高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題3第2單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用知識研習(xí)課件 蘇教版.ppt

一 鐵單質(zhì)1 物理性質(zhì)純鐵具有金屬晶體的共性 如具有色金屬光澤和良好的性 是和的良導(dǎo)體 其特性是能被吸引 有較高的度 度和 點(diǎn) 銀白 延展 電 熱 磁鐵 硬 脆 熔 沸 鐵的化學(xué)性質(zhì)較活潑 可與多種非金屬單質(zhì) 水 酸及鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 1 與o2反應(yīng) 在加熱的條件下 fe可在中燃燒 化學(xué)方程式為 2 與cl2反應(yīng) 化學(xué)方程式為 注意 常低溫下 fe與cl2不易發(fā)生反應(yīng) 故可用鋼瓶盛貯液氯 o2 3fe 2o2fe3o4 2fe 3cl22fecl3 2 化學(xué)性質(zhì) 3 與s反應(yīng) 化學(xué)方程式為 4 與非氧化性酸反應(yīng) 離子方程式為 注意 fe可被濃硫酸 濃硝酸鈍化 與稀硝酸可根據(jù)量的相對多少 分別發(fā)生如下反應(yīng) 3fe 8hno3 稀 3fe no3 2 2no 4h2ofe 4hno3 稀 fe no3 3 no 2h2o fe sfes fe 2h fe2 h2 5 與鹽反應(yīng) fe與cuso4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是 產(chǎn)生的現(xiàn)象是 3 鐵的冶煉 1 設(shè)備 2 原料 3 反應(yīng)原理 fe cuso4 feso4 cu 溶液的顏色由 藍(lán)色變?yōu)闇\綠色 且有紅色沉淀析出 煉鐵高爐 鐵礦石 焦炭 空氣 石灰石 c o2co2 c co22co fe2o3 3co2fe 3co2 4 產(chǎn)品 含雜質(zhì)較多 進(jìn)一步煉制得鋼 5 爐渣的形成 想一想 鐵化學(xué)性質(zhì)活潑 為什么可以用鐵罐貯存和運(yùn)輸濃h2so4和濃hno3 提示 常溫下 鐵遇濃h2so4 濃hno3發(fā)生鈍化 在鐵表面形成一層致密的氧化膜 阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與酸反應(yīng) 因而常溫下可用鐵罐來貯存或運(yùn)輸濃h2so4 濃hno3 但在加熱的條件下 鐵能與濃h2so4 濃hno3劇烈反應(yīng) 生鐵 caco3cao co2 cao sio2casio3 二 鐵的化合物1 氧化物 2 氫氧化物 白色絮狀沉淀 灰綠色 紅褐色 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 3 fe2 鹽與fe3 鹽 1 fe2 的性質(zhì)在含結(jié)晶水的鹽及溶液中呈色 既具有性又具有性 與堿反應(yīng) 離子方程式為 現(xiàn)象是生成沉淀 迅速變色 最后變?yōu)?化學(xué)反應(yīng)方程式為 淺綠 氧化 還原 fe2 2oh fe oh 2 白色 灰綠 紅褐 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 還原 可被強(qiáng)氧化劑 如cl2 氧化 離子方程式為 可被強(qiáng)還原劑 如zn 還原 離子方程式為 fe2 的檢驗(yàn)方法方法1 加naoh溶液 若發(fā)生 一系列變化 則有fe2 方法2 先加入溶液無變化 再加氯水或雙氧水溶液 則有fe2 2fe2 cl2 2fe3 2cl zn fe2 fe zn2 白色沉淀 灰綠色沉淀 紅褐色沉淀 kscn 變紅 2 fe3 的性質(zhì)含fe3 的溶液呈色 只具有性 與堿反應(yīng) 離子方程式為 與還原性物質(zhì) 如i cu h2s等 反應(yīng) 其離子方程式分別為 黃 氧化 fe3 3oh fe oh 3 2fe3 2i 2fe2 i2 2fe3 cu 2fe2 cu2 2fe3 h2s 2fe2 s 2h fe3 的檢驗(yàn)方法可分別用 naoh溶液 kscn溶液做試劑進(jìn)行檢驗(yàn) 其現(xiàn)象分別為 有沉淀 得溶液 紅褐色 紅色 三 銅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1 銅的性質(zhì) 1 物理性質(zhì)銅是色金屬 具有良好的性和良好的性 紫紅 導(dǎo)電 導(dǎo)熱 2 化學(xué)性質(zhì) 與非金屬單質(zhì)反應(yīng)與氯氣 氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為 與鹽溶液的反應(yīng)與agno3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 cu 2agno3 cu no3 2 2ag cu cl2cucl2 2cu o22cuo 2 cu2 的檢驗(yàn) 1 試劑 2 現(xiàn)象 3 離子方程式 3 應(yīng)用 1 銅可用作導(dǎo)線 水管 電器儀表 2 銅的化合物 銅鹽可殺菌 溶液可殺滅寄生蟲 治療皮膚病 可作為制造玻璃 搪瓷的紅色顏料 cu2o cuso4 cu2 2oh cu oh 2 生成藍(lán)色沉淀 naoh cu2o 金屬活動性強(qiáng)弱的判斷1 金屬與水或酸的反應(yīng)越劇烈 該金屬越活潑 2 金屬對應(yīng)的氫氧化物的堿性越強(qiáng) 該金屬越活潑 3 一種金屬能從另一種金屬鹽的溶液中將其置換出來 則該金屬活潑性比另一種金屬強(qiáng) 4 兩種金屬能構(gòu)成原電池時 作為負(fù)極的金屬比作為正極的金屬活潑 5 在電解過程中 先得電子的金屬陽離子對應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得電子的金屬陽離子對應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性差 靈犀一點(diǎn) 金屬活動性的強(qiáng)弱與金屬得失電子的能力有關(guān) 而與得失電子數(shù)目的多少無關(guān) 金屬活動性的不同決定了冶煉方法的不同 案例1 某研究性學(xué)習(xí)小組為證明鐵的金屬活動性比銅強(qiáng) 他們設(shè)計(jì)了如下幾種方案 其中合理的有 a 2種方案b 3種方案c 4種方案d 5種方案 解析 鐵置換銅 由氧化還原方程式可知還原性fe cu 金屬的活潑性與得失電子的數(shù)目沒有直接的關(guān)系 故不能據(jù)此判斷 與稀硫酸的反應(yīng)可以比較鐵和銅的活動性 據(jù)此反應(yīng)只能判斷cu的還原性強(qiáng)于fe2 但不能判斷fe和cu的還原性 鐵 銅與稀硫酸組成原電池 鐵作為負(fù)極 證明金屬活潑性鐵比銅強(qiáng) 答案 b 規(guī)律技巧 金屬性的強(qiáng)弱比較通常可以根據(jù)以下三點(diǎn)比較 1 與水或酸反應(yīng)置換出氫的難易 2 最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱 3 置換反應(yīng) 一種金屬能把另一種金屬從它的鹽溶液里置換出來 表明前一種金屬元素金屬性較強(qiáng) 被置換出的金屬元素金屬性較弱 即時鞏固1 x y z m n代表5種金屬 有以下化學(xué)反應(yīng) 水溶液中 x y2 x2 y z 2h2o 冷 z oh 2 h2 m n為電極與n鹽溶液組成原電池 發(fā)生的電極反應(yīng)為 m 2e m2 y可以溶于稀硫酸中 m不被稀硫酸氧化則5種金屬的活動性由弱到強(qiáng)的順序是 a m n y x zb n m x y zc n m y x zd x z n m y 解析 根據(jù)金屬活動性強(qiáng)弱的判斷規(guī)律 1 能在水溶液中發(fā)生置換反應(yīng) 一定有x y 且均不是mg以前的金屬 2 z與冷水反應(yīng)放出氫氣 為很活潑金屬 3 原電池中負(fù)極活潑 m n 4 y可與稀硫酸反應(yīng) m不能 則y m 綜合以上分析 可知這5種金屬活動性強(qiáng)弱順序?yàn)?n m y x z 答案 c 鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 1 fe fe2 鐵與氧化性比較弱的非金屬單質(zhì) 如s i2 非氧化性酸溶液 如鹽酸 稀h2so4 不活潑金屬的鹽溶液 如cuso4溶液 反應(yīng) 都可實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化 例如 fe cuso4 cu feso4 fe sfes fe 2h fe2 h2 2 fe2 fe3 亞鐵鹽與強(qiáng)氧化劑反應(yīng) 如cl2 br2 hno3 濃硫酸 kmno4 h h2o2等 例如 2fecl2 cl2 2fecl3 3 fe3 fe可通過較強(qiáng)還原劑實(shí)現(xiàn) 如al zn co h2等 例如 fe2o3 3co2fe 3co2 fe2o3 2al2fe al2o3 2fecl3 3zn 2fe 3zncl2 4 fe fe3 