2012年高中化学学业水平测试课件：第八讲　金属元素(二)　铁、铜

(共25张PPT)
第八讲 金属元素（二）铁、铜
1．了解常见金属Fe及其重要化合物的主要性质，了解其应用。
2．了解常见金属Cu及其重要化合物的主要性质，了解其应用。
一、铁及其重要化合物
1．铁单质
(1)铁元素在周期表中位置：铁位于周期表中________周期第________族，属黑色金属。
(2)物理性质：纯铁________色，密度7.86 g·cm－3，熔点1530 ℃、沸点3000 ℃，较好的________性、导电性、导热性，能被________吸引，易磁化及去磁。纯铁________被腐蚀。
1．(1)第四　Ⅷ　(2)银白　延展　磁铁　不易
(3)化学性质：常见化合价0价、＋2、＋3价，Fe3＋比 Fe2＋________。在干燥的空气中，常温下纯净的铁________与氧气反应，常温、潮湿空气中，铁________与O2和H2O共同反应生成________色疏松的铁锈 [主要成分Fe2O3]，不除锈，会加快生锈，Fe在条件和氧化剂不同的情况下可分别氧化为＋2、＋3价的铁。
2．铁的化合物
(1)铁的氧化物
FeO Fe2O3 Fe3O4
铁元素的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
俗称 / 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
水溶性 难溶 难溶 难溶
与盐酸反应产物 FeCl2 FeCl3 FeCl2、FeCl3
稳定
难
易
棕褐
(2)铁的氢氧化物
Fe(OH)2 Fe(OH)3
主
要
性
质 白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢氧化铁。4Fe(OH)2＋O2＋2H2O 4Fe(OH)3。能溶于强酸溶液，生成相应的盐。 红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O。能溶于强酸溶液，生成相应的盐。
(3)二价铁盐与三价铁盐：代表物：FeSO4·7H2O(绿色，绿矾), FeCl3·6H2O(黄色)
①Fe2＋(浅绿色)与Fe3＋(棕黄色)之间的转化：
Ⅰ.Fe2＋转变为Fe3＋需加入氧化剂：Cl2、O2、HNO3、Na2O2、H2O2、酸性KMnO4等。如：
Cl2＋2Fe2＋＝_________________________________。
4Fe2＋＋O2＋4H＋＝_____________________________。
2Fe3＋＋2Cl－
4Fe3＋＋2H2O
Ⅱ.Fe3＋转变为Fe2＋需加入还原剂Fe、Cu、SO2等。如：2Fe3＋＋Cu＝____________________。
②Fe3＋检验：Fe3＋与KSCN反应，溶液为________。
3．铁的冶炼
(1)主要原料：主要是各种铁矿石、________和石灰石。
(2)主要反应原理：C＋CO2 ________________；
Fe2O3＋3CO ______________________。
Ⅱ.2Fe2＋＋Cu2＋　②血红色
3．(1)焦炭　(2)2CO　2Fe＋3CO2
特别提示：1.Fe在溶液中与酸及不活泼金属阳离子发生置换反应或与弱氧化剂(S、I2等)反应生成Fe2＋。
2．Fe与强氧化剂Cl2、O2、稀硝酸、过氧化物等反应生成Fe3＋。Fe在冷、浓H2SO4和浓HNO3中钝化，在加热条件下溶解生成Fe3＋。
3．Fe(OH)2在空气中受热分解得不到FeO，而是得到Fe2O3。
二、铜及其重要化合物
1．铜单质
(1)物理性质：铜单质呈______色，密度8.926 g·cm－3，熔点1083 ℃、沸点2582 ℃，有良好的导电、导热、延展性，导电性仅次于银。
(2)化学性质：
a．与非金属单质反应：2Cu＋O2 2CuO；2Cu＋S
