第三節(jié)鐵銅及其化合物*固始縣第一中學(xué)曾關(guān)寶一.金屬鐵1.在元素周期表中的位置

鐵位于第四周期第Ⅷ族，過渡元素原子結(jié)構(gòu)示意圖為28142+262.鐵的物理性質(zhì)

鐵具有銀白色金屬光澤,純鐵質(zhì)軟,密度大(7.86g/cm3),熔沸點(diǎn)高(熔點(diǎn)15350C,沸點(diǎn)是27500C)

,有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,有鐵磁性,能被磁鐵吸引。鐵的原子序數(shù)？在周期表中的位置？原子結(jié)構(gòu)示意圖和核外電子排布式？3.鐵的化學(xué)性質(zhì)

Fe–2e=Fe2+

Fe–3e=Fe3+Fe表現(xiàn)還原性Fe3+比Fe2+穩(wěn)定(1)鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)2Fe+3Cl2==2FeCl3點(diǎn)燃Fe+4HNO3(?。?=Fe(NO3)3+NO↑+2H2Oa.鐵與氯氣.硝酸.濃硫酸等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)可顯+3價b.常溫下,鐵遇濃硫酸和濃硝酸鈍化+3+3(2)鐵與弱氧化劑反應(yīng)Fe+2H+=Fe2++H2↑（稀HCl或稀H2SO4)+2Fe+Cu2+=Cu＋Fe2+

（與鹽的反應(yīng)）+2Fe+2Fe3+=3Fe2++2(Fe3+的氧化性)a.鐵與H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化劑反應(yīng)可顯+2價Fe+4HNO3(?。?=Fe(NO3)3+NO↑+2H2Ob.Fe與過量HNO3→Fe3+Fe與少量HNO3→Fe2+（3）與水的反應(yīng)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑高溫對比2Na+2H2O===2NaOH+H2↑Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑FeFe2+Fe3+Fe3O4

(Fe2+/Fe3+)Cl2

Br2

稀HNO3（足量）O2H2O(g)I2

S

H+CuSO4強(qiáng)氧化劑弱氧化劑【小結(jié)】鐵的化學(xué)性質(zhì)：常溫,濃硫酸、濃硝酸鈍化(4)與氧氣反應(yīng)3Fe+2O2==Fe3O4點(diǎn)燃(純氧氣)【重點(diǎn)注意】鐵和稀硝酸的反應(yīng)鐵粉不足：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2On(Fe):n(HNO3)=3:12鐵粉過量：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2On(Fe):n(HNO3)=3:8練習(xí):2mol的鐵粉和含硝酸為6mol的稀硝酸溶液進(jìn)行反應(yīng),試求反應(yīng)后溶液的組成及其物質(zhì)的量的多少?

【例】《創(chuàng)新方案》P35嘗試應(yīng)用1下列有關(guān)鐵的說法中正確的是()例題1A.Fe位于元素周期表中第四周期ⅧB族B.Fe的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：C.生活中的“增鐵醬油”中的鐵指的是鐵元素。D.純鐵熔點(diǎn)比生鐵的低，純鐵比生鐵易生銹E.與同濃度的鹽酸反應(yīng),生鐵速度快F.鐵制容器貯可存冷的濃HNO3與濃H2SO4是因?yàn)殍F和冷的濃HNO3與濃H2SO4不反應(yīng)。G.Fe是一種常見的黑色重金屬具有多種變價。BCEGA.已知Fe與S能直接化合得FeS，推測Cu與S化合直接化合生成CuSB.已知Fe與Cl2能直接化合得FeCl3,推測Fe與I2能直接化合得FeI3C.已知Fe與HCl反應(yīng)產(chǎn)生H2,推測Fe與HNO3反應(yīng)產(chǎn)生H2D.已知Na與水常溫下反應(yīng)產(chǎn)生NaOH和H2，Mg與沸水反應(yīng)產(chǎn)生Mg(OH)2和H2，推測Fe與水要在高溫下反應(yīng)生成Fe(OH)3和H2E.已知Fe與CuSO4溶液能反應(yīng)，推測Fe與FeCl3溶液能反應(yīng)例題2下列幾種類推的結(jié)論中正確的是（）EFeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體價態(tài)+2+3+2，+3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與稀酸反應(yīng)FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O共性

