高中化学一轮复习 第二单元 第8讲 铁、铜及其化合物课件.ppt

铁 铜及其化合物 第8讲 考纲导视 基础反馈 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 将Fe NO3 2样品溶于稀H2SO4后 滴加KSCN溶液 观察溶液是否变红 可以检验Fe NO3 2晶体是否已氧化变质 2 浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe OH 3胶体 答案 1 2 3 4 5 6 2 铁 铝遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化 是物理变化还 是化学变化 答案 常温下铁 铝遇冷的浓H2SO4 浓HNO3时表面会生成一层致密的氧化物薄膜 化学上称为钝化 属于化学变化 考点一 铁及其化合物 知识梳理 一 铁 1 物理性质 银白 良好 铁是 色金属 具有 的导电性 导热性和延展性 能被磁铁吸引 2 与非金属反应 Fe2O3 1 与O2 常温下Fe易生锈 铁锈的主要成分为 点燃条件下反应的化学方程式为 2 与S反应的化学方程式为 3 与Cl2反应的化学方程式为 3 与H2O反应 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 4 与酸反应 Fe H2SO4 FeSO4 H2 1 非氧化性酸 反应的化学方程式为 如稀硫酸 2 氧化性酸 与过量稀硝酸反应的化学方程式 Fe NO3 3 2H2O NO 与少量稀硝酸反应的化学方程式 3Fe 8HNO3 稀 3Fe NO3 2 4H2O 2NO 钝化 常温下遇浓硫酸 浓硝酸发生 Fe 4HNO3 稀 Fe CuSO4 2FeCl3 Fe 3FeCl2 5 与盐溶液反应 1 与CuSO4溶液反应的化学方程式 2 与FeCl3溶液反应的化学方程式 FeSO4 Cu 二 铁的氧化物 铁红 磁性氧化铁 黑色 红棕色 黑色 FexOy yCO 三 铁的氢氧化物 白色 红褐色 难 Fe OH 2 2H Fe2 2H2O Fe OH 3 3H Fe3 3H2O Fe OH 3 3H Fe3 3H2O 2Fe OH 3Fe2O3 3H2O 考点集训 答案 D 例2 2015年新课标卷 下列实验中 对应的现象以及结 论都正确且两者具有因果关系的是 解析 稀硝酸与过量的Fe粉反应 则生成硝酸亚铁和NO气体 水 无铁离子生成 所以加入KSCN溶液后 不变红色 A错误 Cu与硫酸铁发生氧化还原反应 生成硫酸铜和硫酸亚铁 无黑色固体出现 B错误 铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高 所以内部熔化的铝不会滴落 C错误 答案 D 例3 下列说法正确的是 A 用加热蒸干FeCl3溶液的方法制备无水FeCl3固体B 配制FeCl3溶液时 向溶液中加入少量Fe和稀盐酸C FeCl3溶液能与Cu反应 可用于腐蚀铜制印刷电路D 苯酚和甲苯遇FeCl3均显紫色解析 FeCl3溶液加热蒸干时发生水解最终生成Fe2O3 A项错误 配制FeCl3溶液时 为防止水解可先用浓盐酸溶解FeCl3再稀释 但不需要加入Fe B项错误 甲苯遇FeCl3不显色 D项错误 答案 C 思路指导 大多数金属氧化物都不溶于水 活泼金属氧化 物除外 解析 B项MgCO3加入NaOH溶液浸泡 可以转化为更难溶的Mg OH 2 属于难溶沉淀的转化 B项正确 Al2O3不能与水直接反应制得Al OH 3 C项错误 答案 C 考点二 铁三角 的转化关系及应用 知识梳理 Fe Fe2 和Fe3 之间可相互转化 相互间能发生氧化还原反应 5 Fe2 被浓硝酸氧化 6 Fe2 被氧气氧化 1 Fe2 具有较强的还原性 与氧化剂反应生成Fe3 1 Fe2 被氯气氧化 2 Fe2 被溴水氧化 3 Fe2 被高锰酸钾氧化 4 Fe2 被稀硝酸氧化 2Fe2 Cl2 2Cl 2Fe3 2Fe2 Br2 2Br 2Fe3 4Fe2 O2 4H 4Fe3 2H2O 2 Fe3 有较强的氧化性 与还原剂反应生成Fe2 1 Fe3 被Fe还原 2 Fe3 被Cu还原 3 FeCl3中滴加氢硫酸 溶液变浑浊 4 Fe3 能使淀粉 KI溶液变蓝 5 