铁、铜及其化合物的性质及应用
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文档简介
铁、铜及其化合物的性质及应用
【学习目标】
掌握铁、铜及其重要化合物的主要性质；
掌握Fe2+与Fe3+的相互转化及鉴别
了解铁、铜在自然界的主要存在形式和铁、铜的冶炼方法
【主干知识】
一、铁的性质
1、铁、铜性质：（1）物理性质：不同点：铁——银白色，质软，易被磁化 ；
铜——紫红色，导电性比铁好
⑵铁、铜化学性质：
铁
铜
与非金属单质
与Cl2
与氧气
与硫
与非氧化性酸反应
与金属的盐溶液
与浓硫酸、硝酸
在常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化
在加热条件下可与浓硫酸反应(P92）常温下可与硝酸反应（P101）
小结：“铁三角”
２．Fe2+与Fe3+的检验
物质
Fe2+
Fe3+
溶液颜色
化学性质
检
验
观察法
碱法
SCN-法
３.铁的氧化物的性质比较：
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
色态
铁的价态
与酸反应
４.Fe(OH)2和Fe(OH)3
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态
化学性质
制法
转化
５．铁的冶炼
基本原理：
原料： 设备： 石灰石的作用：
主要化学反应：
造渣反应：
【精彩例题】
1．下列物质中，不能由Fe跟非金属单质直接化合而成的是 （ ）
A Fe3O4 B CuS C FeCl3 D FeCl2
2.铁屑溶于过量的盐酸后，在加入下列物质，会有三价铁生成的是 （ ）
A、硫酸 B、氯水 C、硝酸锌 D、氯化铜
3．某500mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol 铁粉，待Fe3+完全还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变） ( )
A．0.4 mol·L-1 B．0.6 mol·L-1 C．0.8 mol·L-1 D．1.0 mol·L-1
4．下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 （ ）
A、Fe3+、Fe2+、Cl-、OH- B、Fe2+、H+、Na+、NO3-
C、H+、Fe2+、SO42-、Cl- D、Fe3+、NO3-、K+、Cl- E. Fe2+、NO3-、K+、Cl-
5．如何除去杂质，提纯下列各物质
混合物成分
提纯所用试剂的化学式
离子方程式
（1）FeCl2中含少量FeCl3杂质
（2）FeCl3中含少量FeCl2杂质
（3）FeSO4中含少量CuSO4杂质
6．向某晶体的溶液中加入Fe2+的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色，由此得出的下列结论中错误的是 （ ）
A、Fe3+的氧化性比溴的氧化性强 B、该晶体中一定含有SCN-
C、Fe2+ 与SCN-不能形成血红色化合物 D、Fe2+被溴氧化成Fe3+
7．高炉炼铁生产中，下列各说法正确的是 （ ）
A、焦炭和一氧化碳都是还原剂 B、采用富氧空气可以得到纯铁
C、加石灰石的目的主要是为了得到CO2
D、用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿
8．被视为现代湿法冶金先驱的反应是 （ ）
A、铁与硫酸铜溶液反应 B、高温下用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
C、氢气还原热的氧化铜得到铜 D、高温下木炭还原氧化铜得到铜
【巩固练习】
1、下列溶液有呈黄色，其中是由于久置时被空气中氧气氧化变色的是 （ ） A、浓硝酸 B、FeSO C、KMnO D、工业盐酸 2．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
3．根据Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2两个反应，判断Fe3+、Fe2+、Cu2+的氧化性强弱顺序为 （ ）
A．Cu2+>Fe2+>Fe3+ B．Fe3+>Fe2+>Cu2+ C．Fe3+>Cu2+>Fe2+ D．Fe2+>Fe3+>Cu2+
4．在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后下列结果不可能出现的是 A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜 ( )
C．烧杯中铁铜都有 D．烧杯中铁铜都无
5．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是 A.FeS B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3 （ ）
6．将40 mL 1.5 mol·L－1的CuSO4溶液与30 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中[Cu2＋]或[OH－]都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成 （ ）
A Cu(OH)2 B CuSO4·Cu(OH)2 C CuSO4·2Cu(OH)2 D CuSO4·3Cu(OH)2
7、下列离子方程式正确的是 （ ）
A．三氯化铁溶液中加入铁Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋
B．氯化镁溶液中加入硝酸银溶液Ag＋＋Cl－＝AgCl↓
C 过量氯气通入溴化亚铁溶液中2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2＝Fe3＋＋Br2＋4Cl－
D．氢氧化铜溶于稀硫酸中Cu（OH）2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O
8．由FeSO4和Fe2(SO4)3组成的混合物中，含硫为a％，则所含铁的质量百分含量为 ( )
A.3a％ B.(100-2a)％ C. 20％ D. 1-3a％
9．向铁和Fe2O3的混合物中加入足量稀H2SO4，充分反应后生成FeSO4溶液，当生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4 ∶1时，反应中关系量正确的是 （ ）
A．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶1
B．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为2∶1
C．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶2
D．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶3
10．在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化
请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)受热易分解。上图中的F是
(2)写出明矾溶液与过量的NaOH溶液反应的离子方程式
(3)图中所得G和D都为固体混合后在高温下可发生反应写出该反应化学方程式
(4)每生成1mol D同时生成 mol E
11．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出 l.12 L（标况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：
（1）①中引发铝热反应的实验操作____________________________________，产物中的单质B是________。
（2）②中所发生的各反应的化学方程式是___________________________。
（3）③中所发生的各反应的离子方程式是__________________________________。
（4）若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c（Mg2+）为____________， c（Fe2+）为_____________。
