1、第二课时 铁、铜及其化合物的应用 考试要求1铁、铜的物理性质(a/ a)2铁、铜的化学性质(跟某些非金属、酸、盐的反应)(b/ b)3Fe2、Fe3的性质及转化(c/ c)4检验Fe2、Fe3的常用方法(b/ c)1Fe的物理特性：能被磁铁吸引；Cu的物理特性：颜色为紫红色。2铁在一定条件下可与某些非金属单质(O2、Cl2等)、酸、盐溶液等发生反应，是一种还原性较强的金属。3Fe3的溶液遇KSCN溶液变成血红色，Fe2遇KSCN不显红色，加入氯水后显血红色。4Fe2和Fe3相互转化：Fe2Fe3。5在溶液中，Fe3呈棕黄色、Fe2呈浅绿色、Fe(SCN)3呈血红色、Cu2呈蓝色。 1铁的性质(
2、1)物理性质色泽导电性导热性延展性特性银白色，有金属光泽良好良好良好能被磁铁吸引(2)化学性质与非金属的反应：与O2反应 3Fe2O2Fe3O4(火星四射，生成黑色固体)；与Cl2反应2Fe3Cl22FeCl3(剧烈燃烧，生成红棕色烟)。与酸反应，与盐酸反应的离子方程式为Fe2H=Fe2H2；常温下，Fe遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。与盐溶液反应，与CuSO4溶液反应的离子方程式为FeCu2=CuFe2。2铜的性质(1)物理性质颜色：紫红色；导电性、导热性和延展性：良好。(2)化学性质与非金属反应：与O2反应：2CuO2高温,2CuO；与Cl2反应：CuCl2点燃,CuCl2。(剧烈燃烧
3、，生成棕黄色烟)与盐溶液反应：与AgNO3溶液反应的离子方程式为Cu2Ag=Cu22Ag。3Fe3、Fe2的检验(1)检验方法(2)Fe3与KSCN反应的离子方程式为Fe33SCN=Fe(SCN)3。特别提醒(1)Fe3与SCN反应时，生成红色溶液，而不是红色沉淀。(2)当溶液中Fe2和Fe3共存时，Fe3的存在对Fe2的检验造成干扰。1向未知溶液中加入氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，能否证明溶液中含有Fe2？提示：不能；若溶液中含有Fe3，即使不含Fe2，加入KSCN溶液，溶液也会变红色。利用KSCN溶液检验Fe2时，必须首先证明原溶液中不含Fe3。2如何证明含有Fe3的溶液中是否含有
4、Fe2？提示：由于溶液中含有Fe3，利用NaOH溶液或KSCN溶液都无法证明溶液中是否含有Fe2；可以利用Fe2的还原性，向溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去证明溶液中含有Fe2。1Fe3的检验方法2Fe2的检验方法 特别提醒Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，其中Fe(OH)2为白色，Fe(OH)3为红褐色，转化过程中出现灰绿色。1将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是()AFeOBFe2O3CFeCl3 DFe2(SO4)3解析：选A根据题意可知溶液中含有Fe2，只有FeO溶于稀
5、盐酸产生Fe2，A项符合题意。2欲证明某溶液中含有Fe2不含Fe3，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入少量氯水加入少量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液A BC D解析：选CFe3与KSCN溶液反应变红色，Fe2与KSCN溶液不反应，但加入氧化剂后Fe2被氧化成Fe3，遇KSCN变红色。所以，应先加入KSCN溶液，如果溶液不变色，再加入氯水，溶液变成红色，则可证明溶液中含有Fe2不含Fe3。 1Fe2和Fe3的转化(1)Fe2和Fe3的转化Fe2Fe3向FeCl2溶液中加入氯水，反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32ClFe3Fe2向FeCl3溶液中加入铁粉，反应的离子方程式为2Fe3
6、Fe=3Fe2结论：Fe2Fe3(2)转化的应用在配制含Fe2的溶液时，向溶液中加入少量铁粉，目的是使被氧气氧化形成的Fe3还原为Fe2。为除去废水中的Fe2，常先将废水中的Fe2氧化为Fe3，再调节溶液的pH使Fe3转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀析出。在制作印刷电路板中发生反应2Fe3Cu=2Fe2Cu2，氧化性：Fe3Cu2Fe2。2铜盐(1)物理性质硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐可溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其难溶于水。(2)化学性质铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。(3)铜的化合物的颜色CuO：黑色Cu(OH)2：蓝色
