高考化学二轮复习 专题9 铁、铜及其化合物课件

专题9 铁、铜及其化合物,内容索引,考点一 铁及其氧化物氢氧化物,考点二 Fe2、Fe3的性质及转化,考点三 铜的获取及应用,考点一 铁及其氧化物氢氧化物,1.铁 (1)铁的存在 在自然界中，既存在游离态，又存在化合态的铁。 (2)物理性质 银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。,(3)化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2价和3价。,按要求书写下列反应的方程式： Fe与Cl2、S反应的化学方程式：,答案,；。,Fe与水蒸气的反应：,。,Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)： 。,Fe2Fe3=3Fe2,Fe与非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)反应的离子方程式,。,Fe2H=Fe2H2,答案,Fe与浓H2SO4、浓HNO3在常温时发生“钝化”现象，Fe与稀HNO3能发生如下反应(加试)： 与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。 Fe与过量稀HNO3的反应： 。 Fe与少量稀HNO3的反应： 。,(4)铁的冶炼 原料： 、 、 、 等。 反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。 按要求完成炼铁的主要化学方程式： a.还原剂的形成： 。 b.铁的还原： 。 c.炉渣的形成： 。,铁矿石,答案,焦炭,空气,石灰石,2.铁的氧化物,2,答案,3,2，3,FeO2H=Fe2 H2O,Fe2O36H= 2Fe33H2O,3.铁的氢氧化物,Fe33OH=Fe(OH)3,答案,灰绿,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,答案,正误辨析,正误判断，正确的打“”，错误的打“” (1)铁具有导电、导热、延展性及被磁铁吸引的特性( ) (2)铁与氧气、铁与盐酸反应的产物都是FeCl3( ) (3)用铁制容器可以运输浓硫酸、浓硝酸( ) (4)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素、硫元素的非金属性强弱( ),题组一铁的性质判断,1,2,3,1.下列关于铁的说法正确的是() A.纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属 B.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3 C.纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化 D.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在,4,5,6,解析,解析纯铁为银白色，A项错； 铁在硫蒸气中燃烧生成FeS，B项错； 自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，D项错。,7,2.下列反应中，铁只能生成高价化合物的是() A.少量铁与稀硫酸反应 B.铁丝在氧气中燃烧 C.过量铁粉在氯气中燃烧 D.Fe投入到CuSO4溶液中,解析选项C虽然铁粉过量，但因为不是在溶液中进行的反应，故只能生成FeCl3。,解析,1,2,3,4,5,6,7,题组二铁的冶炼,3.高炉炼铁中生成铁的反应一定是() A.氧化还原反应 B.置换反应 C.复分解反应 D.分解反应,1,2,3,4,5,6,7,4.炼铁时，加入石灰石的作用是() A.石灰石能降低氧化铁的熔点 B.石灰石能改变生铁的性能 C.石灰石能促进氧化铁的还原 D.石灰石用于除去铁矿石中的二氧化硅,1,2,3,4,5,6,7,题组三铁的重要化合物的性质,5.下列物质不能通过化合反应得到的是() A.Fe(OH)3 B.Fe(OH)2 C.CuO D.Fe3O4,解析,解析不溶于水的氧化物，不能与水反应制取相应的氢氧化物，如Fe2O3不溶于水，不能与水化合生成Fe(OH)3，但反应4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 为化合反应。,1,2,3,4,5,6,7,6.铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是(),B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3 C.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe3O4溶解于盐酸既有FeCl2生成又有FeCl3生成，故Fe3O4属于混合物,解析,解析A项，FeCl3易水解，加热时不能得到无水FeCl3； B项，铁与碘化合时，生成FeI2，错误； D项，Fe3O4是纯净物。,1,2,3,4,5,6,7,题组四Fe(OH)2的制备实验探究,7.Fe(OH)2在空气中极易被氧化，而使实验室制取存在一定困难，人们尝试用多种方法来制得白色的Fe(OH)2沉淀。 (1)方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与不含O2的NaOH溶液反应制备。 配制FeSO4溶液时，除在蒸馏水中加入硫酸亚铁晶体外还需加入_。 除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。,解析答案,解析由于Fe2容易被氧化，配制时应加入铁屑；由于Fe2容易水解，配制时应加入H2SO4。通过加热煮沸可以除去水中的溶解氧。,稀H2SO4、铁屑,煮沸,1,2,3,4,5,6,7,(2)方法二：如图装置，先打开止水夹，反应一段时间后关闭止水夹，右侧试管内可见到白色沉淀。,1,2,3,4,5,6,7,该法可使沉淀的白色维持较长时间，其原因是_ _。 若该装置不漏气而操作不当，在右侧试管中得不到沉淀，其原因是_。,解析答案,解析利用Fe与稀硫酸反应产生的氢气将装置中的空气排除，但是注意待Fe与稀硫酸全部反应完毕才能关闭止水夹，否则硫酸被压入右侧试管得不到 Fe(OH)2。,试管内充满了氢气，,外界空气不易进入,过早关闭止水夹，将左侧试管未反应完的硫酸压入右侧试管中，将氢氧化钠溶液中和了,返回,1,2,3,4,5,6,7,考点二 Fe2、Fe3的性质及转化,1.