高三人教版化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件3.10鐵及其重要化合物 用途廣泛的金屬材料 108張

學(xué)案10鐵及其重要化合物用途廣泛的金屬材料1共108頁輕松學(xué)教材一?鐵的重要化合物1.鐵的氧化物2共108頁3共108頁2.鐵的氫氧化物4共108頁5共108頁3.鐵鹽與亞鐵鹽(1)亞鐵鹽含有Fe2+的溶液呈淺綠色,Fe2+既有氧化性,也有還原性,與Zn?Cl2反應(yīng)的離子方程式分別為:Zn+Fe2+===Fe+Zn2+,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-?6共108頁(2)鐵鹽①氧化性含有Fe3+的溶液呈棕黃色,Fe3+具有氧化性,與Cu?I-反應(yīng)的離子方程式分別為:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,2Fe3++2I-===2Fe2++I2?②特性含有Fe3+的鹽溶液遇KSCN溶液時(shí)變成紅色,反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3?

7共108頁二?銅及其重要化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系8共108頁寫出框圖中帶標(biāo)號的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:①2Cu+SCu2S②2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3③CuO+H2Cu+H2O④Cu(OH)2CuO+H2O⑤3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O[或Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O]9共108頁三?合金合金是由兩種或兩種以上金屬(或金屬與非金屬)熔合成的具有金屬特性的物質(zhì)?合金的硬度一般比組成它的純金屬的35大,合金的熔點(diǎn)一般比組成它的純金屬的36低?10共108頁常見合金有:(1)銅合金

青銅是我國使用最早的合金,常見的銅合金還有黃銅?白銅?(2)鋼合金鋼碳素鋼低碳鋼:含碳量低于0.3%中碳鋼:含碳量為0.3%~0.6%高碳鋼:含碳量高于0.6%11共108頁四?金屬的冶練金屬的冶煉方法與活動性有著非常密切的關(guān)系12共108頁體驗(yàn)熱身1.(2009·靖江模擬)紅珊瑚棲息于200~2000m的海域,產(chǎn)于臺灣海峽?中國南海,它與琥珀?珍珠被統(tǒng)稱為有機(jī)寶石?在中國,珊瑚是吉祥富有的象征,一直用來制做珍貴的工藝品?紅珊瑚是無數(shù)珊瑚蟲分泌的石灰質(zhì)大量堆積形成的干支狀物,呈紅色是因?yàn)樵诤５组L期積淀某種元素,該元素是()A.Na

B.FeC.Si

D.Cu答案:B解析:鐵元素被氧化后生成了Fe2O3顯紅色?13共108頁2.人體正常血紅蛋白中含有Fe2+,若誤食亞硝酸鹽,會將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+而中毒,服用維生素C可以解毒?對上述事實(shí)分析正確的是()A.亞硝酸鹽是還原劑B.維生素C是氧化劑C.維生素C將Fe3+還原成Fe2+D.亞硝酸鹽被氧化答案:C解析:維生素C是還原劑,將Fe3+還原為Fe2+?14共108頁3.下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說法中正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉,然后過濾D.Fe3+與KSCN溶液產(chǎn)生紅色沉淀答案:C解析:赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2,鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色,但沒有沉淀產(chǎn)生,一般可以用此方法檢驗(yàn)鐵離子的存在?15共108頁4.某溶液中可能存在Mg2+?Fe2+?Fe3+,加入NaOH

