學(xué)案鐵及其重要化合物用途廣泛的金屬材料

1、學(xué)案學(xué)案10 鐵及其重要化合物鐵及其重要化合物 用途廣泛的金屬材料用途廣泛的金屬材料輕松學(xué)教材輕松學(xué)教材一一 鐵的重要化合物鐵的重要化合物1.鐵的氧化物鐵的氧化物2.鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物3.鐵鹽與亞鐵鹽鐵鹽與亞鐵鹽(1)亞鐵鹽亞鐵鹽含有含有Fe2+的溶液呈的溶液呈淺綠淺綠色色,Fe2+既有既有氧化氧化性性,也有也有還原還原性性,與與Zn Cl2反應(yīng)的離子方程式分別反應(yīng)的離子方程式分別為為:Zn+Fe2+=Fe+Zn2+,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- (2)鐵鹽鐵鹽氧化性氧化性含有含有Fe3+的溶液呈的溶液呈棕黃棕黃色色,Fe3+具有氧化性具有氧化性,與與Cu I-反應(yīng)的離反應(yīng)的離子

2、方程式分別為子方程式分別為:2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,2Fe3+2I-=2Fe2+I2 特性特性含有含有Fe3+的鹽溶液遇的鹽溶液遇KSCN溶液時(shí)變成溶液時(shí)變成紅紅色色,反應(yīng)的離子方程反應(yīng)的離子方程式是式是Fe3+3SCN- Fe(SCN)3 二二 銅及其重要化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系銅及其重要化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出框圖中帶標(biāo)號(hào)的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出框圖中帶標(biāo)號(hào)的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Cu+S Cu2S2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3CuO+H2 Cu+H2OCu(OH)2 CuO+H2O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O或或Cu+4H

3、NO3(濃濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O三三 合金合金合金是由兩種或兩種以上金屬合金是由兩種或兩種以上金屬(或金屬與非金屬或金屬與非金屬)熔合成的具熔合成的具有金屬特性的物質(zhì)有金屬特性的物質(zhì) 合金的硬度一般比組成它的純金屬的合金的硬度一般比組成它的純金屬的35大大,合金的熔點(diǎn)一般合金的熔點(diǎn)一般比組成它的純金屬的比組成它的純金屬的36低低 常見合金有常見合金有:(1)銅合金銅合金 青銅青銅是我國使用最早的合金是我國使用最早的合金,常見的銅合金還有常見的銅合金還有 黃銅黃銅 白銅白銅 (2)鋼鋼合金鋼合金鋼碳素鋼碳素鋼低碳鋼低碳鋼:含碳量含碳量 低于低于0.3%中碳鋼中碳鋼:含碳量為含

4、碳量為 0.3%0.6%高碳鋼高碳鋼:含碳量含碳量 高于高于0.6%四四 金屬的冶練金屬的冶練金屬的冶煉方法與活動(dòng)性有著非常密切的關(guān)系金屬的冶煉方法與活動(dòng)性有著非常密切的關(guān)系體驗(yàn)熱身體驗(yàn)熱身1.(2009靖江模擬靖江模擬)紅珊瑚棲息于紅珊瑚棲息于2002 000 m的海域的海域,產(chǎn)于臺(tái)產(chǎn)于臺(tái)灣海峽灣海峽 中國南海中國南海,它與琥珀它與琥珀 珍珠被統(tǒng)稱為有機(jī)寶石珍珠被統(tǒng)稱為有機(jī)寶石 在中國在中國,珊瑚是吉祥富有的象征珊瑚是吉祥富有的象征,一直用來制做珍貴的工藝一直用來制做珍貴的工藝品品 紅珊瑚是無數(shù)珊瑚蟲分泌的石灰質(zhì)大量堆積形成的干紅珊瑚是無數(shù)珊瑚蟲分泌的石灰質(zhì)大量堆積形成的干支狀物支狀物,呈紅

5、色是因?yàn)樵诤５组L期積淀某種元素呈紅色是因?yàn)樵诤５组L期積淀某種元素,該元素是該元素是( )A.NaB.FeC.SiD.Cu答案答案:B解析解析:鐵元素被氧化后生成了鐵元素被氧化后生成了Fe2O3顯紅色顯紅色 2.人體正常血紅蛋白中含有人體正常血紅蛋白中含有Fe2+,若誤食亞硝酸鹽若誤食亞硝酸鹽,會(huì)將會(huì)將Fe2+轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為化為Fe3+而中毒而中毒,服用維生素服用維生素C可以解毒可以解毒 對(duì)上述事實(shí)分析對(duì)上述事實(shí)分析正確的是正確的是( )A.亞硝酸鹽是還原劑亞硝酸鹽是還原劑B.維生素維生素C是氧化劑是氧化劑C.維生素維生素C將將Fe3+還原成還原成Fe2+D.亞硝酸鹽被氧化亞硝酸鹽被氧化答案答案:C解

6、析解析:維生素維生素C是還原劑是還原劑,將將Fe3+還原為還原為Fe2+ 3.下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說法中正確的是下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說法中正確的是( )A.赤鐵礦的主要成分是赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和和H2C.除去除去FeCl2溶液中的溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉,然然后過濾后過濾D.Fe3+與與KSCN溶液產(chǎn)生紅色沉淀溶液產(chǎn)生紅色沉淀答案答案:C解析解析:赤鐵礦的主要成分是赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為產(chǎn)物為Fe

7、3O4和和H2,鐵離子遇鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色溶液變?yōu)榧t色,但沒有沉但沒有沉淀產(chǎn)生淀產(chǎn)生,一般可以用此方法檢驗(yàn)鐵離子的存在一般可以用此方法檢驗(yàn)鐵離子的存在 4.某溶液中可能存在某溶液中可能存在Mg2+ Fe2+ Fe3+,加入加入NaOH 溶液溶液,開始時(shí)是開始時(shí)是白色絮狀沉淀白色絮狀沉淀,然后迅速變?yōu)榛揖G色然后迅速變?yōu)榛揖G色,最后變成紅褐色最后變成紅褐色 下列結(jié)下列結(jié)論正確的是論正確的是( )A.一定有一定有Fe2+存在存在,一定沒有一定沒有Fe3+ Mg2+B.一定有一定有Fe3+存在存在,一定沒有一定沒有Fe2+ Mg2+C.一定有一定有Fe3+存在存在,可能有可能有Fe2+ 一定

8、沒有一定沒有Mg2+D.一定有一定有Fe2+存在存在,可能有可能有Mg2+ 一定沒有一定沒有Fe3+答案答案:D解析解析:根據(jù)加根據(jù)加NaOH溶液時(shí)溶液時(shí),開始出現(xiàn)白色絮狀沉淀開始出現(xiàn)白色絮狀沉淀,說明一定無說明一定無Fe3+,沉淀迅速變?yōu)榛揖G色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色最終變?yōu)榧t褐色,說明一定含有說明一定含有Fe2+,但因但因Mg(OH)2為白色沉淀為白色沉淀,故不能確定是否含故不能確定是否含Mg2+ 5.人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁 鈦鈦 鐵鐵 銅四種金屬的時(shí)銅四種金屬的時(shí)間順序是間順序是( )A.銅銅 鐵鐵 鋁鋁 鈦鈦 B.鐵鐵 鋁鋁 銅銅 鈦鈦C.銅銅