亚铁盐 含有Fe2的溶液呈浅绿色，Fe2既有 性，又有 性，Fe2与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为 ，_ 。,氧化,答案,还原,ZnFe2=Zn2Fe,2Fe2Cl2=,2Fe32Cl,2.铁盐 (1)氧化性：含有Fe3的溶液呈 色，Fe3具有氧化性，Fe3与Cu反应的离子方程式为。 (2)特性：含有Fe3的盐溶液遇到 时变成血红色。 (3)易水解：FeCl3滴入沸水中的化学方程式：_ 。,棕黄,答案,2Fe3Cu=2Fe2Cu2,KSCN,Fe(OH)3(胶体)3HCl,3.亚铁盐和铁盐的转化,完成下列变化的离子方程式，体会Fe2与Fe3的转化条件。 (1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀： 。 (2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液中，溶液变蓝： 。,H2S2Fe3=S2Fe22H,答案,2I2Fe3=I22Fe2,(3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔： 。 (4)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中： 。,Cu2Fe3=Cu22Fe2,答案,2Fe2H2O22H=2Fe32H2O,4.Fe2和Fe3检验 (1)根据溶液颜色判断：含有Fe2的溶液显浅绿色；含有Fe3溶液显黄色。,(2)用KSCN溶液和氯水检验,(3)用NaOH溶液检验,(4)含Fe2、Fe3的混合溶液中Fe2、Fe3的检验 Fe3的检验：,溶液变 色，说明含有Fe3,血红,答案,试纸变 色，说明含有Fe3,Fe2的检验：,KMnO4溶液 ，说明含有Fe2,蓝,紫红色褪去,5.不锈钢 不锈钢是一种合金，基本元素除铁外，还有Cr、C、Ni、Mo、Ti、Cu、Nb、N等，从满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。其中Cr与氧结合生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜，是不锈钢保持耐腐蚀性的基本元素之一，碳可提高钢的强度，但对腐蚀性有不利影响。,题组一Fe3和Fe2的性质及转化 1.下列试剂中，不能使Fe2转化为Fe3的是() 氯气NaCl溶液KMnO4溶液盐酸 NaNO3溶液 A. B. C. D.,1,2,3,4,5,6,解析,解析要实现Fe2转化为Fe3，必须加强氧化性物质，NaCl、HCl均没有强氧化性。,7,8,9,10,2.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是() A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不 含Cu2 B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，可能含 Cu2和Fe3 C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3和Fe2， 一定不含Cu2 D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一 定不含Cu2和Fe3,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,解析氧化性Fe3Cu2Fe2，加入铁粉后有固体剩余，Fe3一定不存在；若剩余固体全部都是Cu，溶液中还可能有Cu2，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2和Fe3。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,3.(2016宁波3月模拟)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)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。,Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3 (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。,解析答案,解析向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3，随着加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3Fe=3Fe2，最后Fe3全部转化为Fe2。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,题组二Fe2、Fe3的离子共存问题,4.下列各离子组能大量共存的是(),解析,解析B项中Fe3与I易发生氧化还原反应不能大量共存；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,5.下列离子在指定溶液中能大量共存的是(),解析A项中KNO3在酸性条件下能氧化Fe2； B项中ClO能氧化Fe2； C项中Fe3在碱性条件下生成沉淀。,解析,反思归纳,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,常见的不能与Fe2、Fe3大量共存的离子,反思归纳,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,6.不锈钢由于其抗腐蚀性好，在生产和生活中有许多用途，不锈钢属于() A.单质 B.化合物 C.混合物 D.氧化物,题组三不锈钢,解析,解析不锈钢是铁的合金，不锈钢中除含铁外，还有C、Cr、Ni等，属于混合物，故选C。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,7.钢铁是铁和碳的合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是() A.它们的组成元素是相同的 B.耐腐蚀的性能不同 C.它们都属于钢，因此物理性质相同 D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质相同,解析不锈钢是在普通钢的基础上加入Cr、Ni等多种元素炼成的钢材，它具有在常温下、空气中不易生锈的特点，B项正确。,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,题组四Fe2、Fe3的检验 8.