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1、-值得拥有高考一轮复习精品教案课题17铁及其化合物-第 14 页精品教案课题17铁、铜及其化合物知识体系建构：(1)NO3-与Fe2+在酸性条件下，不能共存。(2)过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。(3)注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体。(4)注意亚铁盐及F
2、e(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。(5)注意铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3+Fe=3Fe2+。知识回顾：知识点1： 铁和“铁三角”1铁的氧化物的比较化学式FeO Fe2O3Fe3O4俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体价态+2+31/3正2价，2/3正3价水溶性不溶不溶不溶与酸的反应FeO+2H+=Fe2+H2O遇氧化性酸生成Fe3+ 盐Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3
3、O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O与CO的反应高温FexOy+yCO=xFe+yCO22Fe2+ 和Fe3+ 的比较Fe2+Fe3+水合离子颜色浅绿色棕黄色氧化还原性既有氧化性，又有还原性只有氧化性水解性Fe2+ +2H2OFe（OH）2+2H+Fe3+ +3H2OFe（OH）3+3H+与碱的反应Fe2+ +2OH= Fe（OH）2 Fe3+ +3OH= Fe（OH）3 3Fe（OH）2与Fe（OH）3的比较Fe（OH）2Fe（OH）3颜色状态白色固体红褐色固体水溶性不溶不溶稳定性易氧化为Fe（OH）3，空气中加热得不到FeO较稳定： Fe（OH）3= Fe2O3+3H2O与酸的反应Fe
4、（OH）2+2H+= Fe2+ +3H2O Fe（OH）3+3H+= Fe3+ +3H2O制法在隔绝O2的条件下Fe2+与碱反应Fe3+与碱反应4.铁三角：注：（1）一般是指Zn .Al .CO. H2. 等还原剂。（2）是指H+. S. I2. Cu2+. Fe3+.等氧化剂.（3）（5）是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂.（4）一般是指Fe. Cu. HI. H2S.等还原剂.（6）是指Zn. Al. CO. H2. 等还原剂。根据铁三角有关（1）-(6)的化学方程式如下。(1)FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe 3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe Fe
5、O+CO=Fe+CO2 FeO+H2=Fe+H2O (2)Fe+2H+=Fe2+H2 Fe+S=FeS Fe+I2=FeI2 Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+(3)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 2Fe2+Br2=2Fe3+2Br- 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O 5Fe2+MnO4-+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O (4) 2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+ Fe3+Fe=3Fe2+ 2Fe3+2I-=2Fe2+I2 2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+ (5)2Fe+3Cl2=2F
6、eCl3 2Fe3+Br2=2FeBr3 Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 4Fe+3O2(纯)=2Fe2O3 (6) 2Fe3+3Zn（足）=3Zn2+2Fe Fe3+Al=Al3+Fe Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O5.检验Fe3+.常用方法有：（1）向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈血红色。（2）向未知溶液滴入少量苯酚溶液呈紫色。（3）向未知溶液中滴入少量NaOH溶液呈红褐色。6.检验Fe+.是向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈无色，继续滴入少量氯水呈血红色。典例讲析：【例1】能正确表示下列
7、反应的离子方程式是A将铜屑加入溶液中：B将磁性氧化铁溶于盐酸：C将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：D将铁粉加入稀硫酸中：【解析】A正确，符合3个守恒；B错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，正确应该为：Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O；C错误，得失电子不守恒，电荷不守恒；正确的应为：3Fe2NO34H=3Fe3NO2H2O；D错误，不符合客观实际，反应后铁只能产生Fe2和H2；【答案】A【例2】）由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物，加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是A
8、4:3 B3:2 C3:1 D2:l答案：BC解析：此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反应，可知当Fe2O3+Fe=3FeO时，反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：3:2；当发生反应：Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4时，反应后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：1:2；当两反应均存在时，FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两着之间，故BC可能。【例3】工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：探究一（1）将已去除表面氧
9、化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。（2）另称取铁钉60g放入150ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除外还可能含有。若要确认其中的，应先用 选填序号）。aKSCN溶液和氯水 b铁粉和KSCN溶液 c浓氨水 d酸性溶液乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：然后加入足量溶液，经适当操作后得干燥固体233g。由于此推知气体Y中的体积分数为 。探究二分析上述实验中体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有和Q气体。为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。（
