第8講 金屬元素二 鐵、銅

1、第八講金屬元素第八講金屬元素(二二)鐵、銅鐵、銅考點概覽考綱要求1.鐵及其重要化合物1.了解常見金屬Fe及其重要化合物的主要性質(zhì)，了解其應(yīng)用2.銅及其重要化合物2.了解常見金屬Cu及其重要化合物的主要性質(zhì)，了解其應(yīng)用3.合金材料3.了解合金的概念及其重要應(yīng)用鐵及其重要化合物知識回顧1鐵單質(zhì)(1)物理性質(zhì)：純鐵_色，密度大，熔沸點高，有較好的_性、_性、導(dǎo)熱性，能被_吸引。鐵屬黑色金屬。(2)化學(xué)性質(zhì)：常見化合價0價、2價、3價，F(xiàn)e3 比Fe2 _。銀白延展導(dǎo)電磁鐵穩(wěn)定在常溫干燥的空氣中，純鐵_被腐蝕，潮濕空氣中，鐵_與O2和H2O共同反應(yīng)生成_色疏松的鐵銹(主要成分Fe2O3)。鐵在冷濃硫酸

2、、硝酸中發(fā)生_反應(yīng)，表面生成致密的氧化物保護膜。Fe在與弱氧化劑反應(yīng)被氧化為2。如：Fe2HCl=_；FeCu2=_；FeS _；Fe2Fe3_。不易易棕褐鈍化FeCl2H2CuFe2FeS3Fe2Fe與強氧化劑反應(yīng)被氧化為3。如：2Fe3Cl2 _；Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)32H2O_。2鐵的化合物(1)鐵的氧化物：FeO黑色、易氧化；Fe3O4黑色、有磁性、俗稱磁鐵；Fe2O3俗稱_，可作顏料；都能與酸反應(yīng)而溶解，均是煉鐵原料。(2)氫氧化物：Fe(OH)2在空氣中易被氧化生成_的Fe(OH)3。Fe(OH)3不溶于水，受熱分解生成紅色_。2FeCl3NO鐵紅紅褐色Fe2O3(

3、3)二價鐵鹽與三價鐵鹽：Fe2(淺綠色)與Fe3(棕黃色)之間的轉(zhuǎn)化：.Fe2轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3需加入氧化劑：Cl2、O2、HNO3、Na2O2、H2O2、酸性KMnO4等。如：Cl22Fe2=_；4Fe2O24H=_。.Fe3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2需加入還原劑Fe、Cu、SO2等。如：2Fe3Cu=_。(4)Fe3 檢驗：Fe3 與KSCN反應(yīng)Fe3 3SCN=Fe(SCN)3，溶液為血紅色。2Fe32Cl4Fe32H2O2Fe2Cu23鐵的冶煉(1)主要原料：主要是各種鐵礦石、_。(2)主要反應(yīng)原理：CCO2 _；Fe2O33CO _。焦炭2CO2Fe3CO2【例1】 下列操作中，溶液的顏色不發(fā)生變化的是

4、()A氯化鐵溶液中加入足量鐵粉，充分振蕩B氯化鐵溶液中滴加幾滴硫氰化鉀(KSCN)溶液C四氧化三鐵固體加入稀鹽酸中，完全溶解D氯化亞鐵溶液中滴加幾滴硫氰化鉀(KSCN)溶液解析：A項，氯化鐵與鐵反應(yīng)生成FeCl2，溶液的顏色由棕黃色轉(zhuǎn)變?yōu)闇\綠色；B項，氯化鐵與硫氰化鉀反應(yīng)生成Fe(SCN)3，溶液的顏色由棕黃色轉(zhuǎn)變?yōu)檠t色；C項，四氧化三鐵溶于鹽酸生成FeCl2和FeCl3，溶液由無色鹽酸溶液轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩蔫F鹽溶液；D項，氯化亞鐵不與硫氰化鉀生成血紅色Fe(SCN)3，離子濃度無明顯變化，溶液顏色不發(fā)生變化。答案：D易錯提醒：1.Fe與酸或不活潑金屬陽離子在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)或與弱氧化劑(S、I

5、2等)反應(yīng)生成Fe2。2Fe與強氧化劑Cl2、O2、稀硝酸、過氧化物、KMO4等反應(yīng)生成Fe3。Fe在冷、濃H2SO4和HNO3中鈍化，在加熱條件下溶解生成Fe3。3Fe(OH)2在空氣中受熱分解得不到FeO，而是得到Fe2O3。4只含還原性的Fe2溶液滴加KSCN溶液不變紅色，滴加氯水、雙氧水、硝酸等變紅色。課堂練習(xí)1(2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)加入適量KSCN溶液后，變成血紅色的是()AAlCl3溶液 BFeCl3溶液CNaCl溶液 DCu(NO3)2溶液解析：加入KSCN溶液后，變成血紅色的是Fe3的現(xiàn)象。答案：B2(2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)向FeCl3溶液中加入過量鐵粉，充分反應(yīng)

