2022高中化学专题3第二单元第二课时铁铜及其化合物的应用讲义含解析苏教版必修1.doc

铁、铜及其化合物的应用1铁丝在氧气中反应产生什么现象？写出反应的化学方程式。提示：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。3Fe2O2点燃,Fe3O4。2钢铁生锈需要什么条件？铁锈主要成分是什么？提示：钢铁与O2、H2O同时接触、铁锈主要成分是Fe2O3。3将还原铁粉分别加入H2SO4、CuSO4溶液分别发生哪种类型的化学反应，写出反应的化学方程式。提示：置换反应。FeCuSO4=FeSO4CuFeH2SO4=FeSO4H2新知探究探究1填写下表空白，认识铁的物理性质。色泽导电性导热性延展性银白色，有金属光泽良好良好良好探究2回忆已学过与铁有关的化学反应，体会铁的化学性质。(1)与非金属单质反应，例如：与O2、Cl2反应的化学方程式分别是：3Fe2O2Fe3O4(现象：火星四射，生成黑色固体)；2Fe3Cl22FeCl3(现象：剧烈燃烧，生成红棕色烟)。(2)与盐(如CuSO4)溶液反应，离子方程式为：FeCu2=CuFe2。(3)与酸(稀盐酸)反应，离子方程式为：Fe2H=Fe2H2；Fe遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。探究3实验室中Fe3的检验向FeCl3溶液中，滴加KSCN溶液，溶液由棕黄色变为血红色，反应的离子方程式为：Fe33SCN=Fe(SCN)3。探究4实验探究实验操作实验现象有关离子方程式溶液由棕黄色变为浅绿色，再加入KSCN溶液时，溶液无明显变化2Fe3Fe=3Fe2溶液由棕黄色变为蓝色，再加入KSCN溶液时，溶液无明显变化2Fe3Cu=2Fe2Cu2加入KSCN溶液后，溶液无变化，再加入氯水后，溶液变成血红色2Fe2Cl2=2Fe32Cl、Fe33SCN=Fe(SCN)3必记结论(1)铁是中学化学最常见的变价金属元素，表示为 (2)Fe3能被Fe、Cu、I等还原为Fe2，Fe2能被Cl2、H2O2、MnO等氧化为Fe3。(3)氧化性：Fe3Cu2Fe2。成功体验1(好题共享选自人教版教材P63T7)为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入()ANaOH溶液 B铁片CKSCN溶液 D石蕊溶液解析：选CFeCl2变质产生Fe3，检验Fe3可选用KSCN溶液。2在含有Fe3、Fe2、Cu2的溶液中加入铁粉充分反应后，固体残渣用盐酸处理，有气体放出，则与Fe粉反应后的溶液中离子最多的是()AFe3 BFe2CCu2 DOH解析：选B固体残渣用盐酸处理，有气体放出，说明有Fe粉剩余，则反应后的溶液中不可能有Fe3、Cu2存在，数目较多的离子应是Fe2。新知探究探究单质铜、Cu2的性质及应用(1)铜的性质物理性质：颜色：紫红色，导电性、导热性和延展性：良好。化学性质(填化学或离子反应方程式)： (2)Cu2的检验试剂：NaOH溶液。现象：产生蓝色絮状沉淀。离子方程式：Cu22OH=Cu(OH)2。(3)应用铜可用于制作导线、水管、电器仪表等。铜盐可杀菌。Cu2O可作为造玻璃、搪瓷的红色颜料。必记结论(1)溶液中的Cu2常为蓝色(浓CuCl2为绿色，稀CuCl2为蓝色)，可作为Cu2的判定依据，如CuSO4溶液呈蓝色。(2)Cu2与碱反应生成蓝色絮状沉淀Cu(OH)2，也是鉴定Cu2的原理之一。(3)白色的无水CuSO4遇水变成蓝色(生成CuSO45H2O)，可作为检验水的依据。(4)不溶于水的碱加热均可分解生成氧化物，如Cu(OH)2CuOH2O,2Fe(OH)3Fe2O33H2O。成功体验3铜在潮湿的空气里长期放置表面会生成一层绿色的铜锈，除去铜锈最好的试剂或方法是()ANaCl溶液B稀盐酸C氢氧化钠溶液 D加热解析：选B铜表面的铜锈是碱式碳酸铜，既要除去铜锈又不能使铜损失。NaCl溶液与铜锈不反应，稀盐酸只与碱式碳酸铜反应与铜不反应，氢氧化钠溶液与两者都不反应，加热不能除去铜锈。4(好题共享选自人教版教材P70T7)铜及其化合物能够发生如下反应，写出反应的化学方程式。 答案：2CuO2 2CuOCuOH2SO4=CuSO4H2OCuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4Cu(OH)2CuOH2OFeCuSO4=FeSO4Cu关键语句小结1Fe的物理特性：能被磁铁吸引；Cu的物理特性：颜色为紫红色。