鐵與強(qiáng)氧化劑 如cl2 hno3 濃h2so4在一定條件下反應(yīng)都會實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化 例如 2fe 3cl22fecl3 5 fe3 fe2 鐵鹽溶液與比較強(qiáng)的還原劑反應(yīng) 如fe cu 碘化物 硫化物等 例如 2fe3 s2 2fe2 s 2fe3 cu 2fe2 cu2 2fe3 fe 3fe2 2fe3 2i 2fe2 i2 6 fe2 fe比較活潑的金屬 如al zn co h2 c等能從亞鐵化合物中置換出鐵來 例如 fecl2 zn zncl2 fe feo h2fe h2o 特別提示 1 fe2 具有氧化性和還原性 但主要表現(xiàn)還原性 fe3 具有較強(qiáng)的氧化性 與s2 i so32 等能發(fā)生氧化還原反應(yīng) 2 fe3 是典型的弱堿陽離子 與co32 alo2 等在溶液中發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng) 3 亞鐵鹽 鐵鹽溶液的存放方法 亞鐵鹽溶液 加入少量鐵屑以防止fe2 被氧化 并加入少量相應(yīng)的酸溶液防止fe2 水解 鐵鹽溶液 加入少量相應(yīng)的酸溶液以防止fe3 水解 案例2 已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化 對以上各物質(zhì)及其變化的判斷錯誤的是 a 白色沉淀h為agcl e為fe oh 2b d溶液為kcl溶液c a物質(zhì)可以是fe粉 也可能是fe和cuo等的混合物d a b e f g b都發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 解析 本題突破口有兩個 其一 白色沉淀e在空氣中變?yōu)榧t褐色沉淀f 則e為fe oh 2 f為fe oh 3 g為fecl3 其二 d溶液中加入agno3溶液 稀hno3生成白色沉淀 且溶液焰色反應(yīng)為紫色 則d溶液為kcl溶液 綜合以上信息知b為fecl2 a為fe 答案 c 即時鞏固2 下列操作中 不會發(fā)生明顯顏色變化的是 a feso4溶液中滴入naoh溶液b 硫酸鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液c 碳酸氫鈉溶液中滴加稀鹽酸d 氯化鐵溶液中加入還原性鐵粉 解析 a項(xiàng)中先生成白色沉淀 然后白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色 最終為紅褐色 b項(xiàng)顏色由棕黃色變?yōu)榧t色 c項(xiàng)溶液無明顯顏色變化 d項(xiàng)顏色由棕黃色變?yōu)闇\綠色 答案 c 含有fe2 的溶液顯淺綠色 含有fe3 的溶液顯黃色 2 用kscn溶液和氯水 1 流程 fe2 fe3 的檢驗(yàn)方法1 溶液顏色 2 有關(guān)反應(yīng)fe3 3scn fe scn 3 紅色 2fe2 cl2 2fe3 2cl 3 用naoh溶液 1 流程 2 有關(guān)反應(yīng)fe3 3oh fe oh 3 紅褐色 fe2 2oh fe oh 2 白色沉淀 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 案例3 下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是 a 向某溶液中滴入kscn溶液呈紅色 說明不含fe2 b 向某溶液中通入cl2 然后再加入kscn溶液變紅色 說明原溶液中含有fe2 c 向某溶液中加入naoh溶液 得紅褐色沉淀 說明溶液中含有fe3 d 向某溶液中加入naoh溶液得白色沉淀 又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色 說明該溶液中只含有fe2 不含有mg2 解析 a項(xiàng) 加kscn呈紅色 說明含fe3 無法判斷有無fe2 故a項(xiàng)錯誤 b項(xiàng) 先通cl2 再加kscn變紅 無法確定原溶液中是否含fe3 因此無法判斷有無fe2 故b項(xiàng)錯誤 c項(xiàng) 加naoh產(chǎn)生紅褐色沉淀 說明產(chǎn)生fe oh 3沉淀 原溶液中含fe3 故c項(xiàng)正確 d項(xiàng) 加naoh產(chǎn)生白色沉淀后變?yōu)榧t褐色 說明含fe2 但由于紅褐色的掩蓋 無法說明是否含mg2 故d項(xiàng)錯誤 答案 c 規(guī)律方法 溶解樣品要加入稀h2so4等非氧化性酸 而不能加入稀hno3 若證明某溶液中含有fe2 而不含fe3 可加入kscn溶液 即時鞏固3 欲證明某溶液中不含fe3 可能含有fe2 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時最佳順序?yàn)?