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第二课时铁、铜及其化合物的第二课时铁、铜及其化合物的应用应用1新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、铁及其化合物的性质及应用一、铁及其化合物的性质及应用1铁的物理性质铁的物理性质银白色，有金属光泽，可被磁铁吸引，是热银白色，有金属光泽，可被磁铁吸引，是热和电的良导体。和电的良导体。2铁的化学性质铁的化学性质2(1)与非金属单质反应与非金属单质反应(用化学方程式表示用化学方程式表示)与与O2反应：反应：_。与与Cl2反应：反应：_。(2)与酸反应与酸反应强氧化性酸：常温下铁在浓硫酸、浓硝酸强氧化性酸：常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中中_。非氧化性酸：非氧化性酸：_。(用离子方程用离子方程式表示式表示)钝化钝化Fe2H=Fe2H23(3)与盐溶液反应与盐溶液反应(用离子方程式表示用离子方程式表示)与与CuSO4溶液溶液:_.与与FeCl3溶液：溶液：_。3Fe3的检验的检验(1)试剂：试剂：_。(2)现象：溶液变为现象：溶液变为_色。色。(3)离子方程式：离子方程式：_。FeCu2=Fe2CuFe2Fe3=3Fe2KSCN溶液溶液Fe33SCN=Fe(SCN)3血红血红44Fe2、Fe3的相互转化的相互转化实验操作实验操作实验现象实验现象有关离子方程式有关离子方程式加入铁粉，溶液加入铁粉，溶液由由_色变色变成成_色，色，加入加入KSCN溶液溶液后溶液后溶液_2Fe3Fe=3Fe2棕黄棕黄浅绿浅绿无明显变化无明显变化5实验操作实验操作实验现象实验现象有关离子方程式有关离子方程式溶液由溶液由_色变成色变成_色色,加加入入KSCN溶液后溶液后溶液溶液_2Fe3Cu=2Fe2Cu2棕黄棕黄蓝蓝无明显变化无明显变化6实验操作实验操作实验现象实验现象有关离子方程式有关离子方程式加入加入KSCN,溶液溶液_,加入氯水后，加入氯水后，溶液溶液_2Fe2Cl2=2Fe32ClFe33SCN=Fe(SCN)3无明显变化无明显变化变成血红色变成血红色7想一想想一想1.(1)为什么可用铁制容器盛放浓硫酸和浓硝为什么可用铁制容器盛放浓硫酸和浓硝酸？酸？(2)铁与哪些物质反应生成铁与哪些物质反应生成3价或价或2价呢？价呢？(3)为什么存放亚铁盐溶液时，向溶液中加入为什么存放亚铁盐溶液时，向溶液中加入少量铁屑？少量铁屑？提示提示:(1)常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中钝化常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中钝化.故在常温时可用铁制容器储存或运输浓硫故在常温时可用铁制容器储存或运输浓硫酸、浓硝酸。酸、浓硝酸。8(2)铁跟氧化性较弱的氧化剂铁跟氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸如盐酸、硫酸铜溶液等铜溶液等)反应转化为反应转化为2价铁的化合物。铁价铁的化合物。铁跟氧化性较强的氧化剂跟氧化性较强的氧化剂(如氯气、硝酸等如氯气、硝酸等)反反应转化为应转化为3价铁的化合物。价铁的化合物。(3)Fe2有较强的还原性，其对应的盐或氢有较强的还原性，其对应的盐或氢氧化物在空气中放置时很容易被氧气氧化而氧化物在空气中放置时很容易被氧气氧化而变质，故向溶液中加入少量铁屑。变质，故向溶液中加入少量铁屑。95.应用应用(1)铁合金是重要的应用广泛的金属材料。铁合金是重要的应用广泛的金属材料。(2)铁元素是维持生命活动不可缺少的微量铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素，人体缺铁会引起贫血等疾病。元素，人体缺铁会引起贫血等疾病。(3)铁的化合物铁的化合物Fe2O3可以制防锈油漆、红色颜料。可以制防锈油漆、红色颜料。氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂。氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂。Fe3O4可作磁性材料。可作磁性材料。_溶液可制作印刷电路板的腐蚀液溶液可制作印刷电路板的腐蚀液.氯化铁氯化铁10二、铜的性质及应用二、铜的性质及应用1物理性质物理性质紫红色，有金属光泽，具有良好的导电、导紫红色，有金属光泽，具有良好的导电、导热性和延展性。热性和延展性。2化学性质化学性质(1)与非金属单质反应与非金属单质反应(用化学方程式表示用化学方程式表示)与与O2反应：反应：_。与与Cl2反应：反应：_。11(2)与盐反应与盐反应(用离子方程式表示用离子方程式表示)与与AgNO3溶液：溶液：_。与与FeCl3溶液：溶液：_。Cu2Ag=2AgCu2Cu2Fe3=2Fe2Cu212想一想想一想2(1)如何除去如何除去FeSO4溶液中含有的少量溶液中含有的少量CuSO4?(2)Fe2、Fe3、Cu2的氧化性强弱关系如的氧化性强弱关系如何？试用离子方程式说明。何？试用离子方程式说明。提示：提示：(1)加铁屑。加铁屑。(2)Fe3Cu2Fe2(2Fe3Cu=2Fe2Cu2，FeCu2=Fe2Cu)。133.应用应用(1)单质铜可以制导线、水管、电器仪表等单质铜可以制导线、水管、电器仪表等.(2)铜盐可以杀菌。铜盐可以杀菌。(3)Cu2O可以作玻璃、搪瓷的红色颜料。可以作玻璃、搪瓷的红色颜料。14自主体验自主体验解析：选解析：选B。Fe3O4、Cu2(OH)2CO3、CuO均能与盐酸发生反应。均能与盐酸发生反应。学.科.网152下列关于下列关于Fe2和和Fe3的叙述中，错误的的叙述中，错误的是是(双选双选)()AFe2的水溶液为浅绿色的水溶液为浅绿色BFe3的水溶液为蓝色的水溶液为蓝色CFe3具有氧化性，具有氧化性，Fe2既具有氧化性又既具有氧化性又具有还原性具有还原性DFe3溶液中滴入含溶液中滴入含SCN的溶液，立即的溶液，立即出现血红色沉淀出现血红色沉淀16解析：选解析：选BD。Fe3与与SCN反应产物为反应产物为Fe(SCN)3，是血红色溶于水的物质。，是血红色溶于水的物质。3要证明某溶液中不含要证明某溶液中不含Fe3,而可能含而可能含Fe2,进行如下实验操作时，最佳顺序是进行如下实验操作时，最佳顺序是()加足量新制氯水加足量新制氯水加足量加足量KMnO4溶液溶液加少量加少量KSCN溶液溶液A BC D17学.科.网18要点突破讲练互动要点突破讲练互动提示：提示：(1)除去除去FeCl3中的中的FeCl2应滴加氯水；应滴加氯水；(2)除去除去FeSO4中的中的Fe2(SO4)3应加铁屑。应加铁屑。“铁三角铁三角”及其应用及其应用19要点归纳要点归纳1“铁三角铁三角”是指是指Fe、Fe2、Fe3相互转相互转化的三角关系化的三角关系学.科.网20(1)Fe遇强氧化剂被氧化成遇强氧化剂被氧化成Fe3。(2)Fe遇弱氧化剂被氧化成遇弱氧化剂被氧化成Fe2。(3)Fe只有还原性；只有还原性；Fe3只有氧化性；只有氧化性；Fe2既有氧化性又有还原性，以还原性为主。既有氧化性又有还原性，以还原性为主。(4)常见氧化剂的氧化性强弱顺序为：常见氧化剂的氧化性强弱顺序为：Cl2Br2Fe3I2SAgFe3Cu2Fe22122主要物质主要物质杂质杂质除杂试剂和方法除杂试剂和方法Fe3Fe2加入加入H2O2Fe2Fe3加入过量加入过量Fe粉，过滤粉，过滤Fe2Cu2加入过量加入过量Fe粉，过滤粉，过滤23(3)Fe3与与Fe2的检验的检验Fe3a加入加入OH(强碱强碱)红褐色沉淀红褐色沉淀b加入加入KSCN血红色溶液血红色溶液Fe2a加入加入OH白色沉淀白色沉淀迅速变为灰绿色迅速变为灰绿色红褐色红褐色b加入加入KSCN不变色不变色滴加氯水后迅速滴加氯水后迅速变为血红色变为血红色24即时应用即时应用1将将Na2O2投入到投入到FeCl2溶液中，可以观察溶液中，可以观察到的现象是到的现象是()生成白色沉淀生成白色沉淀生成红褐色沉淀生成红褐色沉淀有有无色气体产生无色气体产生A BC D25解析：选解析：选C。