溶液,開始時(shí)是白色絮狀沉淀,然后迅速變?yōu)榛揖G色,最后變成紅褐色?下列結(jié)論正確的是()A.一定有Fe2+存在,一定沒有Fe3+?Mg2+B.一定有Fe3+存在,一定沒有Fe2+?Mg2+C.一定有Fe3+存在,可能有Fe2+?一定沒有Mg2+D.一定有Fe2+存在,可能有Mg2+?一定沒有Fe3+答案:D解析:根據(jù)加NaOH溶液時(shí),開始出現(xiàn)白色絮狀沉淀,說明一定無Fe3+,沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色,說明一定含有Fe2+,但因Mg(OH)2為白色沉淀,故不能確定是否含Mg2+?16共108頁5.人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁?鈦?鐵?銅四種金屬的時(shí)間順序是()A.銅?鐵?鋁?鈦B.鐵?鋁?銅?鈦C.銅?鐵?鈦?鋁D.鐵?銅?鋁?鈦答案:A17共108頁解析:活潑性越強(qiáng)的金屬在自然界中易以化合態(tài)存在,且因金屬離子得電子能力較弱,生產(chǎn)和使用的時(shí)間往往就偏晚?Cu?Hg?Ag?Au?Sn?Pb等金屬都是最早使用的幾種金屬,它們有的只以游離態(tài)存在,有的熔點(diǎn)很低易冶練?在春秋晚期我國就會煉鐵,戰(zhàn)國晚期就會煉鋼?鋁在自然界中只以化合態(tài)存在,且工業(yè)上是通過電解氧化鋁獲得的,只在近代發(fā)明電以后才實(shí)現(xiàn)的?鈦合金盡管有耐腐蝕?熔點(diǎn)高等優(yōu)良的性能,但最大的缺點(diǎn)是提煉比較困難,因?yàn)殁佋诟邷叵驴梢耘c氧?碳?氮及其他許多元素化合,故鈦使用時(shí)間最近?18共108頁6.某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)的產(chǎn)物,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)?(1)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱,并通入水蒸氣,就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”(石棉絨是耐高溫材料,不與水反應(yīng))?19共108頁反應(yīng)一段時(shí)間后,有肥皂泡吹起時(shí),用點(diǎn)燃的火柴靠近肥皂泡,當(dāng)__________________時(shí)(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),說明“鐵與水蒸氣”能夠進(jìn)行反應(yīng)?寫出鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________?肥皂泡破裂,有爆鳴聲20共108頁(2)為了研究一定時(shí)間內(nèi)鐵粉的轉(zhuǎn)化率,他們設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的鐵粉進(jìn)行反應(yīng),收集并測量反應(yīng)后生成氣體的體積,計(jì)算出鐵粉的轉(zhuǎn)化率?21共108頁①收集并測量氣體體積應(yīng)選上圖中的__________裝置?②稱取0.24g鐵粉與適量石棉絨混合,然后加熱至無氣體放出?若室溫下氫氣密度約為0.088g/L,最好選用______規(guī)格的量筒(填字母)?A.100mL B.200mLC.500mL D.1000mL③收集的氣體體積為VL,則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為___________?BB7.7V×100%22共108頁解析:鐵與水蒸氣反應(yīng),生成鐵的氧化物和氫氣,因此可以通過驗(yàn)證有氫氣產(chǎn)生來判斷鐵與水蒸氣是否反應(yīng);可以通過測量排出液體的體積(即生成氣體的體積)來計(jì)算鐵粉的轉(zhuǎn)化率,A圖廣口瓶中的進(jìn)氣管長,而排液管短,不能排出液體,故不能使用;鐵粉質(zhì)量為0.24g,由3Fe~4H2和H2的密度計(jì)算可知理論上能生成氫氣130mL,所以應(yīng)選用200mL的量筒;同理也可利用生成的氫氣體積求出參與反應(yīng)的鐵粉質(zhì)量,進(jìn)而求出鐵粉的轉(zhuǎn)化率?23共108頁重點(diǎn)探究一?鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系24共108頁1.Fe→Fe2+鐵與氧化性比較弱的非金屬(如S?I2)?非氧化性酸(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+S===FeS;Fe+2H+===Fe2++H2↑?2.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?25共108頁3.Fe→Fe3+鐵與強(qiáng)氧化劑,如Cl2?H2O2?KMnO4(H+)?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?4.Fe3+→Fe可通過較強(qiáng)還原劑實(shí)現(xiàn),如Al?Zn?CO?H2等,如Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3;2FeCl3+3Zn===2Fe+3ZnCl2?26共108頁5.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?6.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?27共108頁特別提醒:①Fe2+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-?等能發(fā)生氧化還原反應(yīng)?②Fe3+是典型的弱堿陽離子,與?等在溶液中發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)?③亞鐵鹽?鐵鹽的存放方法:亞鐵鹽溶液——加入少量鐵屑以防止Fe2+被氧化?鐵鹽溶液——加入少量相應(yīng)的酸溶液以防止Fe3+水解?28共108頁【例1】根據(jù)下列框圖回答問題(答題時(shí),方程式中的M?E用所對應(yīng)的元素符號表示):29共108頁(1)寫出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化學(xué)方程式:

___________________________________________?(2)某同學(xué)取X的溶液,酸化后加入KI淀粉溶液,變?yōu)樗{(lán)色?寫出與上述變化過程相關(guān)的離子方程式:

___________________________________________,

___________________________________________?(3)寫出Cl2將Z氧化為K2EO4的化學(xué)方程式:

___________________________________________?Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O2Fe3++2I-===2Fe2++I210KOH+3Cl2+2Fe(OH)3===2K2FeO4+6KCl+8H2O

30共108頁解析:M為紅色金屬,與酸反應(yīng)得藍(lán)色溶液,推知M為Cu?由Y中加KSCN得紅色溶液,確定Y中含有Fe3+,從而確定E為Fe?M為Cu,X為FeSO4,Y為Fe2(SO4)3,Z為Fe(OH)3,K2EO4為K2FeO4?FeSO4溶液酸化后加入KI淀粉溶液變藍(lán)色,說明有I2生成?其變化過程中相關(guān)離子方程式為4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,2Fe3++2I-===2Fe2++I2?31共108頁【方法歸納】(1)M為紅色金屬,MSO4溶液為藍(lán)色,