7、CuSO4：白色CuSO45H2O：蓝色3铁、铜化合物的应用(1)铁是维持生命活动不可缺少的微量元素。(2)氧化铁用作颜料，FeCl3、FeSO4用作净水剂，Fe3O4作磁性材料。(3)铜盐可杀菌、消毒。特别提醒铁的不同价态之间的转化，要通过氧化还原反应来实现，氧化剂或还原剂的强弱不同，则转化产物可能不同。取少量FeCl3溶液于试管中，进行下列操作，观察实验现象。问题思考1如何除去FeCl2中的Fe3？提示：向溶液中加入足量铁粉，充分反应后过滤，反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。2如何除去FeCl3溶液中的Fe2？提示：向溶液中通入适量Cl2，反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe3
8、2Cl。3FeCl3溶液为什么能用于从废旧印刷电路板(主要含铜)中回收铜？提示：FeCl3能与印刷电路板中的铜反应：Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2，再用Fe置换出铜：FeCu2=CuFe2。铁及其化合物的相互转化1Fe只有还原性，可以被氧化成Fe2或Fe3。(1)FeFe22Fe2既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe3，也可以被还原为Fe。转化Fe2Fe3Fe2Fe试剂强氧化剂：Cl2、Br2、H2O2、KMnO4、HNO3、HClO等还原剂：C、Al、Zn、CO等实例2Fe2Cl2=2Fe32ClFe2Zn=FeZn2，FeOCOFeCO23Fe3具有较强氧化性，可被还原为F
9、e或Fe2。转化Fe3FeFe3Fe2试剂强还原剂：C、Zn、CO等还原剂：Fe、Cu等实例Fe2O33CO2Fe3CO22Fe3Cu=2Fe2Cu24“铁三角”转化关系(1)0价铁、2价铁、3价铁在一定条件下可相互转化，被称之为“铁三角”转化关系。(2)“铁三角”转化关系的应用判断离子共存aFe3与I、S2、HS等因发生氧化还原反应而不能大量共存。bFe2与S2、ClO、MnO、NO(H)等离子因发生复分解反应或氧化还原反应而不能大量共存。分离与提纯主要物质杂质除杂试剂和方法Fe3Fe2加入H2O2Fe2Fe3加入过量Fe粉，过滤Fe2Cu2加入过量Fe粉，过滤1向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部
10、溶解后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去的原因是()AFe有还原性BFeCl2中Fe2具有还原性CKMnO4具有还原性D盐酸有还原性解析：选B溶液褪色是因为Fe2具有还原性，KMnO4具有氧化性，KMnO4被Fe2还原生成无色的Mn2。2将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。(1)充分反应后，如果Fe有剩余，则容器内不可能有_。(2)充分反应后，如果容器内还有大量Fe3，则还含有_，一定没有_。(3)充分反应后，如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu，则容器内不可能有_。解析：根据Fe2Fe3=3Fe2，
11、FeCu2=CuFe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2，若Fe有剩余，则容器中只能有Fe2，不可能有Fe3、Cu2；如果容器内还有大量Fe3，则还含有Cu2和Fe2，一定没有Fe和Cu；如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu，则容器内不可能有Fe3和Fe。答案：(1)Fe3、Cu2(2)Cu2、Fe2Fe、Cu(3)Fe3、Fe三级训练节节过关1为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入()ANaOH溶液B铁片CKSCN溶液 D石蕊溶液解析：选CFeCl2变质产生Fe3，检验Fe3可选用KSCN溶液。2在含有Fe3、Fe2、Cu2的溶液中加入铁粉充分反应后，固体残渣用盐酸处理，有气体放出，则
12、与Fe粉反应后的溶液中离子最多的是()AFe3 BFe2CCu2 DOH解析：选B固体残渣用盐酸处理，有气体放出，说明有Fe粉剩余，则反应后的溶液中不可能有Fe3、Cu2存在，数目较多的离子应是Fe2。3制印刷电路时常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是()A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无解析：选B根据2FeCl3Fe=3FeCl2、2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2可知，铁、铜都和氯化铁反应，由于铁的活动性比铜强，所
