铁、铜及其化合物复习学案【考纲要求】1、了解铁元素在自然界中的存在形式；2、掌握铁及其化合物的氧化性和还原性。3、掌握铜及其化合物的性质及其与硝酸的反应一、铁：知识点1：铁的存在、位置、结构和物理性质1、Fe在元素周期表中位于周期，族。原子结构示意图：离子结构示意图：、2、物理性质——要注意从金属分类的角度认识和理解铁的物理性质：铁是黑色金属，是重金属，是常见金属，是活泼金属。（1）常温下，铁是银白色具有金属光泽的金属（纯铁的抗蚀力相当强），易导电、导热，有延展性。（2）铁能被磁体吸引，在磁场的作用下，自身也能产生磁性。（3）铁的熔沸点都很高。知识点2：铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体Fe的价态与H+反应（离子方程式）Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O与还原剂反应（化学方程式）与CO与Al与H2【例1】由FeO、Fe2O3和、Fe3O4组成的混合物，测得其铁元素与氧元素的质量比为21：8，则混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比可能是（）A、1：2：1B、2：1：1C、1：1：1D、2：1：5知识点3：铁的氢氧化物名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式色、态色固体色固体水溶性稳定性（化学方程式）常温易被氧化高温能分解与H+反应（离子方程式）与碱反应：（1）写出Fe2+分别与氢氧化钠溶液和氨水反应的离子方程式：①，②；（2）写出Fe3+与氨水反应的离子方程式：（3）制备Fe(OH)3胶体的离子方程式。【例2】铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为（）\nA.Fe(OH)3；Fe2O3B.Fe(OH)2；FeOC.Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4D.Fe2O3；Fe(OH)3知识点4：铁及其化合物的氧化性和还原性1、请在下面转化关系中，填入适当的氧化剂和还原剂完成三者之间的转化。2、如何除去下列物质中所含的杂质（括号内为杂质）杂质试剂离子方程式FeCl2（FeCl3）FeCl2（CuCl2）FeCl3（FeCl2）【例3】在FeCl3、CuCl2和HCl的混合溶液中加入铁粉。待反应结束，剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液存在的较多阳离子是（）Ａ．Cu2+Ｂ．Fe3+Ｃ．Fe2+Ｄ．H+【例4】根据下列反应（1）Fe+CuCl2=Cu+FeCl2（2）2FeCl3＋Cu=2FeCl2+CuCl2判断Cu2+、Fe2+、Fe3+氧化性的顺序是()A．Fe3+>Fe2+>Cu2+B．Fe2+>Cu2+>Fe3+C．Cu2+>Fe2+>Fe3+D．Fe3+>Cu2+>Fe2+[小结]几种粒子氧化性、还原性的比较①氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+②还原性：Cl-＜Br-＜Fe2+＜Cu＜Fe＜Zn3、FeFe（+2）或（+3）（Fe做剂）（1）Fe与Cl2、O2、S等非金属单质的反应①与Cl2反应的化学方程式：；②与O2反应的化学方程式：；思考：结合预习学案中铁的化学性质及有关方程式，分析铁与氧化性不同的氧化剂反应，其产物中铁的化合价有什么特点？③与S反应方程式（2）与水反应的化学方程式：4、FeFe（+2）Fe（+3）（1）FeCl2溶液与Zn反应：（写离子方程式）FeCl2做剂；（2）FeCl2溶液与Cl2反应：（写离子方程式）FeCl2做剂。5、Fe（+3）Fe（+2）、Fe（FeCl3做剂）（1）FeCl3溶液与Fe反应：（写离子方程式）；（2）FeCl3溶液与Cu反应：（写离子方程式）；（3）FeCl3溶液与足量Zn反应：（写离子方程式）。知识点5：铁与酸反应的规律：①与非氧化性酸（如稀硫酸、稀盐酸）的反应：本质：Fe+H+——\n②与氧化性酸的反应：常温下，铁遇冷的浓硝酸、浓H2SO4发生，但在加热条件下，钝化作用即遭到破坏。铁与稀硝酸反应，一般不产生氢气；稀硝酸过量时生成三价铁离子，离子方程式：铁过量时生成亚铁离子，离子方程式：【例5】将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，不会有三价铁生成的是（）A.硫酸B.氯水C.硝酸锌D.溴水【例6】Fe(NO3)2溶液中滴入稀H2SO4后，溶液颜色将会()A．不变B．由浅绿变棕黄C．颜色变浅D．由绿变深绿【例7】在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量（纵坐标）与所加铁粉的物质的量（横坐标）的关系如下图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。(1)AB段铁元素以形式存在。（2）BC段铁元素以形式存在。（3）CD段铁元素以形式存在。知识点6：Fe3+、Fe2+的检验Fe2+：①溶液为色②与KSCN作用红色，再加氯水，则③加NaOＨ溶液的现象Fe3+：①溶液显②与KSCN（）溶液反应现象，③加NaOH溶液产生色沉淀④加苯酚溶液呈色【例8】（09年山东理综·30）某溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：将其中的Fe2+转化为Fe3+且不引入其它金属阳离子的试剂（填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为（填代号）。a．KMnO4b．(NH4)2Sc．H2O2d．KSCN【例9】（2022福建卷）甲同学认为溶液X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+，应选用（填序号）。a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液c．浓氨水d．酸性溶液二、铜的性质知识点1：铜的存在、位置、结构和物理性质1、原子结构：原子序数为，位于元素周期表中第周期、第族，最外层有1个电子，常见化合价有+1、+2价。2、物理性质：纯铜呈紫红色，属有色金属，导电、导热性、延展性良好。