SO2通入FeCl3溶液中 2Fe3 Fe 3Fe2 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 2Fe3 H2S 2Fe2 S 2H 2Fe3 2I 2Fe2 I2 考点集训 例5 2015年浙江卷 某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 主要成分为Fe2O3 SiO2 Al2O3 不考虑其他杂质 制取七水合硫酸亚铁 FeSO4 7H2O 设计了如下流程 A 溶解烧渣选用足量硫酸 试剂X选用铁粉B 固体1中一定含有SiO2 控制pH是为了使Al3 转化为Al OH 3 进入固体2C 从溶液2得到FeSO4 7H2O产品的过程中 须控制条件防止其氧化和分解D 若改变方案 在溶液1中直接加NaOH至过量 得到的沉淀用硫酸溶解 其溶液经结晶分离也可得到FeSO4 7H2O答案 D 归纳总结 解析 当固体为铁 铜时 溶液中的Fe3 Cu2 全部参加反应生成Fe2 和Cu 所以溶液中一定没有Fe3 Cu2 一定含有Fe2 当固体为铜时 溶液中一定没有Fe3 Cu2 恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2 和Cu 所以溶液中一定没有Fe3 可能含有Cu2 一定含有Fe2 答案 B 例7 下列陈述 正确并且有因果关系的是 解析 用KSCN溶液可以鉴别Fe3 与氧化性无关 A项错误 用淀粉 KI试纸无法鉴别FeCl2 B项错误 氯气与铁反应生成FeCl3 C项错误 答案 D 方法技巧 答案 1 2滴KSCN溶液溶液变血红色紫红色褪去 考点三 铜及其化合物 知识梳理 一 铜1 物理性质 铜是紫红色金属 具有良好的导电性 导热性和延展性 不能被磁铁吸引 2 化学性质 1 与O2反应的化学方程式为 2 与Cl2反应的化学方程式为 3 与氧化性酸反应的化学方程式 浓硫酸 浓硝酸 稀硝酸 4 与某些盐 溶液 反应的方程式 AgNO3 FeCl3 2Cu O22CuO 黑色固体 Cu Cl2CuCl2 棕黄色烟 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag Cu 2FeCl3 CuCl2 2FeCl2 二 铜的化合物 1 氧化铜和氢氧化铜 2 铜盐 1 Cu2 OH 2CO3的名称为碱式碳酸铜 是铜绿的主要成分 它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果 受热易分解 Cu2 OH 2CO3 2CuO H2O CO2 2 无水CuSO4遇水变蓝色 生成CuSO4 5H2O 可作为水的 检验依据 CuSO4 5H2O受热易分解 CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O 蓝色晶体受热转化为白色粉末 3 铜盐溶液有毒 主要是因为铜离子能与蛋白质作用 使蛋白质变性失去生理活性 因此人们利用了它的这一性质 用胆矾 熟石灰 水配成了波尔多液 用来杀灭植物的病毒 考点集训 例9 2015年福建卷 纯净物X Y Z转化关系如下图所 示 下列判断正确的是 A X可能是金属铜C Z可能是氯化钠 B Y不可能是氢气D Z可能是三氧化硫 解析 若X是Cu Y是Cl2 Cu在Cl2燃烧产生的Z是CuCl2 电解CuCl2溶液产生Cu和Cl2 符合上述物质转化关系 A正确 若X是Cl2 Y是氢气 氢气在氯气中燃烧产生Z是HCl 电解HCl的水溶液 产生氢气和氯气 符合上述物质转化关系 B错误 若Z是氯化钠 则X Y分别是Na和Cl2中的一种 电解氯化钠水溶液会产生氢气 氯气 氢氧化钠 不能产生金属钠 不符合上述物质转化关系 C错误 若Z是三氧化硫 而X Y分别是O2和SO2中的一种 SO3溶于水产生硫酸 电解硫酸溶液 实质是电解水 产生氢气和氧气 不能产生O2和SO2 不符合上述转化关系 D错误 答案 A 易错警示 Cu与S发生反应得到的是Cu2S而不是CuS 下列有关判断中不 的是 例10 某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数 设计了如下实验方案 正确 A 溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B 溶液A和B均可以选用稀硝酸C 若溶液B选用浓硝酸 则测得铜的质量分数偏小D 实验方案 更便于实施 解析 铜铝混合物与盐酸或NaOH溶液反应时 均只有Al参加反应 因此A正确 若A B均选用稀HNO3 则两种金属均可反应 方案 中无固体剩余 B错误 当B选用浓HNO3时 铝钝化生成氧化膜 所测铝的质量偏大 则铜的质量分数偏小 C正确 方案 需收集气体 并需要将其转化为标准状况 不如方案 称固体质量方便 D正确 答案 B 例11 孔雀石的主要成分为Cu2 OH 2CO3 还含少量铁的氧化物和硅的氧化物 以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4 5H2O晶体的流程图 1 研磨孔雀石的目的是 浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸 则固体a是 填化学式 2 试剂B的目的是将溶液中的Fe2 转化为Fe3 则试剂B宜选用 填序号 A 酸性KMnO4溶液C 浓硝酸 B 过氧化氢溶液D 氯水 相应的离子方程式为 3 试剂C用于调节溶液pH 使Fe3 转化为沉淀予以分离 则试剂C宜选用 填序号 A 稀硫酸 B NaOH溶液 C 氨水 D CuO 固体C的化学式为 4 1mol氨气通过加热的Cu2 OH 2CO3的产物有金属铜和N2 则该反应的化学方程式为 5 常温下Fe OH 3的Ksp 1 10 39 若要将溶液中的Fe3 转化为Fe OH 3沉淀 使溶液中c Fe3 降低至1 10 3mol L 1 必须将溶液调节至pH 归纳总结 与铁有关的除杂问题 1 Fe2 Fe3 加过量铁粉 过滤 2 FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2 3 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉 过滤 4 Fe Al 加过量强碱溶液 过滤 5 Fe2O3 Al2O3 SiO2 加过量强碱溶液过滤 实验探究 氢氧化亚铁的制备 由于Fe OH 2具有很强的还原性 在空气中易被氧化为Fe OH 3 因此改进Fe OH 2的制备方案 使Fe OH 2长时间保持白色沉淀状态 成为物质制备实验探究的热点 要解决的核心问题有两个 一是溶液中溶解的氧必须除去 二是反应过程中必须与O2隔绝 典例 利用电解实验可以制得纯净的Fe OH 2白色沉淀 如图所示 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C NaOH溶液 B NaCl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应作怎样的简单处理 4 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 应用 如下图所示 此装置可用来制取并观察Fe OH 2在空气中被氧化的颜色变化 实验时必须使用铁屑和6mol L 1的硫 酸 其他试剂任选 填写下列空白 1 B中盛有一定量的NaOH A中应预先加入的药品是 A中反应的离子方程式是 2 实验开始时先将活塞a 填 打开 或 关闭 3 简述生成Fe OH 2的操作过程 4 实验完毕 打开b处活塞 放入一部分空气 此时B瓶中发生的反应为 5 下列各图示中 能较长时间看到Fe OH 2白色沉淀 解析 在加药品时应先加固体 故A中应预先加入铁屑 铁屑与硫酸反应产生H2 产生的H2可排尽装置中的空气 关闭活塞a后 A中产生的H2将FeSO4溶液压入B中 在B中发生反应Fe2 2OH Fe OH 2 Fe OH 2易被空气中的O2氧化 发生反应4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 若要较长时间看到Fe OH 2白色沉淀 就要排尽装置中的O2或空气 并保证整个装置与O2或空气隔绝 答案 1 铁屑 Fe 2H Fe2 H2 2 打开 3 关闭活塞a 使FeSO4溶液压入B中进行反应 4 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 5