1、专题十三 铁、铜及其化合物考纲考点扫描点击查看1.铁(1)物理性质 铁具有金属的共性，具有能被_吸引的特性。考点一 铁及其化合物 磁体(2)化学性质 与非金属单质的反应：Fe2O33Fe2O2=点燃 Fe3O42Fe3Cl2=点燃 2FeCl3FeS=FeS与水蒸气的反应 _ 与酸、盐的反应：3Fe4H2O(g)=高温 Fe3O44H2钝化Fe2H=Fe2H2FeCu2=Fe2Cu2.铁的重要化合物(1)氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 _粉末 _粉末 _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
2、稳定 稳定 与H反应 生成的离子 _ _ _ 与CO反应 FexOyyCO=高温 xFeyCO2黑色红棕色黑色232，3Fe2Fe3Fe2、Fe3【助学技巧】(1)Fe3O4 有固定的组成，属于纯净物，不是混合物，由于其与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐，故不属于碱性氧化物。(2)Fe3O4 可看成 FeOFe2O3，所以在书写其与盐酸的反应方程式时可看作 FeO、Fe2O3分别与盐酸反应，然后把两个反应相加。(3)在高温条件下，Fe 与 Fe2O3 可以发生反应，当铁足量时：Fe Fe2O3=高温 3FeO，当 铁 不 足 量 时：Fe 4Fe2O3=高温3Fe3O4。(2)氢氧化物Fe(OH
3、)2Fe(OH)3色态_固体_固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解4Fe(OH)2O2=2Fe2O34H2O2Fe(OH)3=Fe2O33H2O白色红褐色制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应 Fe22OH=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，反应方程式为_ Fe33OH=Fe(OH)3灰绿4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸()(2)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反
4、应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应()(3)Fe在足量Cl 2中燃烧生成FeCl 3，在少量Cl 2中燃烧生成FeCl2()(4)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2()(5)过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液呈血红色，说明稀HNO3将Fe氧化为Fe3()答案(1)(2)(3)(4)(5)Fe、Fe2、Fe3之间的转化关系及应用 1.Fe、Fe2、Fe3之间的转化2.在除杂方面的应用 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3 FeCl2 加氯水 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl2 CuCl2
5、 加过量铁粉后过滤 Mg2 Fe3 加Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一后过滤 Mg2 Fe2 先加氧化剂，然后再加Mg、MgO、MgCO3等物质后过滤 Cu2 Fe3 加CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一后过滤 Cu2 Fe2 先加氧化剂，然后再加CuO、CuCO3、Cu(OH)2等物质后过滤 3.在离子共存方面的应用(1)Fe2与 NO3(H)、ClO、MnO4 不能大量共存。(2)Fe3与 S2、I、SO23 不能大量共存。4.在盐溶液的配制、保存方面的应用(1)含 Fe2的盐溶液 加少量铁粉，防止 Fe2被氧化。加少量相应的酸，抑制 Fe2水解
6、。(2)含 Fe3的盐溶液：加少量相应的酸，抑制 Fe3水解。1.下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的是()选项 A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeCl3溶液 Y FeCl3 CuCl2 Al Cl2 Z Cl2 Fe NaOH溶液 HNO3溶液 解析 A项，2FeCl2Cl2=2FeCl3，除去了主体物质；B项，2FeCl3Fe=3FeCl2，CuCl2Fe=CuFeCl2，主体物质和杂质均被消耗；C项，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，NaAlO2易溶，过滤即可；D项，硝酸不与杂质Cl2反应，又
7、引入了新杂质HNO3。答案 C Fe2和Fe3的检验方法和四个注意点 1.检验Fe2、Fe3的常用方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液(3)含 Fe2、Fe3的混合溶液中 Fe3、Fe2的检验混合溶液 滴加KSCN溶液 溶液变血红色，说明含有 Fe3混合溶液 滴加酸性KMnO4 KMnO4 溶液紫红色褪去，说明含有 Fe2。2.注意(1)Fe3的检验方法很多，但在没有特殊要求的条件下，最好用KSCN溶液，因为此法最灵敏。(2)检验Fe2的最好方法：加KSCN溶液(无明显现象)，然后加氯水(溶液变红色)或加入K3Fe(CN)6溶液(有蓝色沉淀生成)。在溶液的浓度较稀时，利用观察法或
8、加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2和Fe3的存在。(3)检验Fe3中是否还有Fe2的最好方法：加酸性高锰酸钾溶液(观察溶液是否褪色)。下列离子的检验方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2 B.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Fe2 C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3 D.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，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2 答案 C 解析 AKSCN 呈红色，说明含 Fe3，无法判断是否含 Fe2；BCl2KSCN 呈红色，说明含 Fe3，但