知识点2：铜及其化合物之间的相互转化CuSO4CuSCu2(OH)2CO3CuCuOCuCl2Cu(OH)2Cu2OCu(NO3)2\n3、化学性质：铜在金属活动顺序中排在H后，活动性较弱，不能从酸中置换H。但能与非金属发生反应，一定条件下也能与强氧化剂反应。（1）与O2的反应在空气中或O2中加热表面变黑：利用此反应可除去混在H2、CO中的少量O2。（2）与O2、CO2、H2O的作用在潮湿的空气中铜可生成铜绿：（3）与其他非金属的反应Cu在Cl2中燃烧生成棕黄色烟：在硫蒸气里燃烧生成黑色固体：（4）与酸的反应①与稀盐酸、稀H2SO4不反应。为什么？②与浓H2SO4反应：③与浓、稀硝酸的反应（5）与盐溶液的反应：Cu+Ag+Cu+Fe3+知识点3：铜的化合物1、氧化物CuO是不溶于水的碱性氧化物，具有较强的氧化性。A.与强酸反应的离子方程式B.与H2、CO、C、Al等还原剂反应CuO+Al====Cu2O呈砖红色，可用于制红色玻璃，Cu2O本身较稳定，但在酸溶液中易发生歧化反应生成铜和铜离子。离子方程式为：与稀硝酸反应的离子方程式为：铜及其化合物颜色小结：小结：金属的通性：①大多数金属在常温下是固体②大多数金属大呈银白色，具有金属光泽③大多数金属具有延展性，是电和热的良导体④大多数金属可以与氧气.氯气等非金属单质以及酸等物质发生反应，在反应中金属原子失去电子。【跟踪练习】1．下列化合物，不能通过化合反应生成的是（）\nA．氯化铁B.氯化亚铁C.氢氧化铁D.氢氧化亚铁2．向含有下列离子的溶液中通入Cl2该离子的浓度没有减小的是（）A．Fe2+B．OH-C．Ag+D．Fe3+3．在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体物质，滤液中的阳离子可能是（）①只有Fe2＋②Fe2＋和Fe3＋③Fe2＋和Cu2＋④Cu2＋和Fe3＋A．①③B．②④C．①④D．②③4．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是（）①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水CuSO4放入医用酒精中A.②①③④B.③②①④C.③①②④D.①②③④5．（双选）某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和H+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（）A．NH4+B。Mg2+C。Fe2+D。H+6.（2022全国卷1）能正确表示下列反应的离子方程式是（）A．将铜屑加入Fe3+溶液中：2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4+8H+=3Fe3++4H2OC．将氯气通入氯化亚铁溶液中：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-D．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋H2↑7．现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag，向其中加入2mol·L－1的硫酸溶液50mL，恰好完全反应。若将ag该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为（）A．1.6agB．(a－1.6)gC．(a－3.2)gD．1.6g【课后拓展案】A组【基础练习】1．（2022上海）高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是（）A．铁B．氮C．氧D．碳2．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后,下列结果不可能出现的是（）A．烧杯中有铜无铁B．烧杯中有铁无铜C．烧杯中铁、铜都有D．烧杯中铁、铜都无3．为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4杂质，可选用的试剂是（）A．NaOHB。铁粉C。氨水D。氯水4．某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+，加入0.2mol铁粉，待Fe完全还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变）( )A．0.4mol/LB．0.6mol/LC．0.8mol/LD．1.0mol/L5．将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是（）A．2∶3B。3∶2C。1∶2D。1∶16.（2022上海）高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是（）\nA．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌B组【拓展提高】7.（07年山东理综·29改）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。（2）使用过的“腐蚀液（常含有Cu2+、Fe3+和Fe2+）”会失效，但还可以回收利用。①欲从其中回收铜，向混合液中加入足量的，过滤后向所得的固体中加入足量，再（填操作名称），即得铜。所发生反应的离子方程式、、。②欲需要将Fe2＋转化为Fe3＋，下列试剂能实现上述变化的是________(填序号)。A．氯气B．铁C．铜D．稀硫酸8.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，采用下列步骤：A、请写出上述试验中加入或生成的有关物质的化学式：①②③④⑤⑥B、请写出相关反应的离子方程式。9．吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧，这些活性氧能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，科学家尝试用Na2SeO3消除人体内活性氧，则Na2SeO3的作用是（）A．氧化剂B．还原剂C．既是氧化剂又是还原剂D．以上均不是10.（2022四川2）下列有关CuSO4溶液的叙述正确的是A．该溶液中Na+、NH4+、NO3-、Mg2+可以大量共存B．