__________；Cu＋Cl2 CuCl2
b．与酸反应：与银相似，铜不能与盐酸、稀硫酸反应，但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中：Cu＋2H2SO4(浓) ________________ Cu＋4HNO3(浓)＝______________。
1．(1)紫红　(2)Cu2S　CuSO4＋SO2↑＋2H2O
Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
c．与盐溶液反应：Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2
d．铜的锈蚀：铜在干燥空气中性质稳定，但在潮湿空气中会被腐蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈：2Cu＋O2＋H2O＋CO2＝Cu2(OH)2CO3
2．铜的化合物
(1)CuO：黑色粉末，不溶于水，溶于酸，具有氧化性。CuO在________条件下能被H2、C、CO等还原为铜单质，在高温分解为暗________色Cu2O。
(2)Cu(OH)2：淡蓝色固体，不溶于水，溶于酸，加热分解生成氧化铜，用________的氢氧化铜可鉴别________(C6H12O6)等物质。氢氧化铜可以作为陶瓷的釉质材料。
2．(1)加热　红　(2)新制　葡萄糖
(3)胆矾(CuSO4·5H2O)：蓝色晶体，完全脱水后变为白色粉末CuSO4，在农业上，用它与石灰乳的混合液来消灭果树上的害虫，也是一种饲料添加剂。
注意：无水CuSO4易吸水，吸水后呈蓝色，可用于吸收和鉴定液态有机物中的微量水。
3．铜的常见化合物颜色、溶解性：CuO——__________色、难溶；Cu2O——__________色、难溶；Cu2S——__________色、难溶；CuSO4——____________色、易溶；CuSO4·5H2O——__________色、易溶；Cu2(OH)2CO3——__________色、难溶；Cu(OH)2——____________色、难溶。
3．黑　砖红　黑　白　蓝　绿　蓝
铁及其重要化合物
将铁片投入下列溶液中，铁片溶解且可使溶液的质量增加的是(　　)
A．Na2SO4溶液　　　　B．FeCl3溶液
C．Cu(NO3)2 溶液 D．稀硫酸
解析：铁片能溶解且可使溶液的质量增加的是FeCl3溶液、稀硫酸；铁片不与Na2SO4溶液作用；将铁片投入Cu(NO3)2溶液中，铁将会置换出铜，溶液质量减少；故本题正确选项为B、D。
答案：BD
要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是(　　)
A．滴入KSCN溶液 B．通入氯气
C．加入铜粉 D．加入铁粉
解析：要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，加入铁粉会发生反应：2FeCl3＋Fe＝3FeCl2，故选项D符合题目要求。
答案：D
铜及其重要化合物
铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该物质是(　　)
A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3
C．KNO3 D．FeSO4
解析：Fe2(SO4)3能与铜粉反应，但没有气体逸出，故A错；Na2CO3、FeSO4不能与铜粉反应，故B、D错；铜粉与稀硫酸(加入KNO3)，此时相当铜与稀硝酸反应，故本题正确选项为C。
答案：C
(2010广东省学业水平考试备考题)从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硝酸铜最好的方法是(　　)
A．铜和浓硝酸反应 B．铜和稀硝酸反应
C．氧化铜和硝酸反应 D．氯化铜和硝酸反应
解析：铜和浓硝酸反应、铜和稀硝酸反应这两种方法会产生氮的氧化物，造成环境污染，故A、B不合；氯化铜和硝酸不反应，D也不合；本题只有C符合要求。
答案：C
一、单项选择