加入少量氯水 加入少量kmno4溶液 加入少量kscn溶液a b c d 解析 fe3 與kscn溶液反應(yīng)變紅色 fe2 與kscn溶液不反應(yīng) 但加入氧化劑后fe2 被氧化成fe3 使kscn變紅色 所以應(yīng)先加入kscn 如果溶液不變色 再加入氯水 溶液變紅色 則可證明溶液中不含fe3 含有fe2 答案 c 銅及其化合物的性質(zhì)1 銅 1 物理性質(zhì)銅是一種紅色金屬 質(zhì)軟 具有良好的延展性 導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性 2 化學(xué)性質(zhì) 在潮濕的空氣里易被銹蝕生成銅綠 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2cu o2 h2o co2 cu2 oh 2co3 加熱或點(diǎn)燃條件下與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 如o2 cl2 s等 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2cu o22cuo cu cl2cucl2 2cu scu2s 和氧化性酸溶液 濃h2so4 稀hno3 濃hno3 反應(yīng)化學(xué)方程式分別為 cu 2h2so4 濃 cuso4 so2 2h2o3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2ocu 4hno3 濃 cu no3 2 2no2 2h2o 2 氧化銅的重要性質(zhì) 1 黑色固體 不溶于水 2 屬于堿性氧化物 能和酸 如鹽酸 反應(yīng) 化學(xué)方程式為 cuo 2hcl cucl2 h2o 3 氫氧化銅的重要性質(zhì) 1 藍(lán)色固體 不溶于水 2 氫氧化銅屬于二元弱堿 能和酸 如鹽酸 反應(yīng) 化學(xué)方程式為 cu oh 2 2hcl cucl2 2h2o 3 氫氧化銅不穩(wěn)定 受熱易分解 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 cu oh 2cuo h2o 4 氫氧化銅具有弱氧化性 新制cu oh 2懸濁液能和含有醛基的有機(jī)物反應(yīng) 案例4 2008 廣東化學(xué) 銅在自然界存在于多種礦石中 如 請回答下列問題 1 上表所列銅化合物中 銅的質(zhì)量百分含量最高的是 2 工業(yè)上以黃銅礦為原料 采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅 該工藝的中間過程會發(fā)生反應(yīng) 2cu2o cu2s6cu so2 反應(yīng)的氧化劑是 3 so2尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是 處理該尾氣可得到有價(jià)值的化學(xué)品 寫出其中1種酸和1種鹽的名稱 4 黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量fe ag au等金屬雜質(zhì) 需進(jìn)一步采用電解法精制 請簡述粗銅電解得到精銅的原理 5 下表中 對陳述 的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是 填字母 解析 本題考查金屬冶煉 氧化還原 環(huán)保 銅的化合物等知識 2 根據(jù)價(jià)態(tài)分析 可知cu2o cu2s是氧化劑 cu2s也是還原劑 3 工業(yè)上一般用氨水或naoh溶液吸收so2 首先轉(zhuǎn)化為 nh4 2so3 nh4hso3或na2so3 nahso3 它們可以用于生產(chǎn)工業(yè)上制備h2so4所用的so2或轉(zhuǎn)化為 nh4 2so4或na2so4 4 根據(jù)電解原理 粗銅連接到電源正極而溶解 電解液中的cu2 在陰極獲得電子轉(zhuǎn)化為精銅 5 選項(xiàng)a 銅在空氣中生銹而成為銅綠 其主要成分為cu2 oh 2co3 cu2 oh 2co3溶解在鹽酸中生成cucl2 co2和h2o 選項(xiàng)b cuo不是致密氧化膜 能溶解在濃硫酸中 選項(xiàng)c 根據(jù)金屬活動順序可知fe比cu活潑 cu fe在潮濕的空氣中形成原電池加速鐵釘生銹 選項(xiàng)d 硫酸銅晶體與硫酸銅粉末