江苏省2025年1月普通高中学业水平合格性考试 导学案 课时7　铁、铜及其化合物（含解析）

课时7　铁、铜及其化合物
知 识 梳 理
知识点1　铁的性质
1. 铁的物理性质：纯铁是一种________的具有金属光泽的固体，有延展性和导热性，有良好的导电性，能被________吸引。
2. 铁的化学性质
与铁反应的物质 化学方程式 说明
氯气 2Fe＋3Cl2________ 现象：________色烟(产物是FeCl3，与反应物的量无关)
氧气 3Fe＋2O2________ 现象：火星四射、生成________色固体
4Fe＋3O2＋2xH2O===________ 现象：在潮湿的空气中生锈，生成________色固体
水蒸气 3Fe＋4H2O(g)________ 生成Fe3O4
盐酸 Fe＋2HCl===__________ 生成氯化亚铁
FeCl3溶液 Fe＋2FeCl3===________ 应用：为防止溶液中Fe2＋被氧化，常加入少量铁粉
CuSO4溶液 Fe＋CuSO4===________ 应用：古代湿法炼铜
知识点2　铁的氧化物和氢氧化物
1. 铁的氧化物
化学式 颜色、状态 铁元素的化合价 与H＋反应的离子方程式
FeO 黑色粉末 ________ FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3 红棕色粉末 ________ Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4 黑色磁性晶体 ________ Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
2. 铁的氢氧化物——Fe(OH)2、Fe(OH)3
颜色与状态 Fe(OH)2：____色固体，Fe(OH)3：______色固体
与盐酸反应的离子方程式 Fe(OH)2＋2H＋===____________；Fe(OH)3＋3H＋===__________
Fe(OH)2易被氧化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===____________
Fe(OH)3受热分解 2Fe(OH)3____________
知识点3　Fe2＋与Fe3＋
1. Fe3＋和Fe2＋的检验方法
Fe3＋的检验方法 Fe2＋的检验方法
特别提醒：①检验Fe2＋应先加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水(或双氧水)；加入试剂的顺序绝不能颠倒；②在含Fe3＋溶液中加入KSCN溶液，溶液变红，不是产生红色沉淀
2. Fe2＋与Fe3＋的相互转化
转化 化学(或离子)方程式 说明
Fe2＋→Fe3＋ 2FeCl2＋Cl2===________；2Fe2＋＋Cl2===____________ 加入强氧化剂
Fe3＋→Fe2＋ Fe＋2FeCl3===________；Fe＋2Fe3＋===________；Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋ 加入还原剂
3. 有关含铁物质的除杂
主要成分 杂质 所加试剂 离子方程式
FeCl3溶液 FeCl2溶液 氯气 ____________________________
FeCl2溶液 FeCl3溶液 铁粉 ____________________________
FeCl2溶液 CuCl2溶液 铁粉 ____________________________
Fe Al 过量NaOH溶液 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
Fe2O3 Al2O3 过量NaOH溶液 ____________________________
知识点4　铜及其化合物
1. 铜及其常见化合物的颜色
Cu CuSO4 Cu(OH)2 CuSO4·5H2O CuO
紫红色 白色 蓝色 黑色
2. CuSO4(重金属盐，有毒，能使蛋白质变性)
(1) 无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可用无水CuSO4检验水。
(2) 胆矾与石灰乳混合配制农药波尔多液(用来杀灭植物的病毒)。
(3) CuSO4·5H2O俗称蓝矾或胆矾，受热易分解：CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。
典 型 例 题
类型1　俗名
　(2022·江苏学测)化学与生活密切相关。下列生活中常见物质的俗名(或主要成分)与化学式相对应的是(　　)
A. 苏打——NaHCO3 B. 胆矾——CuSO4
C. 铁红——Fe2O3 D. 生石灰——Ca(OH)2
　下列物质的俗名(或主要成分)与化学式对应正确的是(　　)
A. 磁性氧化铁——Fe2O3 B. 食盐——NaCl
C. 大理石——CaSO4 D. 绿矾——CuSO4·5H2O
类型2　铁及其化合物的性质
　(2022·江苏学测)铁粉活化用于污水处理。活化方法如下：向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和H2O2(少量H2O2有利于铁粉活化)，搅拌。一段时间后，铁粉吸附Fe2＋形成胶体。活化过程中，溶液中c(Fe2＋)、c(Fe3＋)随时间的变化如图所示。下列说法不合理的是(　　)
