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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)10 鐵、銅及其化合物學(xué)案 【考綱解析】 1、掌握鐵的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用掌握鐵與硝酸反應(yīng)的本質(zhì)過(guò)程。 2、掌握鐵的化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用，F(xiàn)e2+的還原性、Fe3+的氧化性及Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e(OH)2的制備方法，突破“鐵三角”相關(guān)反應(yīng)方程式，掌握Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)。 3、了解銅及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 【學(xué)生整理】 一、鐵和銅的性質(zhì) 元 素 性 質(zhì) 鐵 銅 核電核數(shù) 結(jié)構(gòu)示意圖及 在周期表位置 電子排布式 外圍電子排布式 主要化合價(jià) 物理性質(zhì) 與非金屬反應(yīng) （O2 Cl2 S等） 與水反應(yīng) — — 與 酸 反 應(yīng) 非氧化性酸（鹽酸、稀硫酸） 氧化性酸 （稀硝酸、 濃硝酸、 濃硫酸） 與某些鹽溶液反應(yīng) 硝酸銀、氯化鐵 二、鐵的氧化物的比較 鐵的氧 化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗稱(chēng) —— 鐵紅 磁性氧化鐵 色、態(tài) 鐵的價(jià)態(tài) 水溶性 難溶于水 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定性(高溫) 6FeO+O2=2Fe3O4 穩(wěn)定 穩(wěn)定 與酸的反應(yīng) HCl 稀HNO3 HI 與CO反應(yīng) 通式 FeXOY + CO == 制取 高溫熔融，過(guò)量的鐵與氧氣反應(yīng) Fe(OH)3的分解 鐵在氧氣中燃燒 用途 —— 煉鐵、作鋁熱劑， 作油漆的顏料 煉鐵 三、鐵的氫氧化物的比較 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物理性質(zhì) 白色，難溶于水的固體 紅褐色，難溶于水的固體 化學(xué)性質(zhì) 1. 與酸反應(yīng) （1）與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)（鹽酸為例） （2）與氧化性酸反應(yīng)（稀硝酸） （3）與還原性酸反應(yīng)（HI） 2. 空氣中放置被氧化 反應(yīng) 現(xiàn)象 1. 與酸反應(yīng)（鹽酸、稀硝酸） 與氫碘酸反應(yīng)： 2. 受熱分解 制備 ①煮沸蒸餾水，趕走溶解的氧氣②煮沸NaOH溶液，趕走溶解的氧氣③配制FeSO4溶液，加少量的還原鐵粉④用長(zhǎng)滴管將NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下 （煮、新、伸、隔氧）Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 將NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 【自主檢測(cè)】 1．把銅粉和過(guò)量的鐵粉加入到熱的濃硝酸中，充分反應(yīng)后，溶液中大量存在的金屬陽(yáng)離子是 A.只有Fe2+ B.只有Fe3+ C.有Fe2+和Cu2+ D.有Fe3+和Cu2+ 2．將8gFe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉收集到1.68LH2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），同時(shí)，F(xiàn)e和Fe2O3均無(wú)剩余，為了中和過(guò)量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為 A.1.5mol/L B.0.5mol/L C.2mol/L D.1.2mol/L 3、1.52g 銅鎂合金完全溶解于50mL 密度為1.40 g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54 g沉淀。下列說(shuō)法不正確的是（　　） A．該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2:1 B. 該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0 mol/L C．NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分?jǐn)?shù)是80% D．得到2.54 g沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積是600 mL 4、現(xiàn)有濃度各為1molL-1的FeCL3、FeCL2、CuCL2的混合溶液100ml，加入一定量的鐵粉，按下列情況填空： （1）、反應(yīng)完畢后，鐵粉有剩余。 ①反應(yīng)完畢后，溶液中一定含有 陽(yáng)離子，是 mol。一定沒(méi)有 陽(yáng)離子。 ②固體物質(zhì)烘干后，其中一定含有 和 。 （2）、反應(yīng)完畢后，有銅生成，鐵粉無(wú)剩余。 ①反應(yīng)后的溶液中一定含有 陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子在溶液中物質(zhì)的量范圍是 。 ②溶液中可能含有 陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子在溶液中物質(zhì)的量范圍是 。 ③溶液中一定不含 陽(yáng)離子。 （3）、反應(yīng)完畢后，無(wú)固體物質(zhì)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，它們中的物質(zhì)的量為一數(shù)值范圍的是 陽(yáng)離子，該數(shù)值范圍是 。 【課堂點(diǎn)撥】 一、鐵及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖參考： 二、Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化及檢驗(yàn) 1．Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化 寫(xiě)出反應(yīng)方程式： 2、 Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn) Fe2+ Fe3+ 溶液顏色 淺綠色 黃色或棕黃色 加堿 白色↓—灰綠色—紅褐色↓ 紅褐色↓ 加KSCN 無(wú)色、再加氯水呈紅色 （血）紅色 高錳酸鉀 高錳酸鉀褪色（可滴定Fe2+） ---------- 鐵氰化鉀 溶液變藍(lán)色 ----------- 【例題：】 1、Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說(shuō)法正確的是 A．三者對(duì)應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物 B．三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物 C．制備AlCl3、Fe Cl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法 D．電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu、Fe、Al 2、Fe(OH)2的制備： 方法一：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 （1）、用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入 。（2）、除去蒸餾水中溶解的O2常采用 的方法。 （3）、生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是 。 方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。 （1）、在試管Ⅰ里加入的試劑是 。 （2）、在試管Ⅱ里加入的試劑是 。 （3）、為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是 。 （4）、這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是 。 方法的三 利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈白色Fe(OH)2沉淀，如右圖所示，已知兩極的材料為石墨和鐵。 （1）、a電極的材料應(yīng)為 ，電極反應(yīng)式 。 （2）、電解液c可以是 。A、純水 B、氯化鈉溶液 C、氫氧化鈉溶液 D、氯化銅溶液 （3）、d為苯，其作用是 ，在加入苯之前對(duì)電解液c應(yīng)作何簡(jiǎn)單處理？ 。 （4）、為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是（ ） A、改用稀硫酸做電解液 B、適當(dāng)增大電源的電壓 C、適當(dāng)減小兩極間的距離 D、適當(dāng)降低電解液的溫度 （5）、若C用硫酸鈉溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間后看到白色沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為： 。 3、0.80gCuSO45H2O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(xiàn)（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線(xiàn)）如下圖所示。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）試確定200℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式_____________ _ （要求寫(xiě)出推斷過(guò)程）； （2）取270℃所得樣品，于570℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為_(kāi)________，其存在的最高溫度是_____________； （3）上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________； （4）在0.10molL-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢瑁袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c（Cu2+）=____________molL-1（Ksp[Cu（OH）2]=2.210-20）。若在0.1molL-1硫酸銅溶液中通入過(guò)量H2S氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS，此時(shí)溶液中的H+濃度是_______________molL-1。