1、- 1 -铁、铜及其化合物复习学案及巩固练习一、铁、铜的存在和获取1、存在： 铁，铜是人类最早认识和使用的两种金属，铁、铜在自然界中主要以 的形式存在。常见的有磁铁矿 、赤铁矿 ，常见的铜铁矿有黄铜矿（CuFeS 2） 、孔雀石 等。2、 炼铁(1)反应原理：在高温下，用还原剂(主要是 CO)把铁从铁矿石里还原出来。(2)原料：原料有 、 、 和 等。(3)设备：工业上铁的冶炼是在 中进行的。(4)生产过程还原剂的生成： 铁矿石还原成铁： 除脉石、炉渣的形成： 在冶炼过程中，铁元素被还原，还原剂是 。由于矿石中有杂质，需除去，所加造渣剂为 。用这种方法炼出的铁是含碳 2%4.5%的 ，将生铁进
2、一步冶炼就可以得到用途广泛的钢。3、 铜的冶炼(1) 高温冶炼黄铜矿 (CuFeS2)，得粗铜（99.5%99.7% ） ；(2) 电解精炼，得纯度较高的铜（99.95%99.98%） 。二、铁、铜的物理性质（1）铁是 色金属，可以被磁铁吸引。而铜是 色金属 。（2 ）铁和铜都有良好的 性和 性。（3 ）铁和铜的密度 ，熔沸点 。三、铁的化学性质：铁是一种常见的_金属元素,位于元素周期表的第_周期第_族,原子的最外层电子数只有_，通常有 两种化合价,且_比_价稳定。1、铁与非金属的反应(1) 铁在氧气中燃烧： (2) 铁在氯气中燃烧： (3) 铁锈的成分及形成钢铁发生电化学腐蚀：海水条件下：负
3、极： 正极： 总反应： 2、铁与酸的反应铁与稀盐酸： 铁与过量稀硝酸： 铁粉过量： 在常温下,铁遇浓硫酸或浓硝酸发生 。3、铁与某些盐溶液的反应（离子方程式）铁片放入硫酸铜溶液： 铁片放入硫酸铁溶液： 4、铁与水蒸气反应 四、铁的氧化物比较化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗名颜色、状态 溶解性 铁的化合价 稳定性 与 H+的反应 铝热反应 - 2 -五、铁的氢氧化物比较思考：通过哪些方法可避免生成 Fe(OH)2中会有 Fe(OH)3？提示：关键在于无孔不入的 O2及 Fe3+存在。4Fe(OH) 2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3驱氧法：如用同煮沸过的 NaOH 溶液和新
4、制的亚铁盐溶液。隔氧法：如用长滴管吸取 NaOH 溶液后插入亚铁盐溶液面下加入；又如在液面上加某些合适的有机溶剂液封。还原法：在 FeSO4溶液中加入 Fe 钉，或者用 Fe 与稀 H2SO4反应新制的 FeSO4溶液，生成的 H2又可驱赶 O2。六、Fe 2+ 与 Fe3+ 的检验方法1、 Fe3+ 溶液是 色。与无色 KSCN 溶液作用显_，离子方程式 加 NaOH 溶液产生 色沉淀，离子方程式 2、 Fe2+ 溶液是 色。与 KSCN 溶液作用显 ，再滴氯水则变_离子方程式 加 NaOH 溶液现象： 方程式 七、 Fe、Fe 2+、Fe 3+的相互转化【巩固练习】1、下列反应能通过置换反
5、应生成铁的是( )Zn+FeCl 2（溶液） Na+FeSO 4（溶液）Fe 2O3+CO（高温）Fe 3O4+H2（加热）Al+Fe 2O3（引燃）A、 B、 C、 D、2、 常温下，不能用铁制容器存放的物质是（ ）A 浓 H2SO4 B 浓氨水 C CuSO4 溶液 D KOH 溶液 3、向某溶液中加入含 Fe2+的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制氯水后，混合液变成血红色，则下列结论中错误的是（ ）A 该溶液中一定含有 SCN- B 氧化性：Fe 3+ Cl2C Fe2+与 SCN-不能形成红色物质 D Fe 2+被氯水氧化为 Fe3+4、往浅绿色的 Fe(NO3)2 溶液中，加入足量
6、稀盐酸，溶液的颜色变化应该是（ ）A、浅绿色变浅 B、浅绿色变深 C、没有改变 D、变为黄色5、由下列反应： 、322uFellul22lFeClu确定 Fe2+、Fe 3+、Cu 2+的氧化性强弱顺序为（ ）A、Fe 2+ Fe3+ Cu2+ B、Fe 3+ Cu2+ Fe2+C、 Fe3+ Fe2+ Cu2+ D、Fe 2+ Cu2+ Fe3+ 6、家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（ ） A4Fe(OH) 2+2H2O+O24Fe(OH) 3 B2Fe+2H 2O+O22Fe(OH) C 2H2O+O2+4eOH DFe3eFe 3+化学式 F
