高中化学铁和铜复习考点教案

高中化学铁和铜复习考点教案
高中化学铁和铜复习考点教案
铁和铜
Ⅰ.课标要求
1.了解铁单质及化合物的颜色.状态及性质。

2.通过合金材料了解铜及化合物的性质。

3.能用氧化还原反应的规律探究铁的化合物之间的相互转化。

4.能掌握氢氧化铁胶体制备，能列举合金材料的应用。

Ⅱ.考纲要求
了解铁铜及化合物的性质和应用。

能用氧化还原反应原理掌握铁铜化合物之间相互转化。

Ⅲ.教材精讲：
知识主线：单质氧化物氧化物对应水化物相应盐
FeFeOFe(OH)2FeSO4
Fe2O3Fe9OH)3FeCl3
Fe3O4
CuCu2O
CuOCu(OH)2CuCl2,CuSO4
抓Fe.Fe(OH)2.Fe(OH)3.Cu(OH)2.Fe3+.Fe2+.Cu2+.的特性。

1．铁的氧化物的比较
化学式FeOFe2O3Fe3O4
俗称—铁红磁性氧化铁
色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体
价态+2+31/3正2价，2/3正3价
水溶性不溶不溶不溶
与酸的反应FeO+2H+===Fe2++H2O
遇氧化性酸生成Fe3+盐
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2OFe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
与CO的反应高温
FexOy+yCO===xFe+yCO2
2．Fe2+和Fe3+的比较
Fe2+Fe3+
水合离子颜色浅绿色棕黄色
氧化还原性既有氧化性，又有还原性只有氧化性
水解性Fe2++2H2O←→Fe（OH）2+2H+Fe3++3H2O←→Fe（OH）3+3H+
与碱的反应Fe2++2OH—===Fe（OH）2↓Fe3++3OH—===Fe（OH）3↓
3．Fe（OH）2与Fe（OH）3的比较
Fe（OH）2Fe（OH）3
颜色状态白色固体红褐色固体
水溶性不溶不溶
稳定性易氧化为Fe（OH）3，空气中加热得不到FeO较稳定：
Fe（OH）3==Fe2O3+3H2O
与酸的反应Fe（OH）2+2H+===Fe2++3H2OFe（OH）
3+3H+===Fe3++3H2O
制法在隔绝O2的条件下Fe2+与碱反应Fe3+与碱反应
4.铁三角：
注：（1）一般是指Zn.Al.CO.H2.等还原剂。

（2）是指H+.S.I2.Cu2+.Fe3+.等氧化剂.
（3）（5）是指Cl2.Br2.O2.HNO3.KMnO4等氧化剂.
（4）一般是指Fe.Cu.HI.H2S.等还原剂.
（6）是指Zn.Al.CO.H2.等还原剂。

根据铁三角有关（1）---(6)的化学方程式如下。

(1)FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe
FeO+CO===Fe+CO2FeO+H2===Fe+H2O
(2)Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+S===FeSFe+I2===FeI2
Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33Fe2++4H++NO3-
=3Fe3++NO↑+2H2O5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
(4)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++2I-=2Fe2++I2↓2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
(5)2Fe+3Cl2===2FeCl32Fe3++Br2==2FeBr3
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O4Fe+3O2(纯)====2Fe2O3
(6)2Fe3++3Zn（足）
=3Zn2+2FeFe3++Al=Al3++FeFe2O3+2Al===Al2O3+2FeFe2O3+3CO====2 Fe+3CO2Fe2O3+3H2====2Fe+3H2O
5.检验Fe3+.常用方法有：
（1）向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈血红色。

