Cu2 Fe3 在此基礎(chǔ)上 又進行了定量組成的測定 再取50 0mL待測溶液 向其中加入過量稀硝酸 得到0 448L 標準狀況下 一種無色氣體 寫出反應的離子方程式 待測溶液中c Cu2 mol L 1 不考慮水解 3 在光照條件下 乙醇被FeCl3氧化生成一種能發(fā)生銀鏡反應的物質(zhì) 寫出反應的化學方程式 0 6 2FeCl3 C2H5OH 2FeCl2 2HCl CH3CHO 3Fe2 4H 3Fe3 NO 2H2O 解析 本題主要考查了Fe和Fe3 的相關(guān)知識 Fe3 的氧化性強于Cu2 所以有 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 由于Fe3 和Cu存在以上反應 在反應后往溶液中滴加KSCN溶液呈血紅色 說明Fe3 沒有被完全反應掉 溶液中應存在Fe2 Cu2 Fe3 由于溶液中存在Fe2 所以加入稀硝酸后會與Fe2 發(fā)生氧化還原反應把Fe2 氧化成Fe3 而本身被還原成NO所以離子方程式為 3Fe2 4H 3Fe3 NO 2H2O 根據(jù)生成NO的量計算出溶液中Fe2 的量再根據(jù)2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 中生成Fe2 Cu2 的物質(zhì)的量之比為2 1可算出c Cu2 0 6mol L 1 能發(fā)生銀鏡反應說明乙醇被氧化成了乙醛所以有反應 2FeCl3 C2H5OH 2FeCl2 2HCl CH3CHO 方法技巧點撥 實驗探究模式 可概括為 問題 實驗事實 科學抽象 結(jié)論 應用 模式中的實驗事實 既包括學生直接從實驗中獲得的直接實驗事實 又包括限于中學化學教學的實際條件 學生無法從實驗中獲得而只能從書本上獲得的間接實驗事實 模式 是實驗探究教學的基本模式 很多元素化合物知識 化學概念 定律 原理等 都可以通過此模式來獲得 實驗探究模式 可概括為 問題 實驗事實 假說及其驗證 結(jié)論 應用 模式中的假說是指根據(jù)已知的實驗事實和科學理論 對未知的自然現(xiàn)象及其規(guī)律所做的一種推理和解釋 假說的形成一般要經(jīng)過提出假說和驗證假說兩個階段 假說的提出通常包括兩個環(huán)節(jié) 一是根據(jù)為數(shù)不多的實驗事實和科學理論提出假設(shè) 二是在假設(shè)的基礎(chǔ)上進行推斷和判斷 假說的驗證包括實驗檢驗和理論檢驗 其中實驗檢驗是最直接 最可靠 最有力的方式 1 把金屬鐵加入氯化鐵 氯化亞鐵和氯化銅混合液中 反應后Fe有剩余 則溶液中濃度最大的陽離子是 A Cu2 B Fe3 C Fe2 D H 解析 反應后生成的溶液為氯化亞鐵溶液 所以溶液中濃度最大的陽離子是Fe2 C 2 下列關(guān)于鐵的敘述正確的是 鐵能被磁鐵吸引 但純鐵易銹蝕 在人體的血紅蛋白中含有鐵元素 鐵是地殼中含量最高的金屬 鐵能在氧氣中劇烈燃燒 但不能在水蒸氣中反應 能通過化合反應生成FeCl3和Fe OH 3A B C D C 解析 純凈的鐵抗腐蝕能力強 不易被腐蝕 鋁是地殼中含量最高的金屬 鐵能在氧氣中劇烈燃燒 也能在水蒸氣中反應 Fe和Cl2能通過化合反應生成FeCl3 而4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3也是化合反應 3 將下列四種鐵的化合物溶于稀HCl 滴加KSCN溶液沒有顏色變化 再加入氯水呈紅色的是 A FeOB Fe2O3C FeCl3D Fe2 SO4 3 解析 Fe2O3 FeCl3 Fe SO4 3三物質(zhì)溶于酸后 溶液中均含F(xiàn)e3 滴加KSCN溶液后呈紅色 而A溶于鹽酸后所得FeCl2溶液在加入氯水后 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 生成的Fe3 遇KSCN變紅色 A 4 2011 山東 Al Fe Cu都是重要的金屬元素 下列說法正確的是 A 三者對應的氧化物均為堿性氧化物B 三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物C 制備AlCl3 FeCl3 CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D 電解AlCl3 FeCl3 CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu Fe Al C 解析 鋁對應的氧化物Al2O3屬于兩性氧化物 A不正確 鋁屬于活潑金屬其表面易被空氣中氧氣氧化形成一層致密的氧化膜而使鋁不易被腐蝕 鐵放置在空氣可以直接發(fā)生化學腐蝕 例如鐵與氯氣直接反應而被腐蝕 