2020届高三化学一轮复习 专题2 第10讲 铁、铜及其化合物课件 苏教版

专题二元素及其化合物第10讲铁、铜及其化合物目标导航复习目标1.掌握铁及其化合物的转化关系，并写出有关化学方程式及离子方程式。2.了解Fe及其重要化合物的主要性质和重要应用。3.了解Fe2＋和Fe3＋的检验方法以及有关除杂问题。4.了解Fe(OH)2、无水FeCl3、CuSO4·5H2O的制备方法。知识体系课前思考问题1：为什么将FeCl3溶液蒸发、灼烧后得到的是Fe2O3?[答案]蒸发FeCl3溶液时，加热后水解平衡FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl向正反应方向移动，HCl挥发使水解完全，得到Fe(OH)3，灼烧后又发生分解反应：2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O，故得到的是Fe2O3。课前思考问题2：Fe2＋的检验方法有哪些？[答案](1)取少量溶液，滴加NaOH溶液，出现白色沉淀，在空气中变成灰绿色，最后变成红褐色，可以判断溶液中含Fe2＋；(2)取少量溶液，滴加少量KSCN溶液，无现象，再滴加少量H2O2或氯水，出现血红色，可以判断溶液中含Fe2＋；(3)取少量溶液，滴加少量酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色(多用于Fe3＋和Fe2＋共存时Fe2＋的检验)，可以判断溶液中含Fe2＋。课前8min栏目导航考点透视质量验收课前8min1.(高考、模拟试题汇编)判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2017·天津卷)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物()(2)(2017·浙江卷)氯化铁溶液可用于制作印刷铜电路板()(3)(2017·全国Ⅱ卷)向2mL0.1mol·L－1FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变，说明还原性：Fe＞Fe2＋()(4)氯化铁溶液滴入苯酚溶液中显紫色()(5)(2017·北京卷)溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋()(6)过量的Fe与浓硝酸作用，生成硝酸亚铁()√√√√√√(7)配制FeCl3溶液的方法：把FeCl3·6H2O溶解在蒸馏水中()(8)Fe2(SO4)3溶液加热浓缩、蒸发、灼烧，最后得到的固体为Fe2(SO4)3()(9)在较强酸性条件下，NO－3与Fe2＋不能大量共存()(10)Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3()(11)用足量铜粉除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质()(12)铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2()(13)K2FeO4是新型净水剂，其净水原理与明矾完全相同()(14)(2018·北京卷)NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，产生白色沉淀，随后变为红褐色()(15)(2018·江苏卷)能实现物质间转化：Fe2O3(s)――→Al高温Fe(s)――→HClaqFeCl3(aq)()×√√××××√×[解析](1)可溶性的铝盐和铁盐水解产生氢氧化物胶体，能吸附水中的悬浮物。(3)FeCl3溶液中加足量铁粉生成Fe2＋，说明还原性Fe＞Fe2＋。(6)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。(7)因Fe3＋水解，所以应把FeCl3·6H2O溶解在盐酸中，再稀释到所需浓度。(8)Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，灼烧最后得到的固体为Fe2(SO4)3。(9)在较强酸性条件下，NO－3能把Fe2＋氧化为Fe3＋而不能大量共存。(10)因I2的氧化性较弱，故与铁反应生成FeI2。(11)FeCl3与Cu反应后生成新杂质CuCl2。(12)铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2。(13)K2FeO4中铁元素为高价，有强氧化性，具有杀菌作用，K2FeO4被还原为＋3价的铁，生成的＋3价的铁水解生成氢氧化铁胶体具有吸附作用，起到净水的作用，而明矾净水是Al3＋水解生成氢氧化铝胶体的吸附作用，故二者净水原理不相同。(15)Fe和盐酸反应生成FeCl2和H2。2.(2019·各地模拟题重组)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Fe――→H2Og高温Fe2O3――→Al高温FeB.Fe――→H2Og高温Fe2O3――→HClaqFeCl3(aq)C.Fe――→O2点燃Fe2O3――→盐酸FeCl3(aq)D.Fe――→HClaqFeCl2(aq)――→NH3·H2OFe(OH)2――→O2，H2OFe(OH)3D[解析]Fe与高温水蒸气反应生成Fe3O4，A、B错误；Fe在O2中燃烧得到的是Fe3O4，C错误。3.(2018·江苏卷)下列有关物质性质的叙述一定不正确的是()A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体C.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2A[解析]Fe3＋与SCN－反应生成血红色的Fe(SCN)3，FeCl2溶液中滴加NH4SCN，溶液不显红色，A错误。4.(2018·石家庄4月模拟)已知：2(FeSO4·7H2O)=====高温Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑，用下图所示装置检验FeSO4·7H2O的所有分解产物，下列说法不正确的是()A.乙、丙、丁中可依次盛装无水CuSO4、Ba(NO3)2溶液、品红溶液B.实验时应先打开K，缓缓通入N2，再点燃酒精喷灯C.甲中残留固体加稀硫酸溶解，再滴加KSCN，溶液变红D.还应在丁装置后面连接盛有NaOH溶液的洗气瓶A[解析]丙装置验证的是SO3，因为NO－3在酸性条件下具有强氧化性，能把SO2氧化成SO2－4，对SO3的检验产生干扰，丙装置中应换成BaCl2溶液，故A错误；先通N2，排除装置中空气，故B正确；残留固体加稀硫酸溶解生成Fe3＋，再滴加KSCN溶液，溶液变红，故C正确；SO2有毒，为防止污染空气，应在丁装置后面连接盛有NaOH溶液的洗气瓶，故D正确。考点透视考点1铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物基础梳理1.