則M為Cu?(2)Y紅色溶液,含F(xiàn)e3+,E為Fe?(3)氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+?32共108頁類比遷移1.向一定量的FeO?Fe?Fe3O4的混合物中加入100mL1mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體,在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)?若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物,能得到鐵的質(zhì)量是()A.11.2g B.5.6gC.2.8g D.無法計(jì)算答案:C33共108頁解析:依題意,恰好反應(yīng)溶液中只存在FeCl2,根據(jù)元素守恒法,可建立關(guān)系n(Fe)=n(Fe2+)=n(Cl-)=n(HCl)=×0.1L×1mol/L=0.05mol,m(Fe)=2.8g?34共108頁重點(diǎn)探究二?Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)1.Fe2+的檢驗(yàn)方法一:在被檢驗(yàn)的溶液中,滴加KSCN溶液,無現(xiàn)象,再通入Cl2,若變成紅色溶液,說明有Fe2+存在(鑒別時(shí)不能先通氯氣)?2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(紅色)35共108頁方法二:在被檢驗(yàn)的溶液中加堿,產(chǎn)生白色絮狀沉淀,很快白色絮狀沉淀轉(zhuǎn)變成灰綠色,最終變?yōu)榧t褐色,證明有Fe2+存在?Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)336共108頁2.Fe3+的檢驗(yàn)方法一:加入NaOH等堿溶液,生成紅褐色沉淀?Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(紅褐色)方法二:加入KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色?特別提醒:Fe2+具有較強(qiáng)的還原性,Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,也具有較強(qiáng)的水解能力,實(shí)際上pH>4時(shí),Fe3+即可形成Fe(OH)3沉淀?欲除去某溶液中含有的Fe2+雜質(zhì)時(shí),一般先向該溶液中加入氧化劑(如H2O2),使Fe2+氧化為Fe3+,然后通過加堿液調(diào)節(jié)pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去?37共108頁【例2】下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()38共108頁A.除去鐵粉中混有的少量鋁粉,可加入過量的氫氧化鈉溶液,完全反應(yīng)后過濾B.可用如上圖所示裝置以硫化亞鐵與稀硫酸為原料制取?凈化?收集硫化氫氣體C.欲制備Fe(OH)3膠體,可向盛有沸水的燒杯中滴加FeCl3飽和溶液并長時(shí)間煮沸D.離子檢驗(yàn)的常用方法有三種:檢驗(yàn)方法沉淀法顯色法氣體法含義反應(yīng)中有沉淀產(chǎn)生或溶解反應(yīng)中有顏色變化反應(yīng)中有氣體產(chǎn)生可采用顯色法檢驗(yàn)Fe3+39共108頁答案:AD解析:除去鐵粉中混有的少量鋁粉,可加入過量的NaOH溶液,完全反應(yīng)后過濾,利用Al溶于NaOH而Fe不溶,A選項(xiàng)正確;B中H2S不能用濃H2SO4干燥,B選項(xiàng)錯誤;C中Fe(OH)3膠體長時(shí)間煮沸會聚沉,C選項(xiàng)錯誤;D中可用KSCN溶液遇Fe3+顯紅色來檢驗(yàn)Fe3+存在?【方法歸納】本題以實(shí)驗(yàn)型選擇題的方式考查“鐵”的基本實(shí)驗(yàn)操作,只有掌握好每一個實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),才能把握好每一個操作?40共108頁類比遷移2.將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸,滴加硫氰化鉀溶液沒有顏色變化,再加入氯水即呈紅色的是()A.FeS B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe3O4答案:A解析:由題意可知:A中的Fe2+與SCN-結(jié)合沒有顏色改變,但通入Cl2后發(fā)生反應(yīng),生成Fe3+,溶液變?yōu)榧t色:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,

答案為A?41共108頁重點(diǎn)探究三?常見合金的重要應(yīng)用1.銅合金合金主要成分主要用途青銅銅?錫機(jī)器零件,如軸承?齒輪等黃銅銅?鋅機(jī)器零件?儀表?日用品白銅銅?鎳錢幣?代替銀做飾品42共108頁2.鐵合金43共108頁3.鋁合金成分元素主要特征主要用途Al?Mg?Cu?Si等密度小?強(qiáng)度大用于汽車?飛機(jī)?火箭?船舶制造特別提醒:合金屬于混合物,金屬與非金屬或金屬與金屬形成合金時(shí),兩者沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),各成分的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變?44共108頁【例3】鋁鎂合金因堅(jiān)硬?輕巧?美觀?潔凈?易于加工而成為新型建筑裝潢材料,主要用于制作窗框?卷簾門?防護(hù)欄等?下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是()A.不易生銹 B.導(dǎo)電性好 C.密度小 D.強(qiáng)度高答案:B45共108頁解析:合金材料在日常生活中使用很廣泛,鋁鎂合金在家居裝潢中經(jīng)常會用到?鋁鎂合金強(qiáng)度高,制成的門窗?防護(hù)欄等堅(jiān)硬牢固;密度小,同體積下比較輕,方便運(yùn)輸?搬運(yùn);不容易生銹,制成的裝潢材料經(jīng)久耐用?只有導(dǎo)電性好與這方面的用途無關(guān),故正確答案為B?【方法歸納】解答該類題目要根據(jù)“性質(zhì)決定用途,用途反映性質(zhì)”這一規(guī)律進(jìn)行分析判斷?46共108頁類比遷移3.鋼材可以做橋梁的結(jié)構(gòu)材料,是因?yàn)樗?)A.有良好的導(dǎo)熱性B.有一定的機(jī)械性能C.不易受空氣和水的作用D.有良好的導(dǎo)電性答案:B解析:此題考查了鐵合金的性能?鋼材被大量應(yīng)用于橋梁的結(jié)構(gòu)材料說明它具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度而不是利用其導(dǎo)電?導(dǎo)熱性?故選B?47共108頁難點(diǎn)探究四?有關(guān)鐵與硝酸反應(yīng)的計(jì)算問題1.硝酸的作用及其量的確定鐵與硝酸的反應(yīng)中,一是氧化劑作用,二是酸性作用?作為氧化劑的硝酸可以根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒的方法確定,作為酸性作用的可以通過金屬鐵的物質(zhì)的量確定,即鐵的物質(zhì)的量乘鐵顯示的化合價(jià)?48共108頁2.鐵與稀HNO3反應(yīng)隨著兩者量的不同,生成氧化產(chǎn)物亦不同,可用討論方法確定?①Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O②Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2①×2+②可得:③3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O49共108頁(1)當(dāng)時(shí),硝酸過量,按①式計(jì)算?(2)當(dāng)時(shí),鐵過量,按③式計(jì)算?(3)當(dāng)時(shí),可依據(jù)①②或①③進(jìn)行計(jì)算?無論二者的量如何變化,鐵與稀HNO3反應(yīng),被還原的HNO3與參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量之比總是1∶4?