Na2O2与与H2O反应生成反应生成NaOH和和O2，同时将，同时将Fe2氧化成氧化成Fe3，Fe3与与OH反应生成红褐色沉淀。反应生成红褐色沉淀。26探究导引探究导引将铁屑加入将铁屑加入FeCl3与与CuCl2的混合液中，可的混合液中，可能发生哪些反应，最终溶液中含有的金属离能发生哪些反应，最终溶液中含有的金属离子有哪些？子有哪些？含含Fe3、Cu2的溶液与的溶液与Fe、Cu混合物可能的反应及其剩混合物可能的反应及其剩余固体的判断余固体的判断27提示：提示：按先后顺序发生的反应为：按先后顺序发生的反应为：Fe2Fe3=3Fe2FeCu2=Fe2Cu最终溶液中含有的离子可能是最终溶液中含有的离子可能是Fe3、Fe2、Cu2，Fe2、Cu2，Fe2。28要点归纳要点归纳以以a mol Fe3、b mol Cu2、c mol Fe和和d mol Cu混合于同一溶液中为例讨论。混合于同一溶液中为例讨论。(1)可能发生的反应：可能发生的反应：2Fe3Fe=3Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2FeCu2=Fe2Cu(2)从发生的化学反应来讨论：从发生的化学反应来讨论：2930即时应用即时应用2将将Cu片放入片放入0.1 molL1 FeCl3溶液中，溶液中，反应一段时间后取出反应一段时间后取出Cu片，溶液中片，溶液中c(Fe3)c(Fe2)2 3，则，则Cu2与与Fe3的物质的量之比为的物质的量之比为()A3 2 B3 5C4 3 D3 431解析：选解析：选D。Fe3具有强的氧化性，可以与具有强的氧化性，可以与Cu反应生成反应生成Fe2和和Cu2，由，由2Fe3Cu=2Fe2Cu2得得n(Fe2)2n(Cu2)，代入代入c(Fe3)c(Fe2)2 3中，可得中，可得 n(Fe3)2n(Cu2)2 3，所以，所以n(Cu2)n(Fe3)3 4。32题型探究权威预测题型探究权威预测铁、铜及其化合物的性质铁、铜及其化合物的性质 根据下列框图回答问题根据下列框图回答问题(答题时答题时,化学化学方程式中的方程式中的M、E用所对应的元素符号表示用所对应的元素符号表示)：33(1)写出写出M溶于稀溶于稀H2SO4和和H2O2混合液的化混合液的化学方程式：学方程式：_。(2)某同学取某同学取X的溶液，酸化后加入淀粉的溶液，酸化后加入淀粉KI溶液，变为蓝色，写出与上述变化过程相关溶液，变为蓝色，写出与上述变化过程相关的离子方程式：的离子方程式：_、_。(3)写出写出Cl2将将Z氧化为氧化为K2EO4的化学方程式：的化学方程式：_。34【思路点拨思路点拨】(1)寻找突破点寻找突破点红色金红色金属是属是Cu；(2)依据框图线索确定各物质。依据框图线索确定各物质。【解析解析】由题目由题目“红色金属红色金属”结合结合“蓝色蓝色溶液溶液”及转化关系，很容易确定及转化关系，很容易确定M是是Cu，E是是Fe。相关各物质分别为：。相关各物质分别为：MSO4为为CuSO4；X为为FeSO4;Y为为Fe2(SO4)3；Z为为Fe(OH)3；K2EO4为为K2FeO4。在写方程。在写方程式时要注意元素守恒和原子守恒。式时要注意元素守恒和原子守恒。35【答 案答 案】(1)C u H2O2H2SO4=CuSO42H2O(2)4Fe2O24H=4Fe32H2O2Fe32I=2Fe2I2(3)10KOH3Cl22Fe(OH)3=2K2FeO46KCl8H2O36【名师点睛名师点睛】(1)铁及其化合物铁及其化合物37(2)铜及其化合物铜及其化合物(3)解答框图题关键点是要寻找突破点解答框图题关键点是要寻找突破点在题干中找，在框图中找，在问题中在题干中找，在框图中找，在问题中找；主要依据特殊的物理性质，特征反找；主要依据特殊的物理性质，特征反应寻找。应寻找。38有关有关Cu2、Fe3与与Fe、Cu混合体系的判断与计算混合体系的判断与计算 把等物质的量的把等物质的量的Cu、Fe和和Zn粉投粉投入一定量的入一定量的FeCl3溶液中，充分反应后：溶液中，充分反应后：(1)若取出部分溶液，加入几滴若取出部分溶液，加入几滴KSCN溶液，溶液，显血红色显血红色,那么溶液中存在的离子有那么溶液中存在的离子有Cu2、Fe2、Fe3、Zn2、Cl，金属粉末有无，金属粉末有无剩余？