銅放置在空氣中會和空氣中氧氣 二氧化碳和水緩慢的反應生成堿式碳酸銅即銅綠 方程式為2Cu O2 CO2 H2O Cu2 OH 2CO3 因此選項B不正確 AlCl3 FeCl3 CuCl2均屬于強酸弱堿鹽 在溶液中會水解生成相應的氫氧化物和HCl 溶液在加熱時會促進水解 同時生成的HCl揮發(fā) 進一步促進水解 當溶液蒸干后將最終將得到相應的氫氧化物 所 以選項C正確 鋁屬于活潑的金屬元素 在水溶液中Al3 不會放電生成鋁單質(zhì) Fe3 在水溶液會放電但產(chǎn)物是Fe2 而不是單質(zhì)鐵 只有Cu2 在陰極上得到電子生成單質(zhì)銅 所以選項D也不正確 5 2011 重慶 下列敘述正確的是 A Fe分別與氯氣和稀鹽酸反應所得氯化物相同B K Zn分別與不足量的稀硫酸反應所得溶液均呈中性C Li Na K的原子半價和密度隨原子序數(shù)的增加而增大D C P S Cl的最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強 D 解析 鐵屬于變價金屬 與強氧化劑反應生成Fe3 與弱氧化劑反應生成Fe2 氯氣屬于強氧化劑 鹽酸屬于非氧化性酸 A不正確 當硫酸不足時 Zn和K均過量 但過量的K會繼續(xù)和水反應生成KOH而呈堿性 B不正確 同主族元素自上而下 隨著核電荷數(shù)的增加電子層數(shù)逐漸增多 原子半徑逐漸增大 密度也逐漸增大 但Na的密度大于K的 C不正確 C P S Cl的非金屬性逐漸增強 所以其最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸增強 D正確 6 已知A為常見的金屬單質(zhì) 根據(jù)下圖所示的關(guān)系 下列敘述中正確的是 A A為Fe B為FeOB C D溶液的顏色變化 由淺綠色到黃色C 的離子方程式 Fe Fe3 2Fe2 D 的離子方程式 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 B 解析 考查鐵及其化合物綜合應用能力 同時考查分析判斷與邏輯推理能力 從最初條件看 框圖很模糊 直接得不出結(jié)論 但找到 題眼 紅褐色固體F 就可迅速得出F是Fe OH 3 從而得出A為Fe 黑色晶體 B為Fe3O4 繼而推出C為FeCl2 D為FeCl3 E為Fe OH 2 的離子方程式 Fe 2Fe3 3Fe2 的離子方程式 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 7 2011 瀘州模擬 已知金屬鎂與氯化鐵和氯化銅溶液反應有多種實驗假設(shè) 甲 乙兩位同學分別設(shè)計合理實驗步驟探究該反應的歷程 提出猜想 甲 推測鎂與氯化鐵 氯化銅水解產(chǎn)生的H 反應 拉動水解平衡生成H2 乙 推測鎂與氯化鐵 氯化銅發(fā)生氧化還原反應 結(jié)合對試劑的選擇兩位同學做了如下實驗 實驗過程 根據(jù)實驗操作 實驗現(xiàn)象 甲 乙再分別推測解釋相應的結(jié)論 1 與甲同學的推測不符合的現(xiàn)象是 在實驗 的基礎(chǔ)上甲進一步提出猜測 鎂與H 反應拉動飽和氯化鐵的水解平衡生成Fe OH 3膠體 故未看到沉淀現(xiàn)象 要驗證甲的進一步猜想 還須補做的實驗是 未見沉淀生成 反應后的鎂條發(fā)現(xiàn)可被磁鐵吸引 對反應后的溶液用激光束照射 看是否有明亮的光路即是否能產(chǎn)生丁達爾效應 提出你的猜想 2 乙 根據(jù)實驗 可推測 3 結(jié)合甲 乙兩位同學的推測 你能否談談對上述實驗事實的認識 水解和氧化還原反應在鎂與飽和氯化鐵是競爭反應 同時存在 Mg與FeCl3稀溶液只發(fā)生拉動水解平衡的反應 此時生成了Fe OH 3沉淀 鎂與濃 稀氯化鐵溶液反應的現(xiàn)象和機理均有所不同 說明條件對化學反應的重要性 化學研究中必須以實驗事實為依據(jù) 結(jié)合理論分析 創(chuàng)造性地求得新知 解析 1 分析實驗過程以及實驗現(xiàn)象 未見沉淀生成和反應后的鎂條發(fā)現(xiàn)可被磁鐵吸引不符合甲同學的推測 說明 實驗不能證明促進水解 補充做的實驗就是驗證膠體的存在 簡單方法是丁達爾效應 2 根據(jù)實驗 的實驗現(xiàn)象 為Mg與FeCl3稀溶液只發(fā)生拉動水解平衡的反應 此時生成了Fe OH 3沉淀 3 鎂與濃 稀氯化鐵溶液反應的現(xiàn)象和機理均有所不同 說明條件對化學反應的重要性 化學研究中必須以實驗事實為依據(jù) 結(jié)合理論分析 創(chuàng)造性地求得新知 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全