2019版高考化学大一轮复习专题5金属及其化合物第二单元铁、铜及其化合物学案.doc
《2019版高考化学大一轮复习专题5金属及其化合物第二单元铁、铜及其化合物学案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019版高考化学大一轮复习专题5金属及其化合物第二单元铁、铜及其化合物学案.doc(21页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、- 1 -第二单元第二单元 铁、铜及其化合物铁、铜及其化合物考试标准知识条目必考要求加试要求1.自然界铁、铜的存在形式,铁、铜的物理性质aa2.工业炼铁的反应原理bb3.铁、铜的化学性质(跟某些非金属、酸、盐的反应)bb4.Fe2、Fe3的性质及转化cc5.检验 Fe2、Fe3的常用方法bc6.不锈钢的主要组成元素及其用途a考点一考点一 铁及其化合物铁及其化合物(一)铁1存在形态在自然界中,既存在游离态又存在化合态的铁。2物理性质银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。3化学性质铁元素性质活泼,其单质有较强的还原性,主要化合价为2 价和3 价。按要求书写下列反应的方程
2、式:(1)Fe 与 Cl2、S 反应的化学方程式:2Fe3Cl22FeCl3;=点燃FeSFeS。=(2)Fe 与水蒸气的反应:- 2 -3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。=高温(3)Fe 与非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)反应(写离子方程式):Fe2H=Fe2H2。(4)Fe 与 FeCl3溶液的反应(写离子方程式):Fe2Fe3=3Fe2。(5)Fe 与浓 H2SO4、浓 HNO3在常温时发生“钝化”现象,Fe 与稀 HNO3能发生如下反应(加试)。与氧化性酸(如 HNO3)的反应(写离子方程式):Fe 与过量稀 HNO3的反应:FeNO4H=Fe3NO2H2O。 3Fe 与少量稀 HNO
3、3的反应:3Fe2NO8H=3Fe22NO4H2O。 34铁的冶炼(1)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。(2)反应原理:用还原剂将铁从其化合物中还原出来。按要求完成炼铁的主要化学方程式:还原剂的形成:CO2CO2,CCO22CO。=点燃=高温铁的还原:Fe2O33CO2Fe3CO2。=高温炉渣的形成:CaCO3CaOCO2,CaOSiO2CaSiO3。=高温=高温(二)铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价232,3稳定性不稳定稳定稳定与 H反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe
4、2O36H=2Fe33H2O(三)铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3- 3 -色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O=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Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系在空气中,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灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(四)亚铁盐、铁盐及其相互转化1亚铁盐含有 Fe2的溶液呈浅绿色,Fe2
5、既有氧化性,又有还原性,Fe2与 Zn、Cl2反应的离子方程式分别为 ZnFe2=Zn2Fe,2Fe2Cl2=2Fe32Cl。2铁盐(1)氧化性:含有 Fe3的溶液呈棕黄色,Fe3具有氧化性,Fe3与 Cu 反应的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(2)特性:含有 Fe3的盐溶液遇到 KSCN 时变成血红色。(3)易水解:FeCl3滴入沸水中反应的化学方程式:FeCl33H2OFe(OH)3(胶=体)3HCl。3亚铁盐和铁盐的转化完成下列变化的离子方程式,体会 Fe2与 Fe3的转化条件。(1)将 H2S 气体通入 FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:H2S2Fe3=S2Fe22H。(2)
6、将 FeCl3溶液滴入 KI淀粉溶液中,溶液变蓝:2I2Fe3=I22Fe2。(3)用 FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔:Cu2Fe3=Cu22Fe2。(4)将 H2O2滴入到酸性 FeCl2溶液中:2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。(五)Fe2和 Fe3的检验- 4 -1根据溶液颜色判断:含有 Fe2的溶液显浅绿色;含有 Fe3的溶液显黄色。2用 KSCN 溶液和氯水检验3用 NaOH 溶液检验4含 Fe2、Fe3的混合溶液中 Fe2、Fe3的检验(1)Fe3的检验:溶液变血红色,说明含有 Fe3混合溶液滴加KSCN溶液试纸变蓝色,说明含有 Fe3混合溶液KI淀粉试纸(2)Fe2的
7、检验:混合溶液KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有 Fe2滴加酸性KMnO4溶液(六)不锈钢(加试)不锈钢是一种合金,基本元素除铁外,还有 Cr、C、Mn、Ni、Mo、Ti、Cu、Nb、N 等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。其中 Cr 与氧结合生成耐腐蚀的 Cr2O3钝化膜,是不锈钢保持耐腐蚀性的基本元素之一,碳可提高钢的强度,但对腐蚀性有不利影响。1(2017浙江 4 月选考,24)由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和 FeO)得到绿矾(FeSO47H2O),再通过绿矾制备铁黄FeO(OH)的流程如下:烧渣溶液绿矾铁黄酸溶FeS2氨水/空气已知:FeS2和铁黄均难溶于水下