12．将55 g铁片放入硫酸铜溶液片刻，取出洗涤干燥后称重，质量为56.6 g，求参加反应的铁和生成的铜的质量。
【学习目标】
掌握铁、铜及其重要化合物的主要性质；
掌握Fe2+与Fe3+的相互转化及鉴别
了解铁、铜在自然界的主要存在形式和铁、铜的冶炼方法
【主干知识】
一、铁的性质
1、铁、铜性质：（1）物理性质：不同点：铁——银白色，质软，易被磁化 ；
铜——紫红色，导电性比铁好
⑵铁、铜化学性质：
铁
铜
与非金属单质
与Cl2
与氧气
与硫
与非氧化性酸反应
与金属的盐溶液
与浓硫酸、硝酸
在常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化
在加热条件下可与浓硫酸反应(P92）常温下可与硝酸反应（P101）
小结：“铁三角”
２．Fe2+与Fe3+的检验
物质
Fe2+
Fe3+
溶液颜色
化学性质
检
验
观察法
碱法
SCN-法
３.铁的氧化物的性质比较：
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
色态
铁的价态
与酸反应
４.Fe(OH)2和Fe(OH)3
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态
化学性质
制法
转化
５．铁的冶炼
基本原理：
原料： 设备： 石灰石的作用：
主要化学反应：
造渣反应：
【精彩例题】
1．下列物质中，不能由Fe跟非金属单质直接化合而成的是 （ ）
A Fe3O4 B CuS C FeCl3 D FeCl2
2.铁屑溶于过量的盐酸后，在加入下列物质，会有三价铁生成的是 （ ）
A、硫酸 B、氯水 C、硝酸锌 D、氯化铜
3．某500mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol 铁粉，待Fe3+完全还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变） ( )
A．0.4 mol·L-1 B．0.6 mol·L-1 C．0.8 mol·L-1 D．1.0 mol·L-1
4．下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 （ ）
A、Fe3+、Fe2+、Cl-、OH- B、Fe2+、H+、Na+、NO3-
C、H+、Fe2+、SO42-、Cl- D、Fe3+、NO3-、K+、Cl- E. Fe2+、NO3-、K+、Cl-
5．如何除去杂质，提纯下列各物质
混合物成分
提纯所用试剂的化学式
离子方程式
（1）FeCl2中含少量FeCl3杂质
（2）FeCl3中含少量FeCl2杂质
（3）FeSO4中含少量CuSO4杂质
6．向某晶体的溶液中加入Fe2+的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色，由此得出的下列结论中错误的是 （ ）
A、Fe3+的氧化性比溴的氧化性强 B、该晶体中一定含有SCN-
C、Fe2+ 与SCN-不能形成血红色化合物 D、Fe2+被溴氧化成Fe3+
7．高炉炼铁生产中，下列各说法正确的是 （ ）
A、焦炭和一氧化碳都是还原剂 B、采用富氧空气可以得到纯铁
C、加石灰石的目的主要是为了得到CO2
D、用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿
8．被视为现代湿法冶金先驱的反应是 （ ）
A、铁与硫酸铜溶液反应 B、高温下用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
C、氢气还原热的氧化铜得到铜 D、高温下木炭还原氧化铜得到铜
【巩固练习】
1、下列溶液有呈黄色，其中是由于久置时被空气中氧气氧化变色的是 （ ） A、浓硝酸 B、FeSO C、KMnO D、工业盐酸 2．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
3．根据Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2两个反应，判断Fe3+、Fe2+、Cu2+的氧化性强弱顺序为 （ ）
A．Cu2+>Fe2+>Fe3+ B．Fe3+>Fe2+>Cu2+ C．Fe3+>Cu2+>Fe2+ D．Fe2+>Fe3+>Cu2+
4．在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后下列结果不可能出现的是 A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜 ( )
C．烧杯中铁铜都有 D．烧杯中铁铜都无
5．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是 A.FeS B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3 （ ）
6．将40 mL 1.5 mol·L－1的CuSO4溶液与30 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中[Cu2＋]或[OH－]都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成 （ ）
A Cu(OH)2 B CuSO4·Cu(OH)2 C CuSO4·2Cu(OH)2 D CuSO4·3Cu(OH)2
7、下列离子方程式正确的是 （ ）
A．三氯化铁溶液中加入铁Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋
B．氯化镁溶液中加入硝酸银溶液Ag＋＋Cl－＝AgCl↓
C 过量氯气通入溴化亚铁溶液中2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2＝Fe3＋＋Br2＋4Cl－
D．氢氧化铜溶于稀硫酸中Cu（OH）2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O
8．由FeSO4和Fe2(SO4)3组成的混合物中，含硫为a％，则所含铁的质量百分含量为 ( )
A.3a％ B.(100-2a)％ C. 20％ D. 1-3a％
9．向铁和Fe2O3的混合物中加入足量稀H2SO4，充分反应后生成FeSO4溶液，当生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4 ∶1时，反应中关系量正确的是 （ ）
A．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶1
B．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为2∶1
C．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶2
D．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶3
10．在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化
请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)受热易分解。上图中的F是
(2)写出明矾溶液与过量的NaOH溶液反应的离子方程式
(3)图中所得G和D都为固体混合后在高温下可发生反应写出该反应化学方程式
(4)每生成1mol D同时生成 mol E
11．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出 l.12 L（标况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：
（1）①中引发铝热反应的实验操作____________________________________，产物中的单质B是________。
（2）②中所发生的各反应的化学方程式是___________________________。
（3）③中所发生的各反应的离子方程式是__________________________________。
（4）若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c（Mg2+）为____________， c（Fe2+）为_____________。
12．将55 g铁片放入硫酸铜溶液片刻，取出洗涤干燥后称重，质量为56.6 g，求参加反应的铁和生成的铜的质量。