铁(1)纯铁具有金属的共性，如具有_______色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被______吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。(2)铁的还原性较强，失去电子后生成＋2价或＋3价的铁。银白磁体铁的化学性质：与铁反应的物质化学方程式说明氯气2Fe＋3Cl2=====点燃________生成氯化铁现象：______色烟氧气3Fe＋2O2=====点燃________现象：火星四射、生成____色晶体硫Fe＋S=====△______生成黑色硫化亚铁固体氧化性：氯气_____硫2FeCl3棕褐Fe3O4黑FeS＞与铁反应的物质化学方程式说明与水蒸气反应3Fe＋4H2O(g)=====高温_____________生成Fe3O4盐酸Fe＋2HCl===_____________生成氯化亚铁稀硝酸(1)Fe与过量稀硝酸反应：Fe＋4HNO3(稀)===_______________________(2)过量Fe与稀硝酸反应：3Fe＋8HNO3(稀)===___________________________在常温下，块状铁遇浓硫酸或浓硝酸会“钝化”，但“钝化”是发生了化学反应Fe3O4＋4H2FeCl2＋H2↑Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O与铁反应的物质化学方程式说明FeCl3溶液Fe＋2FeCl3===__________应用：为防止溶液中Fe2＋被氧化，常加入铁粉CuSO4溶液Fe＋CuSO4===______________应用：可设计成原电池3FeCl2FeSO4＋Cu2.铁的氧化物与氢氧化物(1)氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色磁性晶体铁的化合价____________________稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O铁锈与酸反应的离子方程式：______________________________________。＋2＋3＋2、＋3Fe2O3·xH2O＋6H＋===2Fe3＋＋(x＋3)H2O(2)氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态____色固体_____色固体与盐酸反应的离子方程式Fe(OH)2＋2H＋===____________Fe(OH)3＋3H＋===___________受热分解2Fe(OH)3=====△______________制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===___________可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===___________白红褐Fe2＋＋2H2OFe3＋＋3H2OFe2O3＋3H2OFe(OH)2↓Fe(OH)3↓注意：①在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是“由____色变成______色，最后变成________色”，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===___________。②Fe(OH)3是很弱的碱，溶度积很小。Fe3＋极易水解，Fe3＋只能存在于酸性较强的溶液中。工艺流程题中，常将杂质Fe2＋氧化为Fe3＋，然后调节溶液的pH生成Fe(OH)3，过滤除去含铁的杂质。白灰绿红褐4Fe(OH)3制备Fe(OH)2的几种方法在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态。由于Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，所以实验的关键是防止Fe(OH)2被_______。制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。方法1：FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备①配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸馏水要事先煮沸，除去______；②在装有FeSO4溶液的试管里加入苯(或植物油)，使其起到___________的作用；③吸有NaOH溶液的胶头滴管应______FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(见右图)氧化氧气隔绝空气插入方法2：氢气氛围在图1所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。图1图2先打开止水夹，____________________________，关闭止水夹，生成的_________被______________________。生成的氢气排尽装置中的空气硫酸亚铁压入氢氧化钠溶液中方法3：电解法利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图2所示，两电极的材料分别为石墨和铁(阳极)。举题悟法类型1铁的性质下列氯化物中，既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是()A.CuCl2B.FeCl2C.MgCl2D.FeCl3C[解析]A项，铜和氯气反应生成氯化铜，但铜不能和盐酸反应，错误；B项，铁和氯气反应生成氯化铁，不是氯化亚铁，错误；C项，镁和氯气反应生成氯化镁，镁和盐酸反应生成氯化镁，正确；D项，铁和氯气反应生成氯化铁，但铁和盐酸反应生成氯化亚铁，错误。元素X的单质及X与元素Y形成的化合物能按如下图所示的关系发生转化，则X为()A.FeB.CuC.SD.CA[解析]Fe与HCl反应生成FeCl2，Fe与Cl2反应生成FeCl3，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2。类型2铁的氧化物的性质(2018·广西梧州质检)有一块铁的氧化物样品，用140mL5.0mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为()A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7D[解析]根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，铁的氧化物样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05mol∶0.2mol＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO