铁、铜及其化合物知识点

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2019届高考第一轮复习高中化学知识点规律大全——铁和铁的化合物[铁](1)铁在地壳中的含量:铁在地壳中的含量居第四位,仅次于氧、硅和铝.(2)铁元素的原子结构:铁的原子序数为26,位于元素周期表第四周期Ⅶ族,属过渡元素.铁原子的最外层电子数为2个,可失去2个或3个电子而显+2价或+3价,但+3价的化合物较稳定.(3)铁的化学性质:①与非金属反应:3Fe+2O2Fe3O42Fe+3C122FeCl3说明:铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色.Fe+SFeS说明铁跟氯气、硫反应时,分别生成+2价和+3价的铁,说明氧化性:氯气>硫.②与水反应:a.在常温下,在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下,Fe易被腐蚀(铁生锈).b.在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2③与酸反应:a.与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应.例如:Fe+2H+=Fe2++H2↑b.铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时,产生钝化现象,因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中.④与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应.例如:Fe+Cu2+=Fe2++Cu归纳:铁的化学性质及在反应后的生成物中显+2价或+3价的规律如下;[铁的氧化物的比较]铁的氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁俗称铁红磁性氧化铁化学式FeOFe2O3Fe3O4铁的价态+2价+3价+2价和+3价颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性都不溶于水化学性质①在空气中加热时,被迅速氧化;6FeO+O22Fe3O4②与盐酸等反应:FeO+2H+=Fe2++H2O①与盐酸等反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O②在高温时,被CO、C、A1等还原:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2兼有FeO和Fe2O3的性质,如Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O[氢氧化亚铁和氢氧化铁的比较]Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态在水中为白色絮状沉淀在水中为红褐色絮状沉淀水溶性难溶于水难溶于水制法可溶性亚铁盐与强碱溶液或氨水反应:注:制取时,为防止Fe2+被氧化,应将装有NaOH溶液的滴管插入FeSO4溶液的液面下可溶性铁盐与强碱溶液、氨水反应:化学性质①极易被氧化:沉淀颜色变化:白色→灰绿色→红褐色②与非氧化性酸如盐酸等中和:①受热分解;固体颜色变化:红褐色→红棕色②与酸发生中和反应:[Fe3+和Fe2+的相互转化]例如:2Fe3++Fe=3Fe2+应用:①除去亚铁盐(含Fe2+)溶液中混有的Fe3+;②亚铁盐很容易被空气中的O2氧化成铁盐,为防止氧化,可向亚铁盐溶液中加入一定量的铁屑.例如:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-应用:氯化铁溶液中混有氯化亚铁时,可向溶液中通入足量氯气或滴加新制的氯水,除去Fe2+离子.Fe2+Fe3+[Fe2+、Fe3+的检验](1)Fe2+的检验方法:①含有Fe2+的溶液呈浅绿色;②向待检液中滴加NaOH溶液或氨水,产生白色絮状沉淀,露置在空气中一段时间后,沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色,说明含Fe2+.③向待检液中先滴加KSCN溶液,无变化,再滴加新制的氯水,溶液显红色,说明含Fe2+.有关的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3④加入K3[Fe(CN)6],若产生特征蓝色沉淀,说明含Fe2+(2)Fe3+的检验方法:①含有Fe3+的溶液呈黄色;②向待检液中滴加NaOH溶液或氨水,产生红褐色沉淀,说明含Fe3+.③向待检液中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,说明含Fe3+.进行铁及其化合物的计算时应注意的事项:(1)铁元素有变价特点,要正确判断产物;(2)铁及其化合物可能参加多个反应,要正确选择反应物及反应的化学方程式;(3)反应中生成的铁化合物又可能与过量的铁反应,因此要仔细分析铁及其化合物在反应中是过量、适量,还是不足量;(4)当根据化学方程式或离子方程式计算时,找出已知量与未知量的关系,列出方程式或方程式组;(5)经常用到差量法、守恒法.2019届高考第一轮复习高中化学知识点规律大全——铜1、单质铜(1)物理性质:铜是硬度较小的紫红色金属,具有良好的延展性、导电性和导热性,广泛应用于电器和电子工业中。(2)化学性质①与非金属单质反应:Cu+O2===2CuOCu+Cl2===CuCl22Cu+S===Cu2S②与酸反应:铜不能与盐酸、稀硫酸反应,但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中。Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O③与盐溶液反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2。④铜的锈蚀:铜在干燥的空气中性质稳定,但在潮湿的空气中会被腐蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO32、氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜(CuO)氧化亚铜(Cu2O)颜色黑色砖红色与酸反应(H+)CuO+2H+=Cu2O+2H+Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O与H2反应CuO+H2==Cu+2H2OCu2O+H2==2Cu+H2O转化关系4CuO==2Cu2O+O2↑3、氢氧化铜(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。