1、铁铜及其化合物课题元铁铜及其化合物总课时 2班级（类型）学习目标1.了解铁、铜及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以 Fe2 、Fe 3 的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2 、Fe 3 。重、难点1.了解铁、铜及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以 Fe2 、Fe 3的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2 、Fe 3 。学习环节和内容 学生活动教师反思教学过程：1铁(1)物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。(2)结构(3)化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2 价和
2、3 价。按要求书写下列反应的方程式：Fe 与 Cl2、S 反应的化学方程式：_；_。Fe 与水蒸气的反应：_。与氧化性酸(如 HNO3)的反应(写离子方程式)。Fe 与过量稀 HNO3的反应：_。Fe 与少量稀 HNO3的反应：_。Fe 与 FeCl3溶液的反应(写离子方程式)：_。2铁的氧化物化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗名 铁红 磁性氧化铁颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水铁的化合价 _ _ _稳定性 不稳定 稳定 稳定与 H 反应的离子方程式FeO2H =Fe2 H2OFe2O36H =2Fe33H 2OFe3O48H =Fe
3、2 2Fe3 4H 2O3.铁的氢氧化物化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3色态 白色固体 红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H =Fe2 2H 2O Fe(OH)33H =Fe3 3H 2O受热分解2Fe(OH)3 Fe2O33H 2O= = = = = 制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2 2OH =Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应_二者的关系在空气中，Fe(OH) 2能够非常迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成_色，最后变成红褐色，化学方程式为_深度思考1正误判断，正确的打“” ，错误的打“”(1)铁位于元素周期表中第四周期第B 族( )(2)氧化铁能与酸
4、反应，所以可用于制作红色染料( )(3)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸( )(4)Fe2O3与 NaOH 溶液反应可制取 Fe(OH)3( )(5)铁与过量的硫粉共热产物是 Fe2S3( )(6)Fe 在足量 Cl2中燃烧生成 FeCl3，在少量 Cl2中燃烧生成 FeCl2( )2纯铁有较强的抗腐蚀能力，为什么日常生活中的铁制品容易生锈？3通过化合反应能制取 FeCl2、FeCl 3、Fe(OH) 2、Fe(OH) 3吗？能制取的用化学方程式表示。题组一 铁的单质、氧化物和氢氧化物的性质1下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )A铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在B铁
5、在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为3 价C工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸，原因是铁在常温下与两种酸不反应D工业上用 CO 在高温条件下还原含 Fe2O3的铁矿石炼铁2(2017大连双基测试)在一定条件下，下列物质能与铁单质发生反应，其中能将铁元素从 0 价转变为3 价的是( )A盐酸 B稀硫酸 C稀硝酸 D硫酸铜溶液3铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是( )AFe(OH) 3 Fe 2O3 BFe(OH) 2 Fe 2O3CFe(OH) 2 Fe(OH) 3 D
6、Fe(OH) 2 Fe 3O4题组二 用守恒思想判断氧化物的组成4(2016樟树市模拟)铁的常见化合价有2 价和3 价。据研究，铁在浓 HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为 Fe8O11的化合物，它可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )AFeO3Fe 2O3 B2FeO3Fe 2O3CFeO2Fe 2O3 D2FeOFe 2O35准确称取某种铁的氧化物 2.88g，用足量的 CO 进行还原，将生成的 CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀 4g，则这种铁的氧化物为( )AFe 3O4 BFe 2O3CFeO D以上都不是6有一块铁的“氧化物”样品，
