第三章 学案15 铁、铜及其重要化合物

学案15 铁、铜及其重要化合物

[考纲要求] 1.了解铁、铜及其化合物的主要性质及应用。2.以Fe2＋

、Fe3＋

为例理解变价金属元素的氧化还原反应。

知识点一 铁的化学性质

用化学方程式或离子方程式表示下列变化

问题思考

1．铁在有关的反应中，其产物价态为什么不同？有什么规律？

知识点二 铁的重要化合物 1．铁的氧化物

铁元素的主要化合价为＋2价和＋3价，通常可以形成三种氧化物[氧化铁(Fe2O3)、氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe3O4)]。

三种氧化物性质的比较如下表：

2.铁的氢氧化物和盐类

(1)用化学方程式或离子方程式表示下列变化

①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ ④________________________________________________________________________ ⑤________________________________________________________________________ ⑥________________________________________________________________________ ⑦________________________________________________________________________

(2)以上反应属于氧化还原反应的是______，说明＋2价Fe与＋3价Fe之间在氧化剂、还原剂的作用下可以

________，Fe3＋具有________性，Fe2＋

具有________性。Fe(OH)2不稳定，

容易被空气中的_________________________________________________________。

(3)反应②、④说明Fe(OH)2、Fe(OH)3具有____性，能与____反应生成盐和水。 (4)反应③、⑤说明了Fe(OH)3、Fe(OH)2的_________________________________。

(5)FeClFeCl＋3＋

2、3的水溶液显____性，说明了Fe2、Fe具有________性。

(6)检验溶液中是否会有Fe3＋

的方法是：向溶液中加入________溶液，现象是________________________________________________________________________。

(7)Fe(OH)2、Fe(OH)3的颜色分别是________、_______________________________， Fe2＋、Fe3＋

在水溶液中的颜色分别是__________、_____________________________。 问题思考

2．怎样保存铁盐和亚铁盐？

3．教材中有关Fe(OH)2的制备方法，实际上只能瞬间观察到的白色Fe(OH)2沉淀(几乎分辨不出来)。为什么不能容易观察到白色的Fe(OH)2沉淀呢？可采取哪些措施使Fe(OH)2沉淀能够维持较长时间不被氧化呢？

知识点三 铜及其化合物 1．单质铜

(1)物理性质：________色固体，具有良好的延展性、导____性和导____性。 (2)化学性质

①与非金属反应：在加热条件下，与______反应生成____色的______，与Cl2反应生成________。 ②与盐溶液的反应：与AgNO3、Hg(NO3)2发生置换反应；与FeCl3反应生成________和________。

③与稀硝酸、浓硝酸、浓硫酸反应生成Cu2＋

和NO、NO2、SO2等。 2．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 与酸反应(H＋) Cu2H＋===Cu2＋2O＋＋Cu＋H2O 与H2反应 3.氢氧化铜 (1)物理性质：____色____溶于水的固体。

(2)化学性质：Cu(OH)2属于________性，能与____反应生成盐和水。

一、Fe3＋

的检验

1．如何证明一瓶FeSO4溶液是否变质？

2．用NaOH溶液和苯酚溶液是否能证明FeSO4溶液是否复原？

3．有两瓶显黄色的溶液，它们是溴水和FeCl3溶液。 (1)如何鉴别它们？(至少说出两种方案)

(2)用铁片(或铁粉)能否鉴别？

典例导悟1 要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋

进行如下实验操作时，最佳顺序为( )

①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 听课记录：

二、Fe(OH)2的制备原理和方法

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。

②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。

典例导悟2 用下面三种方法均可制得Fe(OH)2白色沉淀。

方法一 用不含Fe3＋

的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入__________。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。

(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是_______________________________

________________________________________________________________________。

方法二 在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4

等试剂制备。 (1)在试管Ⅰ里加入的试剂是_____________________________________________。 (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是_______________________________________________。

(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_________________________________________________________________。

(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是_____________________ ________________________________________________________________________。

方法三 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)

2白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。(1)a电极的材料应为__________，电极反应式为______________________________。 (2)电解液c可以是__________(填编号)。

A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液

(3)d为苯，其作用是________________，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？________________________________________________________________________。

(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 ________(填编号)。

A．改用稀H2SO4作电解液 B．适当增大电源的电压 C．适当减小两极间的距离 D．适当降低电解液的温度

(5)若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为__________________________________________

________________________________________________________________________。

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