1、第二课时 铁、铜及其化合物的应用新知初探自学导引 自主学习一、铁及其化合物的性质及应用 1铁的物理性质 银白色，有金属光泽，可被磁铁吸引，是热和电的良导体。2铁的化学性质(1)与非金属单质反应(用化学方程式表示)与O2反应：_。与Cl2反应：_。(2)与酸反应 强氧化性酸：常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中_。非氧化性酸：_。(用离子方程式表示)钝化Fe2H=Fe2H23Fe2O2=点燃 Fe3O42Fe3Cl2=点燃 2FeCl3(3)与盐溶液反应(用离子方程式表示)与CuSO4溶液:_.与FeCl3溶液：_。3Fe3的检验(1)试剂：_。(2)现象：溶液变为_色。(3)离子方程式：_。FeCu2=
2、Fe2CuFe2Fe3=3Fe2KSCN溶液Fe33SCN=Fe(SCN)3血红4Fe2、Fe3的相互转化 实验操作 实验现象 有关离子方程式 加入铁粉，溶液由_色变成_色，加入KSCN溶液后溶液_ 2Fe3Fe=3Fe2 棕黄浅绿无明显变化实验操作 实验现象 有关离子方程式 溶液由_色变成_色,加入KSCN溶液后溶液_ 2Fe3Cu=2Fe2Cu2 棕黄蓝无明显变化实验操作 实验现象 有关离子方程式 加入KSCN,溶液_,加入氯水后，溶液_2Fe2Cl2=2Fe32Cl Fe33SCN=Fe(SCN)3 无明显变化变成血红色想一想1.(1)为什么可用铁制容器盛放浓硫酸和浓硝酸？(2)铁与哪些
3、物质反应生成3价或2价呢？(3)为什么存放亚铁盐溶液时，向溶液中加入少量铁屑？提示:(1)常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中钝化.故在常温时可用铁制容器储存或运输浓硫酸、浓硝酸。(2)铁跟氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为2价铁的化合物。铁跟氧化性较强的氧化剂(如氯气、硝酸等)反应转化为3价铁的化合物。(3)Fe2有较强的还原性，其对应的盐或氢氧化物在空气中放置时很容易被氧气氧化而变质，故向溶液中加入少量铁屑。5.应用(1)铁合金是重要的应用广泛的金属材料。(2)铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素，人体缺铁会引起贫血等疾病。(3)铁的化合物 Fe2O3可以制防锈油漆、红色颜料。氯
4、化铁、硫酸亚铁可作净水剂。Fe3O4可作磁性材料。_溶液可制作印刷电路板的腐蚀液.氯化铁二、铜的性质及应用 1物理性质 紫红色，有金属光泽，具有良好的导电、导热性和延展性。2化学性质(1)与非金属单质反应(用化学方程式表示)与O2反应：_。与Cl2反应：_。2CuO2=2CuOCuCl2=点燃 CuCl2(2)与盐反应(用离子方程式表示)与AgNO3溶液：_。与FeCl3溶液：_。Cu2Ag=2AgCu2Cu2Fe3=2Fe2Cu2想一想2(1)如何除去FeSO4溶液中含有的少量CuSO4?(2)Fe2、Fe3、Cu2的氧化性强弱关系如何？试用离子方程式说明。提示：(1)加铁屑。(2)Fe3C
5、u2Fe2(2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2，FeCu2=Fe2Cu)。3.应用(1)单质铜可以制导线、水管、电器仪表等.(2)铜盐可以杀菌。(3)Cu2O可以作玻璃、搪瓷的红色颜料。自主体验解析：选B。Fe3O4、Cu2(OH)2CO3、CuO均能与盐酸发生反应。1下列物质中不能与盐酸反应的是()A磁铁 B铜C铜绿D黑色氧化铜2下列关于Fe2和Fe3的叙述中，错误的是(双选)()AFe2的水溶液为浅绿色BFe3的水溶液为蓝色CFe3具有氧化性，Fe2既具有氧化性又具有还原性DFe3溶液中滴入含SCN的溶液，立即出现血红色沉淀解析：选BD。Fe3与SCN反应产物为Fe(SCN)3，是血红色溶于
6、水的物质。3要证明某溶液中不含Fe3,而可能含Fe2,进行如下实验操作时，最佳顺序是()加足量新制氯水 加足量KMnO4溶液 加少量KSCN溶液 AB CD 解析：选 C。先加入 KSCN 不变色，证明不含 Fe3，再滴加氯水变为血红色，说明 Fe2转化成 Fe3；注意不能选用 KMnO4溶液，因为 MnO4 为紫红色，干扰鉴定。要点突破讲练互动 提示：(1)除去FeCl3中的FeCl2应滴加氯水；(2)除去FeSO4中的Fe2(SO4)3应加铁屑。“铁三角”及其应用 探究导引如何除去 Fe3中的 Fe2(另一种离子为 Cl)?如何除去 Fe2中的 Fe3(另一种离子为 SO24)?要点归纳1
7、“铁三角”是指Fe、Fe2、Fe3相互转化的三角关系(1)Fe遇强氧化剂被氧化成Fe3。(2)Fe遇弱氧化剂被氧化成Fe2。(3)Fe只有还原性；Fe3只有氧化性；Fe2既有氧化性又有还原性，以还原性为主。(4)常见氧化剂的氧化性强弱顺序为：Cl2Br2Fe3I2S AgFe3Cu2Fe2 2“铁三角”的应用(1)判断离子共存Fe3与 I、S2、HS等因发生氧化还原反应而不能大量共存。Fe2与 S2、ClO、MnO4、酸性溶液中的NO3 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。(2)除杂或净化主要物质 杂质 除杂试剂和方法 Fe3 Fe2 加入H2O2 Fe2 Fe3 加入过量Fe