3.鐵與濃HNO3反應(yīng)常溫下鐵與濃HNO3發(fā)生鈍化?在加熱條件下,二者應(yīng)生成NO2,Fe+6HNO3(濃)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O?但隨著反應(yīng)的進(jìn)行硝酸變稀,就會有NO生成,解這類題時(shí)要注意實(shí)際的反應(yīng)過程?50共108頁【例4】某合金(僅含銅?鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為ymol,其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a,將其全部投入50mLbmol/L的硝酸溶液中,加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物)?下列說法正確的是()A.若金屬有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金屬又開始溶解B.若金屬全部溶解,則溶液中一定含有Fe3+C.若金屬全部溶解,且產(chǎn)生336mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則b=0.3答案:AD51共108頁解析:A項(xiàng)中鐵銅合金與硝酸反應(yīng)除生成NO外,還要生成相應(yīng)的硝酸鐵?硝酸銅等鹽,即溶液中存在,當(dāng)往其中加入硫酸時(shí),H+和可繼續(xù)氧化剩余的金屬,A項(xiàng)正確;B項(xiàng)中,因Fe3+也可以氧化Cu而被還原為Fe2+,因此當(dāng)金屬全部溶解時(shí)也可能只有Fe2+,B項(xiàng)錯;C項(xiàng)中,因沒有告訴溶液中所含的離子是Fe2+還是Fe3+,還是都有,故無法計(jì)算b;D項(xiàng)中,根據(jù)題設(shè)條件,n(Cu)=ay,n(Fe)=(1-a)y,所以當(dāng)溶液中只有Cu2+和Fe3+時(shí),它們對應(yīng)的n()=2ay+3(1-a)y=(3-a)y,而由Cu?Fe還原得到的n(NO)應(yīng)為,因此根據(jù)硝酸中的N守恒,硝酸的濃度b至少應(yīng)等于,故D正確?52共108頁方法歸納:Fe與HNO3反應(yīng)時(shí)有下列幾種情況需要考慮:(1)濃硝酸在常溫下與Fe反應(yīng)要考慮鈍化;(2)濃硝酸加熱時(shí)與Fe發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成Fe3+和NO2,當(dāng)Fe過量時(shí)生成Fe2+;(3)稀硝酸,不會使金屬鈍化,與Fe發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物根據(jù)Fe與硝酸的相對多少加以判斷,硝酸過量生成Fe3+,Fe過量生成Fe2+;(4)反應(yīng)本質(zhì)主要有開始生成Fe3+,所謂鐵過量,其實(shí)可將該類反應(yīng)劃分為兩個階段,前一階段是生成Fe3+階段,后一階段是Fe3+與Fe反應(yīng)階段?53共108頁類比遷移4.向含agHNO3的稀溶液中,加入bg鐵粉充分反應(yīng)后全部溶解?已知有g(shù)HNO3被還原,則a∶b不可能是()A.2∶1B.3∶1C.4∶1D.9∶2答案:A54共108頁解析:滿足條件的反應(yīng)為:Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O①3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O②滿足方程①的a∶b=(4×63)∶56=9∶2,滿足方程②的a∶b=(8×63)∶(3×56)=3∶1?介于方程①②之間即3≤≤4.5的都行?只有A不符合?55共108頁實(shí)驗(yàn)探究關(guān)于Fe(OH)2的制備及Fe與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)1.Fe(OH)2制備的關(guān)鍵是防氧化,故所用的NaOH溶液和FeSO4溶液配制時(shí)的蒸餾水應(yīng)先用煮沸法除O2,該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是圍繞著除氧問題?2.鐵和水蒸氣的反應(yīng)一直是教材改革中的一個熱點(diǎn)問題,每一個改進(jìn)都有它的可取之處,但實(shí)驗(yàn)中存在的缺點(diǎn)也是明顯的,因此要求我們同學(xué)既要熟悉為什么要這樣改進(jìn)又要能說出這樣改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是什么,并通過實(shí)際的操作提出自己的改進(jìn)構(gòu)想,對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的評價(jià)?56共108頁【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】將NaOH溶液逐滴滴入新制FeSO4溶液中,開始的時(shí)候析出Fe(OH)2白色絮狀沉淀,但白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色?某學(xué)生為達(dá)到制取并較長時(shí)間保存Fe(OH)2的目的,設(shè)計(jì)如下兩個實(shí)驗(yàn)裝置:57共108頁