8、列说法不正确的是( )A步骤,最好用硫酸来溶解烧渣B步骤,涉及的离子方程式为 FeS214Fe38H2O=15Fe22SO16H24C步骤,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾D步骤,反应条件控制不当会使铁黄中混有 Fe(OH)3答案 C解析 制取绿矾,为防止引入新杂质,步骤最好用硫酸来溶解烧渣,A 正确;酸溶后得到- 5 -的溶液中含有铁离子,步骤中涉及的离子方程式为FeS214Fe38H2O=15Fe22SO16H,B 正确;亚铁离子易被氧化,直接加热会产24生硫酸铁杂质,C 错误;步骤,反应条件控制不当,例如碱性太强,会使铁黄中混有Fe(OH)3,D 正确。2(2
9、016浙江 4 月选考,27)下图中,固体 A 是铁锈的主要成分。固体A足量CO高温 单质B足量Cl2加热 固体CSO2/H2O溶液DBaCl2溶液白色沉淀E请回答:(1)白色沉淀 E 的化学式是_。(2)写出 AB 的化学方程式:_。(3)写出 CD 在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式:_。答案 (1)BaSO4(2)Fe2O33CO2Fe3CO2=高温(3)SO22H2O2Fe3=2Fe2SO4H24解析 根据题意分析出固体 A 为 Fe2O3,单质 B 为 Fe,固体 C 为 FeCl3,溶液 D 为 FeSO4和FeCl2的混合溶液,沉淀 E 为 BaSO4。(2)CO 还原 Fe2
10、O3生成 Fe 和 CO2,化学方程式为 Fe2O33CO2Fe3CO2。(3)=高温SO2将 Fe3还原为 Fe2,自身被 Fe3氧化为 SO,离子方程式为24SO22H2O2Fe3=2Fe2SO4H。24备考导向 在学考中,铁及其化合物的考查比较复杂,主要以选择题、流程探究题形式出现。复习时,既要全面复习,不落下任何一个知识点,还要突出重点,如 “铁三角”的转化及Fe2、Fe3的检验等。题组一 铁及其化合物性质定性判断1下列关于铁的说法正确的是( )A纯铁为灰黑色,所以铁属于黑色金属B铁在硫蒸气中燃烧生成 Fe2S3C纯铁的抗腐蚀能力非常强,铁在干燥的空气里不易被氧化D铁的化学性质比较活泼
11、,所以铁在自然界中全部以化合态存在答案 C解析 纯铁为银白色,A 项错;铁在硫蒸气中燃烧生成 FeS,B 项错;自然界中有少量铁以单- 6 -质形式存在(如陨铁),D 项错。2下列物质不能通过化合反应得到的是( )AFe(OH)3 BFe(OH)2 CCuO DFe3O4答案 B3铁是日常生活中使用最广泛的金属,下列关于铁的一些说法正确的是( )AFe2O3FeCl3(aq)无水 FeCl3,在给定的条件下能实现转化HClaqB铁是较活泼的金属,它与卤素单质(X2)反应的生成物均为 FeX3CFe(OH)2易被氧化成 Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH)2Cu(NO3)2,加入铁粉后会依次
12、发生氧化还原反应,Fe2Fe3=3Fe2;FeCu2=CuFe2;从图像中可知铁为 2 mol 时,发生的反应是,消耗硝酸铁为 4 mol,生成 Fe2为 6 mol;再加入 2 mol 铁发生反应,消耗硝酸铜的物质的量为 2 mol,因此溶液中 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2物质的量浓度之比为 21,答案选 C。14(2017温州中学高三 3 月高考模拟)将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 molL1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( )A铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,Cl基本保持不变B往溶液中滴入无色 KSCN 溶液,溶液变血红色CFe2和 Fe3物质的量之比为 51D氧化产物
13、和还原产物的物质的量之比为 25答案 B解析 n(Fe) mol0.02 mol,n(Fe3)0.0252 mol0.05 mol;根据1.12 56Fe2Fe3=3Fe2可知 Fe3过量,A 错误;加入 KSCN 溶液显血红色,B 正确;反应后溶液中n(Fe2)3n(Fe)0.06 mol,n(Fe3)0.01 mol,Fe2和 Fe3物质的量之比为61,C 错误;氧化产物和还原产物的物质的量之比为 12,D 错误。题组六 有关铁及其化合物的实验探究152017杭州地区(含周边)重点中学高三上学期期中某同学按下图所示装置进行铁与水蒸气反应的实验探究。实验结束后,将玻璃管内固体物质冷却后,溶于
14、稀硫酸,充分反应后,滴加 KSCN 溶液,溶液不变血红,再滴入新制氯水,溶液变为血红色。请回答:(1)仪器 a 的名称_。(2)该同学据实验得出结论:铁与水蒸气反应生成 FeO 和 H2。该结论不严密,理由是_。(3)经检验,反应生成的固体具有磁性,写出铁与水蒸气反应的化学方程式:_。答案 (1)干燥管(或球形干燥管) (2)产物中含3 价铁的物质与稀硫酸反应生成 Fe3,过- 10 -量的 Fe 与 Fe3反应生成 Fe2 (3)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2=高温解析 (2)铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,根据反应现象知,该反应中部分铁未参加反应导致剩余的铁和铁离子反应生