2铁在一定条件下可与某些非金属单质(O2、Cl2等)、酸、盐溶液等发生反应，是一种还原性较强的金属。3Fe3的溶液遇KSCN溶液变成血红色：Fe33SCN=Fe(SCN)3；Fe2遇KSCN不显红色，加入氯水后显血红色。4Fe2和Fe3相互转化：Fe2 Fe3如2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2Fe3Fe=3Fe2，2Fe3Cu=2Fe2Cu2。5在溶液中，Fe3呈棕黄色、Fe2呈浅绿色、Fe(SCN)3呈血红色、Cu2呈蓝色。1.“铁三角”是指Fe、Fe2、Fe3相互转化的三角关系(1)Fe遇强氧化剂被氧化成Fe3。(2)Fe遇弱氧化剂被氧化成Fe2。(3)Fe只有还原性；Fe3具有较强氧化性；Fe2既有氧化性又有还原性，以还原性为主。(4)常见氧化剂的氧化性强弱顺序为：Cl2Br2Fe3I2S，AgFe3Cu2Fe22“铁三角”的应用(1)判断离子共存。Fe3与I、S2、HS等因发生氧化还原反应而不能大量共存。Fe2与S2、ClO、MnO、酸性溶液中的NO等离子因发生复分解反应或氧化还原反应而不能大量共存。(2)除杂或净化。主要物质杂质除杂试剂和方法Fe3Fe2加入H2O2Fe2Fe3加入过量Fe粉，过滤Fe2Cu2加入过量Fe粉，过滤例1.把氯化亚铁水溶液中的Fe2氧化为Fe3，而不引进金属离子或其他原溶液中不含有的阴离子，所用的两种方法的离子方程式分别为：(1)_；(2)_。.在装有固体A的试管中加入无色溶液B，此时A未溶解，但加入一定量的水，A即逐渐溶解，并有气体生成，溶液变为浅绿色，将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深，请填写下列空白：(1)B的化学式是_。(2)A加水后才溶解，其理由是_。解析：.把氯化亚铁水溶液中的Fe2氧化为Fe3，而不引进金属离子或其他原溶液中不含有的阴离子，必须找特定的氧化剂，如Cl2、H2O2、O3、O2等。.根据溶液变为浅绿色，推测为Fe2，原固体A为Fe，加入无色溶液B，此时A未溶解。但加入一定量的水，A即逐渐溶解，并有气体生成，推测无色溶液B为浓硫酸，使Fe钝化，稀硫酸可除去Fe表面氯化膜使Fe溶解，将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深，是由于Fe2被氧化成Fe3。答案：.(1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O.(1)H2SO4(2)浓硫酸使Fe钝化，稀硫酸使Fe溶解H2O2在工业生产或化学实验中常作为绿色氧化剂，它作为氧化剂其还原产物为水，多余的H2O2很易分解生成氧气和水。1铁及铁的化合物应用广泛：如FeCl3可用作催化剂、印刷电路板腐蚀剂、外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路板铜板的离子方程式_。(2)若想从腐蚀后的废液中回收Cu与FeCl3溶液，简述操作方法，并写出涉及的离子方程式。_。解析：从腐蚀后的废液中回收Cu，应通过置换反应实现；若想回收FeCl3溶液，必须利用氧化剂将废液中的Fe2氧化为Fe3，同时不要引入杂质离子。答案：(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)向腐蚀后的废液中加入稍过量Fe粉，充分反应后过滤；将过滤出来的固体溶解于稍过量的稀盐酸，充分反应后再次过滤出铜，洗涤干燥即可回收铜；将两次过滤所得滤液混合后加入适量氯水，充分反应后即得到FeCl3溶液。离子方程式有：FeCu2=Fe2Cu，Fe2Fe3=3Fe2，Fe2H=Fe2H2，2Fe2Cl2=2Fe32ClFe2Fe3观察法浅绿色棕黄色续表Fe2Fe3加碱(NaOH)法现象：白色沉淀灰绿色红褐色沉淀反应：Fe22OH=Fe(OH)2(白色)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(红褐色)现象：红褐色沉淀反应：Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色)加盐(SCN)法现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成血红色溶液反应：2Fe2Cl2=2Fe32ClFe33SCN=Fe(SCN)3(血红色)现象：加入KSCN溶液，溶液变为血红色反应：Fe33SCN=Fe(SCN)3(血红色)例2要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液ABCD解析：选C加入KSCN溶液不变血红色，证明无Fe3，再加氯水，如有Fe2，则可被氧化为Fe3，而使溶液变为血红色。