8、粉，过滤 Fe2 Cu2 加入过量Fe粉，过滤(3)Fe3与Fe2的检验 Fe3 a加入OH(强碱)红褐色沉淀 b加入KSCN血红色溶液 Fe2 a加入OH白色沉淀迅速变为灰绿色红褐色 b加入KSCN不变色滴加氯水后迅速变为血红色 即时应用1将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可以观察到的现象是()生成白色沉淀 生成红褐色沉淀 有无色气体产生 A B CD 解析：选C。Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，同时将Fe2氧化成Fe3，Fe3与OH反应生成红褐色沉淀。探究导引将铁屑加入FeCl3与CuCl2的混合液中，可能发生哪些反应，最终溶液中含有的金属离子有哪些？含Fe3、Cu2的溶液与F
9、e、Cu混合物可能的反应及其剩余固体的判断 提示：按先后顺序发生的反应为：Fe2Fe3=3Fe2 FeCu2=Fe2Cu 最终溶液中含有的离子可能是Fe3、Fe2、Cu2，Fe2、Cu2，Fe2。要点归纳以a mol Fe3、b mol Cu2、c mol Fe和dmol Cu混合于同一溶液中为例讨论。(1)可能发生的反应：2Fe3Fe=3Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2FeCu2=Fe2Cu(2)从发生的化学反应来讨论：无论 a、b、c、d 取何值，反应不可能均发生；当 ca2时，只发生，因为 Fe3的氧化性最强；当 ca2时，发生的反应是先后；当 cFeCu，与FeCl3溶液反应的先后顺
10、序为Zn2Fe3=Zn22Fe2，2Fe3Fe=3Fe2,2Fe3Cu=2Fe2Cu2。若Zn粉过量，Fe、Cu不能参加反应，且过量的Zn会将溶液中Fe2还原成Fe单质，ZnFe2=Zn2Fe，仅发生反应和。(1)反应后溶液中加KSCN溶液显血红色,说明FeCl3没反应完,金属全部参加反应,无剩余.发生的反应有、和,溶液中存在的离子有Cu2、Fe2、Fe3、Zn2和Cl。(2)反应后溶液呈蓝色，加入KSCN溶液不显血红色，说明Fe3全部参加反应，Zn、Fe反应完全，Cu全部或部分参加反应。溶液中存在的离子有Cu2、Fe2、Zn2和Cl。可能存在的金属粉末是Cu。(3)若加入铁粉的质量在反应前后
11、没有变化,说明 Fe粉没有参加反应，也没有发生Zn粉置换出Fe的反应，即Zn恰好与Fe3反应完全；Zn2FeCl3=ZnCl22FeCl2 1 mol1 mol2 mol 所以溶液中n(Zn2)n(Fe2)n(Cl)126。(4)若加入的金属中还有Zn粉剩余，仅发生反应和，Fe、Cu均未参加反应。溶液中存在的离子有Zn2和Cl，过量的Zn将溶液中的Fe2(来自Fe3被Zn的还原)还原，由ZnFe2=Zn2Fe知，溶解65 g Zn析出56 g Fe，且反应也消耗了Zn，所以金属粉末质量在反应后比反应前减少。【答案】(1)无剩余 (2)Cu2、Fe2、Zn2、Cl Cu(3)126 (4)减少【
12、规律方法】一种氧化剂遇到多种还原剂时，还原性强的物质首先发生反应，依次类推；一种还原剂遇到多种氧化剂时，氧化性强的物质首先发生反应，依次类推。搞清楚发生反应的顺序是解答这类问题的关键。课堂达标即时巩固 热点示例思维拓展 Fe(OH)2的制备 由于Fe(OH)2很容易被空气中的O2或溶液中溶有的少量O2所氧化，所以制取Fe(OH)2要求在无氧气的环境下反应。【经典案例】()在下图的装置中，当容器A中的反应开始后,再分别进行下列操作：(1)若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象发生？_。(2)若弹簧夹C一直关闭，容器A中的反应在进行时，B容器有什么现象发生？_；写出B容器中有关反应的化学方程式：_.(
13、3)若先打开弹簧夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会儿，B容器中有什么现象发生？_.()在如右图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备白色的Fe(OH)2沉淀。(1)在试管中加入的试剂是_。(2)在试管中加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。【解析】()这是一道综合Fe2的性质和实验操作的实验题，解答该题必须明确：当B容器中空气未排尽时，NaOH与FeSO4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在；但当通入H2一段时间后
14、，B容器中空气已排净，生成的Fe(OH)2能较长时间存在.()两支试管，试管是开口式，无法用产生的气体将溶液压入试管中，所以制取FeSO4应在试管中，而在试管中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入试管后，产生的H2可从试管内短管处排出试管内空气，经过打开的止水夹通入试管中，再排尽试管内空气。然后关闭止水夹，试管内产生的H2无法逸出，H2将试管内FeSO4溶液通过长导管压入试管内，在压液过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中的O2氧化，使得Fe(OH)2能保存较长时间。【答案】()(1)容器B中的导管口有气泡冒出(2)容器A中溶液进入容器B，容器B有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 2NaOHFeSO4=Fe(OH)2Na2SO4，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后，容器A中溶液进入容器B,有白色沉淀(氢氧化亚铁)生成且较长时间不变色()(1)稀H2SO4、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入