9、鐵鐵 鈦鈦 鋁鋁 D.鐵鐵 銅銅 鋁鋁 鈦鈦答案答案:A解析解析:活潑性越強(qiáng)的金屬在自然界中易以化合態(tài)存在活潑性越強(qiáng)的金屬在自然界中易以化合態(tài)存在,且因金且因金屬離子得電子能力較弱屬離子得電子能力較弱,生產(chǎn)和使用的時(shí)間往往就偏晚生產(chǎn)和使用的時(shí)間往往就偏晚 Cu Hg Ag Au Sn Pb等金屬都是最早使用的幾種等金屬都是最早使用的幾種金屬金屬,它們有的只以游離態(tài)存在它們有的只以游離態(tài)存在,有的熔點(diǎn)很低易冶練有的熔點(diǎn)很低易冶練 在在春秋晚期我國就會(huì)煉鐵春秋晚期我國就會(huì)煉鐵,戰(zhàn)國晚期就會(huì)煉鋼戰(zhàn)國晚期就會(huì)煉鋼 鋁在自然界鋁在自然界中只以化合態(tài)存在中只以化合態(tài)存在,且工業(yè)上是通過電解氧化鋁獲得的且工

10、業(yè)上是通過電解氧化鋁獲得的,只只在近代發(fā)明電以后才實(shí)現(xiàn)的在近代發(fā)明電以后才實(shí)現(xiàn)的 鈦合金盡管有耐腐蝕鈦合金盡管有耐腐蝕 熔點(diǎn)熔點(diǎn)高等優(yōu)良的性能高等優(yōu)良的性能,但最大的缺點(diǎn)是提煉比較困難但最大的缺點(diǎn)是提煉比較困難,因?yàn)殁佋谝驗(yàn)殁佋诟邷叵驴梢耘c氧高溫下可以與氧 碳碳 氮及其他許多元素化合氮及其他許多元素化合,故鈦使用故鈦使用時(shí)間最近時(shí)間最近 6.某研究小組為了探究某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)能否發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)的產(chǎn)物的產(chǎn)物,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn) (1)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物

11、棉絨的混合物,加熱加熱,并通入水蒸氣并通入水蒸氣,就可以完成高溫下就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”(石棉絨是耐高溫材料石棉絨是耐高溫材料,不與水反應(yīng)不與水反應(yīng)) 反應(yīng)一段時(shí)間后反應(yīng)一段時(shí)間后,有肥皂泡吹起時(shí)有肥皂泡吹起時(shí),用點(diǎn)燃的火柴靠近肥皂泡用點(diǎn)燃的火柴靠近肥皂泡,當(dāng)當(dāng)_時(shí)時(shí)(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),說明說明“鐵與水蒸鐵與水蒸氣氣”能夠進(jìn)行反應(yīng)能夠進(jìn)行反應(yīng) 寫出鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式_ 肥皂泡破裂肥皂泡破裂,有爆鳴聲有爆鳴聲 23423Fe4H O gFe O4H(2)為了研究一定時(shí)間內(nèi)鐵粉的轉(zhuǎn)化率為了研究一定時(shí)間內(nèi)鐵粉的轉(zhuǎn)化率,

12、他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的鐵粉進(jìn)行反應(yīng)準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的鐵粉進(jìn)行反應(yīng),收集并測(cè)量反應(yīng)后生收集并測(cè)量反應(yīng)后生成氣體的體積成氣體的體積,計(jì)算出鐵粉的轉(zhuǎn)化率計(jì)算出鐵粉的轉(zhuǎn)化率 收集并測(cè)量氣體體積應(yīng)選上圖中的收集并測(cè)量氣體體積應(yīng)選上圖中的_裝置裝置 稱取稱取0.24 g鐵粉與適量石棉絨混合鐵粉與適量石棉絨混合,然后加熱至無氣體放出然后加熱至無氣體放出 若室溫下氫氣密度約為若室溫下氫氣密度約為0.088 g/L,最好選用最好選用_規(guī)格規(guī)格的量筒的量筒(填字母填字母) A.100 mLB.200 mLC.500 mLD.1 000 mL收集的氣體體積為收集的氣體體積為V L,

13、則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為_ BB7.7V100%解析解析:鐵與水蒸氣反應(yīng)鐵與水蒸氣反應(yīng),生成鐵的氧化物和氫氣生成鐵的氧化物和氫氣,因此可以通過因此可以通過驗(yàn)證有氫氣產(chǎn)生來判斷鐵與水蒸氣是否反應(yīng)驗(yàn)證有氫氣產(chǎn)生來判斷鐵與水蒸氣是否反應(yīng);可以通過測(cè)可以通過測(cè)量排出液體的體積量排出液體的體積(即生成氣體的體積即生成氣體的體積)來計(jì)算鐵粉的轉(zhuǎn)化來計(jì)算鐵粉的轉(zhuǎn)化率率,A圖廣口瓶中的進(jìn)氣管長圖廣口瓶中的進(jìn)氣管長,而排液管短而排液管短,不能排出液體不能排出液體,故故不能使用不能使用;鐵粉質(zhì)量為鐵粉質(zhì)量為0.24 g,由由3Fe4H2和和H2的密度計(jì)算的密度計(jì)算可知理論上能生成氫氣可知理論上能生成氫氣1

14、30 mL,所以應(yīng)選用所以應(yīng)選用200 mL的量筒的量筒;同理也可利用生成的氫氣體積求出參與反應(yīng)的鐵粉質(zhì)量同理也可利用生成的氫氣體積求出參與反應(yīng)的鐵粉質(zhì)量,進(jìn)而求出鐵粉的轉(zhuǎn)化率進(jìn)而求出鐵粉的轉(zhuǎn)化率 重點(diǎn)探究重點(diǎn)探究一一 鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系1.FeFe2+鐵與氧化性比較弱的非金屬鐵與氧化性比較弱的非金屬(如如S I2) 非氧化性酸非氧化性酸(如鹽酸如鹽酸 稀稀H2SO4) 不活潑金屬的鹽溶液不活潑金屬的鹽溶液(如如CuSO4溶液溶液)反應(yīng)反應(yīng),都可實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化都可實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化 例如例如:Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4;Fe+S=FeS;Fe+2H+=Fe2

15、+H2 2.Fe2+Fe比較活潑的金屬比較活潑的金屬(如如Al Zn) CO H2 C等能從亞鐵化合物等能從亞鐵化合物中置換出鐵來中置換出鐵來 例如例如:FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe; FeO+H2 Fe+H2O 3.FeFe3+鐵與強(qiáng)氧化劑鐵與強(qiáng)氧化劑,如如Cl2 H2O2 KMnO4(H+) HNO3 濃濃H2SO4在一定條件下反應(yīng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化在一定條件下反應(yīng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化 例如例如: 2Fe+3Cl2 2FeCl3 4.Fe3+Fe可通過較強(qiáng)還原劑實(shí)現(xiàn)可通過較強(qiáng)還原劑實(shí)現(xiàn),如如Al Zn CO H2等等,如如Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;Fe2O3+2Al 2Fe+A