(1)欲使試管B中產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀,則試管A中加入的藥品是()A.FeO和稀硫酸 B.鐵銹和稀硫酸C.鐵粉和稀硫酸 D.鐵粉和稀硝酸(2)在試管A中加入藥品后,應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行的操作是___________________________________________

_______________________________________________________________________________________?(3)使用裝置①進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試管B中的空氣不易排盡,其原因是___________________________________________?C打開止水夾a,使A試管中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,用H2排除試管B內(nèi)空氣,再關(guān)閉止水夾a,使A內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大將溶液壓入B管中試管B的管口向上,而H2密度比空氣小

58共108頁(4)裝置②是電解池,欲在試管內(nèi)產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀,則陽極材料應(yīng)是()A.石墨 B.鐵 C.銅 D.鉑(5)裝置②中的電解質(zhì)溶液可以選用()A.NaCl溶液 B.Na2SO4溶液C.FeCl2溶液

D.稀硫酸

BAB59共108頁(6)裝置②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________?(7)裝置②中苯的作用是_________________________?隔絕空氣,防止Fe(OH)2被氧化60共108頁走出誤區(qū)●檢驗(yàn)二價(jià)鐵時(shí),檢驗(yàn)之前首先要確認(rèn)無三價(jià)鐵,然后再轉(zhuǎn)化進(jìn)行檢驗(yàn)?易錯的主要原因就是對二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的檢驗(yàn)考慮單一,死記硬背造成的?●因氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化,故Fe(OH)2在水中穩(wěn)定存在的時(shí)間只有幾秒鐘?在實(shí)驗(yàn)室制取Fe(OH)2時(shí),必須創(chuàng)造無Fe3+和無O2的環(huán)境?61共108頁●制取氫氧化亞鐵的一般操作有:(1)用新制的Fe2+(或向溶液中加鐵粉排除其中的Fe3+;(2)對NaOH溶液進(jìn)行加熱,驅(qū)趕其中溶解的氧氣;(3)避免與空氣接觸——反常規(guī)操作(在反應(yīng)液面上滴加植物油或苯等物質(zhì)進(jìn)行液封)?滴管的使用(滴管末端插入試管內(nèi)的液面下滴加NaOH溶液)等?62共108頁因材施教銅及其化合物的重要性質(zhì)1.銅的性質(zhì)銅是紫紅色的金屬,是電和熱的良導(dǎo)體,廣泛用做導(dǎo)線,密度為8.9g/cm3?銅是較不活潑的金屬,在自然界中有少量的單質(zhì)銅存在,大部分呈化合態(tài),如黃銅礦(CuFeS2)?孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]等?銅在一定條件下可發(fā)生如下反應(yīng):63共108頁①與非金屬的反應(yīng):2Cu+O22CuO(黑色),Cu+Cl2CuCl2(有棕黃色的煙),2Cu+SCu2S(黑色)?②與酸的反應(yīng):Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O?③與鹽溶液的反應(yīng):Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2?64共108頁2.銅的冶煉工業(yè)上是高溫冶煉黃銅礦得到粗銅,然后用電解方法精煉得到純度很高的精銅,電解中將粗銅連在電源的正極,精銅連在電源的負(fù)極,用可溶性的銅鹽做電解液?這樣通電一段時(shí)間后,粗銅上的銅就不斷溶解,在精銅表面析出?65共108頁3.銅的化合物(1)氧化物——CuO和Cu2OCuO是不溶于水的堿性氧化物,具有較強(qiáng)的氧化性,在加熱時(shí)能被CO?H2?C等還原?Cu2O呈磚紅色,可用于制紅色玻璃,Cu2O本身較穩(wěn)定,但在酸液中易發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu和Cu2+?(2)氫氧化物——Cu(OH)2難溶性堿,受熱易分解,具有弱氧化性,新制的Cu(OH)2懸濁液能氧化醛基化合物,本身被還原為Cu2O,常用于醛基化合物的檢驗(yàn)?66共108頁(3)常見的銅鹽有CuCl2?CuSO4?Cu(NO3)2等①顏色:無水CuCl2呈棕黃色,硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O,又稱膽礬或藍(lán)礬)呈藍(lán)色,其濃溶液呈綠色,無水硫酸銅呈白色,Cu(NO3)2及其溶液呈藍(lán)色?常用無水硫酸銅白色粉末檢驗(yàn)水蒸氣或水的存在?