13、以，反应有先后，只有铁完全反应后，剩余的氯化铁才能与铜反应。因此，不可能出现有铁无铜的现象。4铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：Fe2Fe3FeO回答下列有关问题：(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述、的转化，要求产物纯净，可选用_(选填字母)。aCl2bFecCudKMnO4(2)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在试管中滴入KSC
14、N溶液。请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：实验现象结论试管试管a褪色不变红b不褪色变红c褪色变红能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：_。解析：(1)Fe2Cl2,Fe3，选KMnO4则引入杂质，Fe3Fe,Fe2，选Cu则引入杂质Cu2。(2)加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3，所以答案很容易得出，而第问中的原因可归结为两条，一是KMnO4溶液呈紫红色，影响观察Fe(SCN)3的红色，二是KSCN具有较强的还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2的检验。答案：(1)a、b(2)a.没有变质B完全变
15、质c部分变质不能，原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2的检验1将下列反应，其产物的颜色按血红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧Fe2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液FeCl3溶液中滴入KSCN溶液无水硫酸铜放入水中ABC D解析：选BNa2O2呈淡黄色、Fe(OH)3呈红褐色、Fe(SCN)3呈血红色、CuSO4溶液呈蓝色。2实验室在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的()A锌粉 B铁粉C硫酸铁 D盐酸解析：选BFe2极易被氧化，所以应加入还原性物质，Zn、Fe都具有还原性，但Zn能将Fe2
16、还原成铁单质，且生成的Zn2为杂质离子。3某溶液中，滴加KSCN溶液时无明显现象发生，再滴入少量氯水，溶液立即显血红色。则原溶液中一定含有的是()AFe2 BFe3CNH DK解析：选A向溶液中滴加KSCN溶液时无明显现象发生，说明溶液中无Fe3，再滴入少量氯水，立即显血红色，说明原溶液中含Fe2，被氯水氧化为Fe3后与SCN反应而呈血红色；溶液中是否含NH、K，无法确定。4下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是()ACuCl2 BFeCl3CFeCl2 DAlCl3解析：选D铜与盐酸不反应，铁与氯气反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，铝与氯气、盐酸反应
17、的产物均为AlCl3。5为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用()A烧碱溶液 B浓氨水C镁粉 D铁粉解析：选DFe2(SO4)3和CuSO4都可以与铁粉反应生成FeSO4，而不引入新的杂质。6能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是()AAgNO3溶液 BFeCl3溶液CCuSO4溶液 DFeSO4溶液解析：选BA、C项虽能溶解铁，但同时析出的Ag和Cu会附着在铁上，D项不能使铁溶解，符合题意的是B项。7下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3
18、CuCl2SiNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液BaCl2溶液解析：选CA项中Cl2能把FeCl2氧化，B项中Fe能把FeCl3还原，D项除去了CO和SO又引入了Cl，均不合要求。8下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe2，不含有Mg2解析：选CA项说明含Fe3，但不能说明是否含Fe2；B项说明通入Cl2后溶液中含有Fe3，
19、不能说明原溶液中是否含有Fe2；因为Mg(OH)2为白色沉淀，Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化会掩盖其他白色沉淀的现象，所以当溶液中含有Mg2时，会出现同样的上述现象，故D项不能说明溶液中是否含Mg2，C选项正确。9.把氯化亚铁水溶液中的Fe2氧化为Fe3，而不引进金属离子或其他原溶液中不含有的阴离子，所用的两种方法的离子方程式分别为：(1)_；(2)_。.在装有固体A的试管中加入水，此时A未溶解，但加入一定量的无色溶液B，A即逐渐溶解，并有气体生成，溶液变为浅绿色，将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深，请填写下列空白：(1)B的化学式是_。(2)A加入无色溶液B，后才溶解
