(全国版)2019版高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 第3节 铁、铜及其化合物学案.doc
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第3节 铁、铜及其化合物
考试说明
1.掌握铁、铜的主要性质及其应用。
2.掌握铁、铜的重要化合物的主要性质及其应用。
3.了解铁、铜及其重要化合物的制备方法。
命题规律
铁、铜及其化合物是高考的热点,有选择和填空两种题型。以铁、铜及其化合物为载体,与电解质溶液中离子方程式的书写、电化学知识、实验探究融合在一起综合考查,备考时要抓住“铁三角”之间的转化关系,特别重视Fe2+、Fe3+的鉴别与检验,以及以Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性为核心的氧化还原知识及离子方程式的书写。
考点1 铁及其重要化合物
一、铁的单质
1.铁的原子结构与物理性质
铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,原子结构示意图为,最外层有2个电子,在化学反应中易失去2个或3个电子而表现为+2价或+3价。铁在地壳中的含量占第4位。自然界中铁元素主要以化合态形式存在。
纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽和良好的延展性,是电和热的良导体,具有能被磁铁吸引的特性,纯铁有很强的抗腐蚀能力。
2.铁的化学性质
铁单质性质活泼,有较强的还原性,铁元素主要化合价为+2价和+3价。
(1)与非金属单质的反应
①与O2的反应
常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3。
点燃:3Fe+2O2Fe3O4,现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。
②与Cl2的反应:2Fe+3Cl22FeCl3,现象:生成棕黄色的烟。
③与S的反应:Fe+SFeS,现象:生成黑色固体。
(2)与水的反应
常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(3)与酸的反应
(4)与某些盐溶液的反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式:
Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:
Fe+2Fe3+===3Fe2+。
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
2.铁的氢氧化物
三、铁盐和亚铁盐
1.铁盐
(1)氧化性
①与单质铜、铁反应
离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,2Fe3++Fe===3Fe2+。
②与KI溶液反应
离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
(2)特性:含有Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液变成红色。离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。
2.亚铁盐
含Fe2+的溶液呈浅绿色,在空气中易被O2氧化而变质,保存时要加入少量的铁粉,防止其被氧化。Fe2+既有氧化性,又有还原性,但主要表现还原性。
(1)氧化性:Fe2+与Zn反应的离子方程式:
Fe2++Zn===Zn2++Fe。
(2)还原性: ①与Cl2反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
②与稀HNO3反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O。
四、Fe2+、Fe3+的鉴别
(1)Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2;Fe与S反应生成FeS;Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3;Fe与I2反应生成FeI2。
(2)除杂
主要物质 杂质 除杂方法 Fe2+ Fe3+ 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2 Fe2+ Cu2+ 加过量铁粉后过滤 Fe Al 加过量强碱(如NaOH)溶液后过滤 Fe2O3 Al2O3、SiO2 加过量强碱(如NaOH)溶液后过滤
(3)物质制备
【基础辨析】
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)下列物质的转化在给定条件下能实现:Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3。(×)
(2)可以用铁制容器运输浓硝酸和浓H2SO4。(√)
(3)铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3,铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4,Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3。(×)
(4)配制FeSO4溶液时,加入铁粉防止Fe2+被氧化。(√)
(5)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取。(√)
(6)磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O(×)
题组一 Fe2+、Fe3+的相互转化及检验
1.下列试剂中,不能使Fe2+转化为Fe3+的是 ( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.②⑤⑥
答案 D
解析 ②NaCl无氧化性,⑤中的盐酸与Fe2+不反应;⑥中的NO不在酸性条件下,不具有氧化性。
2.下列常见实验的现象或表述正确的是( )
A.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色,该溶液
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