②化學(xué)性質(zhì)a.水解,其水溶液顯弱酸性:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+?b.氧化性,與金屬單質(zhì)反應(yīng):Cu2++Fe===Cu+Fe2+?c.與強(qiáng)堿反應(yīng):Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓?67共108頁d.膽礬受熱可失去結(jié)晶水變成白色粉末,過熱時(shí),CuSO4會進(jìn)一步分解生成CuO?e.可溶性銅鹽能與H2S或S2-反應(yīng)生成黑色的CuS沉淀,它難溶于強(qiáng)酸,常用于Cu2+的檢驗(yàn)?f.Cu2+易與NH3形成[Cu(NH3)4]2+絡(luò)合離子?68共108頁備用選題1.(2009·濟(jì)南市高三期末考試)下列反應(yīng)中,改變反應(yīng)物的用量或濃度,不會改變反應(yīng)產(chǎn)物種類的是()A.炭粉在氧氣中燃燒B.鐵在氧氣中燃燒C.CO2通入氫氧化鈉溶液D.銅和硝酸反應(yīng)答案:B69共108頁解析:炭粉在氧氣中燃燒,因氧氣的不足與過量,產(chǎn)物會分別是CO和CO2;鐵在氧氣中燃燒,產(chǎn)物只有四氧化三鐵一種;CO2通入氫氧化鈉溶液,會因CO2量的不同,產(chǎn)物可能為碳酸鈉或碳酸氫鈉或兩者都有;銅和硝酸反應(yīng),硝酸濃度不同,還原產(chǎn)物不同?70共108頁2.(2009·蕪湖市第一中學(xué)高三第二次模擬考試)為除去氯化銅溶液中混有的氯化亞鐵,常先加入H2O2溶液將Fe2+全部氧化成Fe3+,然后再加入()A.NaOH溶液 B.氨水C.CuO D.Fe(OH)3(膠體)答案:C解析:要將Fe3+生成沉淀析出,需要加入物質(zhì)使溶液的酸性減弱且不能與Cu2+?Cl-反應(yīng),還要注意不能引入新的雜質(zhì)離子?71共108頁3.(2009·山東日照高三期末質(zhì)量檢測)氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質(zhì),用CuSO4溶液和“另一種反應(yīng)物”在40~50℃時(shí)反應(yīng)可生成它?CuH不穩(wěn)定,易分解;CuH在氯氣中能燃燒;跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體,以下有關(guān)的推斷中錯誤的是()A.“另一種反應(yīng)物”一定具有還原性B.CuH既可做氧化劑也可作還原劑C.CuH+Cl2===CuCl+HCl(燃燒)D.CuH+HCl===CuCl+H2↑(常溫)答案:C72共108頁解析:依據(jù)試題信息進(jìn)行分析?由于CuSO4中銅的化合價(jià)為+2價(jià),要變成+1價(jià),故另一種反應(yīng)物必須具有還原性,A正確;在CuH中銅元素的化合價(jià)為+1價(jià),它既可以升高為+2價(jià),也可以降低為0價(jià),B正確;CuH跟鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,發(fā)生的一定是氧化還原反應(yīng),D正確;C中,由于氯氣有很強(qiáng)的氧化性,而+1價(jià)的銅離子不穩(wěn)定,所以一定會被氧化為+2價(jià),故其產(chǎn)物CuCl肯定錯誤?73共108頁4.鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ),在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用?請回答下列問題?(1)鋼材廠家在生成鋼材之后對其表面進(jìn)行處理,形成一層致密的氧化物保護(hù)層?而使用廠家對鋼材進(jìn)行加工前往往要除去鋼材表面的氧化物,一種常見的方法是利用硫酸與鋼材反應(yīng)?下列哪些操作可以加快除去氧化物的速率____________(填編號)?A.用濃硫酸 B.用中等濃度的硫酸C.適當(dāng)?shù)奶岣邷囟? D.加少許銅屑BC74共108頁

(2)生產(chǎn)中也可用鹽酸來除鐵銹?現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中,當(dāng)鐵銹被除盡后,溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________?(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕?裝置示意圖如下:2FeCl3+Fe===3FeCl275共108頁請回答:①若電鍍前鐵?銅兩電極的質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?烘干?稱量,二者質(zhì)量差為5.12g,則電鍍過程中電路中通過的電子為____________mol?②鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請簡要說明原因_________________________________________