16、l2O3;2FeCl3+3Zn=2Fe+3ZnCl2 點(diǎn)燃5.Fe2+Fe3+亞鐵鹽與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)亞鐵鹽與強(qiáng)氧化劑反應(yīng),如如Cl2 Br2 HNO3 濃硫酸濃硫酸 KMnO4(H+) H2O2等等 例如例如:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 6.Fe3+Fe2+鐵鹽溶液與比較強(qiáng)的還原劑反應(yīng)鐵鹽溶液與比較強(qiáng)的還原劑反應(yīng),如如Fe Cu 碘化物碘化物 硫化硫化物等物等 例如例如:2Fe3+S2-=2Fe2+S;2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;2Fe3+Fe=3Fe2+;2Fe3+2I-=2Fe2+I2 特別提醒特別提醒:Fe2+具有氧化性和還原性具有氧化性和還原性,但主要表現(xiàn)還原但主要表現(xiàn)還

17、原性性;Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性具有較強(qiáng)的氧化性,與與S2- I- 等能發(fā)生氧化等能發(fā)生氧化還原反應(yīng)還原反應(yīng) Fe3+是典型的弱堿陽離子是典型的弱堿陽離子,與與 等在溶液中等在溶液中發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng) 亞鐵鹽亞鐵鹽 鐵鹽的存放方法鐵鹽的存放方法:亞鐵鹽溶液亞鐵鹽溶液加入少量鐵屑加入少量鐵屑以防止以防止Fe2+被氧化被氧化 鐵鹽溶液鐵鹽溶液加入少量相應(yīng)的酸溶液加入少量相應(yīng)的酸溶液以防止以防止Fe3+水解水解 23SO23CO2AlO【例例1】根據(jù)下列框圖回答問題根據(jù)下列框圖回答問題(答題時(shí)答題時(shí),方程式中的方程式中的M E用所對(duì)應(yīng)的用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示元素符號(hào)表示):(1

18、)寫出寫出M溶于稀溶于稀H2SO4和和H2O2混合液的化學(xué)方程式混合液的化學(xué)方程式: _ (2)某同學(xué)取某同學(xué)取X的溶液的溶液,酸化后加入酸化后加入KI淀粉溶液淀粉溶液,變?yōu)樗{(lán)色變?yōu)樗{(lán)色 寫寫出與上述變化過程相關(guān)的離子方程式出與上述變化過程相關(guān)的離子方程式: _, _ (3)寫出寫出Cl2將將Z氧化為氧化為K2EO4的化學(xué)方程式的化學(xué)方程式: _ Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O2Fe3+2I-=2Fe2+I210KOH+3Cl2+2Fe(OH)3=2K2FeO4+6KCl+8H2O 解析解析:M為紅色金屬為紅色金屬,與酸反應(yīng)得藍(lán)色溶液

19、與酸反應(yīng)得藍(lán)色溶液,推知推知M為為Cu 由由Y中加中加KSCN得紅色溶液得紅色溶液,確定確定Y中含有中含有Fe3+,從而確定從而確定E為為Fe M為為Cu,X為為FeSO4,Y為為Fe2(SO4)3,Z為為Fe(OH)3,K2EO4為為K2FeO4 FeSO4溶液酸化后加入溶液酸化后加入KI淀粉溶液變藍(lán)色淀粉溶液變藍(lán)色,說明有說明有I2生成生成 其其變化過程中相關(guān)離子方程式為變化過程中相關(guān)離子方程式為4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O,2Fe3+2I-=2Fe2+I2 【方法歸納方法歸納】 (1)M為紅色金屬為紅色金屬,MSO4溶液為藍(lán)色溶液為藍(lán)色, 則則M為為Cu (2)Y 紅色溶液

20、紅色溶液,含含F(xiàn)e3+,E為為Fe (3)氧化性氧化性:Fe3+Cu2+Fe2+ KSCN類比遷移類比遷移1.向一定量的向一定量的FeO Fe Fe3O4的混合物中加入的混合物中加入100 mL 1 mol/L的鹽酸的鹽酸,恰好使混合物完全溶解恰好使混合物完全溶解,放出放出224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀標(biāo)準(zhǔn)狀況況)的氣體的氣體,在所得溶液中加入在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)溶液無血紅色出現(xiàn) 若用足量的若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物,能得到能得到鐵的質(zhì)量是鐵的質(zhì)量是( )無法計(jì)算無法計(jì)算答案答案:C解析解析:依題意依題意,恰好反應(yīng)溶液中只存在恰好反應(yīng)溶

21、液中只存在FeCl2,根據(jù)元素守恒法根據(jù)元素守恒法,可建立關(guān)系可建立關(guān)系n(Fe)=n(Fe2+)= n(Cl-)= n(HCl)= 0.1 L1 mol/L=0.05 mol,m(Fe)=2.8 g 121212重點(diǎn)探究重點(diǎn)探究二二 Fe2+和和Fe3+的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)1.Fe2+的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)方法一方法一:在被檢驗(yàn)的溶液中在被檢驗(yàn)的溶液中,滴加滴加KSCN溶液溶液,無現(xiàn)象無現(xiàn)象,再通入再通入Cl2,若變成紅色溶液若變成紅色溶液,說明有說明有Fe2+存在存在(鑒別時(shí)不能先通氯氣鑒別時(shí)不能先通氯氣) 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-Fe3+3SCN- Fe(SCN)3(紅色紅色)方法二方法二:在

22、被檢驗(yàn)的溶液中加堿在被檢驗(yàn)的溶液中加堿,產(chǎn)生白色絮狀沉淀產(chǎn)生白色絮狀沉淀,很快白色很快白色絮狀沉淀轉(zhuǎn)變成灰綠色絮狀沉淀轉(zhuǎn)變成灰綠色,最終變?yōu)榧t褐色最終變?yōu)榧t褐色,證明有證明有Fe2+存在存在 Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32.Fe3+的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)方法一方法一:加入加入NaOH等堿溶液等堿溶液,生成紅褐色沉淀生成紅褐色沉淀 Fe3+3OH-=Fe(OH)3(紅褐色紅褐色)方法二方法二:加入加入KSCN溶液溶液,溶液變?yōu)榧t色溶液變?yōu)榧t色 特別提醒特別提醒:Fe2+具有較強(qiáng)的還原性具有較強(qiáng)的還原性,Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性具有較強(qiáng)的氧化性,也也具有

23、較強(qiáng)的水解能力具有較強(qiáng)的水解能力,實(shí)際上實(shí)際上pH4時(shí)時(shí),Fe3+即可形成即可形成Fe(OH)3沉淀沉淀 欲除去某溶液中含有的欲除去某溶液中含有的Fe2+雜質(zhì)時(shí)雜質(zhì)時(shí),一般先一般先向該溶液中加入氧化劑向該溶液中加入氧化劑(如如H2O2),使使Fe2+氧化為氧化為Fe3+,然后然后通過加堿液調(diào)節(jié)通過加堿液調(diào)節(jié)pH,使使Fe3+轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去沉淀除去 【例例2】下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是( )A.除去鐵粉中混有的少量鋁粉除去鐵粉中混有的少量鋁粉,可加入過量的氫氧化鈉溶液可加入過量的氫氧化鈉溶液,完全反應(yīng)后過濾完全反應(yīng)后過濾B.可用如上圖所示裝置以硫化亞