7、用 140mL5.0molL1 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( )AFe 2O3BFe 3O4CFe 4O5DFe 5O7确定铁的氧化组成的基本方法设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为 m n，则氧化物中 n(Fe) n(O) a b，m56 n16若 a b11，则铁的氧化物为 FeO；若 a b23，则铁的氧化物为 Fe2O3；若 a b34，则铁的氧化物是 Fe3O4或 FeO 与 Fe2O3按物质的量比 11 的混合物或FeO、Fe 2O3、Fe 3O4的混合物(其中 FeO、Fe
8、2O3物质的量之比为 11，Fe 3O4为任意值)。题组三 氢氧化亚铁的制备方法7用下列方法可制得白色的 Fe(OH)2沉淀：用不含 Fe3 的 FeSO4溶液与用不含 O2的蒸馏水配制的 NaOH 溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4溶液时还需加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的 O2常采用_的方法。(3)生成白色 Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2的 NaOH 溶液，插入 FeSO4溶液液面下，再挤出 NaOH 溶液。这样操作的理由是_。8下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序号)。防止 Fe(OH)2氧化的方法(1)将配制溶液的蒸馏水煮
9、沸，驱除溶液中的氧气。(2)将盛有 NaOH 溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出 NaOH 溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如 H2、N 2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。(5)用 Fe 作阳极，石墨作阴极，电解 NaOH 溶液，利用新产生的 Fe2 与 OH 反应制取。考点二 Fe 2 与 Fe3 的性质及检验1亚铁盐(1)Fe2 的氧化性和还原性含有 Fe2 的溶液呈浅绿色，Fe 2 处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以_为主，如：遇 Br2、Cl 2、H 2O2、NO (H )等均表现为_。 3Fe2 的酸性溶液与 H
10、2O2反应的离子方程式：_。(2)可水解Fe(OH)2是弱碱，含 Fe2 的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量_抑制 Fe2 的水解，加少量_防止 Fe2 被氧化。2铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有 Fe3 的溶液呈棕黄色，Fe 3 处于铁的高价态，遇 Fe、Cu、HI、H 2S 等均表现为_。Fe 3 与_等具有较强还原性离子不能大量共存。Fe 3 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为_。(2)易水解：Fe(OH) 3是很弱的碱，且溶度积很小，因而 Fe3 极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。利用 Fe3 易水解的性质，实验室可用 FeCl3滴入沸水中制取氢氧
11、化铁胶体，反应的化学方程式：_。利用 Fe3 易水解的性质，工业上常用调节 pH 方法除去溶液中的铁离子。利用 Fe3 易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。Fe 3 与_等水解呈碱性的离子不能大量共存。3Fe 2 、Fe 3 的检验方法(1)用 KSCN 溶液和氯水溶液 Error!加 KSCN溶 液(2)用 NaOH 溶液溶液 Error!加 NaOH溶 液(3)含 Fe2 、Fe 3 的混合溶液中 Fe3 、Fe 2 的检验溶液变血红色，说明含有 Fe3混 合 溶 液 滴 加 KSCN溶 液 KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有 Fe
12、2 。混 合 溶 液 滴 加 酸 性 KMnO4(4)Fe2 的特征检验方法溶液 产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 Fe2 ， K3Fe CN 6溶 液 3Fe2 2Fe(CN) 63 =Fe3Fe(CN)624含 Fe2 、Fe 3 的除杂问题主要成分 杂质 除杂方法FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或 H2O2FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤题组一 含铁物质的除杂问题1硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列物质中的( )A锌粉 B镁粉 C铁粉 D铝粉2下列除杂的操作