20、，其理由是_。解析：.把氯化亚铁水溶液中的Fe2氧化为Fe3，而不引进其他杂质离子，可选用的氧化剂有Cl2、H2O2、O3、O2等。.根据溶液变为浅绿色，推测生成了Fe2，原固体A为Fe，加入水，此时A未溶解。但加入一定量无色溶液B后，A即逐渐溶解，并有气体生成，推测无色溶液B为酸溶液，将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深，是由于Fe2被氧化成Fe3。答案：.(1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O.(1)H2SO4(合理即可)(2)Fe与水常温下不反应，滴入硫酸后，硫酸使Fe溶解10(2016东阳中学期末)将3.84 g Fe和Fe2O3的混合物
21、溶于120 mL的盐酸中，刚好完全反应，生成0.03 mol H2，若反应后的溶液中无Fe3，且溶液体积不变，试求：(1)原混合物中Fe2O3为_ g；(2)原盐酸的物质的量浓度为_molL1。解析：(1)设原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量分别为x、y，因为刚好完全反应，生成0.03 mol H2，反应后的溶液中无Fe3，则Fe2O36H=2Fe33H2O，y 6y 2yFe2Fe3=3Fe2y 2yFe2H=Fe2H2xy 0.03可得xy0.03 mol,56x160y3.84，解得x0.04 mol，y0.01 mol，则 m(Fe2O3)0.01 mol160 gmol11.6 g
22、。(2)n(HCl)2n(FeCl2)2n(Fe)2n(Fe2O3)20.06 mol0.12 mol，c(HCl)0.12 mol0.12 L1 molL1。答案：(1)1.6(2)11“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能()A土壤中含有铁粉、二氧化锰等B黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖则是添加了红色耐高温染料C土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色CuD土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3解析：选D黏土中含有Fe元素，在烧制砖瓦时，与O2反
23、应，生成氧化物，Fe元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，D项正确。2下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B铁丝可在空气中燃烧生成Fe3O4CFeCl2可通过置换反应、化合反应或复分解反应制得DFe3与KSCN产生红色沉淀解析：选C赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁丝在空气中不能燃烧；生成FeCl2的反应有：Fe2HCl=FeCl2H2，Fe2FeCl3=3FeCl2、FeO2HCl=FeCl2H2O等；Fe3遇KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可用此方法检验Fe3的存在。3向某溶液中加入含Fe2的溶液后，无明显变化。当再滴
24、入几滴新制氯水后，混合溶液变成血红色，则下列结论错误的是()A该溶液中一定含有SCNB氧化性：Fe3Cl2CFe2与SCN不能形成血红色物质DFe2被氧化为Fe3解析：选B溶液中的Fe2与加入的新制氯水发生反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，氧化性：Fe3a)，则混合物中Cu2O的质量分数为_。解析：(1)Fe3可与SCN生成血红色溶液。(2)不合理，若是两者的混合物，可出现同种现象，因Cu2O可与稀硫酸作用生成Cu，Cu可将Fe3还原为Fe2，Fe2不能与SCN反应生成血红色溶液。(3)结合(2)的分析可知粉末一定是两者的混合物，否则若是Fe2O3，会出现血红色现象；若是Cu2O，则一定有沉淀。(4)加热时只发生反应：2Cu2OO24CuO，所以增重的质量(ba)g为参加反应的O2的质量，依据化学反应方程式可求出a g混合物含有Cu2O的质量为9(ba)g。答案：(1)固体完全溶解，溶液呈血红色(2)不合理当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀H2SO4后产生的Fe3与Cu反应生成Fe2，滴加KSCN溶液后也不变血红色(3)Fe2O3和Cu2O的混合物Fe2O36H=2Fe33H2O ；Cu2O2H=CuCu2H2O；2Fe3Cu=2Fe2Cu2(4)或%
