1、一、铁的重要化合物1铁的氧化物铁的氧 化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 铁红 磁性氧化铁 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的价态 2 3 2、3 水溶性 难溶于水 稳定性 不稳定6FeOO2=2Fe3O4 稳定 稳定 铁的氧 化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 与 酸 的 反 应 HCl FeO2H=Fe2H2O Fe2O36H=2Fe33H2O Fe3O48H=2Fe3 Fe24H2O HNO3 3FeO10H NO3-=3Fe3NO 5H2O 同盐酸 Fe2被氧化 为Fe3 铁的氧 化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 与还原剂反 应(如C、H2、CO、Al等)制取
2、高温熔融，过量的铁与氧气反应2FeO2 2FeO Fe(OH)3的分解 2Fe(OH)3 Fe2O33H2O 铁在氧气中燃烧3Fe2O2 Fe3O4 2.铁的氢氧化物Fe(OH)2 Fe(OH)3 物理性质 白色，难溶于水的固体 红褐色，难溶于水的固体 化学性质 与非氧化性强酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2O 与氧化性酸反应 3Fe(OH)210HNO3=3Fe(NO3)3NO8H2O 空气中放置被氧化 4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3 与酸反应 Fe(OH)33H=Fe33H2O 受热分解2Fe(OH)3 Fe2O33H2O Fe(OH)2 Fe(OH)3 制备 煮沸蒸馏
3、水，赶走溶解的氧气煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下Fe22OH=Fe(OH)2 将NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中 Fe33OH=Fe(OH)3【基础题一】东北老工业区曾经有这样一句顺口溜“天明得晚黑得快，洗脸快不如脏得快。”这是因为该地区从早到晚都一直处于红棕色烟雾中，周围居民深受其害。你估计这一空气污染物中可能含有()A煤炭粉尘BP2O5粉尘CSiO2粉尘DFe2O3粉尘D【基础题二】铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量氨水，有红褐色沉淀生成。过滤、加热沉淀物至质量不再发生变
4、化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别是()AFe(OH)3；Fe2O3BFe(OH)2；FeOCFe(OH)2；Fe(OH)3；FeODFe2O3；Fe(OH)3A【基础题三】Fe(OH)2由于在空气中易被氧化，制取时很难观察到白色沉淀现象，只能看到灰绿色，采用图示装置使用Fe，H2SO4(稀)，NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(OH)2白色沉淀，且较长时间内不变色，其中C为弹簧夹。(1)锥形瓶A中应加入的药品为 。(2)锥形瓶B中应加入的药品为 。(3)容器A中的反应开始后，请简单写出完成制备Fe(OH)2的后续操作步骤。(4)若在反应开始之前先关闭弹簧夹C，则实验现象为：；请写出此
5、时B瓶中发生的化学反应的离子方程式：。铁和稀硫酸氢氧化钠溶液打开弹簧夹C；反应一段时间后关闭弹簧夹CA中液体被压入到B瓶，B瓶内生成白色沉淀，白色沉淀迅速变灰绿，最后变为红褐色Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3二、铜及其化合物1铜单质物理性质铜是紫红色金属，熔沸点高(熔点约1083.4，沸点2567)，密度大(8.92 g/cm3)，富延展性，有良好导电导热性。化学性质(1)可与氧气、氯气、硫等非金属反应。如：2CuO2 2CuO(2)与酸的反应铜与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)不反应。铜与强氧化性酸(如浓硫酸、硝酸等)能反应，但不生成氢气。(3)与盐
6、溶液的反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag2铜的重要化合物(1)CuO是黑色固体，不溶于水，可溶于酸。可由Cu(OH)2加热分解生成。(2)Cu2O是砖红色固体，不溶于水。在潮湿空气中易氧化。有毒。溶于稀硫酸，立即发生歧化反应：Cu2OH2SO4=CuCuSO4H2OCu2SO4=CuSO4Cu(3)硫酸铜易溶于水，可用作媒染剂、杀虫剂、杀菌剂、还用于镀铜。由氧化铜跟稀硫酸反应，再经浓缩结晶可制得胆矾。硫酸铜晶体(CuSO45H2O)俗名胆矾或蓝矾。在干燥空气中易风化。白色CuSO4很容易吸水变蓝色的CuSO45H2O，实验室常利用这一性质检验气
7、体或有机物中水的存在。(4)孔雀石化学式Cu2(OH)2CO3或CuCO3Cu(OH)2，由铜的碱式盐组成，遇酸产生二氧化碳并生成铜盐。还用于提炼铜和制备铜盐。Cu2(OH)2CO3俗名：铜绿【基础题四】(山西太原五中2010届高三第一学期月考9月)氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和另一种反应物在40 50 时反应可生成它，CuH不稳定，CuH在氯气中能燃烧；跟盐酸反应能产生气体。以下有关它的推断错误的是()A这“另一种反应物”一定具有还原性BCuH既可能做氧化剂也可做还原剂CCuHCl2=CuClHCl(燃烧)D2CuH2HCl=CuCl22H2Cu(常温)C重要考点1 铁
