考点铁铜及其化合物.pptx

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第,讲,1,常见无机物,铁、铜及其化合物,17,第 四 单 元,1,1/31,热点知识剖析,铁、铜单质、合金及其化合物在生产和生活中含有极其主要用途，铁、铜单质及其化合物知识从来都是高考考查热点内容。在这部分知识中，,Fe,、,Fe,2+,和,Fe,3+,相互转化是命题热点，它可与氧化还原反应、金属腐蚀、盐水解、离子共存、离子方程式等知识相结合，考查物质判别、制取、推断、计算、试验设计等问题。在复习中要从氧化还原反应规律上了解和掌握铁元素在不一样价态时性质特点，从多角度来认识铁及其化合物性质。,2,2/31,基础知识回顾,一、铁,1.,铁在地壳中含量仅次于铝，主要以化合态形式存在,(,除陨铁,),。我国在商代开始使用铁，在春秋早期我国已掌握冶铁技术。铁位于元素周期表中第四面期，第,族。铁原子在化学反应中轻易失去,2,个或,3,个电子，所以，铁常见化合价是,+2,价和,+3,价。其化合物及其水溶液往往带有颜色。,2.,铁性质,（,1,）,物理性质,纯净铁是银白色金属，能被磁铁吸引。,3,3/31,（,2,）,化学性质,常温下，铁单质比较活泼，含有较强还原性。主要表现：,铁在氧气中猛烈燃烧，火星四射，生成黑色固体：,铁跟氯气、硫反应：,3Fe+2O,2,=Fe,3,O,4,。,点燃,2Fe+3Cl,2,=2FeCl,3,(,棕色烟,),、,点燃,Fe+S=FeS,。,4,4/31,铁与非氧化性酸,(,如盐酸,),反应：,Fe+2HCl=FeCl,2,+H,2,，常温下遇浓,H,2,SO,4,、浓,HNO,3,会发生钝化作用，加热时会猛烈反应，但不会有,H,2,产生。,铁与一些盐溶液反应：,Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu,；,Fe+2FeCl,3,=3FeCl,2,。,*铁与水蒸气反应：,3Fe+4H,2,O(g),=Fe,3,O,4,+4H,2,。,高温,5,5/31,3.,铁冶炼,（,1,）设备：,。,（,2,）原料：,、,、,、,。,（,3,）反应原理,高炉,铁矿石,焦炭,空气,石灰石,（,4,）产品：生铁（含杂质较多），深入炼制得钢。,*（,5,）炉渣形成：,Fe,2,O,3,+3CO,2,=Fe+3CO,2,。,C+O,2,=CO,2,；,CO,2,+C=2CO,；,点燃,高温,高温,CaO+SiO,2,=CaSiO,3,。,高温,高温,CaCO,3,=CaO+CO,2,6,6/31,二、,铜,1.,铜元素在自然界中存在状态,（,1,）游离态：天然铜,（,2,）化合态：黄铜矿,(CuFeS,2,),、孔雀石,CuCO,3,Cu(OH),2,等,2.,铜单质性质,（,1,）物理性质紫红色金属光泽，密度较大，是热和电（仅次于,Ag,）良导体。,7,7/31,（,2,）,化学性质,与非金属反应,与,O,2,反应：,2Cu+O,2,=2CuO(,黑色）；,与,Cl,2,反应,：,Cu+Cl,2,=CuCl,2,（棕黄色烟）；,与,S,反应：,2Cu+S=Cu,2,S,。,8,8/31,与强氧化性酸反应,与浓硫酸反应：,与,AgNO,3,反应：,Cu+2Ag,+,=2Ag+Cu,2+,；,与,FeCl,3,反应,:Cu+2Fe,3+,=2Fe,2+,+Cu,2+,。,Cu+2H,2,SO,4,(,浓,)=CuSO,4,+SO,2,+2H,2,O,；,与浓硝酸反应：,3Cu+8HNO,3,(,稀,)=3Cu(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,。,与稀硝酸反应：,Cu+4HNO,3,(,浓,)=Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,；,与盐反应,9,9/31,(3),精炼铜（电解原理）。,4.,铜单质用途制作电器元件、导线、日常生活用具等,。,3.,铜冶炼,(1)Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu,；,(2)2CuO+C=2Cu+CO,2,；,H,2,+CuO=Cu+H,2,O,。