10、3）装置B中试剂的作用是 。（4）认为气体Y中还含有Q的理由是 （用化学方程式表示）。（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于 （选填序号）。 a A之前 bA-B间 cB-C间 dC-D间（6）如果气体Y中含有，预计实验现象应是 。（7）若要测定限定体积气体Y中的含量（标准状况下约有28ml ），除可用测量体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由 。解析: （1）铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行 （2）+2价亚铁离子能使算话的高锰酸钾褪色，溶液中已经有+3价铁离子，选择a会造成干扰，选c会造成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨
11、别（3）A除去，B可以检验A中是否完全除去 （4）（5）Q为，他与二氧化硫一样都能使澄清石灰水便浑浊，选择a或b受二氧化硫的影响无法判断Q的存在；选择d，Q被碱石灰吸收（6）氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝（7）中学阶段的质量称量选择托盘天平，分度值0.1g，无法精确称量出差量。答案：（1）铁钉表面被钝化（或其他合理答案）（2）d 66.7%（或其他合理答案）（3）检验是否除尽（4）（5）c（6）D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝（7）否，用托盘天平无法称量D或E的差量 可，用分析天平称量D或E的差量【例4】钢铁生锈过程发生如下反应： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
12、； 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是 （ ） A反应、中电子转移数目相等 B反应中氧化剂是氧气和水 C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀答案 A 解析 反应中消耗O2的量相等，两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项正确。中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错；铜和钢构成原电池，腐蚀速度加快，C项错；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错。知识点2：铜及其化合物有关117的化学方程式.如下： 1
13、. 2Cu+S = Cu2S2.Cu+2H2SO4(浓) = CuSO4+SO2+H2O电解3. CuSO4+Zn = ZnSO4+ Cu CuSO4+Fe = FeSO4+ Cu点燃 4. CuCl2+Fe = FeCl2+ Cu CuCl2 = Cu+Cl25. Cu+Cl2 = CuCl2 6. 2Cu+O2+H2O+CO2 = Cu2(OH)2CO3 7. Cu2(OH)2CO3 = 2CuO+CO2+H2O 8. 2Cu+O2 = 2CuO9. CuO+CO = Cu+CO2 CuO+H2 = Cu+H2O10. Cu(NO3)2+Zn = Zn(NO3)2+Cu11. 3Cu+8H
14、NO3 (稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 12. CuO+2HNO3 = Cu(NO3)2+H2O13. 2Cu( NO3)2 = CuO+4NO2+O214. Cu(NO3)2+2NaOH = Cu(OH)2+2NaNO3 15. Cu(OH)2+2HNO3 = Cu(NO3)2+2H2O 16. 2 Cu(OH)2+R-CHOR- COOH+ Cu2O+2H2O17. Cu(OH)2 = CuO+H2O典例讲析：【例1】出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是 （ ）A. 锡青铜的熔点比纯铜高B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作
15、用C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程答案 BC解析 锡青铜属于合金，根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低判断A错；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，C正确；电化学腐蚀过程实质是有电子的转移，属于化学反应过程，D错。考点分析：考点一：变价金属铁的性质1纯铁具有金属的共性，如具有_色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被_吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。2用化学方程式或离子方程式表示下列变化_特别提醒常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中钝化的实质是强
16、氧化性的酸使铁的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。故在常温时可用铁制容器贮存或运输浓硫酸、浓硝酸。深度思考：1铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为2价和3价，请归纳总结：(1)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成2价？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。 (2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成3价？写出有关反 应的化学方程式。2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。Fe3+Fe2+Fe、Fe2+Fe2+、Fe3+(1)AB段铁元素以形式存在。(2)BC
17、段铁元素以形式存在。(3)CD段铁元素以形式存在。3铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题：装置一装置二实验装置(1)方法一中，装置A的作用_。 方法二中，装湿棉花的作用_。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因： _。归纳总结：分析铁与稀HNO3反应的关键一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：HNO3过量：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，Fe过量时：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，两者相加得总方程式：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，可
18、以用数轴表示：解题时需注意量的范围。即：，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余；Cu2Fe3AgBFe3的氧化性大于Cu2C溶液中Cu2与Fe2的物质的量之比为12D1 mol Fe可还原2 mol Fe32把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是 ( )A反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为13D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为313向含a g HNO3的稀溶液中，加入b g铁粉充分反应全部溶解。已知有 g HNO3被还原，则ab不可能是 ( )A21 B31 C41 D924某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(