24、鐵與稀硫酸為原料制取可用如上圖所示裝置以硫化亞鐵與稀硫酸為原料制取 凈凈化化 收集硫化氫氣體收集硫化氫氣體C.欲制備欲制備Fe(OH)3膠體膠體,可向盛有沸水的燒杯中滴加可向盛有沸水的燒杯中滴加FeCl3飽飽和溶液并長時(shí)間煮沸和溶液并長時(shí)間煮沸D.離子檢驗(yàn)的常用方法有三種離子檢驗(yàn)的常用方法有三種:檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法沉淀法沉淀法顯色法顯色法氣體法氣體法含義含義反應(yīng)中有沉淀產(chǎn)生或溶解反應(yīng)中有沉淀產(chǎn)生或溶解反應(yīng)中有顏色變化反應(yīng)中有顏色變化反應(yīng)中有氣體產(chǎn)生反應(yīng)中有氣體產(chǎn)生可采用顯色法檢驗(yàn)可采用顯色法檢驗(yàn)Fe3+答案答案:AD解析解析:除去鐵粉中混有的少量鋁粉除去鐵粉中混有的少量鋁粉,可加入過量的可加入過

25、量的NaOH溶液溶液,完全反應(yīng)后過濾完全反應(yīng)后過濾,利用利用Al溶于溶于NaOH而而Fe不溶不溶,A選項(xiàng)正選項(xiàng)正確確;B中中H2S不能用濃不能用濃H2SO4干燥干燥,B選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤;C中中Fe(OH)3膠體長時(shí)間煮沸會(huì)聚沉膠體長時(shí)間煮沸會(huì)聚沉,C選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤;D中可用中可用KSCN溶液遇溶液遇Fe3+顯紅色來檢驗(yàn)顯紅色來檢驗(yàn)Fe3+存在存在 【方法歸納方法歸納】 本題以實(shí)驗(yàn)型選擇題的方式考查本題以實(shí)驗(yàn)型選擇題的方式考查“鐵鐵”的基的基本實(shí)驗(yàn)操作本實(shí)驗(yàn)操作,只有掌握好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)只有掌握好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),才能把握好每一才能把握好每一個(gè)操作個(gè)操作 類比遷移類比遷移2.將下列四種鐵的化合物

26、溶于稀鹽酸將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸,滴加硫氰化鉀溶液沒有滴加硫氰化鉀溶液沒有顏色變化顏色變化,再加入氯水即呈紅色的是再加入氯水即呈紅色的是( )A.FeSB.Fe2O3C.FeCl3D.Fe3O4答案答案:A解析解析:由題意可知由題意可知:A中的中的Fe2+與與SCN-結(jié)合沒有顏色改變結(jié)合沒有顏色改變,但通但通 入入Cl2后發(fā)生反應(yīng)后發(fā)生反應(yīng),生成生成Fe3+,溶液變?yōu)榧t色溶液變?yōu)榧t色: 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-, 答案為答案為A 32FeSCNFe(SCN),重點(diǎn)探究重點(diǎn)探究三三 常見合金的重要應(yīng)用常見合金的重要應(yīng)用1.銅合金銅合金合金合金主要成分主要成分主要用途主要用途青

27、銅青銅銅銅 錫錫機(jī)器零件機(jī)器零件,如軸如軸承承 齒輪等齒輪等黃銅黃銅銅銅 鋅鋅機(jī)器零件機(jī)器零件 儀儀表表 日用品日用品白銅白銅銅銅 鎳鎳錢幣錢幣 代替銀代替銀做飾品做飾品2.鐵合金鐵合金3.鋁合金鋁合金成分元素成分元素主要特征主要特征主要用途主要用途Al Mg Cu Si等等密度小密度小 強(qiáng)度強(qiáng)度大大用于汽車用于汽車 飛飛機(jī)機(jī) 火箭火箭 船船舶制造舶制造特別提醒特別提醒:合金屬于混合物合金屬于混合物,金屬與非金屬或金屬與金屬金屬與非金屬或金屬與金屬形成合金時(shí)形成合金時(shí),兩者沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)兩者沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),各成分的化學(xué)性質(zhì)發(fā)各成分的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變生改變 【例例3】鋁鎂合金因堅(jiān)硬鋁鎂合金因

28、堅(jiān)硬 輕巧輕巧 美觀美觀 潔凈潔凈 易于加工而易于加工而成為新型建筑裝潢材料成為新型建筑裝潢材料,主要用于制作窗框主要用于制作窗框 卷簾門卷簾門 防防護(hù)欄等護(hù)欄等 下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是( )A.不易生銹不易生銹B.導(dǎo)電性好導(dǎo)電性好C.密度小密度小D.強(qiáng)度高強(qiáng)度高答案答案:B解析解析:合金材料在日常生活中使用很廣泛合金材料在日常生活中使用很廣泛,鋁鎂合金在家居裝鋁鎂合金在家居裝潢中經(jīng)常會(huì)用到潢中經(jīng)常會(huì)用到 鋁鎂合金強(qiáng)度高鋁鎂合金強(qiáng)度高,制成的門窗制成的門窗 防護(hù)欄防護(hù)欄等堅(jiān)硬牢固等堅(jiān)硬牢固;密度小密度小,同體積下比較輕同體積下比較輕,方便運(yùn)輸方便運(yùn)輸 搬運(yùn)搬運(yùn);不

29、不容易生銹容易生銹,制成的裝潢材料經(jīng)久耐用制成的裝潢材料經(jīng)久耐用 只有導(dǎo)電性好與這只有導(dǎo)電性好與這方面的用途無關(guān)方面的用途無關(guān),故正確答案為故正確答案為B 【方法歸納方法歸納】 解答該類題目要根據(jù)解答該類題目要根據(jù)“性質(zhì)決定用途性質(zhì)決定用途,用途反用途反映性質(zhì)映性質(zhì)”這一規(guī)律進(jìn)行分析判斷這一規(guī)律進(jìn)行分析判斷 類比遷移類比遷移3.鋼材可以做橋梁的結(jié)構(gòu)材料鋼材可以做橋梁的結(jié)構(gòu)材料,是因?yàn)樗且驗(yàn)樗? )A.有良好的導(dǎo)熱性有良好的導(dǎo)熱性B.有一定的機(jī)械性能有一定的機(jī)械性能C.不易受空氣和水的作用不易受空氣和水的作用D.有良好的導(dǎo)電性有良好的導(dǎo)電性答案答案:B解析解析:此題考查了鐵合金的性能此題考查了

30、鐵合金的性能 鋼材被大量應(yīng)用于橋梁的結(jié)構(gòu)鋼材被大量應(yīng)用于橋梁的結(jié)構(gòu)材料說明它具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度而不是利用其導(dǎo)電材料說明它具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度而不是利用其導(dǎo)電 導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 故選故選B 難點(diǎn)探究難點(diǎn)探究四四 有關(guān)鐵與硝酸反應(yīng)的計(jì)算問題有關(guān)鐵與硝酸反應(yīng)的計(jì)算問題1.硝酸的作用及其量的確定硝酸的作用及其量的確定鐵與硝酸的反應(yīng)中鐵與硝酸的反應(yīng)中,一是氧化劑作用一是氧化劑作用,二是酸性作用二是酸性作用 作為氧作為氧化劑的硝酸可以根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒的方法化劑的硝酸可以根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒的方法確定確定,作為酸性作用的可以通過金屬鐵的物質(zhì)的量確定作為酸性作用的可以通過金屬鐵的物質(zhì)的量確定

31、,即即鐵的物質(zhì)的量乘鐵顯示的化合價(jià)鐵的物質(zhì)的量乘鐵顯示的化合價(jià) 2.鐵與稀鐵與稀HNO3反應(yīng)反應(yīng)隨著兩者量的不同隨著兩者量的不同,生成氧化產(chǎn)物亦不同生成氧化產(chǎn)物亦不同,可用討論方法確定可用討論方法確定 Fe+4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2OFe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)22+可得可得:3Fe+8HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O(1)當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí),硝酸過量硝酸過量,按式計(jì)算按式計(jì)算 (2)當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí),鐵過量鐵過量,按式計(jì)算按式計(jì)算 (3)當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí),可依據(jù)或進(jìn)行計(jì)算可依據(jù)或進(jìn)行計(jì)算 無論二者的量如何變化無論二者的量如何變化,鐵與稀鐵與稀HNO3