15、成二价铁离子,离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2,所以说不严密。(3)铁与水蒸气反应的化学方程式为 3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。=高温考点二考点二 铜的获取及应用铜的获取及应用(一)铜1存在形态在自然界中铜元素的存在形态:既有游离态,又有化合态,以化合态为主。常见的铜矿有:黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)、孔雀石主要成分为 CuCO3Cu(OH)2。2物理性质铜呈紫红色,具有金属光泽,具有导电性、导热性、延展性。被广泛用于电器元件、导线等的制造。3化学性质反应物质化学方程式O22CuO22CuO=S2CuSCu2S=非金属单质Cl2CuCl2CuCl2=点燃浓 H2SO4Cu2H2
16、SO4(浓)CuSO4SO22H2O=浓 HNO3Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O氧化性酸稀 HNO33Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O盐溶液AgNO3溶液、FeCl3溶液Cu2AgNO3=Cu(NO3)22AgCu2FeCl3=CuCl22FeCl2(二)铜的化合物- 11 -1氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色砖红色与酸(H) 反应CuO2H=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O与 H2反应CuOH2Cu=H2OCu2OH22CuH=2O2.氢氧化铜(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。(2)化学性质:Cu(OH)2属于弱碱,能与酸反
17、应生成盐和水。3硫酸铜晶体硫酸铜晶体(CuSO45H2O)为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO4为白色粉末,遇水变蓝色(生成 CuSO45H2O)可作为检验水的依据。(三)铜的冶炼1电解精炼铜工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(主要成分是 CuFeS2)的方法获得铜。用这种方法冶炼得到的铜,含铜量为 99.5%99.7%,还含有 Ag、Au、Fe、Zn 等杂质。这种由黄铜矿高温冶炼得到的铜还必须经过电解精炼才能成为电气工业生产用铜,电解精炼得到的铜,含铜量高达99.95%99.98%。2湿法炼铜反应原理:FeCu2=CuFe2。3生物炼铜1(2017浙江 4 月选考,27)为探究黑色固体 X(
18、仅含两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:请回答:(1)X 的化学式是_。(2)固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是_- 12 -_。(3)加热条件下氨气被固体 X 氧化成一种气体单质,写出该反应的化学方程式:_。答案 (1)CuO(2)Cu2O2H=Cu2CuH2O(3)3CuO2NH33CuN23H2O=解析 (1)隔绝空气高温分解生成气体和固体甲,气体能使带火星的木条复燃,说明是氧气;甲和稀硫酸反应得到蓝色溶液和紫红色固体,溶液中加入氢氧化钠得到蓝色沉淀,说明是氢氧化铜,加热分解生成氧化铜;紫红色固体是铜,说明固体甲是 Cu2O,因此 X 是 CuO。(2)固体甲与稀硫酸反应的离子方程
19、式是 Cu2O2H=Cu2CuH2O。(3)加热条件下氨气被固体X 氧化成一种气体单质,单质是氮气,该反应的化学方程式为2NH33CuON23Cu3H2O。=2(2016浙江 10 月选考,27)为探究不溶性盐 X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:请回答:(1)X 的组成元素为 H、O 和_(用元素符号表示),化学式为_。(2)写出经一步反应能得到 X 的化学方程式(要求非氧化还原反应):_。答案 (1)S、CuCu3(OH)4SO4或 2Cu(OH)2CuSO4(2)4NaOH3CuSO4=Cu3(OH)4SO42Na2SO4解析 (1)根据反应流程,白色沉淀为 BaSO4,
20、其物质的量为 0.01 mol,0.80 g 的黑色固体为CuO,其物质的量为 0.01 mol,所以 X 中除 H、O 外,还有 S、Cu。固体中有 CuSO4,其物质的量为 0.01 mol,其质量为 1.60 g,1.60 g 的黑色固体应为 CuO,其物质的量为 0.02 mol,所以 Cu2共有 0.03 mol, OH共有 0.04 mol,SO共有 0.01 mol,X 的化学式为 Cu3(OH)244SO4或 2Cu(OH)2CuSO4。(2)若用非氧化还原反应制取 X,可用 NaOH 溶液与 CuSO4溶液反应制取。备考导向 在学考中,铜及其化合物的考查主要以流程探究题的形式
21、出现,有一定的难度。涉及到物质、元素的推断、离子方程式的书写、氧化还原反应方程式的配平等,既有定性判断又有定量推导,有一定的综合性,复习时应注意 Cu、CuO、Cu2O、CuS、Cu(OH)2、Cu2(OH)- 13 -2CO3、CuSO4的性质及其用途。1(2017浙江省高三“超级全能生”3 月联考)由两种元素组成的矿物 A,测定 A 的组成及制取化合物 D 的流程如下:请回答:(1)A 的化学式为_。(2)写出的化学方程式:_。(3)写出的离子方程式:_。答案 (1)Cu2S (2)4CuO2Cu2OO2 (3)SO22Fe32H2O=2Fe2SO=4H24解析 (1)砖红色物质 D 是
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 高考 化学 一轮 复习 专题 金属 及其 化合物 第二 单元
限制150内