9、Cl2有氧化性，无法判断原溶液中含 Fe2还是 Fe3或二者均含有；CNaOH 红褐色沉淀，说明含有 Fe3；DNaOH 白色沉淀红褐色，说明含有Fe2，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否有 Mg2。考点二 铜等金属及其化合物 1.铜(1)物理性质：铜是_色金属，具有良好的_、_性和延展性。紫红导电导热(2)化学性质 与非金属的反应 2CuO2=2CuO2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO2CuCl2=CuCl2棕黄色烟与酸的反应 不反应Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2OCu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4
10、H2O与盐溶液的反应 Cu2AgNO3=Cu(NO3)22AgCu2FeCl3=CuCl22FeCl22.铜的化合物(1)氧化铜和氧化亚铜 名称氧化铜氧化亚铜颜色_与酸反应(H)_Cu2O2H=Cu2CuH2O与 H2 反应_转化关系4CuO=高温 2Cu2OO2黑色砖红色CuO2H=Cu2H2OCuOH2=CuH2OCu2OH2=2CuH2O(2)氢氧化铜 物理性质：_色不溶于水的固体。化学性质：蓝CuOCu2检验醛基(3)硫酸铜 CuSO45H2O为蓝色晶体，俗称_。无水CuSO4为_色粉末，遇水变_色(生成CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。蓝矾、胆矾白蓝【助学技巧】(1)必记 1
11、 个反应铜绿的生成：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(2)牢记 7 种颜色Cu红色，CuO黑色，Cu2O砖红色，CuSO4 粉末白色，CuSO45H2O蓝色，CuCl2 固体棕黄色，Cu2(OH)2CO3绿色(1)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中不易生成()(2)铜可作乙醇催化氧化的催化剂()(3)将铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有红色物质析出，说明铁比铜活泼()(4)Cu2与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，这是鉴定Cu2的原理之一()答案(1)(2)(3)(4)金属化合物常用性质小结 同学们在复习铜的化合物性质时，要联系大多数金属氧化物、氢氧化物及其碳
12、酸盐的规律进行复习。1.氢氧化物溶解性常见的四大强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2溶于水，其余的氢氧化物大多数不溶于水，属于弱碱。所以大多数可溶性的盐与NaOH溶液反应，生成氢氧化物沉淀，这一规律常用于金属阳离子的检验、除杂等。2.氢氧化物的热稳定性除了 4 种可溶性碱 KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2 受热不易分解外，其余氢氧化物大多数不稳定，受热易分解生成水和相应氧化物，如 2Al(OH)3=Al2O33H2O、2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。3.氧化物与水反应除了4种可溶性碱KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2对应的碱性氧化物K2O、
13、Na2O、CaO、BaO与水反应生成碱(非氧化还原反应)，过氧化物K2O2、Na2O2与水反应生成碱和氧气外，其余金属氧化物大多数不与水反应，如Al2O3、Fe2O3、Fe3O4、FeO、CuO、MgO等均不与水反应。4.金属元素的氧化物、氢氧化物与酸、碱的反应(1)规律：几乎所有的金属元素的氧化物、氢氧化物均与酸反应，生成盐和水，如Fe2O3、Fe3O4、FeO、Mg(OH)2与硫酸、盐酸反应的离子方程式分别为Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O、FeO2H=Fe2H2O、Mg(OH)22H=Mg22H2O，反应中化合价没有变化，属于复分解反应，配平时依据
14、电荷守恒，反应后生成金属阳离子的所带电荷数消耗的H个数。(2)特例：Fe(OH)2、Fe3O4、FeO与硝酸反应时，2价铁被氧化，发生氧化还原反应。5.氯化物水溶液加热蒸干 除了4种可溶性碱KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2对应的氯化物KCl、NaCl、CaCl2、BaCl2水溶液加热蒸干可得到相应氯化物外，其余金属氯化物如AlCl3、FeCl3、CuCl2、MgCl2等物质的水溶液受热均会发生水解生成氢氧化物，氢氧化物受热分解生成相应氧化物。6.碳酸盐(1)所 有 的 碳 酸 氢 盐 受 热 均 分 解，生 成 正 盐，如2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2。(2)不 溶
15、性 碳 酸 盐 受 热 均 分 解，生 成 金 属 氧 化 物，如CaCO3=高温 CaOCO2、CuCO3=CuOCO2；可溶性碳酸盐Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3，除铵盐外，其余两种受热均不易分解。2.下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是()选项 陈述 陈述 判断 A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 对；对；无 B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜容器可以盛放浓硫酸 对；对；有 C 向硫酸铜溶液通入氨气，有深蓝沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体 把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑 对；对；有 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白
