2013届高考化学第一轮考点总复习课件40.ppt
第 讲,1,常见无机物,铁、铜及其化合物,17,第 四 单 元,热点知识剖析 铁、铜的单质、合金及其化合物在生产和生活中具有极其重要的用途，铁、铜单质及其化合物知识历来都是高考考查的热点内容。在这部分知识中，Fe、Fe2+和Fe3+相互转化是命题的热点，它可与氧化还原反应、金属腐蚀、盐的水解、离子共存、离子方程式等知识相结合，考查物质鉴别、制取、推断、计算、实验设计等问题。在复习中要从氧化还原反应的规律上理解和掌握铁元素在不同价态时的性质特点，从多角度来认识铁及其化合物的性质。,基础知识回顾 一、铁 1.铁在地壳中的含量仅次于铝，主要以化合态形式存在(除陨铁)。我国在商代开始使用铁，在春秋初期我国已掌握冶铁技术。铁位于元素周期表中第四周期，第族。铁原子在化学反应中容易失去2个或3个电子，因此，铁的常见化合价是+2价和+3价。其化合物及其水溶液往往带有颜色。 2.铁的性质 （1）物理性质 纯净的铁是银白色金属，能被磁铁吸引。,（2）化学性质 常温下，铁单质比较活泼，具有较强的还原性。主要表现： 铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体：,铁跟氯气、硫的反应：,铁与非氧化性酸(如盐酸)反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2，常温下遇浓H2SO4、浓HNO3会发生钝化作用，加热时会剧烈反应，但不会有H2产生。 铁与某些盐溶液反应：,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；Fe+2FeCl3=3FeCl2 。,*铁与水蒸气的反应：,3.铁的冶炼 （1）设备： 。 （2）原料： 、 、 、 。 （3）反应原理,高炉,铁矿石,焦炭,空气,石灰石,（4）产品：生铁（含杂质较多），进一步炼制得钢。 *（5）炉渣的形成：,二、铜 1.铜元素在自然界中的存在状态 （1）游离态：天然铜 （2）化合态：黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石CuCO3·Cu(OH)2等 2.铜单质的性质 （1）物理性质紫红色金属光泽，密度较大，是热和电（仅次于Ag）的良导体。,（2）化学性质 与非金属反应 与O2的反应： 2Cu+O2=2CuO(黑色）； 与Cl2的反应 ：Cu+Cl2=CuCl2（棕黄色烟）； 与S的反应： 2Cu+S=Cu2S。,与强氧化性酸反应 与浓硫酸反应：,与AgNO3的反应：Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+； 与FeCl3的反应:Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+。,与浓硝酸反应：,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O；,与盐反应,(3)精炼铜（电解原理）。 4.铜单质的用途制作电器元件、导线、日常生活用品等。,3.铜的冶炼 (1) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；,5.铜的重要化合物如氧化铜、氢氧化铜和硫酸铜，其性质有 (1)CuO：黑色固体，难溶于水，是碱性氧化物，能溶于酸，加热时能被还原剂还原。Cu2O是红色难溶于水的固体。 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O； 2CuO+C=2Cu+CO2。 (2)Cu(OH)2:蓝色固体，难溶于水，能溶于酸，受热易分解而变成氧化铜。 Cu(OH)2+H2SO=4CuSO4+2H2O； Cu(OH)2=CuO+H2O。,(3)胆矾又称蓝矾，化学式为CuSO4·5H2O，加热失去结晶水呈白色粉末。它常用于游泳池消毒或与石灰配制成波尔多液杀菌，是因为铜离子是重金属盐，能使蛋白质变性，杀死细菌。无水CuSO4常常用于检验水的存在。,重点知识归纳 一、“铁三角”的转化关系,铁及其化合物的氧化性与还原性 1.铁：有较强的还原性，与强氧化剂生成三价的铁，与弱氧化剂生成二价的铁。如： FeFe2+(弱氧化剂：I2、S、H+、Fe3+、Cu2+等) FeFe3+(强氧化剂：Cl2、HNO3、浓H2SO4、Br2等) 2.Fe2+：有氧化性，但主要表现还原性,(1)还原性：与强氧化剂(Cl2、HNO3、KMnO4、H2O2、Br2、HClO、O2等)反应生成Fe3+。如： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- (2)氧化性：与强还原剂反应生成Fe。如： Fe2+Zn=Fe+Zn2+ 3.Fe3+：具有较强的氧化性，与I-、Cu、Fe、H2S等能发生氧化还原反应，如： 2Fe3+2I-=2Fe2+I2 Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+ 2Fe3+Fe=3Fe2+,二、铁的氧化物和氢氧化物的比较 1.铁的氧化物,高温,2.铁的氢氧化物,三、Fe2+和Fe3+的检验,四、铜及其化合物,1.铜具有不活泼金属单质的共性(能被强氧化剂氧化)； 2.氢氧化铜具有难溶氢氧化物的共性和弱氧化性； 3.铜盐如CuSO4、Cu(NO3)2、CuCl2中的Cu2+具有弱碱阳离子的共性和氧化性。 4.铜及其化合物之间的转化常伴有颜色变化 Cu(OH)2蓝色=CuO黑色+H2O CuSO4·5H2O蓝色=CuSO4白色+5H2O,五、铁与稀硝酸反应规律 Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O 1.当n(Fe)n(HNO3)14时，按反应进行；当n(Fe)n(HNO3)38，按反应进行；当14n(Fe)n(HNO3)38时则反应均发生。,2.上述反应可以认为先发生反应，若Fe剩余则发生2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2，合并即可得反应，所以反应和反应，被还原HNO3均占参加反应的HNO3的14（事实上，任何价态的金属与稀硝酸反应生成NO，参加反应的硝酸与被还原的硝酸均为41）。,（考查铁、铜单质的化学性质）在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( ) A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+,C,反应所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，证明铁粉过量，因而可推知H+、Cu2+、Fe3+均完全反应。因铁单质与上述三种阳离子不能大量共存。其中Fe被氧化为Fe2+；而H+、Cu2+、Fe3+分别被还原为H2、Cu、Fe2+，所以溶液中Fe2+最多。,方法指导：本题主要考查单质铁的还原性和Fe3+、Cu2+、H+的氧化性。要从“剩余固体能被磁铁吸引”得出铁过量这一信息，从而正确解答此题。,（考查铁、铜性质的综合运用）电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷电路板。发生反应的化学方程式为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2。 (1)检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3+应选用的试剂是 ； (2)为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新制得纯净的FeCl3溶液，采用下列实验步骤，请在各空格内填上适当的分子式或化学式以使实验达到预期目的。,NH4SCN或KSCN,Fe,盐酸,Cl2,FeCl2,Fe、Cu,Cu,FeCl2,Fe3+的检验方法是加硫氰化钾溶液或硫氰化铵溶液变血红色。,特别注意：,显然D为FeCl2，通入Cl2，2FeCl2+Cl22FeCl3。,(3)写出有关化学反应的离子方程式。,2Fe3+Fe3Fe2+ Fe+Cu2+Fe2+Cu Fe+2H+Fe2+H2 2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,方法指导：(1)本题涉及Fe3+检验、铁三角关系和铜及其有关化合物的性质等知识点，要注意运用好相关的知识点。 (2)解题的关键是审清题意，废液中含有成分及实验目的(回收铜并重新制得纯净的FeCl3溶液)必须明确，再利用铁的转化知识完成实验设计。,