(2016东阳中学检测)检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可使用的试剂是() A.NaOH B.KMnO4 C.KSCN D.BaCl2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,9.下列有关物质检验方法不合理的是() A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色， 该溶液中一定含有Fe2 B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2 C.检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加 KSCN溶液，再观察溶液是否变血红色 D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3,解析,解析B项中的Cl也能使酸性KMnO4溶液褪色。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10.(2016浙江选考测试)A、B、C为三种常见单质，其中A、C为气体，B为常见金属。A溶于水所得的溶液可使紫色石蕊先变红后褪色。F的水溶液为浅绿色，其转化关系如图所示，请回答：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,(1)A和C燃烧的现象_。 (2)F的化学式是_，检验F水溶液中金属阳离子的方法是_。 (3)反应的离子方程式_。,解析由题干知A为Cl2，F中含Fe2。结合图知C为H2，E为HCl，F为FeCl2，D为FeCl3，B为Fe。,解析答案,安静地燃烧，苍白色火焰，产生白雾,FeCl2,先加入KSCN(硫氰化钾)溶液，不变色，再滴加少量氯水，变为血红色，则原溶液中含有Fe2(用酸性KMnO4溶液错误，其他合理答案也可),2Fe2Cl2=2Fe32Cl,练后反思,返回,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,检验Fe2和Fe3时的注意事项 (1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液；也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN)。 (2)Fe3、Fe2、Cl同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2(Cl能还原酸性KMnO4，有干扰)。,返回,练后反思,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,考点三 铜的获取及应用,1.铜 (1)存在形态 在自然界中铜元素的存在形态：既有游离态，又有化合态，以 为主。常见的铜矿有：黄铜矿(主要成分为 )、孔雀石主要成分为 。 (2)物理性质 铜呈 色，具有金属光泽，具有导电性、导热性、延展性。被广泛用于电器元件、导线等的制造。,化合态,答案,CuFeS2,CuCO3Cu(OH)2,紫红,(3)化学性质,CuSO4SO22H2O,答案,Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu(NO3)22NO4H2O,Cu(NO3)22Ag,CuCl22FeCl2,2.铜的冶炼 (1)高温冶炼黄铜矿粗铜电解精练。 (2)湿法炼铜，反应原理为FeCu2=CuFe2。 (3)生物炼铜。,答案,正误辨析,正误判断，正确的打“”，错误的打“” (1)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成( ) (2)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在( ) (3)将铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有红色物质析出，说明铁比铜活泼( ) (4)CuO是黑色固体，属于碱性氧化物，能与水反应生成Cu(OH)2( ),1.下列物质中，含铜元素的是() A.金刚石 B.孔雀石 C.赤铁矿 D.石灰石,1,2,3,解析孔雀石的主要成分为CuCO3Cu(OH)2。,解析,2.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是() A.将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶 液的颜色 B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成 C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体 D.将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿,解析,1,2,3,解析A项正确的操作应该将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后取一定量的反应液加入盛有水的烧杯中； B项中应该用红热的铜丝；Cu2水解，加热CuCl2溶液不能得到CuCl2固体，C错误； 铜绿溶于盐酸而铜不溶于盐酸，故可用盐酸除去铜器表面的铜绿，D项正确。,1,2,3,3.孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸)：,1,2,3,(1)反应能观察到的现象是_ _，有关反应的化学方程式为_ _。 (2)反应加入的金属可能是_，有关反应的离子方程式为_。,解析答案,解析孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生，反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O。经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有CuSO4，加入的金属粉末能将Cu2从溶液中置换出来，故金属可能是Fe或Zn等。,固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有,气泡产生,Cu2(OH)2CO32H2SO4=,2CuSO4CO23H2O,铁粉(答案合理即可),FeCu2=Fe2Cu,返回,1,2,3,