剩余？_；39(2)若溶液显蓝色，加入若溶液显蓝色，加入KSCN溶液不显血红溶液不显血红色，那么溶液中存在的离子有色，那么溶液中存在的离子有_，可能存在的金属粉末物质是可能存在的金属粉末物质是_；(3)若加入铁粉的质量反应前后没有改变若加入铁粉的质量反应前后没有改变,那那么溶液中存在的离子有么溶液中存在的离子有Zn2、Fe2、Cl，各种离子的物质的量之比是各种离子的物质的量之比是_；(4)若加入的金属还有若加入的金属还有Zn粉剩余粉剩余,那么溶液中那么溶液中存在的离子有存在的离子有Zn2、Cl，粉末的质量在反，粉末的质量在反应后比反应前应后比反应前_(填填“增大增大”或或“减减少少”)。40【解析解析】金属的还原性：金属的还原性：ZnFeCu，与，与FeCl3溶液反应的先后顺序为溶液反应的先后顺序为Zn2Fe3=Zn22Fe2，2Fe3Fe=3Fe2,2Fe3Cu=2Fe2Cu2。若。若Zn粉粉过过量，量，Fe、Cu不能参加反应，且过量的不能参加反应，且过量的Zn会会将溶液中将溶液中Fe2还原成还原成Fe单质，单质，ZnFe2=Zn2Fe，仅发生反应，仅发生反应和和。41(1)反应后溶液中加反应后溶液中加KSCN溶液显血红色溶液显血红色,说明说明FeCl3没反应完没反应完,金属全部参加反应金属全部参加反应,无剩余无剩余.发生的反应有发生的反应有、和和,溶液中存在的离子溶液中存在的离子有有Cu2、Fe2、Fe3、Zn2和和Cl。(2)反应后溶液呈蓝色，加入反应后溶液呈蓝色，加入KSCN溶液不显溶液不显血红色，说明血红色，说明Fe3全部参加反应，全部参加反应，Zn、Fe反应完全，反应完全，Cu全部或部分参加反应。溶液全部或部分参加反应。溶液中存在的离子有中存在的离子有Cu2、Fe2、Zn2和和Cl。可能存在的金属粉末是可能存在的金属粉末是Cu。42(3)若加入铁粉的质量在反应前后没有变化若加入铁粉的质量在反应前后没有变化,说明说明 Fe粉没有参加反应，也没有发生粉没有参加反应，也没有发生Zn粉粉置换出置换出Fe的反应，即的反应，即Zn恰好与恰好与Fe3反应完反应完全；全；Zn2FeCl3=ZnCl22FeCl21 mol 1 mol 2 mol所以溶液中所以溶液中n(Zn2)n(Fe2)n(Cl)126。43(4)若加入的金属中还有若加入的金属中还有Zn粉剩余，仅发生粉剩余，仅发生反应反应和和，Fe、Cu均未参加反应。溶液均未参加反应。溶液中存在的离子有中存在的离子有Zn2和和Cl，过量的，过量的Zn将溶将溶液中的液中的Fe2(来自来自Fe3被被Zn的还原的还原)还原，还原，由由ZnFe2=Zn2Fe知，溶解知，溶解65 g Zn析出析出56 g Fe，且反应，且反应也消耗了也消耗了Zn，所以，所以金属粉末质量在反应后比反应前减少。金属粉末质量在反应后比反应前减少。44【答案答案】(1)无剩余无剩余 (2)Cu2、Fe2、Zn2、ClCu(3)126(4)减少减少【规律方法规律方法】一种氧化剂遇到多种还原剂一种氧化剂遇到多种还原剂时，还原性强的物质首先发生反应，依次类时，还原性强的物质首先发生反应，依次类推；一种还原剂遇到多种氧化剂时，氧化性推；一种还原剂遇到多种氧化剂时，氧化性强的物质首先发生反应，依次类推。搞清楚强的物质首先发生反应，依次类推。搞清楚发生反应的顺序是解答这类问题的关键。发生反应的顺序是解答这类问题的关键。45课堂达标即时巩固课堂达标即时巩固46热点示例思维拓展热点示例思维拓展Fe(OH)2的制备的制备由于由于Fe(OH)2很容易被空气中的很容易被空气中的O2或溶液中或溶液中溶有的少量溶有的少量O2所氧化，所以制取所氧化，所以制取Fe(OH)2要要求在无氧气的环境下反应。求在无氧气的环境下反应。【经典案例经典案例】()在下图的装置中，当容在下图的装置中，当容器器A中的反应开始后中的反应开始后,再分别进行下列操作：再分别进行下列操作：47(1)若弹簧夹若弹簧夹C打开，打开，B容器中有什么现象发容器中有什么现象发生？生？_。