通入CO2气体产生蓝色沉淀C．与H2S反应的离子方程式：Cu2++S2-=CuS↓D．与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+11将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（）Ａ、反应速率：两者相同Ｂ、消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少Ｃ、反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D、反应中转移的电子总数:前者多，后者少12.1.92g铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅。当铜反应完毕时，共收集到气体体积为1.12L（标况）。则所消耗硝酸的物质的量是（）\nA、0.12molB、0.11molC、0.09molD、0.08mol13.将8.4g铁溶于一定量稀硝酸中，完全反应后，溶液中Fe3+和Fe2+物质的量恰好相等，则稀硝酸中含HNO3()A．0.125mol B．0.25mol C．0.375mol D．0.5mol14.铜跟1mol/L的HNO3反应,若c(NO3-)下降了0.2mol/L,则c(H+)下降()A.0.2mol/LB.0.4mol/LC.0.8mol/LD.0.6mol/L15.在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀HNO3，充分反应后剩余金属m1g,,再向其中加入一定量的稀H2SO4充分振荡后，剩余金属m2g,则m1和m2的关系是（）A．m1一定大于m2 B．m1可能等于m2 C．m1一定等于m2 D．m1可能大于m216．25.6mgCu跟含有1.4×10-3mol的浓硝酸恰好完全反应，反应完毕后收集到的气体在标况下体积为（）A．7.84mLB．13.44mLC．15.68mLD．17.92mL根据反应8NH3+3Cl2==6NH4Cl+N2回答下列问题⑴反应中的氧化剂为_____________，还原剂为______________。⑵氧化剂与还原剂的物质的量之比为________________。⑶当生成28gN2时，被氧化的物质_________mol，被还原的物质为________g。⑷当有34g还原剂被氧化时，反应转移了mol电子17.在Fe2O3和Fe的混合物加入足量的稀硫酸，充分反应后生成FeSO4溶液和H2。若生成的Fe2+与H2的质量比为112：1，则（1）Fe2+与H2的物质的量之比为________;（2）若将生成的Fe2+分成4等分，就其来源而言，其中________份来自Fe与H+的反应，________份是Fe3+的还原产物。（3）原混合物中Fe2O3与Fe的质量比为_______。18．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(1)FeCl3溶液与Cu的反应：Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋( )(2)铁溶于稀硝酸，溶液变黄：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O( )(3)将FeCl2溶液与稀HNO3混合：Fe2＋＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑( )(4)Fe3O4与稀HNO3反应：Fe3O4＋18H＋===6Fe3＋＋H2↑＋8H2O( )(5)FeSO4溶液中加入用H2SO4酸化的H2O2溶液：Fe2＋＋2H＋＋H2O2―→Fe3＋＋2H2O（）(6)向Fe(OH)2中加入足量稀HNO3：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O( )(7)Fe(OH)3溶于氢碘酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O( )19．三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下：查阅资料:Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO提出假设假设1：红色粉末是Fe2O3假设2：红色粉末是Cu2O假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。（1）若假设1成立，则实验现象是。（2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？简述你的理由(不需写出反应的方程式)Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3\n。（3）若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是，写出发生反应的离子方程式。探究延伸经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b>a），则混合物中Cu2O的质量分数为。（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶(CuSO4•5H2O)。经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+\n分别生成沉淀的pH如下：物质开始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7实验室有下列试剂可供选择：氯水B．H2O2A．C．NaOHD．Cu 2(OH)2CO3实验小组设计如下实验方案：试回答：试剂I为，试剂II为（填字母）。20.将1２.８g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉全部反应时，收集到气体５.６L（标准状况）。则所消耗硝酸的物质的量是 ，其中生成的NO2 在标准状况的体积为 。根据上题，讨论写出反应中氮原子守恒和电子转移守恒的等式：已知参加反应的铜片质量mg，反应的硝酸的物质的量nmol，标况下，产生气体体积ＶＬ则：由氮守恒得：由电子守恒得：（其中设NO的物质的量xmol、NO2 的物质的量ymol）