高溫時,都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原,最終都生成鐵二.鐵的重要化合物（1）鐵的氧化物Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OA.已知Fe2O3＋6HCl=2FeCl3+3H2O,推測Fe2O3＋6HI=2FeI3+3H2OB.已知Fe2O3和HNO3反應(yīng)的離子方程式是Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋+3H2O,推測FeO和HNO3反應(yīng)的離子方程式為FeO＋2H＋=Fe2＋+H2OC.已知Fe3O4可以改寫成FeO·Fe2O3，推測Pb3O4可以改寫成PbO·Pb2O3;已知Fe3O4可以改寫成Fe(Fe2O4)推測Pb3O4可以改寫成Pb(Pb2O4)例題3下列幾種類推的結(jié)論中正確的是D高溫高溫FeO+CO＝=Fe+CO2，F(xiàn)e3O4+4CO==3Fe+4CO2高溫D.已知Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2,推測物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3狀態(tài)不溶于水白色固體不溶于水紅褐色固體化學(xué)性質(zhì)Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O轉(zhuǎn)化

制取新制FeSO4溶液與NaOH隔絕空氣：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓鐵鹽與可溶性堿反應(yīng)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓△（2）鐵的氫氧化物4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3白色沉淀先變成灰綠色，后成為紅褐色Fe(OH)2制備制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作有：①加入一些植物油;②溶解FeSO4配成溶液;③把蒸餾水加熱煮沸并密封冷卻;④加入少量鐵屑;⑤加入少量CCl4;⑥向FeSO4溶液中滴入足量氨水;⑦把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再擠出氨水。其中必須進(jìn)行的操作及其正確順序是()A．③②⑤⑥④ B．③②④①⑦C．③②④⑤⑦ D．②④①⑦⑤B例題4方法一5%FeSO4溶液１mol/L的NaOH溶液(不含O2)苯直接滴加法方法二微型混合法5%FeSO4溶液1mol/LNaOH（不含O2）橡皮管（1）將右邊注射器中的NaOH溶液推入左邊注射器，可觀察到的現(xiàn)象是

。（2）若拔去連接管，將有白色沉淀的注射器抽入空氣，振蕩，則可觀察到

..

。有白色絮狀沉淀生成白色沉淀迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。其化學(xué)方程式為：

.4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3方法三集氣排液法方法四電解法若反接電源,會有何現(xiàn)象？與KSCN與苯酚與銅片與淀粉KI試紙淺綠色

棕黃色血紅色不顯紅色不顯紫色

顯

紫色無明顯現(xiàn)象

Cu被腐蝕溶液變藍(lán)色試紙不變藍(lán)

試紙變藍(lán)色白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產(chǎn)生紅褐色沉淀直接觀色顯色反應(yīng)利用利用沉淀顏色與OH-作用氧化性利用的Fe3+還原性利用的Fe2+與KMnO4溶液紫色褪去溶液紫色不褪（3）Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)加入KSCN溶液加入KSCN溶液滴入氯水2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血紅色)不顯紅色血紅色例題5

實(shí)驗(yàn)室有兩瓶溶液,一瓶是FeSO4溶液，另一瓶是FeCl3溶液,但瓶上無標(biāo)簽,請你設(shè)計(jì)方案判斷哪一瓶是FeCl3？方案1:觀察溶液的顏色（FeCl2溶液淺綠色，F(xiàn)eCl3溶液是棕黃色）,觀察瓶內(nèi)有無黑色粉末）方案2:取樣，分別滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色的試液為FeCl3溶液）