（2）向未知溶液滴入少量苯酚溶液呈紫色。

（3）向未知溶液中滴入少量NaOH溶液呈红褐色。

6.检验Fe+.是向未知溶液滴入少量KSCN溶液呈无色，继续滴入少量氯水呈血红色。

7.下列是铜及化合物的知识网络
有关1～17的化学方程式.如下：
2Cu+S====Cu2S
2.Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+H2O
3.CuSO4+Zn====ZnSO4+CuCuSO4+Fe====FeSO4+Cu
4.CuCl2+Fe====FeCl2+CuCuCl2=====Cu+Cl2
5.Cu+Cl2=====CuCl2
6.2Cu+O2+H2O+CO2=====Cu2(OH)2CO3
7.Cu2(OH)2CO3=====2CuO+CO2↑+H2O↑
8.2Cu+O2====2CuO
9.CuO+CO====Cu+CO2CuO+H2====Cu+H2O
10.Cu(NO3)2+Zn====Zn(NO3)2+Cu
11.3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
12.CuO+2HNO3====Cu(NO3)2+H2O
13.2Cu(NO3)2====CuO+4NO2↑+O2↑
14.Cu(NO3)2+2NaOH====Cu(OH)2↓+2NaNO3
15.Cu(OH)2+2HNO3====Cu(NO3)2+2H2O
16.2Cu(OH)2+R-CHO—→R-COOH+Cu2O↓+2H2O
17.Cu(OH)2====CuO+H2O
Ⅳ.典型例题：
例1．下列各组的两种溶液中，分别加入足量氨水，观察到的现象相同的是
A．FeCl3AlCl3B．NaClBaCl2
C．MgCl2CuCl2D．FeCl2FeCl3
答案：B
【解析】本题考查
①盐+碱——新盐+新碱反应规律及完成条件
②重要金属氢氧化物的色态
B．NaCl、BaCl2与足量氨水均无反应。

∴观察现象相同应为答案
∵Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2
红褐色白色白色蓝色白色灰绿色红褐色
∴A、C、D不能观察到相同的现象不为答案
例2.已知硫化亚铁可溶于稀硫酸生成硫化氢。

若取一定量铁粉和硫粉的混合物,隔绝空气加热充分反应,冷却后再加入足量稀硫酸,产生2.24升气体(标准状况下),则下列说法正确的是
A．2.24升气体的质量肯定是3.4克
B．原混合物的质量不可能大于8.8克
C．原混合物加热后肯定生成0.1mol硫化亚铁
D．原混合物中一定含有5.6克铁
如果硫粉过量不影响气体量。

如Fe粉过量
所以2.24升气体可能皆为H2S气,可能为H2S气与H2气混合气。

只有一定量铁粉和硫粉混合物加热充分反应两者均适量的特殊情况
才能得出2.24升气体皆为H2S气气体质量为3.4g,肯定生成0.1mol
硫化亚铁,A、C均不正确。

依据关系式
a+b=0.1mola+b=0.1mol
∴D为正确答案
若硫粉过量产生0.1mol气体为H2SFeS～H2S
8.8g0.1mol
原铁粉和硫粉总质量为8.8g+余硫粉质量
∴可能会大于8.8克
∴B选项不正确。

答案为D。

答案:A—FeSB—H2SC—FeSO4D—CuSE—Na2SO4
F—Fe(OH)3G—S
①
②
③
④
【解析】本题是通过图示表示出实验的过程和某些特殊现象,要
求学生根据有关基础知识进行推断回答问题。

解题时要抓住变化过
程中的特殊现象去分析、推断,选准突破口。

不一定是从前往后分析
推断,或是从后往前推断。

本题的突破口为白色沉淀在空气中放置变
为灰绿色沉淀继续放置变为红褐色沉淀。

可知白色沉淀为
Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,H为Fe2(SO4)3溶液,C溶液中必含Fe2+,A可
能为单质Fe或Fe的化合物。

如果A为Fe则B为H2依题意
B+CuSO4黑色沉淀D∴B不可能是H2,按基础知识分析D为CuS,所以
B只能为H2S气体,A为FeS,依据题意B+HC+G
(H2S)Fe2(SO4)3(淡黄色沉淀)
(含Fe2+的溶液)
这考查H2S还原性,高铁盐溶液(Fe3+)氧化性两者之间发生氧化
还原反应
书写化学方程式进一步确定B为H2S
G为S,C为FeSO4。

E+BaCl2白色沉淀+溶液的焰色反应呈黄色
可确定E为Na2SO4①②离子方程式不难写出为
①
②为
③化学方程式为
【点评】本题能掌握红裼色是氢氧化铁，黑色物质有
Fe.FeS.FeO.Fe3O4.C.CuO.MnO2等，淡黄色物质有Na2O2.AgBr.S等。