__________________________________________?0.08鐵比銅活潑,鍍層破壞后,在潮濕環(huán)境中形成原電池,鐵為負(fù)極,加速鐵的腐蝕76共108頁解析:(1)考查化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,注意有些同學(xué)選擇了濃硫酸,原因在于忽略了濃硫酸主要表現(xiàn)氧化性(酸性較弱)?而B?C則分別是通過增大反應(yīng)物的濃度和提高反應(yīng)溫度來加快反應(yīng)速率的?(2)需要考慮到氧化物為氧化鐵(鐵的價(jià)態(tài)為+3價(jià)),遇酸后變?yōu)镕e3+進(jìn)入溶液,它具有較強(qiáng)的氧化性,可以跟鐵繼續(xù)發(fā)生氧化還原反應(yīng)?(3)在電鍍操作中,鍍層金屬做陽極?待鍍金屬做陰極,所以A為銅電極?B為鐵電極?當(dāng)兩電極質(zhì)量差為5.12g時(shí),即有2.56g(0.04mol)銅離子在鐵電極上被還原,故電路中轉(zhuǎn)移的電子為0.08mol?鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易腐蝕的原因可從原電池的原理上進(jìn)行合理解釋?77共108頁5.(2008~2009·巢湖市烔煬中學(xué)高三第二次月考)將Cu與CuO的混合物20.8g加入到50mL18.4mol/L濃H2SO4中,加熱充分反應(yīng)至固體物質(zhì)完全溶解,冷卻后將混合液稀釋至1000mL,測得c(Cu2+)=0.3mol/L?試計(jì)算:(1)反應(yīng)過程中放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積(不考慮氣體在溶液中的溶解)?(2)溶液稀釋后,c(H+)是多少?78共108頁解析:有關(guān)化學(xué)方程式:①CuO+H2SO4===CuSO4+H2O②Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O設(shè)混合物中Cu的物質(zhì)的量為x,CuO的物質(zhì)的量為y?有:64x+80y=20.8①x+y=0.3②解得:x=0.2moly=0.1mol(1)V(SO2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L?(2)已知n(H2SO4)總=0.05L×18.4mol/L=0.92mol,n(H2SO4)反應(yīng)=2x+y=0.5mol,n(H2SO4)余=0.92mol-0.5mol=0.42mol,故c(H+)=0.42mol×2÷1L=0.84mol/L?79共108頁高效作業(yè)一?選擇題1.下列物質(zhì)中,不屬于合金的是()A.硬鋁 B.黃銅C.鋼鐵 D.水銀答案:D解析:合金是介于純凈物和混合物之間的一種具有多種金屬特性的物質(zhì)?根據(jù)不同的需要,可進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕饘偃酆弦灾频貌煌阅艿牟牧?如題中的“硬”“黃”“鋼鐵”均是不同的性能的反映?水銀不是合金而是一種單質(zhì)?80共108頁2.(2009·臨沂模擬)將銅片放入0.1mol·L-1FeCl3溶液中,反應(yīng)一定時(shí)間后取出銅片,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,則Cu2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為()A.3∶2 B.3∶5 C.4∶3 D.3∶4答案:D解析:設(shè)體積為1L,參加反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量為xmol,由方程式Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+,知(0.1-x)∶x=2∶3,解得x=0.06,則生成的Cu2+為0.03mol,溶液中的Fe3+為0.04mol?81共108頁3.(2009·臺灣)在常溫壓下,鐵生銹除了需要氧,還必須有下列哪一種物質(zhì)的存在()A.水 B.鹽 C.氮 D.氧答案:A解析:鐵生銹的有關(guān)化學(xué)反應(yīng):2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2, 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,