A. 盐酸能与铁粉表面的Fe2O3反应
B. 0～2.5 min，溶液的pH不断升高
C. 2.5～5 min，c(Fe3＋)减小，c(Fe2＋)增大，可能发生反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D. 5 min后，c(Fe2＋)减小，可能是H2O2将Fe2＋还原为Fe
　(2024·扬州合格考模拟)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(　　)
A. NaClO有氧化性，可用于消毒杀菌
B. NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂
C. FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D. Fe粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
　(2023·盐城学测合格考)医学发现一种Fe3O4纳米粒子具有肝靶向功能。利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下：
已知：Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2－。下列有关说法正确的是(　　)
A. Fe3O4俗称铁红
B. “碱洗”是为了洗去废旧镀锌铁皮表面的油污
C. “酸溶”中发生反应的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
D. “氧化”后溶液中存在的离子有：H＋、Fe2＋、Fe3＋、SO
类型3　Fe3＋的检验
　(2007·江苏学测)某溶液中滴入KSCN溶液后变红，说明该溶液中存在(　　)
A. NO B. Fe3＋
C. SO D. Mg2＋
　(2023·江苏六校联考学测合格考)某溶液滴加硫氰化钾(KSCN)溶液时无明显现象，再向其中滴加适量双氧水后溶液变红，则原溶液中一定有(　　)
A. Fe3＋ B. Fe2＋
C. HCO D. Al3＋
课时7　铁、铜及其化合物
[知识梳理]
[知识点1]　1. 银白色　磁铁　2. 2FeCl3　棕褐　Fe3O4　黑　2[Fe2O3·xH2O]　红棕　Fe3O4＋4H2　FeCl2＋H2↑ 3FeCl2　FeSO4＋Cu
[知识点2]　1. ＋2　＋3　＋2、＋3
2. 白　红褐　Fe2＋＋2H2O　Fe3＋＋3H2O　4Fe(OH)3　Fe2O3＋3H2O
[知识点3]　2. 2FeCl3　2Fe3＋＋2Cl－　3FeCl2　3Fe2＋
3. 2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋ Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
[典型例题]
例题1　C　【解析】苏打为Na2CO3，A错误；胆矾化学式为CuSO4·5H2O，B错误；铁红的主要成分为Fe2O3 ，C正确；生石灰为CaO，D错误。
变式1　B　【解析】磁性氧化铁为Fe3O4，A错误；大理石的主要成分是CaCO3，C错误；绿矾为FeSO4·7H2O，D错误。
例题2　D　【解析】开始时Fe3＋和Fe2＋同时产生，Fe3＋来自Fe2O3与盐酸的反应，Fe2＋来自Fe与盐酸的反应，A正确；0～2.5 min，生成的Fe3＋和Fe2＋的速率都比较快，消耗H＋较快，所以pH不断升高，B正确；2.5～5 min，c(Fe3＋)减小，c(Fe2＋)增大，可能发生的反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，C正确；5 min后，c(Fe2＋)减小是因为部分Fe2＋被铁粉吸附形成胶体，H2O2不能还原Fe2＋，D错误。
变式2　B　【解析】NaHCO3与胃酸中的HCl反应，与受热易分解无关，B错误。
变式3　D　【解析】由信息可知，Zn能溶于强碱溶液，则加入氢氧化钠溶液反应，锌转化为[Zn(OH)4]2－进入溶液，铁不溶解，分离出不溶物为Fe，加入稀硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁，再加入适量H2O2溶液，部分亚铁离子被氧化为铁离子，得到含Fe2＋、Fe3＋的溶液，再通入氮气排出空气，防止亚铁离子被氧化，加入氢氧化钠溶液，最终生成四氧化三铁胶体粒子。Fe3O4为黑色固体，Fe2O3俗称铁红，常用作红色油漆和涂料，A错误；氢氧化钠溶液具有去除油污作用，但是本流程中“碱洗”的作用是将Zn转化为可溶于水的 [Zn(OH)4]2－，即起到溶解镀锌层的作用，B错误；“酸溶”的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，C错误；酸溶生成硫酸亚铁溶液，加过氧化氢氧化部分亚铁离子，则“氧化”后溶液中存在的离子有：H＋、Fe2＋、Fe3＋、SO，D正确。
例题3　B　【解析】 若某溶液中滴入KSCN溶液后变红，说明该溶液中含有Fe3＋，B正确。
变式4　B