苯酚溶液

紫色方案3:取樣,加NaOH溶液方案4:取樣,分別加Fe片（Cu片）,Fe片溶解的溶液是FeCl3溶液）方案5:取樣,通H2S氣體,溶液變混濁的是FeCl3溶液方案6:檢驗(yàn)SO4２－或Cl－；小結(jié)1.Fe2+檢驗(yàn)(1)加入NaOH溶液,白色沉淀→灰綠色→紅褐色(2)先加KSCN溶液無現(xiàn)象,再滴加氯水呈血紅色2.Fe3+檢驗(yàn)（1）遇NaOH溶液溶液生成紅褐色沉淀（2）遇KSCN溶液呈血紅色（3）遇苯酚溶液呈紫色3.亞鐵鹽溶液的配制及保存

配制亞鐵鹽溶液應(yīng)加少許對應(yīng)酸抑制水解,加少許鐵粉可防止Fe3+的生成。1)FeFe2+弱氧化劑:H+

Cu2+

SI2Fe3+等

2)FeFe3+強(qiáng)氧化劑:Cl2Br2熱濃H2SO4HNO3等(4)Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等3)Fe2+Fe3+ZnH2AlCCO等4)Fe2+

Fe5)Fe3+FeZn(過量)COAl等6)

Fe3+Fe2+Zn(不足)FeCuS2-I-SO2FeFe2＋Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化—“鐵三角”關(guān)系FeFe3＋Fe2+弱氧化劑SI2H+Cu2+Fe3+Cl2、Br2、O2、濃H2SO4、HNO3Fe2O3：C、CO、H2、AlFe3+：Al、Zn等還原FeO:CCOH2Al

Fe2+:

AlZn等還原強(qiáng)氧化劑Cl2Br2O2濃H2SO4HNO3酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等Fe、Cu、I－、S2-等小結(jié)Fe3O4FeFeOFe2+Fe2O3Fe3+Fe(OH)2Fe(OH)3FeFe2+Fe3+的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系鐵三角總結(jié)【例】《創(chuàng)新方案》P38.P39例,P36嘗試應(yīng)用2,P37嘗試應(yīng)用3【例】《創(chuàng)新方案》P38例3,P38嘗試應(yīng)用4三.用途廣泛金屬材料及合金重要應(yīng)用【參閱】《創(chuàng)新方案》P37考點(diǎn)四及課堂升華【練】《創(chuàng)新方案》P39課堂反饋鞏固練習(xí)1.蘋果汁是人們喜愛的飲料,由于其中含有亞鐵離子,在榨取后不久往往會變?yōu)樽攸S色,生產(chǎn)上常在其中加入維生素C以防止其變色,這是利用了維生素C的（）A.氧化性B.還原性C.酸性D.堿性B2.下列物質(zhì)不能通過化合反應(yīng)制備的是（）A.FeCl3B.FeCl2C.Fe3O4

D.Fe(OH)2E.Fe(OH)3F.H2SiO4D

F

3.Fe2+在下列溶液中能大量存在的是()A.H2O2B.NH4NO3和NaHSO4的混合液C.KMnO4溶液D.84消毒液（NaClO)E.新制的氯水F.NaOH溶液G.濃氨水H.KSCN溶液I.Na2CO3溶液J.pH=1的硫酸溶液鞏固練習(xí)J鞏固練習(xí)4.下列有關(guān)說法正確的是（）A.配制FeCl3溶液應(yīng)加少許HCl和少許Fe粉B.將飽和的FeCl3溶液滴加到沸水中,會形成紅褐色的膠體。蒸干溶液并灼燒,得到Fe2O3C.明礬用于飲用水的凈化,FeCl3用于工業(yè)凈水。鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種更好的凈水劑。D.FeCl3溶液加入Zn粉,一定有Fe生成BC總結(jié)FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+銅及其化合物一.銅的物理性質(zhì)

紫紅色金屬，熔沸點(diǎn)高(熔點(diǎn)約1083.4℃沸點(diǎn)2567℃)密度大（8.92g/cm3）具有良好的延展性能夠?qū)щ?、?dǎo)熱

二.銅的化學(xué)性質(zhì)1.與氧氣反應(yīng)：2Cu+O2=2CuO【參閱】