6、后再滴加KSCN溶液，不顯紅色的溶液中不存在的離子是()AFe2 BClCFe3 DK解析：FeCl3與過量鐵粉反應(yīng)生成FeCl2，無Fe3存在。答案：C銅及其重要化合物知識回顧1銅單質(zhì)(1)物理性質(zhì)：銅單質(zhì)呈_色，密度大，熔沸點高，有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性。(2)化學(xué)性質(zhì)：活潑性較差，在室溫下銅難與氧或水作用。銅在_條件下易與非金屬單質(zhì)反應(yīng)(如：O2、Cl2、S)生成1價、2價的化合物。如：2CuS _；CuCl2 _。銅與比銅不活潑金屬的鹽發(fā)生置換反應(yīng)。如：Cu2Ag=_。紫紅加熱Cu2SCuCl2Cu22Ag銅在含有CO2的潮濕空氣中，銅被氧化表面逐漸蒙上_的堿式碳酸銅(Cu2(O

7、H)2CO3)銅銹。2CuCO2H2OO2=Cu2(OH)2CO3。2銅的化合物：銅元素在自然界以_存在，常見有孔雀石Cu2(OH)2CO3、輝銅礦(Cu2S)等。(1)CuO：黑色粉末，不溶于水，溶于酸，具有氧化性。CuO在_條件下能被H2、C、CO等還原為銅單質(zhì)，在高溫下分解為暗_色Cu2O和O2。如：CuOH2 _；2CuOC _；CuOCO _；CuOH2SO4=_；4CuO=_。綠色化合態(tài)加熱紅CuH2O2CuCO2CuCO2CuSO4H2O2Cu2OO2(2)Cu(OH)2：淡藍色固體，不溶于水，溶于酸，加熱分解生成氧化銅，用_的氫氧化銅可鑒別_(C6H12O6)等物質(zhì)。氫氧化銅可

8、以作為陶瓷的釉質(zhì)材料。(3)CuCl2：銅在氯氣中燃燒生成氯化銅。(4)堿式碳酸銅：綠色、孔雀石的主要成分，加熱分解。Cu2(OH)2CO3 _H2OCO2。(5)膽礬(CuSO45H2O)：藍色晶體，完全脫水后變?yōu)開粉末CuSO4，也是一種飼料添加劑。新制葡萄糖2CuO白色【例2】 在含有Fe3和Cu2的混合液中，加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后有紫紅色固體物質(zhì)出現(xiàn)，溶液中存在的金屬離子可能是()AFe2 BFe3和Fe2CCu2和Fe2 DCu2解析：因為2Fe3Fe=3Fe2、2Fe3Cu=Cu22Fe2、Cu2Fe=CuFe2，有紫紅色Cu出現(xiàn)時，F(xiàn)e3反應(yīng)完全，Cu2不一定反應(yīng)完全。答案

9、：AC課堂練習(xí)3(2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)在堿性、加熱條件下能與新制Cu(OH)2反應(yīng)生成磚紅色沉淀的是()A乙醇 B氯化鈉溶液C稀硫酸 D淀粉完全水解的產(chǎn)物解析：淀粉完全水解生成的葡萄糖能與新制Cu(OH)2反應(yīng)生成Cu2O磚紅色沉淀。答案：D4制印刷電路時用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是燒杯中()A有鐵無銅 B有銅無鐵C鐵、銅都有 D鐵、銅都無解析：若有鐵存在，必然發(fā)生FeCuCl2=FeCl2Cu反應(yīng)，即有鐵必有銅。答案：A合金材料知識回顧1合金是指由兩種或兩種

10、以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有_特性的物質(zhì)。通常合金的硬度較_，一般合金的_比主要成分金屬的_，化學(xué)性質(zhì)比主要成分金屬_。金屬大熔點低穩(wěn)定2生活中常見合金生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金，生鐵含碳量比鋼高。鋼和生鐵性能有很大差異。生鐵：在1200 左右熔化，硬度大、抗壓、性脆，可以鑄造成型，主要用于制造機座、管道。鋼：有良好的延展性，可以鍛軋和鑄造，主要用于制造機械和交通工具等。不銹鋼的合金元素主要是鉻和鎳，空氣中穩(wěn)定存在，不易生銹，有很強抗腐蝕能力。硬鋁：密度小、強度高，有較強抗腐蝕能力，用于制造門窗、航天器等。黃銅是銅和鋅等形成的合金?！纠?】 鈦和鈦的合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的