32、反應(yīng)反應(yīng),被還原的被還原的HNO3與與參加反應(yīng)的參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量之比總是的物質(zhì)的量之比總是1 4 3.鐵與濃鐵與濃HNO3反應(yīng)反應(yīng)常溫下鐵與濃常溫下鐵與濃HNO3發(fā)生鈍化發(fā)生鈍化 在加熱條件下在加熱條件下,二者應(yīng)生成二者應(yīng)生成NO2,Fe+6HNO3(濃濃) Fe(NO3)3+3NO2+3H2O 但隨著但隨著反應(yīng)的進(jìn)行硝酸變稀反應(yīng)的進(jìn)行硝酸變稀,就會(huì)有就會(huì)有NO生成生成,解這類題時(shí)要注意實(shí)解這類題時(shí)要注意實(shí)際的反應(yīng)過程際的反應(yīng)過程 ()3n Fe1n HNO4()3n Fe3n HNO8()3n Fe134n HNO8【例例4】 某合金某合金(僅含銅僅含銅 鐵鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量

33、之和為中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為y mol,其中其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a,將其全部投入將其全部投入50 mL b mol/L的硝酸溶液中的硝酸溶液中,加熱使其充分反應(yīng)加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)假設(shè)NO是唯一的是唯一的還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物) 下列說法正確的是下列說法正確的是( )A.若金屬有剩余若金屬有剩余,在溶液中再滴入硫酸后在溶液中再滴入硫酸后,金屬又開始溶解金屬又開始溶解B.若金屬全部溶解若金屬全部溶解,則溶液中一定含有則溶液中一定含有Fe3+C.若金屬全部溶解若金屬全部溶解,且產(chǎn)生且產(chǎn)生336 mL氣體氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況),則則b=0.332aD.FeCu,ab:b80y 1

34、3當(dāng)溶液中金屬離子只有時(shí) 則 與 的關(guān)系為答案答案:AD解析解析:A項(xiàng)中鐵銅合金與硝酸反應(yīng)除生成項(xiàng)中鐵銅合金與硝酸反應(yīng)除生成NO外外,還要生成相應(yīng)的還要生成相應(yīng)的硝酸鐵硝酸鐵 硝酸銅等鹽硝酸銅等鹽,即溶液中存在即溶液中存在 ,當(dāng)往其中加入硫酸當(dāng)往其中加入硫酸時(shí)時(shí),H+和和 可繼續(xù)氧化剩余的金屬可繼續(xù)氧化剩余的金屬,A項(xiàng)正確項(xiàng)正確;B項(xiàng)中項(xiàng)中,因因Fe3+也可以氧化也可以氧化Cu而被還原為而被還原為Fe2+,因此當(dāng)金屬全部溶解時(shí)也可因此當(dāng)金屬全部溶解時(shí)也可能只有能只有Fe2+,B項(xiàng)錯(cuò)項(xiàng)錯(cuò);C項(xiàng)中項(xiàng)中,因沒有告訴溶液中所含的離子是因沒有告訴溶液中所含的離子是Fe2+還是還是Fe3+,還是都有還是都

35、有,故無法計(jì)算故無法計(jì)算b;D項(xiàng)中項(xiàng)中,根據(jù)題設(shè)條根據(jù)題設(shè)條件件,n(Cu)=ay,n(Fe)=(1-a)y,所以當(dāng)溶液中只有所以當(dāng)溶液中只有Cu2+和和Fe3+時(shí)時(shí),它們對(duì)應(yīng)的它們對(duì)應(yīng)的n( )=2ay+3(1-a)y=(3-a)y,而由而由Cu Fe還原還原得到的得到的n(NO)應(yīng)為應(yīng)為 ,因此根據(jù)硝酸中的因此根據(jù)硝酸中的N守恒守恒,硝酸的硝酸的濃度濃度b至少應(yīng)等于至少應(yīng)等于 ,故故D正確正確 3NO3NO3NO3a y3 () 33a y3a y3mola80y 150 10L3方法歸納方法歸納:Fe與與HNO3反應(yīng)時(shí)有下列幾種情況需要考慮反應(yīng)時(shí)有下列幾種情況需要考慮:(1)濃硝酸在常溫

36、下與濃硝酸在常溫下與Fe反應(yīng)要考慮鈍化反應(yīng)要考慮鈍化;(2)濃硝酸加熱時(shí)與濃硝酸加熱時(shí)與Fe發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成生成Fe3+和和NO2,當(dāng)當(dāng)Fe過量時(shí)生成過量時(shí)生成Fe2+;(3)稀硝酸稀硝酸,不會(huì)使金屬鈍化不會(huì)使金屬鈍化,與與Fe發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物根據(jù)Fe與硝與硝酸的相對(duì)多少加以判斷酸的相對(duì)多少加以判斷,硝酸過量生成硝酸過量生成Fe3+,Fe過量生成過量生成Fe2+;(4)反應(yīng)本質(zhì)主要有開始生成反應(yīng)本質(zhì)主要有開始生成Fe3+,所謂鐵過量所謂鐵過量,其實(shí)可將該類其實(shí)可將該類反應(yīng)劃分為兩個(gè)階段反應(yīng)劃分為兩個(gè)階段,前一階段是生成前一階段是生成Fe3+階段階段,后一階

37、段后一階段是是Fe3+與與Fe反應(yīng)階段反應(yīng)階段 類比遷移類比遷移4.向含向含a g HNO3的稀溶液中的稀溶液中,加入加入b g鐵粉充分反應(yīng)后全部溶鐵粉充分反應(yīng)后全部溶解解 已知有已知有 g HNO3被還原被還原,則則a b不可能是不可能是( )A.2 1B.3 1C.4 1D.9 2答案答案:Aa4解析解析:滿足條件的反應(yīng)為滿足條件的反應(yīng)為:Fe+4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O 3Fe+8HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O 滿足方程的滿足方程的a b=(463) 56=9 2,滿足方程的滿足方程的a b=(863) (356)=3 1 介于方程之間即

38、介于方程之間即3 4.5的都行的都行 只有只有A不符合不符合 ab實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究關(guān)于關(guān)于Fe(OH)2的制備及的制備及Fe與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)1.Fe(OH)2制備的關(guān)鍵是防氧化制備的關(guān)鍵是防氧化,故所用的故所用的NaOH溶液和溶液和FeSO4溶液配制時(shí)的蒸餾水應(yīng)先用煮沸法除溶液配制時(shí)的蒸餾水應(yīng)先用煮沸法除O2,該實(shí)驗(yàn)的該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是圍繞著除氧問題重點(diǎn)是圍繞著除氧問題 2.鐵和水蒸氣的反應(yīng)一直是教材改革中的一個(gè)熱點(diǎn)問題鐵和水蒸氣的反應(yīng)一直是教材改革中的一個(gè)熱點(diǎn)問題,每一每一個(gè)改進(jìn)都有它的可取之處個(gè)改進(jìn)都有它的可取之處,但實(shí)驗(yàn)中存在的缺點(diǎn)也是明顯但實(shí)驗(yàn)中存在的缺點(diǎn)也是明顯的的,因此要求

