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文档介绍
2020届一轮复习人教版铁及其重要化合物
第三章 金属及其化合物 第三节 铁及其重要化合物 一、铁的性质 1.物理性质: 色固态,密度较 ,熔沸点较 ,延展性、导电、导热性较好、能被 吸引。 2.化学性质:结构分析——可失去2个或3个电子而显+2价或+3价,铁是一种中等活泼的金属。 ⑴与非金属反应: ①与氧气: ,燃烧现象: 。 ②与氯气: ,燃烧时现象: 。 加水振荡后,溶液显 色) ③与硫: ,现象: 。 特别注意:只能生成 价Fe,由此可证明硫单质氧化性 (强于、弱于)氯气氧化性 ⑵与水反应: ①在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2: 。 ②在常温下,在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下,Fe易发生电化腐蚀(铁生锈Fe2O3) , , 。 ⑶ 与酸反应: ①与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应离子方程式: 。 ②与氧化性酸。 a.铁遇 时,有钝化现象,因此浓H2SO4或浓HNO3可盛放在铁容器中. b.铁粉少量与HNO3(稀)生成Fe3+: 。 c.铁粉过量与HNO3(稀)生成Fe2+: 。 (4)铁与盐溶液的反应 ①铁能置换比它活动性弱的金属如CuSO4溶液: 。 ②铁能与FeCl3溶液反应生成FeCl2。离子方程式: 。 二、铁的重要化合物的主要性质及应用 1.铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 无 Fe化合价 色态、水溶性 色粉未, 溶于水 色粉未, 溶于水 色晶体, 溶于水 类别 氧化物 氧化物 特殊氧化物 和H+反应 与CO反应 稳定性 在空气中氧化为Fe3O4 空气中稳定 在空气中稳定 制备 高温,过量铁与O2反应: 2 Fe+ O2 2FeO 氢氧化铁加热分解 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧 3Fe + 2O2 Fe3O4 【特别提醒】: ①FeO与稀硝酸反应的化学方程式: 。 ②FeO与HI溶液反应的化学方程式: 。 Fe2O3与HI溶液反应的化学方程式: 。 2.铁的氢氧化物 物质 氢氧化亚铁 Fe(OH)2 氢氧化铁 Fe(OH)3 色态、水溶性 色絮状固体, 溶于水 色絮状固体, 溶于水 稳定性 很易被氧化, 受热易分解, 与酸反应 制取方法 新制FeSO4溶液与NaOH溶液 反应: Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 铁盐与可溶性碱反应: Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3。 现象是: 色→ 色→ 色。 一、铁的三角转化关系及应用 ⑴结论归纳: ①Fe与强氧化剂如 反应时生成+3价; ②Fe与与弱氧化剂如 反应时生成+2价。 ③Fe3+与S2-、SO、I-;Fe2+(与ClO-、MnO、(NO(+H+)在溶液中因 不能大量共存(Fe3+与Fe2+共存)。 ⑵除杂方法(括号内为杂质) ①Fe2+(Fe3+): ; ②FeCl3(FeCl2): ; ③FeCl2(CuCl2): ; ④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2): 。 ⑶盐溶液的配制与保存 ①Fe2+的盐溶液:加 ,防止 ;再加少量相应的酸,防止 。 ②Fe3+的盐溶液:加少量 防止Fe3+水解。 ⑷制备物质:①制备无水FeCl3——在 中加热蒸干FeCl3溶液。 ②制备Fe(OH)3胶体——向沸水中加入饱和FeCl3溶液并煮沸至 为止。 二、Fe2+和Fe3+的检验 1.Fe3+的检验 ⑴用KSCN溶液: 未知液 →加KSCN溶液变 色,证明溶液中含有Fe3+。 ⑵用NaOH溶液: 未知液→加NaOH 溶液,有 色沉淀,证明溶液中含有Fe3+。 ⑶依据溶液颜色粗略判断:未知液→显 色,可能含(注意不是一定含)有Fe3+。 2.Fe2+的检验 ⑴用KSCN溶液和氯水:未知液 →加KSCN溶液 ,→ 再加入氯水后溶液变 色,证明溶液中含有Fe2+。相关方程式: ; 。 ⑵ 用NaOH溶液:未知液→加NaOH 溶液,产生 色沉淀,随后变成 色,后变成 色,证明溶液中含有Fe2+。相关方程式: , 。 ⑶用铁氰化钾溶液:未知液→加K3[Fe(CN)6] 溶液,有 色沉淀,证明溶液中含有Fe2+。相关方程式: 。 3.关于检验Fe2+的特别提示: ⑴ 若溶液中存在Fe3+,不可使用上述⑴ 、⑵ 两种方法,因为溶液直接变色,无法检验Fe2+。 ⑵ 在特定条件下,有时用酸性KMnO4溶液检验Fe2+,若溶液中存在Cl-等还原性离子,则不能使用该法。 ⑶用铁氰化钾溶液没有干扰离子,属于较好的方法。 三、铜及其化合物 1.单质铜 (1)物理性质: 色固体,具有良好的延展性、导电性和导热性。 (2)化学性质: ①与非金属的反应: a.