7、e(OH)2 Fe(OH)3颜色、状态溶解性 稳定性 与 H+的反应转化关系 制取 2、:Br ClOHMn、NZFeu()+oS、Al-4 I(、)3+r:()- 3 -7、常温下铁片投入到下列溶液中，铁片质量减小，但无气体产生的是 ( )A冷浓硝酸 B硝酸铜溶液 C稀硫酸 D硝酸铁溶液8、下列各组物质中，X 是主体物质， Y 是少量杂质，Z 是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )A B C DX FeCl2 溶液 FeCl3 溶液 Fe Na2SO4 溶液Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3Z Cl2 Fe NaOH 溶液 BaCl2 溶液9、下列物质不能通过
8、化合反应直接制得的是( )AFeCl 2 BNaHCO 3 CCu(OH) 2 DFe(OH) 310、在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液存在较多的阳离子是 ( )ACu 2 BFe 3 CFe 2 DH 11、a g 铁粉与含有 H2SO4 的 CuSO4 溶液完全反应后，得到 a g 铜，则参与反应的 CuSO4 与H2SO4 的物质的量之比为 ( )A17 B71 C78 D8712、将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 mol/L 的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是 ( )A铁有剩余，溶液呈浅绿色， Cl 浓度基
9、本不变B往溶液中滴入无色 KSCN 溶液，显红色CFe 2 和 Fe3 的物质的量之比为 51D氧化产物与还原产物的物质的量之比为 2513、用过量的 H2SO4、NaOH、NH 3H2O、NaCl 等溶液，按下图所示步骤分开五种离子，则溶液是 ( )ANaCl NaOH NH 3H2O H 2SO4 BH 2SO4 NaOH NH 3H2O NaClCH 2SO4 NH 3H2O NaOH NaCl DNaCl NH 3H2O NaOH H 2SO414、 下列离子方程式书写正确的是 AFeCl 2 溶液中通入 Cl2：Fe 2 Cl 2 = Fe3 2Cl B澄清石灰水与过量小苏打溶液混合
10、：Ca 2 十 OH HCO 3-= CaCO3H 2OC铝和烧碱溶液：2Al+2OH -+2H2O=2AlO2-+3H2；DAlCl 3 溶液中加入过量氨水：Al 3 4OH = AlO2 2H 2O15、 在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液，这种试剂是（ ）ANaOH BNH 3H2O CAgNO 3 DBaCl 216、 巳知某溶液中存在较多的 H 、SO 42、NO 3，则该溶液中还可能大量存在的离子组是（ ） AAl 3+、Fe 2+、Cl BMg 2+、Ba 2+、Br C Mg2+、Cl 、 I DNa +、NH 4+、Cl 17
11、、 赤铜矿的主要成分是氧化亚铜（Cu 2O） ，辉铜矿的主要成分是硫化亚铜（ Cu2S） ，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应： Cu2S + 2Cu2O 6Cu + SO2下列对于该反应的说法中，正确的是( )A该反应中的氧化剂只有 Cu2O B Cu 2S 在反应中是还原剂CCu 既是氧化产物又是还原产物 D氧化产物与还原产物的物质的量之比为 16- 4 -18、向一定量的 FeO、Fe、Fe 3O4 的混合物中加入 100ml1molL-1 的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出 224ml(标准状况)的气体，在所得溶液中加入 KSCN 溶液无血红色出现.若用足量的 CO 在高温下还原相同的
12、质量的此混合物，能得到铁的质量是 （ ）A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.无法计算19、硫酸亚铁是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂，而硫酸铁则无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是 。如果药片已经失效，应如何检验？写出主要步骤和现象 。20、有一无色溶液，可能含有 Fe3+、Al 3+、Fe 2+、Mg 2+、Cu 2+、NH 4+、K +、CO 32-、SO 42-等离子的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如下图所示：在第个实验中，生成白色沉淀的量与加入 NaOH 的量有右图所示的相互关系。据此可知：在原溶液中一定