13、不正确的是( )AMgCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤BFeCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤CCuCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入 NaOH 溶液充分反应后过滤DCuCl 2溶液中混有少量 FeCl2：先加入 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ，再加入 CuO 充分反应后过滤3Fe 2 、Fe 3 、Zn 2 较完全地形成氢氧化物沉淀的 pH 分别为 6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量 Fe2 、Fe 3 杂质离子，为除去这些离子制得纯净的 ZnSO4，应加入的试剂是( )ANaOH 溶液 B氨水CKMnO 4
14、、ZnCO 3 DH 2O2、ZnO混合溶液中 Fe3 、Fe 2 的除去的常用方法(1)除去 Mg2 中混有的 Fe3 的方法向混合溶液中加入 Mg、MgO、MgCO 3、Mg(OH) 2中之一，与 Fe3 水解产生的 H 反应，促进Fe3 的水解，将 Fe3 转化为 Fe(OH)3沉淀除去。(2)除去 Cu2 中混有的 Fe3 的方法向混合溶液中加入 CuO、CuCO 3、Cu(OH) 2、Cu 2(OH)2CO3中之一，与 Fe3 水解产生的 H 反应，促进 Fe3 的水解，将 Fe3 转化为 Fe(OH)3沉淀而除去。(3)除去 Mg2 中混有的 Fe2 的方法先加入氧化剂(如 H2O
15、2)将溶液中的 Fe2 氧化成 Fe3 ，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3 。(4)除去 Cu2 中混有的 Fe2 的方法先加入氧化剂(如 H2O2)将溶液中的 Fe2 氧化成 Fe3 ，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3 。题组二 Fe 2 和 Fe3 的检验4下列有关物质检验方法不合理的是( )A向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含有 Fe2B用酸性 KMnO4溶液检验 FeCl3溶液中是否含有 FeCl2C检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀 H2SO4后滴加 KSCN 溶液，再观察溶液是否变血红D向某溶液中加入 NaOH
16、 溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe35要证明某溶液中不含 Fe3 而可能含有 Fe2 ，进行如下实验操作时，最佳顺序为( )加入足量氯水 加入足量酸性 KMnO4溶液 加入少量 NH4SCN 溶液ABCD6为了证明化学反应有一定的限度，进行了如下探究活动：探究活动一：取 5mL0.1molL1 的 KI 溶液于试管，滴加 0.1molL1 的 FeCl3溶液 56滴，振荡；探究活动二：在上述试管中加入 2mLCCl4，充分振荡、静置；探究活动三：取上述静置分层后的上层水溶液于试管，滴加 0.1molL1 的 KSCN 溶液56 滴，振荡。(1)写出探究活动一中反应的离子方程式_。(2)
17、探究活动二的实验现象为_。a溶液分层，上层呈紫色b溶液分层，下层呈紫色c溶液分层，均为无色(3)在探究活动三中，可以证明该化学反应有一定的限度的实验现象是_。检验 Fe2 和 Fe3 时的注意事项(1)检验 Fe2 时不能先加氯水后加 KSCN 溶液，也不能将加 KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水能氧化 SCN )。(2)Fe3 、Fe 2 、Cl 同时存在时不能用酸性 KMnO4溶液检验 Fe2 (Cl 能还原酸性 KMnO4，有干扰)。(3)检验 Fe2 、Fe 3 的其他方法检验 Fe3 也可用苯酚(C 6H5OH)，在 FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液显紫色。考点三
18、铁及其化合物转化关系及应用“铁三角”的转化关系完成下列变化的离子方程式，体会 Fe2 与 Fe3 转化条件。(1)将 H2S 气体通入 FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：_。(2)将 FeCl3溶液滴入 KI淀粉溶液，溶液变蓝：_。(3)FeCl3可溶解铁片：_。(4)FeSO4可使酸性 KMnO4溶液褪色：_。(5)将 FeCl2溶液滴入到 HNO3溶液中，有无色气体放出：_。题组一 化学反应中铁元素价态的判断1(2016江门高三上学期期末)在 FeCl3、CuCl 2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是( )A若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是
19、 Fe2 ，一定不含 Cu2B若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2 ，可能含 Cu2 和 Fe3C若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe3 和 Fe2 ，一定不含 Cu2D若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2 ，一定不含 Cu2 和 Fe32在一定量的稀 HNO3中慢慢加入铁粉，得到的 Fe2 的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。Fe 3 Fe 2 Fe、Fe 2 Fe 2 、Fe 3(1)AB 段铁元素以_形式存在。(2)BC 段铁元素以_形式存在。(3)CD 段铁元
