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3.2 铁、铜及其化合物的应用 学案 (苏教版必修1)




化学必修 1 专题三 从矿物到基础材料 铁、铜及其化合物的应用 编号:30



学习目标: 1、了解铜的有关性质、系统掌握铁及其化合物的化学性质; 2、掌握 Fe2+和 Fe3+的性质及其相互转化的途径; 3、学会用化学方法鉴别 Fe2+和 Fe3+,从中获取通过实验研究物质性质的方法。 重点难点:Fe2+和

Fe3+的性质及其相互转化 【知识回忆】1、铁是可以被磁铁吸引的 色金属,而铜是 色金属。它们都有良好 的 性和 中作 剂。 性。密度较大,熔、沸点较高。 2、铁和铜在一定条件下可以与某些非金属、酸和盐溶液等发生反应,且在反应





(1)Fe+O2

点燃


Fe+Cl2

点燃

Fe+S



Fe + H = (2) Cu + Cl2
点燃

Fe + CuSO4 = Cu+ AgNO3=


一、铁铜的性质 1、 物理性质:不同点:

预习自学案
铁——银白色,质软,易被磁化 ; 铜——紫红色,导电性比铁好

2、化学性质: 铁 铜

线
与非 金属 单质

与 Cl2 与氧气 与硫 与非氧化性酸 与金属的盐溶液 与浓硫酸、硝酸 总结:铁铜 在常温下遇浓硫酸、浓硝酸 发生钝化 在加热条件下可与浓硫酸反应 (P92)常温下可与硝酸反应(P101)

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二、Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 的性质比较: 化学式 颜色状态 离子方程式: 离子方程式: Fe(OH)2 Fe(OH)3

与稀盐酸

热稳定性 制法 转化

---------------离子方程式:

化学方程式: 离子方程式:

三、Fe2 和 Fe3 的检验 + 1、观察颜色:Fe2 浅绿色
+ -





Fe3 黄色



2、加碱:Fe2 +2OH =Fe(OH)2↓ 生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,逐渐变成红褐色。 原因:生成的 Fe(OH)2 被空气中氧气氧化,最终变成 Fe(OH)3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe3 +3OH =Fe(OH)3↓ 生成红褐色沉淀 3、Fe3
+ + -

的检验:加 KSCN 溶液,如变成血红色溶液则含有 Fe3 原理:Fe3 +3SCN =Fe(SCN)3
+ -



课内探究案
1.Fe2 和 Fe3 的相互转化 Fe2 Fe3
+ + +

Fe3 :化合价升高,需强氧化剂 Fe2 :化合价升高,需还原剂






【课本 p75 活动与探究】 (1)Fe2


Fe3 : 无明显变化;再加氯水(或通入氯气) 血红色溶



FeCl2+KSCN 液

说明:Fe2 被 Cl2 氧化为 Fe3





化学方程式:2FeCl2+Cl2=2FeCl3

请写出该反应的离子方程式:_____________________________________。 (可用于检验 Fe2 )


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(2)Fe3



Fe2 : 血红色溶液;再加 Fe 粉




FeCl3+KSCN

血红色褪去



说明:Fe3 被 Fe 还原为 Fe2



化学方程式:2FeCl3+Fe=3FeCl2

请写出该反应的离子方程式:_____________________________________。 ∴实验室中 Fe2 盐溶液中加有 Fe 粉,可防止 Fe2 被空气中氧气氧化为 Fe3
+ + +



2.【P76 活动探究】可看到用铜表面画有“+”的部分有明显被腐蚀的痕迹 原理:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 请写出该反应的离子方程式:_____________________________________。



此反应可用于印刷电路板 小结:强氧化剂:Cl2、HNO3、KMnO4、Br2、H2O2 等均可将 Fe2+ 氧化为 Fe3 还原剂:Fe、Cu 等可将 Fe3 还原为 Fe2 Cl2、HNO3、KMnO4、Br2、H2O2 等
+ + +



Fe2+

Fe、Cu 等

Fe3



巩固练习

1、下列情况中,能通过置换反应得到铁的是 ( ) A、铜与氯化亚铁溶液常温下混合; B、一氧化碳通过灼热的三氧化二铁; C、氢气通入硫酸亚铁溶液; D、铝和四氧化三铁混合加热到高温; 2、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,则反应后溶液中存在较多的阳离子是 ( ) 2+ 3+ 2+ + A.Cu B.Fe C.Fe D.H + 3、人体血红蛋白中含有 Fe2 离子,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使 Fe2 + + 离子转变成 Fe3 离子, 生成高铁血红蛋白而丧失与 O2 结合的能力。 服用维生素 C 可缓解亚 硝酸盐的中毒,这说明维生素 C 具有 ( ) A.酸性 B .碱性 C.氧化性 D.还原性 + — 3+ 4、常温下,下列离子能与 H 、Cl 、Fe 在同一溶液中大量共存的是 ( ) 2+ — — A.Fe B.ClO C.SCN D.HCO3 5、下列离子方程式正确的是( ) 3+ A.三氯化铁溶液中加入铁 Fe +Fe 2Fe2+ B.氯化镁溶液中加入硝酸银溶液 Ag++Cl- AgCl↓ C.过量氯气通入溴化亚铁溶液中 2Fe2++2Br-+2Cl2 2Fe3++Br2+4Cl- + + D.氢氧化铜溶于稀硫酸中 Cu(OH)2+2H =Cu2 +2H2O 6、某 500mL 溶液中含 0.1molFe2+、0.2molFe3+,加入 0.2mol 铁粉,待 Fe3+完全还原后,溶液 中 Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变) ( ) A.0.4mol/L B.0.6mol/L C.0.8mol/L D.1.0mol/L
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线

7、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 8、铁是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁 矿(Fe2O3)和磁铁矿。金属铁是在高炉中冶炼的,高炉炼铁除了加入铁矿石外,还需加入 焦炭和石灰石,石灰石能除去铁矿中的二氧化硅。请填空: ①写出赤铁矿被还原成铁的化学反应方程式: ②写出焦炭起还原作用前在高炉中参与反应的两个化学方程 式 ③写出碳酸钙参与反应的化学方程式: 9、如何除去杂质,提纯下列各物质 提纯所用试剂 混合物成分 的化学式 (1)FeCl2 中含少量 FeCl3 杂质 (2)FeCl3 中含少量 FeCl2 杂质 (3)FeSO4 中含少量 CuSO4 杂质 离子方程式 、 、 。 。 ;

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