13、不存在的离子有 。为满足该溶液中一定存在的离子的要求，一般可溶解两种常见物质为（写化学式） 和 。写出第个实验中发生反应的离子方程式 。21、在常温下，Fe 与水并不起反应，但在高温下，Fe 与水蒸气可发生反应。 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe 与水蒸气的反应实验” 。产物中有黑色固体，收集到的气体是单质。请回答该实验中的问题。（1 ）写出该反应的反应方程式： ；并指明该氧化还原反应的还原剂是 ，氧化剂是 。（2 ）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是 。（3 ）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶
14、底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 。（4 ）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 ，原因： 。（5 ）干燥管中盛装是的物质是 ，作用是 。（6 ）试管中收集气体是 ，如果要在 A 处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 ，方法是 。22、由于 Fe(OH)2 在空气中易被氧化，同学们为了观察到白色的 Fe(OH)2 固体想了很多方法。甲同学：在如图所示装置中，用铁屑、6 molL 1 的硫酸、NaOH 溶液制备。(1)实验开始时应先将活塞 a_，活塞 b_(填“打开”或“关闭”)。白色沉淀焰色反应（透过蓝色钴玻璃） 加 BaCl2 溶液和稀盐酸白色沉淀无色无味气体逐滴加入过量 NaOH 溶液 加
15、 Na2O2 固体白色沉淀溶液显紫色加入 NaOH 的量沉淀的量- 5 -(2)为了制得 Fe(OH)2 沉淀，在装置 A 和 B 中加入试剂后的实验步骤为 。(3)这样生成的 Fe(OH)2 沉淀能较长时间不变色，其理由是_。(4)实验完毕，打开 b 处活塞，放入一部分空气，此时 B 瓶中发生的反应为_。(5)下列各图示中_能较长时间看到 Fe(OH)2 白色沉淀。铁、铜及其化合物参考答案1-5 CCBDB 6-10 DDCCC 11-15 BBDCA 16-18 DDC19、保护 FeSO4 不被空气中的氧气氧化成 Fe2(SO4)；取少量研碎的药片放入烧杯中，加适量的水溶解，然后滴加数滴
16、 KSCN 溶液，反应后溶液显红色，则表明该药片已部分或全部失效。20 （ 1）Fe 3+、 Fe2+、Cu 2+、NH 4+、CO 32-（2）KAl(SO 4)2（或 KAl(SO4)212H2O） MgSO4（3）Mg 2+2OH-=Mg(OH)2 Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O21、 （）34H 2O =Fe3O4+4H2 Fe H2O（2 ）将 A 处导管插入水中，用手捂烧瓶，导管口有气泡，冷却后形成一段水柱，则说明气密性好。（3 ）产生水蒸气 防止暴沸（4 ）先点燃酒精灯 防止铁与氧气反应（5 ）碱石灰 吸收水蒸气（6 ）氢气 验纯
17、收集一小试管氢气，靠近酒精灯，若听到轻轻的“噗”的一声，说明气体是纯净的22、(1)打开 关闭 (2)检验装置 B 出口处排出的 H2 的纯度，当排出的 H2 纯净时，关闭活塞 a (3)装置 A 中反应生成的 H2 充满了装置 A 和装置 B，且外界空气不容易进入(4)4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3 (5)铁、铜及其化合物参考答案1-5 CCBDB 6-10 DDCCC 11-15 BBDCA 16-18 DDC19、保护 FeSO4 不被空气中的氧气氧化成 Fe2(SO4)；取少量研碎的药片放入烧杯中，加适量的水溶解，然后滴加数滴 KSCN 溶液，反应后溶液显红色，则表
18、明该药片已部分或全部失效。20 （ 1）Fe 3+、 Fe2+、Cu 2+、NH 4+、CO 32-（2）KAl(SO 4)2（或 KAl(SO4)212H2O） MgSO4（3）Mg 2+2OH-=Mg(OH)2 Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O21、 （）34H 2O =Fe3O4+4H2 Fe H2O（2 ）将 A 处导管插入水中，用手捂烧瓶，导管口有气泡，冷却后形成一段水柱，则说明气密性好。（3 ）产生水蒸气 防止暴沸 - 6 -（4 ）先点燃酒精灯 防止铁与氧气反应（5 ）碱石灰 吸收水蒸气（6 ）氢气 验纯 收集一小试管氢气，靠近酒精灯，若听到轻轻的“噗”的一声，说明气体是纯净的22、(1)打开 关闭 (2)检验装置 B 出口处排出的 H2 的纯度，当排出的 H2 纯净时，关闭活塞 a (3)装置 A 中反应生成的 H2 充满了装置 A 和装置 B，且外界空气不容易进入(4)4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3 (5)