11、重要材料，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工，鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實際的是()A用來做保險絲B用于制造航天飛機C用來制造人造骨D用于制造船舶解析：鈦熔點高，做保險絲材料需要低熔點金屬，鈦和鈦合金做保險絲不切合實際。鈦密度小，可塑性好、易于加工，可用于制造航天飛機、船舶。鈦合金與人體有很好的“相容性”，可用來制造人造骨。答案：A課堂練習(xí)5(2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)合金具有優(yōu)良的機械性能，用途廣泛。下列物質(zhì)屬于合金的是()A銅 B鋼C金剛石 D石英解析：鋼是碳與鐵的合金。答案：B6合金是一類用途廣泛的金屬材料。下列物質(zhì)屬于

12、合金的是()A石墨 B鋅C黃銅 D黃金易錯提醒：1.合金是混合物，不是純凈物或化合物，可看作膠體分散系。2由于金屬晶體結(jié)構(gòu)變化，其硬度、強度、耐腐蝕性比純金屬性能好。解析：銅是紫紅色，黃銅主要是以銅為主的銅鋅合金。答案：C一、單選題考點一鐵及其重要化合物1鐵是一種應(yīng)用廣泛的金屬。下列有關(guān)鐵的說法錯誤的是()A鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與氫氣B常溫下，鐵在濃硫酸中會發(fā)生鈍化C鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵D鐵是一種銀白色金屬解析：鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵與氫氣。答案：A2鐵和鐵合金是生活中常用的材料，下列說法不正確的是()A不銹鋼是鐵合金，含有金屬和非金屬元素B一定條件下，鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成氧化鐵和

13、H2C鐵和鐵合金均能與鹽酸反應(yīng)D純鐵在干燥空氣中不易被腐蝕解析：氧化鐵成分是Fe2O3，鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2。答案：B3關(guān)于鐵及其化合物的敘述正確的是()A鐵是一種較活潑的金屬BFe2O3在常溫下可以導(dǎo)電CFe2O3溶于水生成Fe(OH)3D在常溫下鐵絲容易與水反應(yīng)放出H2解析：A項正確。B、C、D三項錯誤，F(xiàn)e2O3不導(dǎo)電也不與水反應(yīng)。鐵在高溫條件下與水反應(yīng)放出H2。答案：A考點二銅及其重要化合物9將鋁、鐵、銅粉的混合物，投入少量的鹽酸中，充分反應(yīng)后過濾，濾液中一定含有的物質(zhì)是()AFeCl3 BCuCl2CAlCl3 DFeCl2解析：在鋁、鐵、銅三種金屬中，鋁還原性最強，

14、優(yōu)先被氧化生成AlCl3。只有當(dāng)鹽酸過剩時，鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，也不會生成FeCl3，銅不與鹽酸反應(yīng)。答案：C10某化學(xué)活動小組欲制備一定量的氫氣，下列方法不能達到目的的是()ACu和稀硝酸反應(yīng) BZn和稀鹽酸反應(yīng)CFe和稀硫酸反應(yīng) DAl和稀鹽酸反應(yīng)解析：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O。答案：A11加入下列哪種物質(zhì)不能除去CuCl2溶液中的少量HCl的是()ACuO BCu(OH)2CCu2(OH)2CO3 DCu解析：Cu不與HCl反應(yīng)，不能除去CuCl2溶液中的少量HCl。答案：D考點三合金材料14下列關(guān)于合金說法不正確的是()A合金材料是一種膠體分散系B合金

15、的熔點比成分金屬的熔點高C合金一般是由兩種或兩種以上金屬熔合而成D青銅、不銹鋼、18K金都是合金解析：合金的熔點一般均比成分金屬的熔點低。答案：AB15下列物質(zhì)不屬于合金的是()A生鐵 B不銹鋼C黃銅 D金屬鋁解析：生鐵、不銹鋼、黃銅都是合金。鋁是金屬單質(zhì)，不屬于合金。答案：D16下列物質(zhì)中，屬于合金的是()A白銀 B紫銅C水銀 D18K解析：白銀、紫銅、水銀(汞)都是金屬單質(zhì)，不屬于合金。18K是含金量75%的合金。答案：D二、多選題21除去鐵粉中的少量鋁粉，不可以選取的溶液是()A濃鹽酸 B濃硝酸C濃硫酸 D濃氫氧化鈉溶液解析：除去鐵粉中的少量鋁粉，只能選取濃氫氧化鈉溶液，鋁粉能溶解在濃氫氧化鈉溶液，鐵粉不能。不能選取濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸。答案：ABC22為了除去用Fe2O3制備FeCl3溶