備考2019高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 第3節(jié) 鐵及其重要化合物學(xué)案 必修1.doc

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第三節(jié) 鐵及其重要化合物 一、鐵的性質(zhì) 1．物理性質(zhì)： 色固態(tài)，密度較 ，熔沸點(diǎn)較 ，延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好、能被 吸引。 2．化學(xué)性質(zhì)：結(jié)構(gòu)分析——可失去2個(gè)或3個(gè)電子而顯+2價(jià)或+3價(jià)，鐵是一種中等活潑的金屬。 ⑴與非金屬反應(yīng)： ①與氧氣： ，燃燒現(xiàn)象： 。 ②與氯氣： ，燃燒時(shí)現(xiàn)象： 。 加水振蕩后，溶液顯 色） ③與硫： ，現(xiàn)象： 。 特別注意：只能生成 價(jià)Fe，由此可證明硫單質(zhì)氧化性 （強(qiáng)于、弱于）氯氣氧化性 ⑵與水反應(yīng)： ①在高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成H2： 。 ②在常溫下，在水和空氣中的O2、CO2等的共同作用下，F(xiàn)e易發(fā)生電化腐蝕(鐵生銹Fe2O3) ， ， 。 ⑶ 與酸反應(yīng)： ①與非氧化性酸(如稀鹽酸、稀H2SO4等)的反應(yīng)離子方程式： 。 ②與氧化性酸。 a．鐵遇 時(shí)，有鈍化現(xiàn)象，因此濃H2SO4或濃HNO3可盛放在鐵容器中． b．鐵粉少量與HNO3(稀)生成Fe3＋： 。 c．鐵粉過(guò)量與HNO3(稀)生成Fe2＋： 。 (4)鐵與鹽溶液的反應(yīng) ①鐵能置換比它活動(dòng)性弱的金屬如CuSO4溶液： 。 ②鐵能與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2。離子方程式： 。 二、鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 1.鐵的氧化物 化學(xué)式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗稱 無(wú) Fe化合價(jià) 色態(tài)、水溶性 色粉未， 溶于水 色粉未， 溶于水 色晶體， 溶于水 類別 氧化物 氧化物 特殊氧化物 和H+反應(yīng) 與CO反應(yīng) 穩(wěn)定性 在空氣中氧化為Fe3O4 空氣中穩(wěn)定 在空氣中穩(wěn)定 制備 高溫，過(guò)量鐵與O2反應(yīng)： 2 Fe+ O2 2FeO 氫氧化鐵加熱分解 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 鐵在氧氣中燃燒 3Fe + 2O2 Fe3O4 【特別提醒】： ①FeO與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 ②FeO與HI溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 Fe2O3與HI溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 2.鐵的氫氧化物 物質(zhì) 氫氧化亞鐵 Fe(OH)2 氫氧化鐵 Fe(OH)3 色態(tài)、水溶性 色絮狀固體， 溶于水 色絮狀固體， 溶于水 穩(wěn)定性 很易被氧化， 受熱易分解， 與酸反應(yīng) 制取方法 新制FeSO4溶液與NaOH溶液 反應(yīng)： Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 鐵鹽與可溶性堿反應(yīng)： Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 二者的關(guān)系 在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3。 現(xiàn)象是： 色→ 色→ 色。 一、鐵的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用 ⑴結(jié)論歸納： ①Fe與強(qiáng)氧化劑如 反應(yīng)時(shí)生成+3價(jià)； ②Fe與與弱氧化劑如 反應(yīng)時(shí)生成+2價(jià)。 ③Fe3＋與S2－、SO、I－；Fe2＋(與ClO－、MnO、（NO(+H＋）在溶液中因 不能大量共存（Fe3＋與Fe2＋共存）。 ⑵除雜方法(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)) ①Fe2+(Fe3+)： ； ②FeCl3(FeCl2)： ； ③FeCl2(CuCl2)： ； ④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)： 。 ⑶鹽溶液的配制與保存 ①Fe2＋的鹽溶液：加 ，防止 ；再加少量相應(yīng)的酸，防止 。 ②Fe3＋的鹽溶液：加少量 防止Fe3＋水解。 ⑷制備物質(zhì)：①制備無(wú)水FeCl3——在 中加熱蒸干FeCl3溶液。 ②制備Fe(OH)3膠體——向沸水中加入飽和FeCl3溶液并煮沸至 為止。 二、Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn) 1．Fe3+的檢驗(yàn) ⑴用KSCN溶液： 未知液 →加KSCN溶液變 色，證明溶液中含有Fe3+。 ⑵用NaOH溶液： 未知液→加NaOH 溶液，有 色沉淀，證明溶液中含有Fe3+。 ⑶依據(jù)溶液顏色粗略判斷：未知液→顯 色，可能含（注意不是一定含）有Fe3+。 2．Fe2+的檢驗(yàn) ⑴用KSCN溶液和氯水：未知液 →加KSCN溶液 ，→ 再加入氯水后溶液變 色，證明溶液中含有Fe2+。相關(guān)方程式： ； 。 ⑵ 用NaOH溶液：未知液→加NaOH 溶液，產(chǎn)生 色沉淀，隨后變成 色，后變成 色，證明溶液中含有Fe2+。相關(guān)方程式： ， 。 ⑶用鐵氰化鉀溶液：未知液→加K3[Fe(CN)6] 溶液，有 色沉淀，證明溶液中含有Fe2+。相關(guān)方程式： 。 3．關(guān)于檢驗(yàn)Fe2+的特別提示： ⑴ 若溶液中存在Fe3+，不可使用上述⑴ 、⑵ 兩種方法，因?yàn)槿芤褐苯幼兩?，無(wú)法檢驗(yàn)Fe2+。 ⑵ 在特定條件下，有時(shí)用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+，若溶液中存在Cl-等還原性離子，則不能使用該法。 ⑶用鐵氰化鉀溶液沒(méi)有干擾離子，屬于較好的方法。 三、銅及其化合物 1．單質(zhì)銅 (1)物理性質(zhì)： 色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。 (2)化學(xué)性質(zhì)： ①與非金屬的反應(yīng)： a.與O2加熱反應(yīng)： ?，F(xiàn)象：固體變 色。 b.常溫下在潮濕的空氣中生成銅綠： 。 c．與Cl2點(diǎn)燃反應(yīng)： ?，F(xiàn)象：產(chǎn)生 色煙。 ②與酸的反應(yīng): a.與非氧化性酸,如鹽酸、稀硫酸， 。 b.與氧化性酸反應(yīng)： 與濃硫酸的反應(yīng)： 。 與濃硝酸的反應(yīng)： 。 與稀硝酸的反應(yīng)： 。 ③與鹽溶液的反應(yīng)(用離子方程式表示) a.與硝酸銀溶液的反應(yīng)： 。 b.與氯化鐵溶液的反應(yīng)： 。 2．氧化銅和氧化亞銅 名稱 氧化銅（CuO） 氧化亞銅（Cu2O） 類別 氧化物 特殊氧化物（Cu是 價(jià)） 顏色 色粉末狀固體 色固體 與酸反應(yīng)(H＋) 與H2反應(yīng) 轉(zhuǎn)化關(guān)系 3．氫氧化銅 (1)物理性質(zhì)： 色 溶于水的固體。 (2)化學(xué)性質(zhì)：Cu(OH)2屬于 堿 ，能與酸反應(yīng)生成鹽和水。 4．CuSO45H2O (1)CuSO45H2O為 色晶體，俗稱 、 。 (2)無(wú)水CuSO4為 色粉末，遇水變 色(生成CuSO45H2O)，可作為 水存在的試劑，但不能作 。 1．下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)明不含F(xiàn)e2+ B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說(shuō)明原溶液中含有Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明該溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+ 【第三節(jié) 鐵及其重要化合物參考答案】 【基礎(chǔ)落實(shí)】 一、鐵的性質(zhì) 1. 銀白 大 高 磁鐵 2. ⑴① 3 Fe + 2 O2Fe3O4 火星四射，生成黑色固體 ②2 Fe + 3 C122FeCl3 生成棕黃 色的煙 黃 ③Fe + SFeS 混合物保持紅熱狀態(tài) +2 弱于 ⑵①3 Fe +4 H2O(g) Fe3O4 + 4H2 ②2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O ⑶①Fe + 2H+ ＝ Fe2+ + H2↑②冷的濃H2SO4、濃HNO3 Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (4) Fe＋ CuSO4===Cu＋FeSO4 2Fe3+＋Fe===3Fe2+ 二、鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 1. 鐵紅 磁性氧化鐵 +2 +3 +2、+3 黑 不 紅棕 不 黑 不 堿性 堿性 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4+ 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O FeO＋CO=Fe＋CO2 Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO2 Fe3O4＋4CO=3Fe＋4CO2 【特別提醒】：3FeO+10HNO3====3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O FeO+2HI==FeI2+H2O Fe2O3+6HI==2FeI2+I2+3H2O 2. 白 難 紅褐 難 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 2 Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O Fe(OH)2+2 H+====Fe2++2H2O Fe(OH)3 + 3 H+ = Fe3+ + 3H2O 隔絕空氣 白 灰綠 紅褐 【規(guī)律總結(jié)】 一、鐵的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用 ⑴①Cl2 、HNO3 、 濃H2SO4 ②I2 、S 、H+ 、Cu2+ ③發(fā)生氧化還原反應(yīng) ⑵加過(guò)量鐵粉過(guò)濾 氯水或H2O2 加過(guò)量鐵粉過(guò)濾 加過(guò)量強(qiáng)堿 過(guò)濾 ⑶少量鐵粉 防止Fe2＋被氧化 Fe2＋水解 相應(yīng)的酸 ⑷HCl氣流 液體變紅褐色 二、Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn) 1．紅 紅褐 黃 2．⑴不變化 紅 2Fe2+ + Cl2 ＝ 2Fe3+ + 2Cl- Fe3+ + 3SCN－ ＝ Fe(SCN)3 ⑵白 灰綠 紅褐 Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ⑶藍(lán) 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-== Fe3[Fe(CN)6]2↓ 三、銅及其化合物 1．(1)紫紅 (2) ①2Cu＋O2= 2CuO 黑 2Cu+O2+H2O+CO2 = Cu2(OH)2CO3 Cu＋Cl2CuCl2 棕黃 ②不反應(yīng) Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ③Cu+2Ag+====Cu2++2Ag 2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+ 2．堿性 +1 黑 紅 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O CuO＋H2 Cu＋H2O Cu2O＋H2 2Cu＋H2O 4CuO2Cu2O＋O2↑ 3．藍(lán) 不 弱 4．藍(lán) 藍(lán)礬 膽礬 白 藍(lán) 檢驗(yàn) 吸收水的干燥劑 【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1．C