高中化學(xué)：鐵和銅性質(zhì)

1、鐵、銅及其化合物的應(yīng)用鐵、銅及其化合物的應(yīng)用一、鐵銅的物理性質(zhì)一、鐵銅的物理性質(zhì) 鐵：鐵：銀白色金屬銀白色金屬，密度，密度7.86 g/cm3，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)1535，硬度較小，能夠?qū)щ姟?dǎo)熱；，硬度較小，能夠?qū)щ姟?dǎo)熱；能被能被磁鐵吸引磁鐵吸引，在一定條件下也可帶磁性，是一，在一定條件下也可帶磁性，是一種磁性物質(zhì)，種磁性物質(zhì)，純鐵具強(qiáng)抗蝕力純鐵具強(qiáng)抗蝕力 。 請(qǐng)你根據(jù)鐵銅的用途說(shuō)說(shuō)它們的物理性質(zhì)？請(qǐng)你根據(jù)鐵銅的用途說(shuō)說(shuō)它們的物理性質(zhì)？1、鐵在周期表中的位置：、鐵在周期表中的位置：性質(zhì)：易失性質(zhì)：易失2e，還能再失，還能再失1eFe2e Fe2+ ， Fe3e Fe3+ 思考思考 1鐵與什么物質(zhì)反

2、應(yīng)生成鐵與什么物質(zhì)反應(yīng)生成Fe2+、Fe3+ ？2Fe2+、Fe3+應(yīng)具有什么性質(zhì)？應(yīng)具有什么性質(zhì)？3回憶以前學(xué)過(guò)的有關(guān)鐵的化學(xué)反應(yīng)。回憶以前學(xué)過(guò)的有關(guān)鐵的化學(xué)反應(yīng)。 Fe3、Fe2哪一更穩(wěn)定？哪一更穩(wěn)定？穩(wěn)定性：穩(wěn)定性： Fe3 Fe2二、鐵的化學(xué)性質(zhì)二、鐵的化學(xué)性質(zhì)1 1）鐵與非金屬反應(yīng)）鐵與非金屬反應(yīng) 點(diǎn)燃點(diǎn)燃3Fe + 2O2 Fe3O4 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 討論討論 根據(jù)根據(jù)Fe與與O2、Cl2、S反應(yīng)后的反應(yīng)后的生成物中鐵元素的化合價(jià)，比較這三種生成物中鐵元素的化合價(jià)，比較這三種非金屬單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱非金屬單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱。 點(diǎn)燃點(diǎn)燃Fe + S = FeS2、化學(xué)

3、性質(zhì)注：注：Fe在反應(yīng)中生成在反應(yīng)中生成Fe3、Fe2取決于：取決于：氧化劑的強(qiáng)弱：氧化劑的強(qiáng)弱：弱氧化劑：弱氧化劑：S、H、Cu2、I2等等 Fe2強(qiáng)氧化劑：強(qiáng)氧化劑：Cl2、Br2、HNO3、H2SO4（濃）（濃） Fe3 反應(yīng)條件：反應(yīng)條件： 如：如： 高溫少量（高溫少量（O2）Fe2 高溫足量（高溫足量（O2）Fe3 2）鐵與水的反應(yīng)）鐵與水的反應(yīng) 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2思考 為何不生成氫氧化物？ 討論討論 已知已知Fe3O4能被能被H2在高溫下還原為鐵，在高溫下還原為鐵，F(xiàn)e3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O(g)和和Fe與與H2O反應(yīng)是否矛盾？試分

4、析原因。反應(yīng)是否矛盾？試分析原因。 高溫高溫3）鐵與酸的反應(yīng)）鐵與酸的反應(yīng)Fe + 2H+ = Fe2+ + H2鐵在冷的濃硫酸、濃硝酸中鈍化鐵在冷的濃硫酸、濃硝酸中鈍化4）鐵與鹽溶液反應(yīng)）鐵與鹽溶液反應(yīng)Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu應(yīng)遵循什么規(guī)律？應(yīng)遵循什么規(guī)律？思考 常溫敲擊氧化膜破壞 FeHNO3(濃)分析下列過(guò)程并給出相應(yīng)結(jié)論。鈍化鈍化過(guò)的鐵不反應(yīng)Cu生成現(xiàn)象、結(jié)論？硫酸銅溶液什么作用？現(xiàn)象、結(jié)論？將將Fe粉分別投入足量稀硝酸和少量稀硝酸粉分別投入足量稀硝酸和少量稀硝酸中有何不同中有何不同？ Fe4HNO3(過(guò)量過(guò)量)Fe(NO3)32H2ONO 3Fe8HNO3(少量少量

5、)3Fe(NO3)24H2ONO gmolgmol8 .16/5626 . 0gmolgmol2 .11/56266 . 0練習(xí)：練習(xí)：在一定條件下，將等量的鐵分別與在一定條件下，將等量的鐵分別與S蒸汽蒸汽和和Cl2反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)過(guò)程中有反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)過(guò)程中有0.6 mol電子電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，被氧化的鐵分別為多少克？發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，被氧化的鐵分別為多少克？Cl2：生成Fe3：S：生成Fe2：三、三、Fe3+和和Fe2+的檢驗(yàn)：的檢驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) FeCl3中加入中加入KSCN溶液溶液?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：原理原理 Fe3+ + 3SCN = Fe(SCN)3 淺黃色淺黃色 無(wú)色無(wú)色 血紅色血紅色特點(diǎn)：靈敏，現(xiàn)

6、象鮮明，特點(diǎn)：靈敏，現(xiàn)象鮮明，特征檢驗(yàn)方法特征檢驗(yàn)方法！ 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) FeCl2中加入中加入KSCN溶液。溶液?，F(xiàn)象：現(xiàn)象： 反應(yīng)后生成無(wú)色物質(zhì)。反應(yīng)后生成無(wú)色物質(zhì)。結(jié)論：可用結(jié)論：可用KSCN溶液檢驗(yàn)溶液檢驗(yàn)Fe3+是否存在。是否存在。 思考思考現(xiàn)象并寫出方程式現(xiàn)象并寫出方程式 1FeCl3(KSCN)溶液中加入鐵粉溶液中加入鐵粉2FeCl2(KSCN)溶液中加入氯水溶液中加入氯水歸納歸納 Fe3+和和Fe2+的檢驗(yàn)方法的檢驗(yàn)方法 1Fe3+在溶液中為棕黃色加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀。加入KSCN溶液，溶液變成血紅色。 2Fe2+在溶液中為淺綠色加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中馬

7、上變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色。加入KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，然后再滴加氯水，溶液變?yōu)檠t色。小結(jié)小結(jié)：鐵的化合物與亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)變：鐵的化合物與亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)變 “鐵三角” Fe3+Fe2+Fe H+、Cu2+、S、I2、Fe3+ 還原劑：還原劑：Zn等等 Fe、Cu、SO2、ICl2、Br2、HNO3、 H2O2、KMnO4(H+) Cl2、Br2、HNO3、 H2O2、KMnO4(H+) 非水溶液非水溶液思考 Fe3+和Zn的反應(yīng) Zn不足 Zn過(guò)量例例要證明某溶液中不含要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有而可能含有Fe2+，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作，最佳順序?yàn)檫M(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作，最佳順序?yàn)?/p>

8、 加入足量氯水加入足量氯水加入足量加入足量KMnO4加入少量加入少量NH4SCN溶液溶液 A B C DC例例 向盛有向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時(shí)加入溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是能出現(xiàn)的是 （ ）A杯中有銅無(wú)鐵杯中有銅無(wú)鐵 B燒杯中有鐵無(wú)銅燒杯中有鐵無(wú)銅C燒杯中鐵銅都有燒杯中鐵銅都有 D燒杯中鐵銅都無(wú)燒杯中鐵銅都無(wú) 例例 除雜：除雜：（1）Fe2O3 Fe(OH)3 （2）Fe2O3 (Al2O3)（3）FeCl3 (FeCl2) （4）FeCl2 (FeCl3)（5）FeCl3 (FeBr2) （6）Fe (Al)

9、B寫方程式寫方程式1FeCl3溶液中加入鐵（銅）粉2FeCl3溶液中加入KI溶液3FeCl3溶液中通入SO2氣體4Fe和過(guò)量的稀硝酸5過(guò)量的Fe和稀硝酸6FeO + HNO3(稀)7FeCl2溶液中加溴水8FeBr2溶液中加過(guò)量氯水2 Fe3 + Fe = 3 Fe2 2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+4H+SO42-3Fe8HNO3(少量)3Fe(NO3)24H2O2NO Fe4HNO3(過(guò)量)Fe(NO3)32H2ONO3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+5H2O+NO2Fe2+Br2=2Fe3+2Br2Fe3+2I-=2Fe2+I23Cl2+2Fe2+4Br=6Cl+2Fe3

10、+2Br2例例現(xiàn)有濃度各為現(xiàn)有濃度各為1mol/L的的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液的混合溶液1L，加入一定量鐵粉，按下列情況填，加入一定量鐵粉，按下列情況填空。空。（1）反應(yīng)完畢，鐵粉有剩余。）反應(yīng)完畢，鐵粉有剩余。這時(shí)，溶液中一定含有這時(shí)，溶液中一定含有 陽(yáng)離子，是陽(yáng)離子，是 mol，一定沒(méi)有，一定沒(méi)有 陽(yáng)離子。陽(yáng)離子。剩余固體中一定含有剩余固體中一定含有 和和 ，和反，和反應(yīng)前加入的鐵粉質(zhì)量相比應(yīng)前加入的鐵粉質(zhì)量相比 （增大或減?。ㄔ龃蠡驕p?。?g。Fe2+3.5Fe3+、Cu2+Fe Cu減小 20例現(xiàn)有濃度各為1mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液

11、1L，加入一定量鐵粉，按下列情況填空。（2）反應(yīng)完畢后，有銅剩余，鐵粉無(wú)剩余。反應(yīng)后的溶液中一定含有 陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子在溶液中的物質(zhì)的量范圍是 。溶液中可能含有 陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子在溶液中的物質(zhì)的量的可能范圍是 。溶液中一定不含 陽(yáng)離子。溶液的質(zhì)量 （增大或減?。?。Fe2+（2.5，3.5Cu2+0，1）Fe3+增大例現(xiàn)有濃度各為1mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液1L，加入一定量鐵粉，按下列情況填空。（3）反應(yīng)完畢后，無(wú)固體沉淀物存在。反應(yīng)后的溶液中一定含 和 陽(yáng)離子；它們中物質(zhì)的量為定值的是 陽(yáng)離子，為 mol；它們中物質(zhì)的量為一定數(shù)值范圍的是 陽(yáng)離子，該數(shù)值范圍是 。Fe2+ Cu2