48(2)若弹簧夹若弹簧夹C一直关闭，容器一直关闭，容器A中的反应在中的反应在进行时，进行时，B容器有什么现象发生？容器有什么现象发生？_；写出写出B容器中有关反应的化学方程式：容器中有关反应的化学方程式：_.(3)若先打开弹簧夹若先打开弹簧夹C一段时间，容器一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会一会儿，儿，B容器中有什么现象发生？容器中有什么现象发生？_.49()在如右图所示装置中，用在如右图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备白等试剂制备白色的色的Fe(OH)2沉淀。沉淀。(1)在试管在试管中加入的试剂是中加入的试剂是_。(2)在试管在试管中加入的试剂是中加入的试剂是_。50(3)为了制得白色为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管沉淀，在试管和和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是实验步骤是_。(4)这样生成的这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持沉淀能较长时间保持白色，其理由是白色，其理由是_。【解析解析】()这是一道综合这是一道综合Fe2的性质和的性质和实验操作的实验题，解答该题必须明确：当实验操作的实验题，解答该题必须明确：当B容器中空气未排尽时，容器中空气未排尽时，51NaOH与与FeSO4反应的产物反应的产物Fe(OH)2只能短只能短暂存在；但当通入暂存在；但当通入H2一段时间后，一段时间后，B容器中容器中空气已排净，生成的空气已排净，生成的Fe(OH)2能较长时间存能较长时间存在在.()两支试管，试管两支试管，试管是开口式，无法用产是开口式，无法用产生的气体将溶液压入试管生的气体将溶液压入试管中，所以制取中，所以制取FeSO4应在试管应在试管中，而在试管中，而在试管中盛不含中盛不含O2的的NaOH溶液。当溶液。当Fe与稀与稀H2SO4放入试管放入试管后，后，52产生的产生的H2可从试管可从试管内短管处排出试管内短管处排出试管内内空气，经过打开的止水夹通入试管空气，经过打开的止水夹通入试管中，再中，再排尽试管排尽试管内空气。然后关闭止水夹，试管内空气。然后关闭止水夹，试管内产生的内产生的H2无法逸出，无法逸出，H2将试管将试管内内FeSO4溶液通过长导管压入试管溶液通过长导管压入试管内，在压内，在压液过程中，液体都处于液过程中，液体都处于H2环境，从而避免了环境，从而避免了被空气中的被空气中的O2氧化，使得氧化，使得Fe(OH)2能保存较能保存较长时间。长时间。53【答案答案】()(1)容器容器B中的导管口有气泡中的导管口有气泡冒出冒出(2)容器容器A中溶液进入容器中溶液进入容器B，容器，容器B有白色有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色红褐色2NaOHFeSO4=Fe(OH)2Na2SO4，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)354(3)开始时容器开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后，容器簧夹关闭后，容器A中溶液进入容器中溶液进入容器B,有白有白色沉淀色沉淀(氢氧化亚铁氢氧化亚铁)生成且较长时间不变色生成且较长时间不变色()(1)稀稀H2SO4、铁屑、铁屑(2)NaOH溶液溶液(3)检验试管检验试管出口处排出的氢气的纯度，出口处排出的氢气的纯度，当排出的当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹纯净时，再夹紧止水夹(4)试管试管中反应生成的中反应生成的H2充满了试管充满了试管和和试管试管，且外界空气不容易进入，且外界空气不容易进入55
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