2011年高考化学一轮讲练析精品学案
第19讲 铁、铜及其重要化合物
考点解读
1.了解铁单质及化合物的颜色.状态及性质。
2.通过合金材料了解铜及化合物的性质。
3.能用氧化还原反应的规律探究铁的化合物之间的相互转化。
4.能掌握氢氧化铁胶体制备,能列举合金材料的应用。
知识体系
(1)NO3-与Fe2+在酸性条件下,不能共存。
(2)过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(3)注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能得到Fe(OH)3固体。
(4)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,而也可能含有Fe2+。
(5)注意铁单质与强氧化性物质反应时,也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量,最终铁元素将以二价铁形式存在,因为2Fe3++Fe=3Fe2+。
基础过关
第1课时 铁和“铁三角”
1.铁的氧化物的比较
化学式 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
俗称 |
— |
铁红 |
磁性氧化铁 |
色态 |
黑色粉末 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
价态 |
+2 |
+3 |
1/3正2价,2/3正3价 |
水溶性 |
不溶 |
不溶 |
不溶 |
与酸的反应 |
FeO+2H+===Fe2++H2O 遇氧化性酸生成Fe3+ 盐 |
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O |
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O |
与CO的反应 |
高温 FexOy+yCO===xFe+yCO2 |
2.Fe2+ 和Fe3+ 的比较
|
Fe2+ |
Fe3+ |
水合离子颜色 |
浅绿色 |
棕黄色 |
氧化还原性 |
既有氧化性,又有还原性 |
只有氧化性 |
水解性 |
Fe2+ +2H2O←→Fe(OH)2+2H+ |
Fe3+ +3H2O←→Fe(OH)3+3H+ |
与碱的反应 |
Fe2+ +2OH—=== Fe(OH)2 ↓ |
Fe3+ +3OH—=== Fe(OH)3 ↓ |
3.Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较
|
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
颜色状态 |
白色固体 |
红褐色固体 |
水溶性 |
不溶 |
不溶 |
稳定性 |
易氧化为Fe(OH)3,空气中加热得不到FeO |
较稳定: ∆ Fe(OH)3== Fe2O3+3H2O |
与酸的反应 |
Fe(OH)2+2H+=== Fe2+ +3H2O |
Fe(OH)3+3H+=== Fe3+ +3H2O |
制法 |
在隔绝O2的条件下Fe2+与碱反应 |
Fe3+与碱反应 |
4.铁三角:
(2)是指H+.
(3)(5)是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂.
(4)一般是指Fe. Cu. HI. H2S.等还原剂.
(6)是指Zn. Al. CO. H2. 等还原剂。
根据铁三角有关(1)---(6)的化学方程式如下。
△ △
(1)FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe 3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe
△ △
FeO+CO===Fe+CO2 FeO+H2===Fe+H2O
(2)Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+S===FeS Fe+I2===FeI2
Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
(4) 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ Fe3++Fe=3Fe2+
点燃
2Fe3++2I-=2Fe2++I2↓ 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
高温
(5)2Fe+3Cl2===2FeCl3 2Fe3++Br2==2FeBr3
高温
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 4Fe+3O2(纯)====2Fe2O3
加热 加热
(6) 2Fe3++3Zn(足)=3Zn2+2Fe Fe3++Al=Al3++Fe Fe2O3+2Al===Al2O3+2Fe Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 Fe2O3+3H2====2Fe+3H2O
5.检验Fe3+.常用方法有:
(1)向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈血红色。
(2)向未知溶液滴入少量苯酚溶液呈紫色。
(3)向未知溶液中滴入少量NaOH溶液呈红褐色。
6.检验Fe+.是向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈无色,继续滴入少量氯水呈血红色。
典型例题
【例1】(2010全国卷1)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.将铜屑加入
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
D.将铁粉加入稀硫酸中:
【解析】A正确,符合3个守恒;B错误,电荷不守恒,Fe3O4中Fe有两种价态,正确应该为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;C错误,得失电子不守恒,电荷不守恒;正确的应为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;D错误,不符合客观实际,反应后铁只能产生Fe2+和H2;
【答案】A
【命题意图】考查离子方程式的正误判断方法!
【点评】离子方程式正误判断是个老生常谈的问题了,本题出得太没有创意了,如D这是个重现率很高的的经典错误,考生绝对做过原题!B项也见得多,一般考查不是用盐酸而是用氢碘酸,有些专家多次指出,磁性氧化铁不溶于任何酸,这样的典型错误在高考题中再次出现,这道题就没什么意思了!A直接取材于课本第二册,C选项,考生也绝对做过,都是太常见不过了!
【例2】(2010上海卷)由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是
A.4:3 B.3:
答案:BC
解析:此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反应,可知当Fe2O3+Fe=3FeO时,反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为:3:2;当发生反应:Fe2O3+Fe+FeO=