高三一轮复习铁铜及其化合物.pptx
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1、考点一 铁、铜单质的性质铁、铜单质的性质考点二 铁、铜的氧化物和氢氧化物铁、铜的氧化物和氢氧化物考点三 “铁三角铁三角”重要应用及重要应用及Fe3、Fe2、Cu2的检验的检验考纲展示了解铁、铜及其化合物的性质和应用。第1页/共85页一、铁、铜在元素周期表的位置及其性质铁、铜单质的性质铁、铜单质的性质铁铁(Fe)铜铜(Cu)在元素周期表中在元素周期表中的位置的位置_物理物理性质性质颜色颜色_导电性导电性都具有较好的导电性,其中铁能被磁铁都具有较好的导电性,其中铁能被磁铁吸引吸引第四周期第第四周期第族族第四周期第第四周期第B族族银白色银白色红色红色第2页/共85页2、31、2第3页/共85页第4页
2、/共85页温馨提示(1)铁在空气中形成的氧化膜是疏松的,不能保护内部的铁。(2)铁与氯气反应,不论铁过量还是不足,产物只有氯化铁。第5页/共85页二、铁、铜与强氧化性酸的反应1铁与强氧化性酸的反应(1)常温下铁与浓HNO3、浓H2SO4发生钝化,在铁的表面能形成一层稳定的致密的氧化物薄膜,阻止反应继续进行。(2)判断铁与稀HNO3反应的生成物的关键: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。依据的反应方程式如下:HNO3过量:Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O,Fe过量:3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O;第6页/共85页可以用数轴表示如下:第7页/共8
3、5页第8页/共85页1.FeCl3、FeCl2和和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取?是否都可以通过化合反应制取?2.常温下,铁、铝遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化,是物理变常温下,铁、铝遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化,是物理变化还是化学变化?化还是化学变化?答案答案常温下铁、铝遇浓硫酸或浓硝酸时表面会生成一常温下铁、铝遇浓硫酸或浓硝酸时表面会生成一层致密的氧化物薄膜,化学上称为钝化,属于化学变化。层致密的氧化物薄膜,化学上称为钝化,属于化学变化。第9页/共85页3.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价铁?写出有关反应的化
4、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价铁?写出有关反应的化学方程式。第10页/共85页第11页/共85页4判断正误,正确的划“”“”,错误的划“”“”。(1)(2014高考天津卷)铁表面镀锌可增强抗腐蚀性。()(2)(2014高考江苏卷)若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀。()(3)(2013高考新课标全国卷)浓盐酸与铁屑反应的离子方程式:2Fe6H=2Fe33H2。()(4)(2012高考山东卷)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应。()第12页/共85页题组一铁、铜在元素周期表中的位置及其性质考查 下列关
5、于铁的叙述正确的是()铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀在人体内的血红蛋白中含有铁元素铁位于元素周期表中第四周期第B族铁能在氧气中剧烈燃烧,但不在水蒸气中燃烧铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3ABC DB第13页/共85页解析当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,而纯铁的抗腐蚀能力较强;铁位于元素周期表的第族,而不是第B族;铁与强氧化剂反应,能被氧化为Fe3,但若铁过量,则Fe3被Fe还原为Fe2,所以Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2;FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应制得:Fe2FeCl3=
6、3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。故选项B正确。第14页/共85页B第15页/共85页解析:Fe在Cl2中燃烧的产物与Fe和Cl2的用量无关,其产物只有FeCl3。第16页/共85页2铁与水蒸气反应,通常有以下两种装置,请思考以下问题:装置一装置一装置二装置二实验装实验装置置第17页/共85页(1)装置一中,装置A的作用:_;装置二中,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:_。提供水蒸气提供水蒸气提供水蒸气提供水蒸气在溶液中在溶液中Fe3被未反应的铁粉完全还原为被未反应的铁粉完
7、全还原为Fe2第18页/共85页题组二铁、铜与强氧化性酸的反应考查 常温下把铁片投入到下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但是没有气体产生的是()A硫酸铁溶液 B浓HNO3C盐酸 D硫酸锌溶液解析A项中发生反应2Fe3Fe=3Fe2,符合题目要求;B项中铁发生钝化;C项中发生反应Fe2HCl=FeCl2H2,使溶液质量增加,但有气体生成;D项中ZnSO4与Fe不反应。A第19页/共85页3某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是()A将铜丝插入浓硫酸中加热,反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成C将Cu
8、Cl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体D将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿D第20页/共85页解析:A项应将反应后的液体倒入盛水的烧杯中;B项应将铜丝在空气中加热到红热后再伸入盛装氯气的集气瓶中;C项CuCl2水解生成的盐酸易挥发,加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。第21页/共85页4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