(1)溶液中，Fe3与SCN反应产生红色溶液而不是红色沉淀。(2)Fe2也可使酸性KMnO4溶液褪色，因此酸性KMnO4溶液也可作为Fe2的检验试剂。2下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe2，不含有Mg2解析：选CA项说明含Fe3，但不能说明是否含Fe2；B项说明通入Cl2后溶液中含有Fe3，不能说明原溶液中是否含有Fe2；因为Mg(OH)2为白色沉淀，Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化会掩盖其他白色沉淀的现象，所以当溶液中含有Mg2时，会出现同样的上述现象，故D项不能说明溶液中是否含Mg2，C选项正确。课堂双基落实1在一些盛高档茶叶等物品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可看到灰黑色粉末，其中有些已变成红褐色。将灰黑色粉末溶于稀盐酸中，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴入KSCN溶液，立即出现红色。以下结论中，不正确的是()A该灰黑色粉末是抗氧剂B该灰黑色粉末不可食用C小袋中原来装有铁粉 D小袋中原来装有Fe2O3解析：选D由题意知，灰黑色粉末有些已被空气氧化为红褐色的Fe2O3，说明灰黑色粉末的作用是防止茶叶等物品氧化变质，故灰黑色粉末是铁粉。2下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是()ACuCl2 BFeCl3CFeCl2 DAlCl3解析：选D金属铜与盐酸不反应，金属Fe与氯气反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，故答案为D。3为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用()A烧碱溶液 B浓氨水C镁粉 D铁粉解析：选DFe2(SO4)3和CuSO4都可以与铁粉反应生成FeSO4，而不引入新的杂质。4(2016江西南昌高一检测)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL1的FeCl3溶液中，充分发生反应后，其结果是()A往溶液中滴入无色的KSCN溶液，不显红色BFe2和Fe3的物质的量比为61C反应中氧化产物和还原产物的物质的量比为21D铁粉有剩余，溶液浅绿色，Cl的浓度基本保持不变解析：选Bn(Fe)0.02 mol，n(FeCl3)0.025 L2 molL10.05 mol，发生反应2Fe3Fe=3Fe2，剩余n(Fe3)0.01 mol，即滴入无色的KSCN溶液显血红色，A不正确；Fe3为0.01 mol，Fe2为0.06 mol，B正确；反应中氧化产物和还原产物的物质的量比为12，C不正确；溶液中有Fe3存在则无铁粉剩余，D不正确。5阅读下列材料后回答问题：一个体重50 kg的健康人，体内约含有2 g铁，这2 g铁在人体内不是以单质的形式存在，而是以Fe2和Fe3的形式存在。正二价铁离子易吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2的亚铁盐，如硫酸亚铁服用维生素C，可使食物中的Fe3还原成Fe2，有利于人体吸收。(1)“服用维生素C，可使食物中的Fe3还原成Fe2”这句话指出，维生素C在这一反应中作_剂；(2)在人体中进行Fe2Fe3的转化时，写出实现转化的任意一种还原剂的化学式_；在酸性条件下，若用H2O2来实现的转化，写出该转化的离子反应方程式_(3)现有某品牌的补铁口服液，欲通过化学方法证明该口服液中不含Fe3，而含Fe2，则选择合适的试剂来完成检验，补充下表：答案：(1)还原(2)Fe(其他合理亦可)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O(3)操作现象结论取少量样品于试管中并加入适量的KSCN溶液无血红色无Fe3再向小试管样品中加入适量的新制氯水出现血红色存在Fe2