39、我們同學(xué)既要熟悉為什么要這樣改進(jìn)又要能因此要求我們同學(xué)既要熟悉為什么要這樣改進(jìn)又要能說出這樣改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是什么說出這樣改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是什么,并通過實(shí)際的操作提出自己并通過實(shí)際的操作提出自己的改進(jìn)構(gòu)想的改進(jìn)構(gòu)想,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià) 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】將將NaOH溶液逐滴滴入新制溶液逐滴滴入新制FeSO4溶液中溶液中,開始的時(shí)候析出開始的時(shí)候析出Fe(OH)2白色絮狀沉淀白色絮狀沉淀,但白色沉淀迅速變成灰綠色但白色沉淀迅速變成灰綠色,最后最后變成紅褐色變成紅褐色 某學(xué)生為達(dá)到制取并較長時(shí)間保存某學(xué)生為達(dá)到制取并較長時(shí)間保存Fe(OH)2的目的的目的,設(shè)計(jì)如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)如下兩

40、個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置: (1)欲使試管欲使試管B中產(chǎn)生中產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀白色沉淀,則試管則試管A中加入的藥中加入的藥品是品是( )A.FeO和稀硫酸和稀硫酸B.鐵銹和稀硫酸鐵銹和稀硫酸C.鐵粉和稀硫酸鐵粉和稀硫酸D.鐵粉和稀硝酸鐵粉和稀硝酸(2)在試管在試管A中加入藥品后中加入藥品后,應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行的操作是應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行的操作是_ _ _ (3)使用裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)使用裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試管試管B中的空氣不易排盡中的空氣不易排盡,其原因是其原因是_ C打開止水夾打開止水夾a,使使A試管中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后試管中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,用用H2排排除試管除試管B內(nèi)空氣內(nèi)空氣,再關(guān)閉止水夾再關(guān)閉止水夾a,使使A內(nèi)

41、氣體壓強(qiáng)增大將溶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大將溶液壓入液壓入B管中管中試管試管B的管口向上的管口向上,而而H2密度比空氣小密度比空氣小 (4)裝置是電解池裝置是電解池,欲在試管內(nèi)產(chǎn)生欲在試管內(nèi)產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀白色沉淀,則陽則陽極材料應(yīng)是極材料應(yīng)是( )A.石墨石墨B.鐵鐵C.銅銅D.鉑鉑(5)裝置中的電解質(zhì)溶液可以選用裝置中的電解質(zhì)溶液可以選用( )A.NaCl溶液溶液B.Na2SO4溶液溶液C.FeCl2溶液溶液D.稀硫酸稀硫酸 B A B(6)裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ (7)裝置中苯的作用是裝置中苯的作用是_ 222Fe2H OFe OHH 電解隔絕空氣隔絕空

42、氣,防止防止Fe(OH)2被氧化被氧化走出誤區(qū)走出誤區(qū)檢驗(yàn)二價(jià)鐵時(shí)檢驗(yàn)二價(jià)鐵時(shí),檢驗(yàn)之前首先要確認(rèn)無三價(jià)鐵檢驗(yàn)之前首先要確認(rèn)無三價(jià)鐵,然后再轉(zhuǎn)化然后再轉(zhuǎn)化進(jìn)行檢驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn) 易錯(cuò)的主要原因就是對(duì)二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的檢驗(yàn)考慮單一易錯(cuò)的主要原因就是對(duì)二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的檢驗(yàn)考慮單一,死記死記硬背造成的硬背造成的 因氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化因氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化,故故Fe(OH)2在水中穩(wěn)定存在水中穩(wěn)定存在的時(shí)間只有幾秒鐘在的時(shí)間只有幾秒鐘 在實(shí)驗(yàn)室制取在實(shí)驗(yàn)室制取Fe(OH)2時(shí)時(shí),必須創(chuàng)造必須創(chuàng)造無無Fe3+和無和無O2的環(huán)境的環(huán)境 制取氫氧化亞鐵的一般操作有制取氫氧化亞鐵的一般操作有:(1)用新

43、制的用新制的Fe2+(或向溶液中加鐵粉排除其中的或向溶液中加鐵粉排除其中的Fe3+;(2)對(duì)對(duì)NaOH溶液進(jìn)行加熱溶液進(jìn)行加熱,驅(qū)趕其中溶解的氧氣驅(qū)趕其中溶解的氧氣;(3)避免與空氣接觸避免與空氣接觸反常規(guī)操作反常規(guī)操作(在反應(yīng)液面上滴加植物在反應(yīng)液面上滴加植物油或苯等物質(zhì)進(jìn)行液封油或苯等物質(zhì)進(jìn)行液封) 滴管的使用滴管的使用(滴管末端插入試管滴管末端插入試管內(nèi)的液面下滴加內(nèi)的液面下滴加NaOH溶液溶液)等等 因材施教因材施教銅及其化合物的重要性質(zhì)銅及其化合物的重要性質(zhì)1.銅的性質(zhì)銅的性質(zhì)銅是紫紅色的金屬銅是紫紅色的金屬,是電和熱的良導(dǎo)體是電和熱的良導(dǎo)體,廣泛用做導(dǎo)線廣泛用做導(dǎo)線,密度為密度為8

44、.9 g/cm3 銅是較不活潑的金屬銅是較不活潑的金屬,在自然界中有少量的單在自然界中有少量的單質(zhì)銅存在質(zhì)銅存在,大部分呈化合態(tài)大部分呈化合態(tài),如黃銅礦如黃銅礦(CuFeS2) 孔雀石孔雀石CuCO3Cu(OH)2等等 銅在一定條件下可發(fā)生如下反應(yīng)銅在一定條件下可發(fā)生如下反應(yīng):與非金屬的反應(yīng)與非金屬的反應(yīng):2Cu+O2 2CuO(黑色黑色),Cu+Cl2 CuCl2(有棕黃色的煙有棕黃色的煙),2Cu+S Cu2S(黑色黑色) 與酸的反應(yīng)與酸的反應(yīng):Cu+2H2SO4(濃濃) CuSO4+SO2+2H2O, Cu+4HNO3(濃濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O, 3Cu+8HNO3(

45、稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 與鹽溶液的反應(yīng)與鹽溶液的反應(yīng): Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2, Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 點(diǎn)燃2.銅的冶煉銅的冶煉工業(yè)上是高溫冶煉黃銅礦得到粗銅工業(yè)上是高溫冶煉黃銅礦得到粗銅,然后用電解方法精煉得到然后用電解方法精煉得到純度很高的精銅純度很高的精銅,電解中將粗銅連在電源的正極電解中將粗銅連在電源的正極,精銅連在精銅連在電源的負(fù)極電源的負(fù)極,用可溶性的銅鹽做電解液用可溶性的銅鹽做電解液 這樣通電一段時(shí)這樣通電一段時(shí)間后間后,粗銅上的銅就不斷溶解粗銅上的銅就不斷溶解,在精銅表面析出在精銅表面析出 3.銅的化合物銅的化