8、三角铁、铁盐、亚铁盐的重要性质从Fe、Fe2和Fe3的结构可知：Fe只有还原性，Fe3通常只有氧化性，Fe2既具有氧化性又具有还原性。上述粒子通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图(常称为铁三角)：注意1学习铁及其化合物的性质时：(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化还原反应规律。(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质。2铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H、Cu2、I2等)时
9、，铁只能失去最外层的两个电子，而生成2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成3价铁的化合物。【考点释例1】根据下列框图回答问题(答题时，方程式中M、E用所对应的元素符号表示)：(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：_。(2)某同学取Y的溶液，酸化后加入KI淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：_。(3)写出N转化为Z的现象及化学方程式：_。(4)写出Cl2将Z氧化为K2ZO4的化学方程式：_。【解析】本题信息较多且特征明显。由M是红色金属，可推知为Cu，则MSO4为CuSO4，故能与CuSO
10、4发生置换反应的金属E必为活泼性在Cu前的金属，再联系表中后半部分信息，红色溶液，可确定Y中含Fe3，X中含Fe2，其他的物质即可相应推出。M为Cu，MSO4为CuSO4，E为Fe，X为FeSO4，Y为Fe2(SO4)3，N为Fe(OH)2，Z为Fe(OH)3，K2EO4为K2FeO4。答案：(1)CuH2SO4H2O2=CuSO42H2O(2)2Fe32I=2Fe2I2(3)现象：生成白色沉淀，逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)2Fe(OH)33Cl210KOH=2K2FeO46KCl8H2O【知识归纳】有关铁的单质、化合物推断的突破口有：(
11、1)特征颜色：如Fe3溶液棕黄色，Fe2溶液浅绿色，Fe(SCN)3溶液血红色；Fe(OH)3胶体红褐色；Fe(OH)2白色，在空气中会有白色灰绿红褐色的颜色变化；Fe2O3红棕色，Fe3O4、FeO、FeS为黑色等。(2)特征变价：铁有2、3价，是高中阶段最常见的变价金属。(3)特征反应：铝热反应。1.根据下图所示关系确定各物质的化学式：A为 ，B为 ，C为 ，D为 ，E为 ，F为 。FeFe3O4FeSO4Fe2(SO4)3Fe(OH)2Fe(OH)32.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液X，加入过量的NaO
12、H溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)。Al(2)Z为一种或两种气体：若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应中能同时生成两种气体的化学方程式是 。若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是 。(3)向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)。C2H2SO4(浓)CO22SO22H2ONO、CO2Cu2、Fe3、H(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是
13、 。(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)。2Fe23H2O24I=2Fe(OH)32I2CuO、C；CuO、C、Fe2O3重要考点2 Fe2与Fe3的鉴别和常见阳离子的检验1Fe2与Fe3的鉴别(1)直接观察颜色：Fe2的溶液呈浅绿色，Fe3的溶液呈棕黄色。(2)利用显色反应：有关离子方程式：Fe3SCN=Fe(SCN)2(3)利用铁化合物沉淀的颜色：有关反应式：Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3Fe33OH=Fe(OH)3(4)利用Fe3的氧化性：
14、有关离子反应式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2有关离子反应式：2Fe32I=2Fe2I2(5)利用Fe2的还原性：有关离子反应方程式：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O有关离子反应式：2Fe2Br2=2Fe32Br注：以上方法以KSCN溶液鉴别最常用。2常见阳离子的检验物质 检验方法 H 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色 Na、K 用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(透过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色)Ba2 能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3 Mg2 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl
15、溶液 Al3 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液 物质 检验方法 Ag 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成Ag(NH3)2 NH 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝或有刺激性气味的NH3气体 Fe2 能与少量NaOH溶液反应，开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。有关反应方程式为：2Fe2Cl2=2Fe32Cl 物质 检
16、验方法 Fe3 能与KSCN溶液反应，变为血红色溶液；能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀 Cu2 能与NaOH溶液反应，生成蓝色的沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成【考点释例1】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KMnO4溶液；加入少量NH4SCN溶液()ABCD【解析】本题考查Fe3的检验和Fe2的还原性，及Fe3遇SCN会生成红色物质的特性。加入NH4SCN证明无Fe3，再加氯水，如有Fe2则可被氧化为Fe3而使NH4SCN变红色。KMnO4也能氧化F
17、e2，但KMnO4本身为紫色，使Fe3和NH4SCN显色不易观察。答案：C【温馨提示】鉴别Fe2与Fe3的常见方法：(1)观察法：Fe3盐溶液呈棕黄色，Fe2盐溶液呈浅绿色。(2)SCN法：滴入KSCN或其他可溶性硫氰化物溶液，呈血红色者是Fe3溶液，不变血红色者是Fe2溶液。(3)碱液法：分别加入碱液(氨水即可)，生成红褐色沉淀者是Fe3溶液，先生成白色沉淀，又迅速变为灰绿色，最后变为红褐色者为Fe2溶液。1.(2010山东模拟)FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()A加入KSCN溶液一定不变红色B溶液中一定含Fe2C溶液中一定含Cu2D
18、剩余固体中一定含CuC 2.下列有关铁及其化合物的描述中不正确的是()A铁粉与灼热的水蒸气生成四氧化三铁和氢气B除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3，最好的方法通入氯气CFe2的水溶液为浅绿色，Fe2既有氧化性又有还原性DFe3的水溶液为棕黄色，可用含SCN的溶液检验B3.某校综合实践小组用废铁屑制FeCl3，用作印刷电路铜板腐蚀剂，并回收铜。活动过程如下：(1)写出废铁屑与盐酸反应的离子方程式：。Fe2O36H=2Fe33H2O、2Fe3Fe=3Fe2(或FeFe2O36H=3Fe23H2O)(2)学生甲对黄色溶液A和绿色溶液C进行定性实验，完成下表：编号 实验内容 实验操作 预期现象和
19、结论 检验黄色溶液A中是否含有Fe2 取少量黄色溶液A置于小试管中，滴入一滴高锰酸钾酸性溶液 高锰酸钾酸性溶液褪色，则黄色溶液A有Fe2 检验绿色溶液C中是否含有Fe3 取少量绿色溶液C置于小试管中，滴入一滴KSCN溶液 溶液出现血红色，则绿色溶液C中含有Fe3(2)实验中观察到的主要现象是：_；_；_；_。(3)用该装置做铜与浓硝酸反应实验的优点：_。(4)大烧杯内最终所得气体产物的化学式：_；若要验证此气体产物，最简便的方法：_。【解析】分析实验现象要从导致产生实验现象的物质开始分析，如从小烧杯发生的反应到产生气体颜色的变化，再到烧杯内液面高度的改变，逐一分析，才能做到全面分析。答案：(1
20、)Cu4HNO3=Cu(NO3)22NO22H2O(2)铜片表面产生气泡 小烧杯中溶液逐渐变成蓝色 大烧杯中有红棕色气体生成，气体颜色又逐渐褪去 大烧杯内液面上升，水槽中液面下降(3)体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境(4)NO 轻轻掀起倒扣的大烧杯，放入适量空气，若有红棕色气体生成，最终气体为NO【温馨提示】重点掌握铜与浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸反应的现象及方程式，了解Cu2的氧化性，是解决此类问题的关键。1.已知在酸性条件下能发生下列反应：CuCuCu2(未配平)。NH4CuSO3与足量的1 mol/L 硫酸溶液混合微热，产生下列现象：有红色金属生成；有刺激性气味气体产生；溶液呈蓝色。据此
21、判断下列说法一定合理的是()A该反应显示硫酸具有酸性BNH4CuSO3中硫元素被氧化C刺激性气味的气体是氨气D反应中硫酸作氧化剂A2.(2010福建模拟)工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体：(1)在步骤a中，还需要通入氧气和水，发生反应的化学方程式是 。4NO3O22H2O=4HNO3(分两步写也可)(2)在保温去铁的过程中，为使Fe3沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在 范围。若调节溶液的pH4，此时，溶液中c(Fe3)。已知该条件下，Fe(OH)3的Ksp4.01036氢氧化物开始 沉淀时的pH 氢氧化物沉淀 完全时的pH Fe3 Cu2 1.9 4.7 3.2 6.7 3.24.74.0106 molL1(3)不用加水的方法调节溶液pH的原因是 加水会将溶液稀释，不利于将滤液蒸发浓缩。(4)进行蒸发浓缩时，要加适量的硝酸以保持溶液一定的c(H)，其目的是(结合离子方程式简要说明)由于Cu2发生水解：Cu22H2O Cu(OH)22H，加入硝酸可以抑制硝酸铜的水解。