,高温,10,10/31,5.,铜主要化合物如氧化铜、氢氧化铜和硫酸铜，其性质有,(1)CuO,：黑色固体，难溶于水，是碱性氧化物，能溶于酸，加热时能被还原剂还原。,Cu,2,O,是红色难溶于水固体。,CuO+H,2,SO,4,=CuSO,4,+H,2,O,；,2CuO+C=2Cu+CO,2,。,(2)Cu(OH),2,:,蓝色固体，难溶于水，能溶于酸，受热易分解而变成氧化铜。,Cu(OH),2,+H,2,SO=4CuSO,4,+2H,2,O,；,Cu(OH),2,=CuO+H,2,O,。,11,11/31,(3),胆矾又称蓝矾，化学式为,CuSO,4,5H,2,O,，加热失去结晶水呈白色粉末。它惯用于游泳池消毒或与石灰配制成波尔多液杀菌，是因为铜离子是重金属盐，能使蛋白质变性，杀死细菌。无水,CuSO,4,常惯用于检验水存在。,12,12/31,重点知识归纳,一、“铁三角”转化关系,13,13/31,铁及其化合物氧化性与还原性,1.,铁：有较强还原性，与强氧化剂生成三价铁，与弱氧化剂生成二价铁。如：,FeFe,2+,(,弱氧化剂：,I,2,、,S,、,H,+,、,Fe,3+,、,Cu,2+,等,),FeFe,3+,(,强氧化剂：,Cl,2,、,HNO,3,、浓,H,2,SO,4,、,Br,2,等,),2.Fe,2+,：有氧化性，但主要表现还原性,14,14/31,(1),还原性：与强氧化剂,(Cl,2,、,HNO,3,、,KMnO,4,、,H,2,O,2,、,Br,2,、,HClO,、,O,2,等,),反应生成,Fe,3+,。如：,2Fe,2+,+Cl2=2Fe,3,+2Cl,-,(2),氧化性：与强还原剂反应生成,Fe,。如：,Fe,2+,+Zn=Fe+Zn,2+,3.Fe,3+,：含有较强氧化性，与,I,-,、,Cu,、,Fe,、,H,2,S,等能发生氧化还原反应，如：,2Fe,3+,+2I,-,=2Fe,2+,+I,2,Cu+2Fe,3+,=Cu,2+,+2Fe,2+,2Fe,3+,+Fe=3Fe,2+,15,15/31,二、,铁氧化物和氢氧化物比较,1.,铁氧化物,化学式,FeO,Fe,2,O,3,Fe,3,O,4,色态,黑色粉末,红棕色固体,黑色晶体,俗称,铁红,磁性氧化铁,价态,+2,价,+3,价,1/3,是,+2,价，,2/3,是,+3,价,16,16/31,化学式,FeO,Fe,2,O,3,Fe,3,O,4,与酸反应产生离子,HCl,Fe,2+,Fe,3+,Fe,2+,、,Fe,3+,HNO,3,(,足量,),Fe,3+,Fe,3+,Fe,3+,与CO反应(炼铁原理),Fe,x,O,y,+yCO=xFe+yCO,2,高温,17,17/31,2.,铁氢氧化物,氢氧化物,氢氧化亚铁,氢氧化铁,化学式,Fe(OH),2,Fe(OH),3,物理性质,白色难溶固体,红棕色固体，,不溶于水,化学性质,Fe(OH),2,+2H,+,=Fe,2+,+,2H,2,O,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O=,4Fe(OH),3,Fe(OH),3,+3H,+,=Fe,3+,+3H,2,O,2Fe(OH),3,=Fe,2,O,3,+3H,2,O,制法,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,Fe,3+,+3OH,-,=Fe(OH)3,18,18/31,三、,Fe,2+,和,Fe,3+,检验,方法,Fe2+,Fe3+,观察法,溶液为浅绿色,溶液为棕黄色,滴加,KSCN,溶液,现,象,加入,KSCN,溶液无现象，再通入,Cl,2,后溶液变血红色,溶液变血红色,原,因,2Fe,2+,+Cl,2,=2Fe,3+,+2Cl,-,Fe,3+,+3SCN,-,=Fe(SCN),3,Fe,3+,+3SCN,-,=Fe(SCN),3,19,19/31,方法,Fe,2+,Fe,3+,观察法,溶液为浅绿色,溶液为棕黄色,滴加,NaOH,溶液,现象,生成白色絮状沉淀，快速转化为灰绿色，最终变为红褐色,产生红褐色沉淀,原,因,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O=,4Fe(OH),3,Fe,3+,+3OH,-,=,Fe(OH),3,20,20/31,四、,铜及其化合物,21,21/31,1.,铜含有不活泼金属单质共性,(,能被强氧化剂氧化,),；,2.,氢氧化铜含有难溶氢氧化物共性和弱氧化性；,3.,铜盐如,CuSO,4,、,Cu(NO,3,),2,、,CuCl,2,中,Cu,2+,含有弱碱阳离子共性和氧化性。