46、合物(1)氧化物氧化物CuO和和Cu2OCuO是不溶于水的堿性氧化物是不溶于水的堿性氧化物,具有較強(qiáng)的氧化性具有較強(qiáng)的氧化性,在加熱時(shí)能在加熱時(shí)能被被CO H2 C等還原等還原 Cu2O呈磚紅色呈磚紅色,可用于制紅色玻璃可用于制紅色玻璃,Cu2O本身較穩(wěn)定本身較穩(wěn)定,但在酸液但在酸液中易發(fā)生歧化反應(yīng)生成中易發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu和和Cu2+ (2)氫氧化物氫氧化物Cu(OH)2難溶性堿難溶性堿,受熱易分解受熱易分解,具有弱氧化性具有弱氧化性,新制的新制的Cu(OH)2懸濁液能懸濁液能氧化醛基化合物氧化醛基化合物,本身被還原為本身被還原為Cu2O,常用于醛基化合物的檢常用于醛基化合物的檢驗(yàn)驗(yàn) (3

47、)常見的銅鹽有常見的銅鹽有CuCl2 CuSO4 Cu(NO3)2等等顏色顏色:無水無水CuCl2呈棕黃色呈棕黃色,硫酸銅晶體硫酸銅晶體(CuSO45H2O,又稱又稱膽礬或藍(lán)礬膽礬或藍(lán)礬)呈藍(lán)色呈藍(lán)色,其濃溶液呈綠色其濃溶液呈綠色,無水硫酸銅呈白無水硫酸銅呈白色色,Cu(NO3)2及其溶液呈藍(lán)色及其溶液呈藍(lán)色 常用無水硫酸銅白色粉末常用無水硫酸銅白色粉末檢驗(yàn)水蒸氣或水的存在檢驗(yàn)水蒸氣或水的存在 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)a.水解水解,其水溶液顯弱酸性其水溶液顯弱酸性:Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+ b.氧化性氧化性,與金屬單質(zhì)反應(yīng)與金屬單質(zhì)反應(yīng):Cu2+Fe=Cu+Fe2+ c.與強(qiáng)堿反應(yīng)與強(qiáng)

48、堿反應(yīng):Cu2+2OH-=Cu(OH)2 d.膽礬受熱可失去結(jié)晶水變成白色粉末膽礬受熱可失去結(jié)晶水變成白色粉末,過熱時(shí)過熱時(shí),CuSO4會(huì)進(jìn)會(huì)進(jìn)一步分解生成一步分解生成CuO e.可溶性銅鹽能與可溶性銅鹽能與H2S或或S2-反應(yīng)生成黑色的反應(yīng)生成黑色的CuS沉淀沉淀,它難溶它難溶于強(qiáng)酸于強(qiáng)酸,常用于常用于Cu2+的檢驗(yàn)的檢驗(yàn) f.Cu2+易與易與NH3形成形成Cu(NH3)42+絡(luò)合離子絡(luò)合離子 備用選題備用選題1.(2009濟(jì)南市高三期末考試濟(jì)南市高三期末考試)下列反應(yīng)中下列反應(yīng)中,改變反應(yīng)物的用改變反應(yīng)物的用量或濃度量或濃度,不會(huì)改變反應(yīng)產(chǎn)物種類的是不會(huì)改變反應(yīng)產(chǎn)物種類的是( )A.炭粉在

49、氧氣中燃燒炭粉在氧氣中燃燒B.鐵在氧氣中燃燒鐵在氧氣中燃燒C.CO2通入氫氧化鈉溶液通入氫氧化鈉溶液D.銅和硝酸反應(yīng)銅和硝酸反應(yīng)答案答案:B解析解析:炭粉在氧氣中燃燒炭粉在氧氣中燃燒,因氧氣的不足與過量因氧氣的不足與過量,產(chǎn)物會(huì)分別是產(chǎn)物會(huì)分別是CO和和CO2;鐵在氧氣中燃燒鐵在氧氣中燃燒,產(chǎn)物只有四氧化三鐵一種產(chǎn)物只有四氧化三鐵一種;CO2通入氫氧化鈉溶液通入氫氧化鈉溶液,會(huì)因會(huì)因CO2量的不同量的不同,產(chǎn)物可能為碳酸鈉產(chǎn)物可能為碳酸鈉或碳酸氫鈉或兩者都有或碳酸氫鈉或兩者都有;銅和硝酸反應(yīng)銅和硝酸反應(yīng),硝酸濃度不同硝酸濃度不同,還原還原產(chǎn)物不同產(chǎn)物不同 2.(2009蕪湖市第一中學(xué)高三第二次

50、模擬考試蕪湖市第一中學(xué)高三第二次模擬考試)為除去氯化銅為除去氯化銅溶液中混有的氯化亞鐵溶液中混有的氯化亞鐵,常先加入常先加入H2O2溶液將溶液將Fe2+全部氧全部氧化成化成Fe3+,然后再加入然后再加入( )A.NaOH溶液溶液B.氨水氨水C.CuOD.Fe(OH)3(膠體膠體)答案答案:C解析解析:要將要將Fe3+生成沉淀析出生成沉淀析出,需要加入物質(zhì)使溶液的酸性減需要加入物質(zhì)使溶液的酸性減弱且不能與弱且不能與Cu2+ Cl-反應(yīng)反應(yīng),還要注意不能引入新的雜質(zhì)離還要注意不能引入新的雜質(zhì)離子子 3.(2009山東日照高三期末質(zhì)量檢測(cè)山東日照高三期末質(zhì)量檢測(cè))氫化亞銅氫化亞銅(CuH)是一種是一

51、種難溶物質(zhì)難溶物質(zhì),用用CuSO4溶液和溶液和“另一種反應(yīng)物另一種反應(yīng)物”在在4050 時(shí)反應(yīng)可生成它時(shí)反應(yīng)可生成它 CuH不穩(wěn)定不穩(wěn)定,易分解易分解;CuH在氯氣中能燃在氯氣中能燃燒燒;跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體,以下有關(guān)的推斷中錯(cuò)誤的是以下有關(guān)的推斷中錯(cuò)誤的是( )A.“另一種反應(yīng)物另一種反應(yīng)物”一定具有還原性一定具有還原性B.CuH既可做氧化劑也可作還原劑既可做氧化劑也可作還原劑C.CuH+Cl2=CuCl+HCl(燃燒燃燒)D.CuH+HCl=CuCl+H2(常溫常溫)答案答案:C解析解析:依據(jù)試題信息進(jìn)行分析依據(jù)試題信息進(jìn)行分析 由于由于CuSO4中銅的化合價(jià)為中銅的化

52、合價(jià)為+2價(jià)價(jià),要變成要變成+1價(jià)價(jià),故另一種反應(yīng)物必須具有還原性故另一種反應(yīng)物必須具有還原性,A正確正確;在在CuH中銅元素的化合價(jià)為中銅元素的化合價(jià)為+1價(jià)價(jià),它既可以升高為它既可以升高為+2價(jià)價(jià),也也可以降低為可以降低為0價(jià)價(jià),B正確正確;CuH跟鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體跟鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,發(fā)生的發(fā)生的一定是氧化還原反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng),D正確正確;C中中,由于氯氣有很強(qiáng)的氧化由于氯氣有很強(qiáng)的氧化性性,而而+1價(jià)的銅離子不穩(wěn)定價(jià)的銅離子不穩(wěn)定,所以一定會(huì)被氧化為所以一定會(huì)被氧化為+2價(jià)價(jià),故其故其產(chǎn)物產(chǎn)物CuCl肯定錯(cuò)誤肯定錯(cuò)誤 4.鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ),在生產(chǎn)生活