要对黑色物质，淡黄色物质等明显信息进行筛选，结合题意进行有
效的推理得出F为Fe(OH)3,D为CuS，A为FeS,G是硫黄，试题就解
答了。

主要考察铁化合物的知识及分析问题的能力，推理问题的能力。

Ⅴ.跟踪训练
一、选择题（下列各题均只有一个合理答案，请将合理答案的序号填在第Ⅱ卷题首的答案栏内填在其它地方无效）
1.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
2、欲分离，加入试剂的顺序正确的是
A．B．
C．D．
3、根据如下反应：判断
氧化性强弱的顺序是
A．B．
C．D．
4.跟27克Al反应相应的稀HNO3溶液中最多可溶解Fe的质量为
A．28gB．56gC．84gD．27g
5.下列离子在同一溶液中能大量共存的是
A．B．
C．D．
二.选择题（下列各题均有二个合理答案，请将合理答案的序号填在第Ⅱ卷题首的答案栏内填在其它地方无效）
6.将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是
A、硫酸
B、氯水
C、硝酸锌
D、氯化铜
7.在盐酸中加入铁粉，等铁粉全部溶解之后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色其原因是
A．Fe有还原性B．盐酸有还原性
C．KMnO4具有氧化性D．FeCl2中Fe2+具有还原性
8.含ngHNO3的稀溶液恰好使mg铁粉完全溶解，若有gHNO3被还原成NO（没有其它还原产物），则n∶m为
A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．9∶2
9.5.6g铁粉加入含0.3mol的溶液中，充分反应后，下列说法中正确的是
A．Fe全部被氧化B．Fe部分被氧化
C．Fe3+全部被还原D．Fe3+部分被还原
10.下列物质中，既可以作为氧化剂又可以做为还原剂的是
A．FeSO4B．FeC．F2D．HCl
三、本题包括4小题.
⑴制备氧化铜
工业CuSO4CuSO4溶液CuSO45H2O……CuO
①步骤I的目的是除不溶性杂质。

操作是。

②步骤Ⅱ的目的是除铁。

操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2+转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。

控制溶液pH=3.5的原因是。

③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO45H2O晶体。

操作是，过滤，水浴加热烘干。

水浴加热的特点是。

⑵探究氧化铜的性质
①取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A 和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡。

结论是。

②为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有：。

12.钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（TiO2）是
目前最好的白色颜料。

制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛
铁矿矿储量居世界首位。

含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取TiO2的流程如下：
⑴Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，
第______族。

⑵步骤①加铁的目的是
____________________________________________________；
步骤②冷却的目的是
____________________________________________________。

⑶上述制备TiO2的.过程中，可以利用的副产物是___________；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入_________________处理。

⑷由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：
已知：①C(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=－393.5KJ/mol
②2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)；△H=－566KJ/mol
③TiO2(s)+2Cl2(g)==TiCl4(s)+O2(g)；△H=+141KJ/mol
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)==TiCl4(s)+2CO(g)的
△H=_________________。

反应TiCl4+2Mg==2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是______
填写下列空白:
(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是;烧瓶B的作用是;烧瓶
C的作用是;在试管D中收集得到的是.
(2)实验时,U型管G中应加入的试剂是;长颈漏斗H中应加入.
(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母).
(4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是.
(5)试管E中发生反应的化学方程式是.
14、试设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收;把Cu2+转化为Cu回收。

各步反应应加入的原料依次是各步反应的离子方程式是
(1)
(2)
(3)
四.本题包括3小题
15.试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按下图所示进行实验:
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W 的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为_____________.(用m 表示)
16、由单质A与化合物B两种粉末组成的混合物,在一定条件下可按下图所示发生转化:
请回答
(1)A的化学式;B的化学式
(2)反应①的化学方程式
(3)反应②的离子方程式
(4)反应③的离子方程式
(5)反应④的离子方程式
17.现有浓度各为1mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混和溶液
100ml，加入一定量的铁粉，按下列情况填空。

