化學(xué)必修一專題3第二單元鐵銅的獲取及應(yīng)用3鐵銅化合物的性質(zhì)（學(xué)案）

高中化學(xué)鐵、銅化合物的性質(zhì)一、考點突破學(xué)問點考綱要求題型說明鐵的化合物銅的化合物Fe2＋、Fe3＋的檢驗1.把握鐵、銅化合物的化學(xué)性質(zhì)；2.學(xué)會用化學(xué)的方法鑒別Fe2＋、Fe3＋選擇題試驗題考試熱點集中在鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，F(xiàn)e2＋、Fe3＋的檢驗二、重難點提示重點：鐵、銅化合物的化學(xué)性質(zhì)難點：Fe2＋、Fe3＋的檢驗與推斷考點一：鐵的化合物及應(yīng)用1.鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4〔Fe2O3·FeO〕鐵元素的價態(tài)＋2＋3＋2、＋3俗稱鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體類別堿性氧化物堿性氧化物簡單氧化物水溶性難溶難溶難溶穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反響FeO＋2H＋＝Fe2＋＋H2OFe3O4＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋＝2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O與氧化性酸反響有肯定的復(fù)原性，易被氧化為三價鐵的化合物與酸反響生成三價鐵鹽化合物中＋2的鐵有復(fù)原性，易被氧化共性高溫時，都能被C、CO、H2、Al等復(fù)原劑復(fù)原，復(fù)原過程中鐵的化合價漸漸降低，最終都生成鐵2.鐵的氫氧化物名稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式Fe〔OH〕2Fe〔OH〕3溶解性不溶于水不溶于水狀態(tài)白色固體紅褐色固體與非氧化性酸的反響Fe〔OH〕2＋2H＋＝Fe2＋＋2H2OFe〔OH〕3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O熱定性〔隔絕空氣加熱〕二者的關(guān)系空氣中：Fe〔OH〕2能夠特別快速地被氧氣氧化成Fe〔OH〕3，現(xiàn)象是：白色沉淀先變成灰綠色，最終成為紅褐色?；瘜W(xué)反響方程式為：4Fe〔OH〕2＋2H2O＋O2＝4Fe〔OH〕33.鐵的化合物的應(yīng)用①Fe2O3可以制防銹油漆、紅色顏料。②氯化鐵可作凈水劑。③Fe3O4可作磁性材料。④FeCl3溶液可作制作印刷電路板的腐蝕液。考點二：Fe2＋、Fe3＋的檢驗：1.檢驗Fe2＋、Fe3＋的試驗：檢驗離子Fe3＋Fe2＋操作方法試驗現(xiàn)象溶液變血紅色無明顯現(xiàn)象→滴加氯水→溶液變血紅色離子方程式Fe3＋＋3SCN－＝Fe〔SCN〕32Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－＝Fe〔SCN〕3結(jié)論Fe3＋遇SCN－顯血紅色，可利用此現(xiàn)象檢驗Fe3＋Fe2＋和SCN－不反響，通入Cl2后，F(xiàn)e2＋被氧化成Fe3＋，可用先滴加KSCN再通Cl2的方法檢驗Fe2＋思索：假設(shè)不引進其他雜質(zhì)，將Fe2＋氧化為Fe3＋最好的試劑是什么？提示：一般狀況下，是H2O2，假如是FeCl2，那么最好的是Cl2或氯水。2.Fe2＋、Fe3＋的鑒別方法方法Fe3＋Fe2＋溶液顏色〔棕〕黃色淺綠色加堿溶液現(xiàn)象紅褐色沉淀白色沉淀→灰綠色沉淀→紅褐色沉淀離子方程式Fe3＋＋3OH－＝Fe〔OH〕3↓Fe2＋＋2OH－＝Fe〔OH〕2↓4Fe〔OH〕2＋O2＋2H2O＝4Fe〔OH〕3加KSCN溶液現(xiàn)象顯紅色〔常用方法〕無明顯現(xiàn)象，再加氯水顯紅色離子方程式Fe3＋＋3SCN－＝Fe〔SCN〕32Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－＝Fe〔SCN〕3留意：鑒別Fe2＋時，不能先加氯水，后加KSCN溶液。假如先加氯水，氯水能將Fe2＋氧化。再加KSCN溶液，那么無法推斷原來是Fe2＋還是Fe3＋。考點三：銅的化合物1.氧化銅和氫氧化銅名稱氧化銅氫氧化銅化學(xué)式CuOCu〔OH〕2溶解性不溶于水不溶于水狀態(tài)黑色固體藍色固體化學(xué)性質(zhì)CuO＋2H＋＝Cu2＋＋H2OCu〔OH〕2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O制法Cu2＋＋2OH－＝Cu〔OH〕2轉(zhuǎn)化CuO＋2H＋＝Cu2＋＋H2O2.硫酸銅及其應(yīng)用〔1〕CuSO4·5H2O為藍色晶體，俗稱藍礬或膽礬，受熱易分解為白色粉末CuSO4和水。〔2〕無水CuSO4遇水變藍色〔生成CuSO4?5H2O〕，可作為水的檢驗試劑，但不適于作枯燥劑。游泳館常用CuSO4作池水的消毒劑?！