16、色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 错；对；无 解析 稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Cu2(OH)2CO3，、有因果关系，A错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容器盛装浓硫酸，B错误；硫酸铜与氨水生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO，、均正确，但没有因果关系，C错误；蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成，属于化学变化，CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。答案 D 金属活动顺序及其应用 金属活 动性 顺序 K、Ca
17、、Na Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、(H)Cu、Hg、Ag Pt、Au 还原性 还原性逐渐减弱，对应的金属阳离子的氧化性逐渐增强(Fe对应Fe2)与O2 反应 常温下迅速反应，加热时燃烧 常温下生成氧化膜，点燃或高温下剧烈反应 常温下与O2反应缓慢，长时间后生成氧化膜。高温下Zn、Fe燃烧，Sn、Pb与O2迅速化合 常温下与O2不反应，加热缓慢反应，其氧化物在高温时分解 不反应 与 H2O 反应 与冷水剧烈反应，生成H2和氢氧化物 与热水或沸水缓慢反应，生成H2和氢氧化物 高温下与水蒸气反应，生成H2和氧化物 不反应 与酸 反应 能置换出非氧化性酸中的氢 与氧化性酸反应，但不生成H2
18、只与 王水 反应 与盐溶 液反应 首先与H2O反应，生成的碱可能与盐发生复分解反应 一般是金属活动性顺序中位于前面的金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来 与强碱 反应 仅Al、Zn能与强碱溶液反应，分别生成H2和偏铝酸盐，H2和锌酸盐 冶炼 方法 电解法(电解熔融的盐、氧化物或氢氧化物)热还原法 热分解法或其他方法 3.某金属加工厂生产过程中的废液含有少量AgNO3、Cu(NO3)2，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的锌粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中正确的是()A.滤出的固体中一定含有Ag、Cu，一定不含Zn B.滤出的固体中一
19、定含有Ag，可能含有Zn和Cu C.滤液中一定含有Zn(NO3)2，一定没有AgNO3和Cu(NO3)2 D.滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有AgNO3和Cu(NO3)2 解析 此题考查金属与混合盐溶液的反应顺序问题。Zn能与AgNO3、Cu(NO3)2反应，由Ag、Cu活动性顺序知，Zn先与AgNO3反应，后与Cu(NO3)2反应。按照锌粉的量由少到多分别加入到此废液中，滤渣组成及滤液中的溶质分析如表所示：锌粉 的量 能与部分AgNO3反应 恰好能与AgNO3完全反应 能与部分Cu(NO3)2反应 恰好能与Cu(NO3)2完全反应 锌粉 过量 滤渣 Ag Ag Ag、Cu Ag、Cu
20、 Ag、Cu、Zn 滤液 中的 溶质 AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 Cu(NO3)2、Zn(NO3)2 Zn(NO3)2 Zn(NO3)2 所以，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生，可对应前四种情况之一。答案 D 综合研判模板 无机流程类解题方法、步骤、思路及答题模板【典例】2015四川理综，11(1)(2)(3)(4)，9分为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。活化硫铁矿还原Fe3的主要反应为FeS27Fe2(SO4)3
21、8H2O=15FeSO48H2SO4，不考虑其他反应。请回答下列问题：(1)第步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_。(2)检验第步中Fe3是否完全还原，应选择_(填字母编号)。A.KMnO4溶液B.K3Fe(CN)6溶液C.KSCN溶液(3)第步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是_。(4)FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25，101 kPa时：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 648 kJ/mol C(s)
22、O2(g)=CO2(g)H393 kJ/mol 2Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s)H1 480 kJ/mol FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 _。标准答案 评分细则(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(2)C(3)Fe2被氧化为Fe3，Fe3水解产生H(4)4FeCO3(s)O2(g)=2Fe2O3(s)4CO2(g)H260 kJ/mol(1)2分 写成化学方程式或不配平不给分(2)2分(3)2分 答成Fe2水解产生H不给分(4)3分 不注明状态不给分，不配平不给分，无反应热不给分 模板构建1.解题程序图示2.答题模板 文字叙述类题目要规范答题，防止出现因叙述不严谨导致失分，如：(1)洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作23次。(2)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤烘干或干燥。(3)趁热过滤(或冰水洗涤)的目的：防止某些物质降温时会析出(或升温时会溶解)而带入新的杂质。(4)反应中采取加热措施的作用：一般是为了增大反应速率或加速某固体的溶解。