DOC《第3讲铁、铜的获取及应用》

第3讲铁、铜的获取及应用 [考纲要求] 1.

了解铁、铜及其重要化合物的主要性质及其应用.2.以Fe2+、Fe3+的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化还原反应.3.能鉴别溶液中的Fe2+、Fe3+. 考点一 用物质分类思想认识铁及其重要化合物 1.铁的存在 2.铁的性质 (1)物理性质 纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽和良好的延展性,是电和热的良导体,具有能被磁铁吸引的特性,纯铁有很强的抗腐蚀能力. (2)化学性质:铁是较活泼的金属,发生化学反应时可生成+

2、+3两种价态的化合物. 用化学方程式或离子方程式表示下列变化 Fe+H2O(g)深度思考 1.铁有很强的抗腐蚀能力,为什么日常生活中的铁制品容易生锈? 答案 主要因为铁不纯,往往含有碳等杂质,当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀. 2.铁、铝遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化,是物理变化还是化学变化? 答案 常温下铁、铝遇冷的浓HNO

3、浓H2SO4时表面会生成一层致密的氧化物薄膜,化学上称为钝化,属于化学变化. 3.FeCl

3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取? 答案 都可以.2Fe+3Cl2 题组一 铁及其化合物的性质 1.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是( ) A.Fe(OH)3 Fe2O3 B.Fe(OH)2 Fe2O3 C.Fe(OH)2 Fe(OH)3 D.Fe(OH)2 Fe3O4 答案 B 解析 铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3. 2.在高温条件下铁与水能发生反应.资料显示,在不同温度下,还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的,温度低于570 ℃时,生成FeO,高于570 ℃时,生成Fe3O4.老师用右图所示实验装置,完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验. (1)实验中使用肥皂液的作用是_ (2)某同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体是否存在Fe3O4. 确定是否存在Fe3O4需要测定并记录的实验数据是_ 答案 (1)检验反应中生成的H2 (2)固体样品质量和红棕色固体的质量 解析 本题主要考查实验设计与探究,意在考查学生分析处理实验数据并得出合理结论的能力.为了确定实验后试管内的固体是否存在Fe3O4,必须测定实验后固体中铁与氧的物质的量之比,因黑色粉末溶解时有少量气泡产生,故一定含有金属铁,只有当黑色粉末中 答案 ①②③⑤ 解析 因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气.①、②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;

③的原理为铁作阳极产生Fe2+,与电解水产生的OH-结合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保护,能防止空气进入;

⑤中液面加苯阻止了空气进入;

④由于带入空气中的氧气,能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀. 反思归纳 成功制备Fe(OH)2的关键 由于Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3,在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,成为物质制备实验探究的热点. 制备原理:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ 成功关键:①溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质;