倦S堂練習】要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋，進行如下試驗操作時最正確挨次為〔〕①參加足量氯水②參加足量KMnO4溶液③參加少量KSCN溶液A.①③ B.③②C.③① D.①②③答案：C思路分析：參加KSCN溶液不變血紅色，證明無Fe3＋，再加氯水，如有Fe2＋，那么可被氧化為Fe3＋，而使溶液變?yōu)檠t色。例題1〔山東質(zhì)檢〕在四氧化三鐵中鐵有兩種化合價，為黑色晶體，有磁性，故又稱磁性氧化鐵。潮濕狀態(tài)的四氧化三鐵在空氣中簡單被氧化成三氧化二鐵，其不溶于水，溶于酸，常用作顏料和拋光劑。磁性氧化鐵用于制錄音磁帶和電訊器材?！?〕Fe3O4與稀硝酸反響的離子方程式是，檢驗反響后的溶液中含F(xiàn)e3＋的方法是?！?〕試驗室可用鐵與水蒸氣反響制備Fe3O4，該反響的化學(xué)方程式為。工業(yè)上可用綠礬制備Fe3O4·4H2O，其流程為：上述氧化過程中發(fā)生反響的化學(xué)方程式有：、濾液中含有較多的硫酸鈉，提取步驟為、過濾、洗滌、枯燥。思路分析：〔1〕該反響為氧化復(fù)原反響，配平常，應(yīng)將Fe3O4改寫成Fe2O3·FeO，再用化合價升降法進行配平。〔2〕綠礬為FeSO4·7H2O，其水溶液與NaOH溶液發(fā)生反響生成Fe〔OH〕2，在空氣中局部氧化生成Fe〔OH〕3，兩種沉淀在肯定條件下可得到目標產(chǎn)物Fe3O4·4H2O。答案：〔1〕3Fe3O4＋28H＋＋NO3－＝9Fe3＋＋NO↑＋14H2O取待測液少許于試管中，滴加適量的KSCN溶液，假設(shè)溶液呈現(xiàn)紅色，說明含F(xiàn)e3＋〔2〕，4Fe〔OH〕2＋2H2O＋O2＝4Fe〔OH〕3、加熱濃縮冷卻結(jié)晶例題2〔廣州綜合測試〕鐵單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。請答復(fù)以下問題：〔1〕黃鐵礦〔FeS2〕是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個反響為3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4，3molFeS2參與反響轉(zhuǎn)移________mol電子?！?〕氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，反響的離子方程式為________________________________________________________________________________。從腐蝕廢液回收得到金屬銅還需要的試劑為__________________________________________________________?！?〕與明礬相像，硫酸鐵也可用作絮凝劑，在使用時發(fā)覺硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其緣由是_________________________________________________。〔4〕下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關(guān)系的推斷都正確的選項是________〔填字母〕。選項陳述Ⅰ陳述Ⅱ推斷A鐵是地殼中含量最高的金屬元素鐵是人類最早使用的金屬材料Ⅰ對；Ⅱ?qū)?；有B常溫下鐵與稀硫酸反響生成氫氣高溫下氫氣能復(fù)原氧化鐵生成鐵Ⅰ對；Ⅱ?qū)?；無C鐵屬于過渡元素鐵和鐵的某些化合物可以用作催化劑Ⅰ錯；Ⅱ?qū)?；無D鐵在空氣中外表生成致密氧化膜可用鐵罐儲存運輸濃硫酸、濃硝酸Ⅰ對；Ⅱ?qū)Γ挥兴悸贩治觯骸?〕O2為氧化劑，3molFeS2反響時，O2得電子8×4mol＝32mol。〔2〕氯化鐵腐蝕印刷電路銅板時，發(fā)生的是Fe3＋與Cu的氧化復(fù)原反響，產(chǎn)物為Fe2＋與Cu2＋；參加過量鐵粉，鐵粉與溶液中的Cu2＋發(fā)生置換反響可得Cu，過量的是鐵粉與硫酸反響，那么剩余固體為Cu。〔3〕酸性廢水中存在濃度較大的H＋，抑制了Fe3＋的水解?！?〕地殼中含量最高的金屬元素是Al，人類最早使用的金屬是銅，A錯；C中鐵屬于過渡元素是正確的；D中鐵不能在空氣中形成致密的氧化膜。答案：〔1〕32〔2〕2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋鐵粉、稀硫酸〔3〕酸性廢水抑制Fe3＋的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe〔OH〕3膠體〔4〕B【方法提煉】長期貯存Fe〔OH〕2的方法為了防止Fe〔OH〕2被O2氧化，在制備Fe〔OH〕2時，一般從兩個角度考慮，一是反響試劑，二是反響環(huán)境。①反響試劑取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加熱煮沸并冷卻后使用，以除去溶液中溶解的O2。②反響環(huán)境方法1：裝置如以下圖所示。在試管中參加適量的5%FeSO4溶液，并掩蓋一層苯，再用長滴管注入不含O2的1mol·L－1