9、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31C第22页/共85页第23页/共85页5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)的关系如下图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(1)AB段铁元素以_形式存在。(2)BC段铁元素以_形式存在。(3)CD段铁元素以_形式存在。第24页/共85页解析:向稀HNO3中加入铁粉,开始时稀HNO3过量应生成Fe3,随加入铁粉量的增加,HNO3反应完全后,发生反应2Fe3Fe=3Fe2,最后全部转化为Fe2。第25页/
10、共85页第26页/共85页一、铁、铜的常见氧化物铁、铜的氧化物和氢氧化物铁、铜的氧化物和氢氧化物红棕色粉末红棕色粉末第27页/共85页Fe3O48H=Fe22Fe34H2O第28页/共85页二、铁、铜的氢氧化物1铁的氢氧化物灰绿灰绿第29页/共85页2.氢氧化铜(1)物理性质:_色_溶于水的固体。(2)化学性质及应用蓝不第30页/共85页1.氧化铁的用途是什么?答案红棕色氧化铁粉末可作颜料、油漆。2Fe(OH)3分别与足量的HCl、HI反应有何异同?答案Fe(OH)3作为一种碱,能与酸反应生成盐和水,但Fe3有较强的氧化性,若酸为还原性酸(如H2S、HI),则再发生氧化还原反应,故与HCl反应
11、只是中和反应,而与HI反应的化学方程式如下:2Fe(OH)36HI=2FeI2I26H2O。第31页/共85页3实验室制备氢氧化亚铁应采取什么措施?答案制备氢氧化亚铁应采取防氧化措施。例如:(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,驱除溶解的氧气;(2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底部,再慢慢挤出氢氧化钠溶液;(3)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯或植物油等;(4)用铁作阳极,石墨作阴极,电解NaOH溶液或NaCl溶液,利用新产生的Fe2与OH反应制取Fe(OH)2。第32页/共85页4将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。答案bCcBaDeAbE第33页/共85页题组一铁、
12、铜的氧化物及氢氧化物的性质考查 铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是()AFe(OH)3Fe2O3BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3DFe(OH)2Fe3O4B第34页/共85页解析铁与稀硫酸生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。第35页/共85页1(2014高考山东卷)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是()AFeOBFe2O3CFeSO4
13、DFe3O4解析:根据得失电子守恒,还原剂提供的电子越多,氧化剂硝酸生成的NO的物质的量就越多。A第36页/共85页2(双选)据中科院网报道,纳米Fe3O4晶体材料可作为核磁共振造影增强剂,用于疾病的诊断和作为药物载体用于疾病的治疗。其制备过程如下:下列有关叙述不合理的是()AFe3O4可表示为FeOFe2O3,属于混合物 B反应的化学方程式是6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2C纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中,形成的分散系可能有丁达尔现象D反应是氧化还原反应AD第37页/共85页解析:A项,Fe3O4属于化合物;D项,反应中Fe的化合价没有变化,所以是非氧化还原反应。第38页/共8
14、5页3已知酸性条件下有如下反应:2Cu=Cu2Cu。由于反应温度不同,用氢气还原氧化铜时,可能产生Cu或Cu2O,两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证,实验操作和实验现象记录如下:加入加入试剂试剂稀硫酸稀硫酸浓硫酸、加浓硫酸、加热热稀硝酸稀硝酸浓硝酸浓硝酸实验实验现象现象有红色固有红色固体剩余和体剩余和溶液变为溶液变为蓝色蓝色产生无色气产生无色气体体产生无色气产生无色气体和溶液变体和溶液变为蓝色为蓝色产生红棕产生红棕色气体和色气体和溶液变为溶液变为绿色绿色第39页/共85页由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()ACuBCu2OC一定有Cu,可能有Cu
15、2OD一定有Cu2O,可能有Cu解析:此题是通过实验现象推测反应的本质。H2还原CuO生成红色固体,可能是Cu和Cu2O中的一种或两种,加入稀H2SO4溶液变蓝色和得到红色固体,证明原固体中一定含有Cu2O,但题给实验不能证明Cu是否存在。D第40页/共85页4某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为(1)杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于_上(填写以下所给仪器的编号,下同),取用坩埚应使用_,灼烧后的坩埚应放在_上,不能直接放在桌面上。ceb第41页/共85页实验所用仪器:a蒸发皿b石棉网c泥三角d表面皿e坩埚钳
16、f试管夹(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,灼烧后含有少量铜的可能原因是_。a灼烧过程中部分氧化铜被还原b灼烧不充分,铜未被完全氧化c氧化铜在加热过程中分解生成铜d该条件下铜无法被氧气氧化ab第42页/共85页(3)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、_、自然干燥。(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径相比,途径有明显的两个优点是_、_。(5)在测定所得胆矾(CuSO4xH2O)中结晶水x值的实验过程中,称量操作至少进行_次。蒸发蒸发过滤过滤产生等量胆矾消耗硫酸少产生等量胆矾消耗硫酸少不会产生污染大气的气体不
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- 一轮 复习 及其 化合物
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