《铁、铜的获取及应用》文字素材高一

111化学：3.2铁、铜的获取及应用素材（苏教版必修1）规律总结规律一：铁和铜间彼此反应的计算和讨论。Fe3和Cu、Cu2和Fe之间的反应是我们学习过程中的一个非常重要的知识点，掌握彼此间的转化及计算，对培养我们的综合能力是十分必要的。现讨论如下：将a mol Fe3、b mol Cu2、c mol Fe和d mol Cu混合于同一反应体系中充分反应。可能发生的反应有：2Fe3Fe3Fe22Fe3CuCu22Fe2FeCu2CuFe2现从以下角度进行讨论：（1）从发生的化学反应来讨论无论a、b、c、d取何值，反应、不可能均发生。当c，只发生，因为Fe2的氧化性最强。当c时，发生的反应是先后。当c时，发生的反应是先后。（2）从反应后不溶物的成分来看溶液中的成分及含量不溶物的成分无非只有Fe，或只有Cu，或Fe、Cu都有，下面逐一进行讨论：若不溶物是Fe和Cu，则溶液中一定有Fe2，一定无Fe3和Cu2，一定有Fe2，其物质的量为n（Fe2）（ab）mol。若不溶物只有Cu，则溶液中一定无Fe3，一定有Fe2，其物质的量为（ac）mol，可能有Cu2。若满足cb，则无Cu2；若cb，则有Cu2，其物质的量为（bc）mol，且小于b mol；若ccd，也有Cu2，其量仍为（bc）mol，但大于b mol。（3）从反应后溶液的成分来看不溶物的成分及含量若溶液中有Fe3，必定还有Cu2和Fe2，则反应后无不溶物。若溶液中只有Cu2和Fe2，则不溶物中一定无Fe，可能有Cu。当满足a2c2d时，无Cu；当满足2ca2c2d时，有Cu，其量为（dc）mol，且小于d mol；当满足a2c2c2d时，亦有Cu，其量仍为（dc）mol，但大于d mol。若溶液中只有Fe2，则反应后的不溶物中一定有Cu，其量为（bd）mol，可能有Fe。当cb时，无Fe；当cb时有Fe，其量为（cb）mol。规律二：与Fe元素有关的18个易错方程式（1）3Fe2O2FeSO4，易将产物Fe3O4写成Fe2O3。（2）2Fe3Cl2（过量）2FeCl3，易将产物FeCl3写成FeCl2。（3）Fe2HClFeCl2H2，易将产物FeCl2写成FcCl3。（4）FeSFeS，易将产物FeS写成Fe2S3，条件易误为点燃。（5）Fe4HNO3（稀）Fe（NO3）3NO2H2O，误认为发生置换反应：Fe2HNO3（稀）Fe（NO3）2H2。（6）Fe遇浓HNO3常温下发生钝化，误认为发生氧化还原反应而将反应方程式写成：Fe6HNO3（浓）Fe（NO3）33NO23H2O或误认为发生置换反应：Fe2HNO3Fe（NO3）2H2。（7）FeH2SO4（浓）发生钝化，误认为发生氧化还原反应而将方程式写成：2Fe6H2SO4（浓）Fe2（SO4）33SO26H2O。（8）2Fe6H2SO4（浓）Fe2（SO4）33SO26H2O，误认为发生钝化或认为发生置换反应。（9）Fe（过量）2H2SO4（浓）FeSO4SO22H2O，误将FeSO4写成Fe2（SO4）3。（10）3Fe4H2O（g）（过量）Fe3SO44H2，误将Fe3O4写成Fe2O3或FeO。（11）FeCuSO4FeSO4Cu，易将FeSO4写成Fe2（SO4）3（12）Fe33SCNFe（SCN）3，误认为Fe（SCN）3是固体，在化学式右边打上“”（13）2Fe32I2Fe2I2，易忽略Fe3与I发生的是氧化还原反应，误写成：Fe33IFeI3（14）2Fe3H2S2Fe2S2H，易忽略发生的是氧化还原反应而误认为发生复分解反应，将反应式误写成：2Fe33H2SFe2S36H，或配平离子方程式时，只考虑到质量守恒，忽略电荷守恒而错写成：Fe3H2SFe2S2H（15）Fe33H2O（沸水）Fe（OH）3（胶体）3H，误认为生成沉淀而写成：Fe33H2O（沸水）Fe（OH）33H。（16）2Fe3Cu2Fe2Cu2，误认为不发生反应，或误写成：Fe3CuFe2Cu2。（17）Fe（OH）2Fe2O3H2O，忽略Fe（OH）2与O2作用生成Fe（OH）3，而误写成：Fe（OH）2FeOH2O。（18）6FeBr23Cl2（少量）2FeCl34FeBr3误写成2FeBr23Cl2（少量）2FeCl32Br2或把FeCl3误写成FeCl2。思维过程(一)一、铁的冶炼基本原理：高温下，用还原剂从铁矿石中把铁还原出来。原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。设备：高炉主要化学反应：CO2CO2；CCO22CO；Fe2O33CO2Fe3CO2造渣反应：CaCO3CaOCO2；CaOSiO2CaSiO3二、铁的化学性质当铁跟弱氧化剂反应时，形成Fe2，当跟强氧化剂反应时，还能进一步失电子形成Fe3，所以铁在化合物中通常呈2价或3价。（1）与非金属反应FeI2FeI2FeSFeS3Fe2O2Fe2O42Fe3Cl22FeCl3（2）与水反应3Fe4H2OFe3O4H2（3）与非氧化性的酸反应Fe2H（指稀硫酸、盐酸）Fe2H2与氧化性的酸反应2Fe6H2SO4（浓）Fe2（SO4）36H2O3SO2Fe4HNO3（稀）Fe（NO3）3NO2H2O铁在冷的浓H2SO4、浓HNO3中钝化。（4）与盐溶液的反应FeCu2CuFe22Fe3Fe3Fe2 思维过程(二)上接思维过程(一)三、Fe2、Fe3的特征颜色反应与Fe2、Fe3的检验（1）Fe3的特征颜色反应：加入KSCN溶液，变成血红色溶液Fe3SCNFe（SCN）2（血红色）加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成Fe33OHFe（OH）3（红褐色）通入H2S气体，溶液由棕黄色变为浅绿色，并伴有淡黄色沉淀生成。2Fe3（棕黄色）H2S2Fe2（浅绿色）S（淡黄色）2H上述几种颜色反应，常作为判断Fe3存在的依据。（2）Fe2的特征颜色反应加入NaOH溶液，有白色絮状沉淀生成，在空气中颜色变为浅蓝、灰绿，最后成红褐色。Fe22OHFe（OH）2（白色）4Fe（OH）2O22H2O4Fe（OH）3（红褐色）加入KSCN溶液，无血红色出现，再加氯水，溶液即出现血红色。2Fe2Cl22Fe32ClFe3SCNFe（SCN）2上述两种现象常作为判断Fe2存在的依据。四、Fe、Fe2、Fe3的相互转化（一）“铁三角”关系（二）具体方程式： 111