与O2加热反应: 。现象:固体变 色。 b.常温下在潮湿的空气中生成铜绿: 。 c.与Cl2点燃反应: 。现象:产生 色烟。 ②与酸的反应: a.与非氧化性酸,如盐酸、稀硫酸, 。 b.与氧化性酸反应: 与浓硫酸的反应: 。 与浓硝酸的反应: 。 与稀硝酸的反应: 。 ③与盐溶液的反应(用离子方程式表示) a.与硝酸银溶液的反应: 。 b.与氯化铁溶液的反应: 。 2.氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu2O) 类别 氧化物 特殊氧化物(Cu是 价) 颜色 色粉末状固体 色固体 与酸反应(H+) 与H2反应 转化关系 3.氢氧化铜 (1)物理性质: 色 溶于水的固体。 (2)化学性质:Cu(OH)2属于 碱 ,能与酸反应生成盐和水。 4.CuSO4·5H2O (1)CuSO4·5H2O为 色晶体,俗称 、 。 (2)无水CuSO4为 色粉末,遇水变 色(生成CuSO4·5H2O),可作为 水存在的试剂,但不能作 。 1.下列离子的检验方法合理的是( ) A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+ B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+ 参考答案 【基础落实】 一、铁的性质 1. 银白 大 高 磁铁 2. ⑴① 3 Fe + 2 O2Fe3O4 火星四射,生成黑色固体 ②2 Fe + 3 C122FeCl3 生成棕黄 色的烟 黄 ③Fe + SFeS 混合物保持红热状态 +2 弱于 ⑵①3 Fe +4 H2O(g) Fe3O4 + 4H2 ②2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O ⑶①Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑②冷的浓H2SO4、浓HNO3 Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O (4) Fe+ CuSO4===Cu+FeSO4 2Fe3++Fe===3Fe2+ 二、铁的重要化合物的主要性质及应用 1. 铁红 磁性氧化铁 +2 +3 +2、+3 黑 不 红棕 不 黑 不 碱性 碱性 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4+ 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O FeO+CO=Fe+CO2 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 【特别提醒】:3FeO+10HNO3====3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O FeO+2HI==FeI2+H2O Fe2O3+6HI==2FeI2+I2+3H2O 2. 白 难 红褐 难 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 2 Fe(OH)3Fe2O3+3H2O Fe(OH)2+2 H+====Fe2++2H2O Fe(OH)3 + 3 H+ = Fe3+ + 3H2O 隔绝空气 白 灰绿 红褐 【规律总结】 一、铁的三角转化关系及应用 ⑴①Cl2 、HNO3 、 浓H2SO4 ②I2 、S 、H+ 、Cu2+ ③发生氧化还原反应 ⑵加过量铁粉过滤 氯水或H2O2 加过量铁粉过滤 加过量强碱 过滤 ⑶少量铁粉 防止Fe2+被氧化 Fe2+水解 相应的酸 ⑷HCl气流 液体变红褐色 二、Fe2+和Fe3+的检验 1.红 红褐 黄 2.⑴不变化 红 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 ⑵白 灰绿 红褐 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 ⑶蓝 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-== Fe3[Fe(CN)6]2↓ 三、铜及其化合物 1.(1)紫红 (2) ①2Cu+O2= 2CuO 黑 2Cu+O2+H2O+CO2 = Cu2(OH)2CO3 Cu+Cl2CuCl2 棕黄 ②不反应 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ③Cu+2Ag+====Cu2++2Ag 2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+ 2.碱性 +1 黑 红 CuO+2H+===Cu2++H2O Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O CuO+H2 Cu+H2O Cu2O+H2 2Cu+H2O 4CuO2Cu2O+O2↑ 3.蓝 不 弱 4.蓝 蓝矾 胆矾 白 蓝 检验 吸收水的干燥剂 【对点训练】1.C查看更多