1．(2010广东省学业水平考试备考题)用铜锌合金制成假金元宝骗人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是(　　)
A．观察外观　　　　　　B．放入硝酸中
C．放入盐酸中 D．测定密度
解析：用铜锌合金制成假金元宝骗人，说明观察外观没法区别其真伪。
答案：A
2．(2010年江西学业水平模拟)我国政府实施了《中国营养改善行动计划》，其中为改善营养性贫血，常在酱油中加入含某种元素的营养强化剂。这种元素是(　　)
A．铜　　　B．铁　　　C．碘　　　D．锌
解析：贫血即是人体缺铁，补铁即可缓解贫血的发生。
答案：B
3．(2011年广东龙山中学高二化学学业水平模拟)铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法错误的是(　　)
A．铁与盐酸反应生成氯化铁与氢气
B．常温下，铁在浓硫酸中会发生钝化
C．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁
D．铁是一种银白色金属
解析：铁与盐酸反应生成FeCl2与氢气，A错；其它明显正确。
答案：A
4．下列关于合金说法不正确的是(　　)
A．合金材料是一种混合物
B．合金的熔点比成分金属的熔点高
C．合金一般是由两种或两种以上金属熔合而成
D．青铜、不锈钢、18K金都是合金
解析：合金的熔点一般均比成分金属的熔点低。
答案：B
5．波尔多液不能用铁制的容器盛放，是因为铁能与农药中的硫酸铜起反应。在该反应中，铁是(　　)
A．氧化剂 B．还原剂
C．被还原 D．还原产物
解析：铁与硫酸铜起反应时，反应式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，Fe是还原剂，B正确。
答案：B
6．(2011年广东学业水平测试)在某些食品包装盒内常有一小包灰黑色粉末。将该粉末溶于盐酸，取上层清液，滴加几滴氯水后，再滴加KSCN溶液，出现血红色。关于该粉末的叙述正确的是(　　)
A．一定含有Fe元素 B．一定含有Mg元素
C．一定含有Cu元素 D. 一定含有Al元素
解析：由题意可知一定含有Fe元素，故选A。
答案：A
7．鉴别氯化铁溶液与氢氧化铁胶体最简便的方法是(　　)
A．萃取 B．蒸馏
C．过滤 D．丁达尔现象实验
解析：氯化铁溶液无丁达尔现象，氢氧化铁胶体有丁达尔现象。
答案：D
8．(2011年南京高中学业水平测试模拟)常温下将铁放入下列过量的溶液中，在溶液中能大量生成Fe3＋的是 (　　)
A．浓硫酸 B．浓硝酸
C．稀硝酸 D．盐酸
解析：常温下将铁放入浓硫酸、浓硝酸溶液中，将发生钝化，A、B错；铁与盐酸反应生成FeCl2与氢气，D错；本题明显C正确。
答案：C
二、多项选择(在每小题列出的四个选项中，至少有2个选项是正确的)
16．为了除去用Fe2O3制备FeCl3溶液时加入的过量的盐酸，可选用下列哪种试剂(　　)
A．Fe(OH)3 B．CaCO3
C．Fe D．Fe2O3
解析：加入过量Fe(OH)3 、Fe2O3与盐酸反应后过滤不引入新杂质。选用CaCO3引入CaCl2杂质。选用Fe会将FeCl3还原为FeCl2。
答案：AD
17．用高铁酸钠(Na2FeO4)对来自河湖的淡水消毒净化是城市饮用水处理新技术，下列对用于饮用水净化处理的分析不全面和不正确的是(　　)
A．Na2FeO4的溶液有强氧化性和强酸性，能消毒杀菌
B．在Na2FeO4中Fe为＋6价，有强氧化性，能消毒杀菌
C．Na2FeO4的还原产物Fe2＋易与水反应生成Fe(OH)2 胶体，可使水中悬浮物凝聚沉降
D．Na2FeO4中Fe为＋6价，有强氧化性，能消毒杀菌，其还原产物Fe3＋与水反应生成Fe(OH)3 胶体，还可使水中悬浮物凝聚沉降
解析：选项A错误，Na2FeO4有强氧化性，不具有强酸性。选项B分析不全面，没有分析Fe(OH)3 胶体除去悬浮物的作用。选项C错误，Na2FeO4的还原产物是Fe3＋。只有选项D分析全面准确。
答案：ABC