20、素以_形式存在。3向含有 1molHNO3和 1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b 与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有 NO)。下列有关判断不正确的是( )Aa 表示 Fe3 的关系曲线B n10.75C P 点时， n(Fe2 )0.5625molD向 P 点溶液中加入铜粉，最多可溶解 14.4g1铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法(1)当 HNO3过量时：反应原理：Fe4HNO 3=Fe(NO3)3NO2H 2O，铁元素的存在形式为 Fe3 ，铁元素的价态为3 价。(2)当 Fe 过量时：铁被硝酸氧化为 Fe3 ，然后 F
21、e3 被剩余的铁还原为 Fe2 ，也就是说最终得到亚铁盐，总方程式：3Fe8HNO 3=3Fe(NO3)22NO4H 2O。(3)当 时：14 n Fen HNO3 38铁元素的存在形式为 Fe2 和 Fe3 ，铁元素的价态为2、3 价。(4)用数轴法表示，铁与硝酸的用量比与反应产物的关系：2铁与硫酸、硝酸的混酸反应顺序总结足量铁与稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反应，则可利用离子反应分析，依次发生反应：FeNO 4H =Fe3 NO2H 2O、2Fe 3 Fe= =3Fe2 、Fe2H =Fe2 H 2(若 H 3量不足，该反应不再发生)。题组二 “铁三角”在物质转化推断题中的应用4(2016沈阳东
22、北育才中学模拟)如图是物质间发生化学反应时颜色的变化情况，下列选项中正确的是( )选项 M N P QA NH3H2O Ba(OH)2 铜 石蕊溶液B Na BaCl2 FeO KSCN 溶液C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN 溶液D NaHCO3 MgCl2 Fe 石蕊溶液5.A、B、C 三种物质中均含有同一种元素 M，它们之间有如图所示的转化关系。A 为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应均为化合反应，反应为置换反应。下列有关说法不正确的是( )A中所加试剂可能是氯气B中需要加具有氧化性的试剂CA 与稀硝酸反应一定能实现元素 M 在中发生的价态变化D元素 M 在中发生
23、的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现铁及其化合物性质的综合考查常常涉及价态、物质盐、碱、氧化物之间的转化关系，不同价态的 Fe2 、Fe 3 间的转化和离子检验等，解答时应联系常见铁的化合物的颜色、氧化还原反应知识、水解平衡等分析回答。铁元素有多种价态，化合物种类多，特别 Fe2 、Fe 3 的性质多样，是命制综合实验题恰当的载体。考查内容可涉及物质性质的探究、物质的制备、成分测定、离子检验等，通过上述问题的设计，同时可考查仪器的使用、条件的控制、物质的分离提纯、实验安全等化学实验基础知识。专题训练1(2016黄山重点中学测试)已知三氯化铁的熔点为 306，沸点为 315，易溶于水并且有强烈的吸
24、水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。(1)装置的连接顺序为_。(2)饱和食盐水的作用是_。(3)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：淡黄色溶液中加入试剂 X 生成血红色溶液的离子方程式为_。血红色溶液中加入过量 H2O2后溶液血红色加深的原因是_。(4)已知血红色褪去的同时有气体生成，经检验为 O2。该小组同学对血红色褪去的原因进行探究。取褪色后溶液三份，第一份滴加 FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂 X，溶液出现
25、血红色；第三份滴加稀盐酸和 BaCl2溶液，产生白色沉淀。另取同物质的量浓度的 FeCl3溶液滴加 2 滴试剂 X，溶液变为血红色，再通入 O2，无明显变化。实验说明_；实验的目的是_；得出结论：_。2FeCl 3可通过多种途径转化成 FeCl2。(1)向 FeCl3溶液中加入适量氢碘酸，发生反应的离子方程式为_。(2)工业上常将无水 FeCl3在氮气作保护气的条件下加热至 300350，再通入干燥的 H2而制得 FeCl2。该反应的化学方程式为_。(3)工业上另一种制备 FeCl2的方法是将无水 FeCl3与适量氯苯(C 6H5Cl)在 130条件下持续加热约 3 小时，可发生如下反应：2F
26、eCl3C 6H5Cl 2FeCl2C 6H4Cl2HCl 130 根据有机反应规律，该反应中氯苯发生的是_(填有机反应类型)。(4)分析上述三个反应，下列有关说法正确的是_(填序号)。第(1)问反应中，氢碘酸既表现酸性，又表现还原性第(3)问反应中，HCl 为氧化产物三个反应中，FeCl 2均为还原产物(5)高铁酸钾(K 2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl 3与 KClO在强碱性条件下反应可制取 K2FeO4，其反应的离子方程式为_；与 MnO2Zn 电池类似，K 2FeO4Zn 也可以组成碱性电池，K 2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_，该电池总反应的离子方程式为