,4.,铜及其化合物之间转化常伴有颜色改变,Cu(OH),2,蓝色,=CuO,黑色,+H,2,O,CuSO,4,5H,2,O,蓝色,=CuSO,4,白色,+5H,2,O,22,22/31,五、,铁与稀硝酸反应规律,Fe+4HNO,3,=Fe(NO,3,),3,+NO+2H,2,O,3Fe+8HNO,3,=3Fe(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,1.,当,n(Fe)n(HNO,3,)14,时，按反应进行；当,n(Fe)n(HNO,3,)38,，按反应进行；当,14,n(Fe)n(HNO,3,),38,时则反应均发生。,23,23/31,2.,上述反应能够认为先发生反应，若,Fe,剩下则发生,2Fe(NO,3,),3,+Fe=3Fe(NO,3,),2,，合并即可得反应，所以反应和反应，被还原,HNO,3,均占参加反应,HNO,3,14,（实际上，任何价态金属与稀硝酸反应生成,NO,，参加反应硝酸与被还原硝酸均为,41,）。,24,24/31,（考查铁、铜单质化学性质）在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩下固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多阳离子是,(,),A.Cu,2+,B.Fe,3+,C.Fe,2+,D.H,+,C,25,25/31,反应所剩下固体滤出后能被磁铁吸引，证实铁粉过量，因而可推知,H,+,、,Cu,2+,、,Fe,3+,均完全反应。因铁单质与上述三种阳离子不能大量共存。其中,Fe,被氧化为,Fe,2+,；而,H,+,、,Cu,2+,、,Fe,3+,分别被还原为,H,2,、,Cu,、,Fe,2+,，所以溶液中,Fe,2+,最多。,方法指导,：本题主要考查单质铁还原性和,Fe,3+,、,Cu,2+,、,H,+,氧化性。要从“剩下固体能被磁铁吸引”得出铁过量这一信息，从而正确解答此题。,26,26/31,（考查铁、铜性质综合利用）电子工业惯用,30%,FeCl,3,溶液腐蚀敷有铜箔绝缘板，制成印刷电路板。发生反应化学方程式为,2FeCl,3,+Cu,2,FeCl,2,+CuCl,2,。,(1),检验腐蚀后溶液中是否含有,Fe,3+,应选取试剂是,；,(2),为了从使用过废腐蚀液中回收铜，并重新制得纯净,FeCl,3,溶液，采取以下试验步骤，请在各空格内填上适当分子式或化学式以使试验到达预期目标。,NH,4,SCN,或,KSCN,27,27/31,Fe,盐酸,Cl,2,FeCl,2,Fe,、,Cu,Cu,FeCl,2,Fe,3+,检验方法是加硫氰化钾溶液或硫氰化铵溶液变血红色。,28,28/31,尤其注意：,要从废液中回收铜,需用,Fe,还原,Cu,2+,，制,FeCl,3,需通入,Cl,2,氧化,FeCl,2,溶液。要注意两点：,废液中含有,FeCl,3,、,FeCl,2,、,CuCl,2,FeCl,3,FeCl,2,完成,Fe,回收,Cu,显然,D,为,FeCl,2,，通入,Cl,2,，,2FeCl,2,+Cl,2,2FeCl,3,。,29,29/31,(3)写出相关化学反应离子方程式。,2Fe,3+,+Fe,3Fe,2+,Fe+Cu,2+,Fe,2+,+Cu,Fe+2H,+,Fe,2+,+H,2,2Fe,2+,+Cl,2,2Fe,3+,+2Cl,-,30,30/31,方法指导,：,(1),本题包括,Fe,3+,检验、铁三角关系和铜及其相关化合物性质等知识点，要注意利用好相关知识点。,(2),解题关键是审清题意，废液中含有成份及试验目标,(,回收铜并重新制得纯净,FeCl,3,溶液,),必须明确，再利用铁转化知识完成试验设计。,31,31/31,