(2)化学性质及应用热不稳定性:Cu(OH)2==CuO+H2O弱碱性:Cu(OH)2+2H+==Cu2++2H2O弱氧化性:检验葡萄糖中的醛基4.硫酸铜:无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),可作为检验水的依据。CuSO45H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。[注意]铜的常见化合物颜色、溶解性:CuO-黑色,难溶;Cu2O-砖红色,难溶;Cu2S-黑色,难溶;CuSO4-白色,易溶;CuSO4·5H2O-蓝色,易溶;Cu2(OH)2CO3绿色,难溶;Cu(OH)2,蓝色,难溶。5.金、银的性质金、银、铜的金属活动性依次增强,其中金不能被硝酸等强氧化性酸氧化,但金可溶解在王水(浓盐酸和浓硝酸按体积为3:1混合)中,在电化学中可作惰性电极;银虽然不能与盐酸、稀硫酸反应,但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中。如:Ag+2HNO3(浓)==AgNO3+NO2↑+H2O,3Ag+4HNO3(稀)==3AgNO3+NO↑+2H2O。2019届高考第一轮复习高中化学知识点规律大全——金属的冶炼1.金属的物理性质(1)状态:在常温下,除汞(Hg)外,其余金属都是固体.(2)颜色:大多数金属呈银白色,而金、铜、铋具有特殊颜色.金属都是不透明的,整块金属具有金属光泽,但当金属处于粉末状时,常显不同颜色.(3)密度:金属的密度相差很大,常见金属如钾,钠、钙、镁、铝均为轻金属(密度小于4.5g·cm-3),密度最大的金属是铂,高达21.45g·cm-3.(4)硬度:金属的硬度差别很大,如钠、钾的硬度很小,可用小刀切割;最硬的金属是铬.(5)熔点:金属的熔点差别很大,如熔点最高的金属为钨,其熔点为3410℃,而熔点最低的金属为汞,其熔点为-38.9℃,比冰的熔点还低.(6)大多数金属都具有延展性,可以被抽成丝或压成薄片.其中延展性最好的是金.⑺金属都是电和热的良导体.其中银和铜的传热、导电性能最好.[合金](1)合金的概念:由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合在一起而成的具有金属特性的物质.(2)合金的性质:①合金的硬度比它的各成分金属的硬度大;②合金的熔点比它的各成分金属的熔点低.[金属的冶炼](1)从矿石中提取金属的一般步骤有三步:①矿石的富集.除去杂质,提高矿石中有用成分的含量;②冶炼.利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂将金属矿石中的金属离子还原成金属单质;⑧精炼.采用一定的方法,提炼纯金属.(2)冶炼金属的实质:用还原的方法,使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子.(3)金属冶炼的一般方法:①加热法.适用于冶炼在金属活动顺序表中,位于氢之后的金属(如Hg、Ag等).例如:2HgO2Hg+O2↑HgS+O2Hg+SO2↑2Ag2O4Ag+O2↑2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑②热还原法.适用于冶炼金属活动顺序表中Zn、Fe、Sn、Pb等中等活泼的金属.常用的还原剂有C、CO、H2、Al等.例如:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(炼铁)ZnO+CZn+CO↑(伴生CO2)WO3+3H2W+3H2OCr2O3+2Al2Cr+A12O3(制高熔点的金属)⑧熔融电解法.适用于冶炼活动性强的金属如K、Ca、Na、Mg、A1等活泼的金属,通过电解其熔融盐或氧化物的方法来制得.例如:2A12O34Al+3O2↑2NaCl2Na+C12↑④湿法冶金(又叫水法冶金).利用在溶液中发生的化学反应(如置换、氧化还原、中和、水解等),对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程.湿法冶金可用于提取Zn、U(铀)及稀土金属等.[金属的回收]地球上的金属矿产资源是有限的,而且是不能再生的.随着人们的不断开发利用,矿产资源将会日渐减少.金属制品在使用过程中会被腐蚀或损坏,同时由于生产的发展,新的产品要不断替代旧的产品,因而每年就有大量废旧金属产生.废旧金属是一种固体废弃物,会污染环境.要解决以上两个问题,最好的方法是把废旧金属作为一种资源,加以回收利用.这样做,既减少了垃圾量,防止污染环境,又缓解了资源短缺的矛盾.回收的废旧金属,大部分可以重新制成金属或它们的化合物再用.*[金属陶瓷和超导材料](1)金属陶瓷.金属陶瓷是由陶瓷和粘结金属组成的非均质的复合材料.陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物等,粘结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属.将陶瓷和粘结金属研磨,混合均匀,成型后在不活泼气氛中烧结,就可制得金属陶瓷.金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点,其密度小,硬度大,耐磨,导热性好,不会因为骤冷或骤热而脆裂.另外,在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性很差的陶瓷涂层,能够防止金属或合金在高温下被氧化或腐蚀.金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等处.(2)超导材料.当电流通过金属(或合金)时,金属会发热,这是由于金属内部存在电阻,它阻碍电流通过.用金属导线输送电流时,由于有电阻存在,会白白消耗大量电能.金属材料的电阻通常随温度的降低而减小.科学研究发现,当汞冷却到低于4.2K时,电阻突然消失,导电性几乎是无限大的,当外加磁场接近固态汞随之又撤去后,电磁感应产生的电流会在金属汞内部长久地流动而不会衰减,这种现象称为超导现象.具有超导性质的物质称为超导体.超导体电阻突然消失的温度称为临界温度(Tc).在临界温度以下时,超导体的电阻为0,也就是电流在超导体中通过时没有任何损失.超导材料大致分为纯金属、合金和化合物三类.具有最高临界温度的纯金属是镧,Tc=12.5K.合金型目前主要有铌—钛合金,Tc=9.5K.化合物型主要有铌三锡(Nb3Sn),Tc=18.3K;钒三镓(V3Ga),Tc=16.5K等.超导材料可制成大功率发电机、磁流发电机、超导储能器、超导电缆、超导磁悬浮列车等.用超导材料制成的装置,具有体积小、使用性能高、成本低等优点.

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