53、中有著廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用 請(qǐng)回答下列問題請(qǐng)回答下列問題 (1)鋼材廠家在生成鋼材之后對(duì)其表面進(jìn)行處理鋼材廠家在生成鋼材之后對(duì)其表面進(jìn)行處理,形成一層致形成一層致密的氧化物保護(hù)層密的氧化物保護(hù)層 而使用廠家對(duì)鋼材進(jìn)行加工前往往要而使用廠家對(duì)鋼材進(jìn)行加工前往往要除去鋼材表面的氧化物除去鋼材表面的氧化物,一種常見的方法是利用硫酸與鋼一種常見的方法是利用硫酸與鋼材反應(yīng)材反應(yīng) 下列哪些操作可以加快除去氧化物的速率下列哪些操作可以加快除去氧化物的速率_(填填編號(hào)編號(hào)) A.用濃硫酸用濃硫酸B.用中等濃度的硫酸用中等濃度的硫酸C.適當(dāng)?shù)奶岣邷囟冗m當(dāng)?shù)奶岣邷囟菵.加少許銅屑加少許銅屑BC (

54、2)生產(chǎn)中也可用鹽酸來除鐵銹生產(chǎn)中也可用鹽酸來除鐵銹 現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中酸中,當(dāng)鐵銹被除盡后當(dāng)鐵銹被除盡后,溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式是式是_ (3)在實(shí)際生產(chǎn)中在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕 裝置裝置示意圖如下示意圖如下: 2FeCl3+Fe=3FeCl2請(qǐng)回答請(qǐng)回答:若電鍍前鐵若電鍍前鐵 銅兩電極的質(zhì)量相同銅兩電極的質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕鲭婂兺瓿珊髮⑺鼈內(nèi)〕鱿磧粝磧?烘干烘干 稱量稱量,二者質(zhì)量差為二者質(zhì)量差為 5.12 g,則電鍍過程中電則電鍍過程中電路中通過的電子為路中

55、通過的電子為_mol 鍍層破損后鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請(qǐng)簡要說明原請(qǐng)簡要說明原因因_ _ 0.08鐵比銅活潑鐵比銅活潑,鍍層破壞后鍍層破壞后,在潮濕環(huán)境中形成原電池在潮濕環(huán)境中形成原電池,鐵為負(fù)極鐵為負(fù)極,加速鐵的腐蝕加速鐵的腐蝕解析解析:(1)考查化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素考查化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,注意有些同學(xué)選擇了濃硫注意有些同學(xué)選擇了濃硫酸酸,原因在于忽略了濃硫酸主要表現(xiàn)氧化性原因在于忽略了濃硫酸主要表現(xiàn)氧化性(酸性較弱酸性較弱) 而而B C則分別是通過增大反應(yīng)物的濃度和提高反應(yīng)溫度來加快反應(yīng)速則分別是通過增大反應(yīng)物的濃度和提高反應(yīng)溫度來加快反應(yīng)

56、速率的率的 (2)需要考慮到氧化物為氧化鐵需要考慮到氧化物為氧化鐵(鐵的價(jià)態(tài)為鐵的價(jià)態(tài)為+3價(jià)價(jià)),遇酸后變?yōu)橛鏊岷笞優(yōu)镕e3+進(jìn)入溶液進(jìn)入溶液,它具有較強(qiáng)的氧化性它具有較強(qiáng)的氧化性,可以跟鐵繼續(xù)發(fā)生氧化還原反可以跟鐵繼續(xù)發(fā)生氧化還原反應(yīng)應(yīng) (3)在電鍍操作中在電鍍操作中,鍍層金屬做陽極鍍層金屬做陽極 待鍍金屬做陰極待鍍金屬做陰極,所以所以A為銅電為銅電極極 B為鐵電極為鐵電極 當(dāng)兩電極質(zhì)量差為當(dāng)兩電極質(zhì)量差為 5.12 g 時(shí)時(shí),即有即有2.56 g (0.04 mol )銅離子在鐵電極上被還原銅離子在鐵電極上被還原,故電路中轉(zhuǎn)移的電子為故電路中轉(zhuǎn)移的電子為 0.08 mol 鍍層破損后鍍層

57、破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易腐蝕的原因可鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易腐蝕的原因可從原電池的原理上進(jìn)行合理解釋從原電池的原理上進(jìn)行合理解釋 5.(20082009巢湖市烔煬中學(xué)高三第二次月考巢湖市烔煬中學(xué)高三第二次月考)將將Cu與與CuO的混合物的混合物 20.8 g 加入到加入到 50 mL 18.4 mol/L 濃濃H2SO4中中,加加熱充分反應(yīng)至固體物質(zhì)完全溶解熱充分反應(yīng)至固體物質(zhì)完全溶解,冷卻后將混合液稀釋至冷卻后將混合液稀釋至 1 000 mL,測(cè)得測(cè)得c(Cu2+)=0.3 mol/L 試計(jì)算試計(jì)算:(1)反應(yīng)過程中放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積反應(yīng)過程中放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積(不考慮氣

58、體不考慮氣體在溶液中的溶解在溶液中的溶解) (2)溶液稀釋后溶液稀釋后,c(H+)是多少是多少?解析解析:有關(guān)化學(xué)方程式有關(guān)化學(xué)方程式:CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCu+2H2SO4(濃濃) CuSO4+SO2+2H2O設(shè)混合物中設(shè)混合物中Cu的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為x,CuO的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為y 有有:64x+80y=20.8 x+y=0.3 解得解得:x=0.2 mol y=0.1 mol(1)V(SO2)=0.2 mol22.4 L/mol=4.48 L (2)已知已知n(H2SO4)總總=0.05 L18.4 mol/L=0.92 mol,n(H2SO4)反應(yīng)反應(yīng)=2x

59、+y=0.5 mol,n(H2SO4)余余=0.92 mol-0.5 mol=0.42 mol,故故c(H+)=0.42 mol21 L=0.84 mol/L 高效作業(yè)高效作業(yè)一一 選擇題選擇題1.下列物質(zhì)中下列物質(zhì)中,不屬于合金的是不屬于合金的是( )A.硬鋁硬鋁B.黃銅黃銅C.鋼鐵鋼鐵D.水銀水銀答案答案:D解析解析:合金是介于純凈物和混合物之間的一種具有多種金屬合金是介于純凈物和混合物之間的一種具有多種金屬特性的物質(zhì)特性的物質(zhì) 根據(jù)不同的需要根據(jù)不同的需要,可進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕饘偃酆弦钥蛇M(jìn)行適當(dāng)?shù)慕饘偃酆弦灾频貌煌阅艿牟牧现频貌煌阅艿牟牧?如題中的如題中的“硬硬”“”“黃黃”“”“鋼鐵鋼鐵

60、”均均是不同的性能的反映是不同的性能的反映 水銀不是合金而是一種單質(zhì)水銀不是合金而是一種單質(zhì) 2.(2009臨沂模擬臨沂模擬)將銅片放入將銅片放入0.1 mol L-1FeCl3溶液中溶液中,反應(yīng)反應(yīng)一定時(shí)間后取出銅片一定時(shí)間后取出銅片,溶液中溶液中c(Fe3+) c(Fe2+)=2 3,則則Cu2+與與Fe3+的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為( )A.3 2B.3 5C.4 3D.3 4答案答案:D解析解析:設(shè)體積為設(shè)體積為1 L,參加反應(yīng)的參加反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為x mol,由方由方程式程式Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+,知知(0.1-x) x=2 3,解得解得x=