生成的Fe(OH)3的分解,產(chǎn)物又與水結(jié)合,所以,鐵生銹除了有氧氣還必須有水?82共108頁4.(2009·山東濰坊)用一定量的鐵與足量的稀H2SO4及足量的CuO制成單質(zhì)銅,有人設(shè)計(jì)以下兩種方案:若按實(shí)驗(yàn)原則進(jìn)行操作,則兩者制得單質(zhì)銅的量的比較中,正確的是()A.①多 B.②多 C.相等 D.無法判斷答案:B解析:①中在H2還原CuO之前應(yīng)先通入一段時(shí)間的H2,故②中制得的單質(zhì)銅較多?83共108頁5.(2009·山東臨沂)FeCl3?CuCl2的混合溶液中加入鐵粉,充分反應(yīng)后仍有固體存在,則下列判斷不正確的是()A.加入KSCN溶液一定不變紅色 B.溶液中一定含F(xiàn)e2+C.溶液中一定含Cu2+ D.剩余固體中一定含Cu答案:C解析:加入鐵粉,先發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Fe===3Fe2+,后發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+===Fe2++Cu?反應(yīng)后有固體存在,可能為兩種情況:①Cu,②Fe和Cu,無論哪種情況,溶液中一定含有Fe2+,一定沒有Fe3+,可能含有Cu2+?84共108頁6.(2009·廣東佛山)某化學(xué)小組在常溫下測定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:方案Ⅰ:銅鋁混合物測定生成氣體的體積方案Ⅱ:銅鋁混合物測定剩余固體的質(zhì)量下列有關(guān)判斷中不正確的是()A.溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B.溶液A和B均可以選用稀硝酸C.若溶液B選用濃硝酸,則測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小D.實(shí)驗(yàn)室方案Ⅱ更便于實(shí)施B85共108頁解析:因鋁具有兩性,而銅不能與堿?無氧化性酸反應(yīng),所以A和B是鹽酸或氫氧化鈉時(shí),都與鋁反應(yīng),故A項(xiàng)正確;又因測固體質(zhì)量比測氣體體積易進(jìn)行,故D正確;若A和B都是稀硝酸時(shí)則方案Ⅱ無法實(shí)施,故B錯;若B是濃硝酸時(shí)則鋁鈍化,導(dǎo)致剩余固體質(zhì)量增加,所以測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小,故C正確?86共108頁7.Wg含有Fe2O3·xH2O雜質(zhì)的Al2O3樣品可完全溶解在100mLc(H+)=0.1mol/L的稀H2SO4中,然后再向溶液中加入100mL氨水,恰好得到的沉淀質(zhì)量最大,則所加氨水的濃度為()A.0.05mol/L B.0.1mol/LC.0.15mol/L D.0.2mol/L答案:B解析:得到最大沉淀后的溶液中只含(NH4)2SO4,則n()=2n(),100mL×c(NH3·H2O)=2×(100mL×0.05mol/L),c(NH3·H2O)=0.1mol/L?87共108頁8.鐵屑溶于過量的稀硫酸,過濾后向?yàn)V液中加入適量硝酸,再加入過量的氨水,有紅褐色沉淀生成?過濾,加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化,得到紅棕色的殘?jiān)?上述沉淀和殘?jiān)謩e為()A.Fe(OH)3,Fe2O3 B.Fe(OH)2,FeOC.Fe(OH)2?Fe(OH)3,Fe3O4 D.Fe2O3,Fe(OH)3答案:A解析:Fe溶于稀H2SO4后生成Fe2+,加HNO3后被氧化成Fe3+?Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3,紅褐色的Fe(OH)3加熱分解生成Fe2O3?88共108頁9.某FeSO4?Fe2(SO4)3?H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中陽離子的物質(zhì)的量濃度相同(不考慮水解),且的物質(zhì)的量濃度為3mol/L,則此溶液最多能溶解鐵粉的質(zhì)量為()A.5.6g B.8.4gC.9.8g D.11.2g答案:A89共108頁解析:未加鐵粉前,溶液中存在電荷守恒,2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(H+)=2n()=2×3mol/L×0.1L,由上述關(guān)系可求得:n(陽)=0.1mol,加鐵粉反應(yīng)結(jié)束后,全部變?yōu)镕eSO4,則由守恒關(guān)系:Fe2+的物質(zhì)的量與的物質(zhì)的量相等,反應(yīng)后Fe2+的物質(zhì)的量共0.3mol,則加鐵粉的質(zhì)量:(0.3mol-0.1mol-0.1mol)×56g·mol-1=5.6g?90共108頁10.現(xiàn)有CuO和Fe2O3組成的混合物ag,向其中加入2mol/L的硫酸溶液50mL,恰好完全反應(yīng)?若將ag該混合物在足量H2中加熱,使其充分反應(yīng),冷卻后剩余固體質(zhì)量為()A.1.6ag B.(a-1.6)g C.(a-3.2)g D.1.6g答案:B解析:金屬氧化物與硫酸恰好完全反應(yīng),生成硫酸鹽和水?n(H2SO4)=50×10-3L×2mol/L=0.1mol?由氫?氧原子守恒知:H2SO4~H2O,生成n(H2O)=0.1mol,n(O)=0.1mol,m(O)=1.6g,ag金屬氧化物中金屬質(zhì)量為(a-1.6)g?91共108頁11.某同學(xué)設(shè)計(jì)下列方法對A鹽的水解液進(jìn)行鑒定:由此得出的結(jié)論中,不正確的是()A.D溶液中存在Fe(SCN)3 B.濾液C中有Fe3+C.B為AgBr D.A一定為無氧酸鹽FeBr2答案:D解析:根據(jù)B?D現(xiàn)象可確定A是由Fe3+和Br-或由Fe2+和Br-組成的鹽?92共108頁12.將1.12g鐵粉加入25mL2mol/L的氯化鐵溶液中,充分反應(yīng)后,其結(jié)果是()A.鐵有剩余,溶液呈淺綠色,Cl-濃度基本不變B.往溶液中滴入無色KSCN溶液,顯紅色C.Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為5∶1D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5答案:B93共108頁解析:n(Fe)=1.12g/56g/mol=0.02mol,n(Fe3+)=0.025mL×2mol/L=0.05mol,由反應(yīng)2Fe3++Fe===3Fe2+可知Fe3+過量,加入KSCN顯紅色?溶液中n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06mol,溶液中n(Fe3+)=0.05mol-2n(Fe)=0.01mol,即Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為6∶1;氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2?94共108頁二?非選擇題13.北京2008年奧運(yùn)會金牌直徑為70毫米,厚6毫米,獎牌正面為插上翅膀站立的希臘勝利女神和希臘潘納辛納科競技場,獎牌背面鑲嵌著取自中國古代龍紋玉璧造型的玉璧?為測定金牌的組成,將某去掉白玉的金牌樣品投入到過量稀硝酸中,有無色氣體產(chǎn)生,當(dāng)不再生成氣體時(shí),金牌殘留一金黃色外殼;將生成的氣體與11.2LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合即呈紅棕色,最后將其通入水中,所有氣體被水完全吸收生成硝酸;再向金牌溶解所得的溶液中滴加氯化鈉,立即產(chǎn)生白色沉淀;最后將殘殼投入到王水中?隨即溶解,生成氣體的體積為1.344L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?已知:Au+HNO3+4HCl===H[AuCl4]+NO↑+2H2O?95共108頁

(1)該金牌所含黃金質(zhì)量為____________?(2)該金牌除含黃金外還含有另一金屬是____________(填元素符號),其質(zhì)量為____________?(3)黃金除能溶于王水外還能溶于氰化鉀,反應(yīng)方程式如下:11.82gAg216g①配平該反應(yīng),并將化學(xué)計(jì)量數(shù)填入方框內(nèi)?48214496共108頁②K可作為電鍍金的電鍍液,金牌表面的黃金就是通過電鍍鍍上的?在電鍍金牌時(shí),陰極反應(yīng)式為

__________________________________?[Au(CN)2]-+e-===Au+2CN-97共108頁98共108頁14.某課外活動小組,收集了一種合