（1）反应完毕，铁粉有剩余。

①反应完毕，溶液中一定含有阳离子，是mol，一定没有阳离子。

②固体物质烘干后，其中一定含有和，和反应前加入的铁粉质量比（填多或少）克。

（2）反应完毕，有铜生成，铁粉无剩余。

①反应后的溶液中一定含有阳离子，该阳离子在溶液中的物质量的范围是。

②溶液中可能含有阳离子,该阳离子在溶液中物质的量的可能存
在范围是。

③溶液中一定不含阳离子。

④溶液的质量（填增加或减少）
（3）反应完毕后，无固体沉淀物质存在，反应后的溶液中一定
含___和___阳离子，它们中物质的量为定值的是阳离子，为mol，
它们中的物质的量为一数值范围的是_____阳离子，该数值范围是。

一.1.B.2.D.3.D.4.C.5.D
二.6.BC.7.CD.8.CD.9.AD.10.AD
三.11.⑴①答案：加适量水溶解，搅拌，过滤
②答案：使Fe3+可全部转化为Fe（OH）3沉淀，而Cu2+不会转
化为Cu(OH)2沉淀。

③
答案：将CuSO45H2O溶液加热蒸发至有晶膜出现时，停止加热。

受热均匀，温度易于控制在1000C以下。

答案：CuO可加快H2O2分解的反应速率，是H2O2分解反应的催化剂。

②
答案：秒表、橡皮塞、导管、集气瓶、量筒。

12.（1）4,ⅣB.(2)将Fe3+还原为Fe2+，得到FeSO4.7H2O.
(3)FeSO4.7H2O,石灰.（4）—80KJ/mol,防止高温下Mg(Ti)与空气中的氧气（或二氧化碳，氮气）作用。

13.(1)普通铁粉(或铁粉),作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气);防止水倒吸(或用作安全瓶);氢气(每空1分,共4分)
(2)固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂);6摩/升
HCl(每空1分,共2分)
注:G中如填写酸性干燥剂或液体干燥剂,则此空不给分.
(3)A、B、E(必须全对给1分,错、漏1个即不给分)
(4)加快氢气产生的速度(1分)
(6).检验氢气的纯度(1分)点燃氢气(2分)
14.加入原料依次是Ca(OH)2溶液,稀H2SO4,铁
(1)
(2)
(3)
15.(1)Cu2++Fe====Cu+Fe2+2H++Fe＝Fe2++H2↑(每式1分,共2分)
16.(1)A的化学式AlB的化学式Fe2O3
(2)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
(4)
(5)
17.（1）①Fe2+；0.35；Fe3+、Cu2+
②Fe；Cu；少；2.0g
（2）①Fe2+；
②Cu2+；
③Fe3+
④增加
（3）Fe2+；Cu2+；Cu2+；0.1；Fe2+；
解答：在溶液中含，Fe粉有剩余，说明溶液中Fe3+、Cu2+已反应完全。

设0.1molFe3+与Fe完全反应消耗Fe粉xg。

设0.1molCu2+完全反应，固体质量增加yg。

∴固体总质量减少
（1）①只要把0.1molFe3+转化的Fe2+和FeCl2中的Fe2+以及后所生成的Fe2+全部加在一起即为所求。

②铁粉有剩余，故反应后固体物质中定有Fe，又由于Fe置换出CuCl2中的Cu，故还有Cu。

（2）反应完毕后，有Cu生成、Fe粉无剩余，说明Fe与Cu2+恰好完全反应或Fe粉有不足。

①溶液中一定有Fe2+，Fe与Cu2+恰好完全反应时Fe2+应为
0.35mol。

若Fe与Cu2+刚发生反应，那么Fe2+应大于0.25mol。

∴Fe2+的范围：
②当Fe粉与Cu2+反应时，相应量不足。

∴有Cu2+：
③Fe3+因Cu析出，根据氧化性强弱关系，Fe3+先被还原成Fe2+后，Cu2+才能被还原。

（3）一定含Fe2+和Cu2+，可能有Fe3+。

Cu2+为0.1mol，Fe2+：，因为Fe3+与Fe恰好反应完毕，Fe无剩余时，Fe2+应等于0.25mol。