1、【 精品教育资源文库 】 第 3 节 铁、铜及其化合物 考试说明 1掌握铁、铜的主要性质及其应用。 2掌握铁、铜的重要化合物的主要性质及其应用。 3了解铁、铜及其重要化合物的制备方法。 命题规律 铁、铜及其化合物是高考的热点，有选择和填空两种题型。以铁、铜及其化合物为载体，与电解质溶液中离子方程式的书写、电化学知识、实验探究融合在一起综合考查，备考时要抓住 “ 铁三角 ” 之间的转化关系，特别重视 Fe2 、 Fe3 的鉴别与检验，以及以 Fe2 的还原性、Fe3 的氧化性为核心的氧化还原知识及离子方程式的书写。 考点 1 铁及其重要化合 物 一、铁的单质 1铁的原子结构与物理性质 铁位于元
2、素周期表中第 四 周期第 族，原子结构示意图为 ，最外层有 2个电子，在化学反应中易失去 2个或 3个电子而表现为 2价或 3价。铁在地壳中的含量占第 4位。自然界中铁元素主要以 化合 态形式存在。 纯铁具有金属的共性，如具有 银白 色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被 磁铁 吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。 2铁的化学性质 铁单质性质活泼，有较强的 还原 性，铁元素主要化合价为 2价和 3价。 (1)与非金属单质的反应 与 O2的反应 常温：铁被腐蚀生成 铁锈，其主要成分为 Fe2O3。 点燃： 3Fe 2O2=点燃Fe3O4，现象： 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 。
3、 与 Cl2的反应： 2Fe 3Cl2=点燃2FeCl3，现象： 生成棕黄色的烟 。 与 S的反应： Fe S=FeS，现象： 生成黑色固体 。 (2)与水的反应 【 精品教育资源文库 】 常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应： 3Fe 4H2O(g)=高温Fe3O4 4H2。 (3)与酸的反应 (4)与某些盐溶液的反应 与 CuSO4溶液反应的离子方程式： Fe Cu2 =Fe2 Cu。 与 FeCl3溶液反应的离子方程式： Fe 2Fe3 =3Fe2 。 二、铁的氧化物和氢氧化物 1铁的氧化物 【 精品教育资源文库 】 2铁的氢氧化物 【 精品教育资源文库 】 三、铁盐和亚铁
4、盐 1铁盐 (1)氧化性 与单质铜、铁反应 离子方程式为 2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2 ， 2Fe3 Fe=3Fe2 。 与 KI 溶液反应 离子方程式为 2Fe3 2I =2Fe2 I2。 (2)特性：含有 Fe3 的盐溶液遇 KSCN 溶液变成 红 色。离子方程式为 Fe3 3SCN=Fe(SCN)3。 2亚铁盐 含 Fe2 的溶液呈 浅绿色 ，在空气中易被 O2氧化而变质，保存时要加入少量的 铁粉 ，防止其被氧化。 Fe2 既有氧化性，又有还原性，但主要表现 还原性 。 (1)氧化性： Fe2 与 Zn 反应的离子方程式： 【 精品教育资源文库 】 Fe2 Zn=Zn2 Fe。 (
5、2)还原性： 与 Cl2反应的离子方程式为 2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl 。 与稀 HNO3反应的离子方程式为 3Fe2 4H NO3 =3Fe3 NO 2H2O。 四、 Fe2 、 Fe3 的鉴别 (1)Fe 与 Cl2反应生成 FeCl3而不是 FeCl2； Fe 与 S 反应生成 FeS； Fe 与盐酸反应生成 FeCl2而不是 FeCl3； Fe与 I2反应生成 FeI2。 (2)除杂 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2 Fe3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加氯水或 H2O2 Fe2 Cu2 加过量铁粉后过滤 Fe Al 加过量强碱 (如 NaOH)溶液后过滤 Fe2
6、O3 Al2O3、 SiO2 加过量强碱 (如 NaOH)溶液后过滤 【 精品教育资源文库 】 (3)物质制备 【基础辨析】 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 (1)下列物质的转化在给定条件下能实现： Fe2O3 HCl?aq?FeCl3(aq) 无水 FeCl3。 () (2)可以用铁制容器运输浓硝酸和浓 H2SO4。 () (3)铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是 Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是 Fe3O4， Fe在高温下与水蒸气反应生成 Fe2O3。 () (4)配制 FeSO4溶液时，加入铁粉防止 Fe2 被氧化。 () (5)FeCl3、 FeCl2和 Fe(O
7、H)3都可以通过化合反应制取。 () (6)磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为 3Fe2 4H NO3 =3Fe3 NO 2H2O() 题组一 Fe2 、 Fe3 的相互转化及检验 1下列试剂中，不能使 Fe2 转化为 Fe3 的是 ( ) 氯气 NaCl 溶液 KMnO 4溶液 稀硝酸 盐酸 NaNO 3溶液 A B C D 答案 D 解析 NaCl 无氧化性， 中的盐酸与 Fe2 不反应； 中的 NO3 不在酸性条件下，不具有氧化性。 2下列常见实验的现象或表述正确的是 ( ) A向某溶液中加入 2滴 KSCN溶液，溶液不显红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色，该溶液中一定含有
8、 Fe2 B为检验红砖中铁的价态，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加 KSCN溶液 2 3滴，溶液变为红色，说明红砖中只有三 氧化二铁 C制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁 D将 (NH4)2Fe(SO4)26H 2O 试样溶于稀硝酸中，滴加 KSCN 溶液，出现血红色，说明检验前该试样已变质 答案 A 解析 B 项只能说明红砖中存在三价铁离子，不能说明只有三氧化二铁，错误； C 项在【 精品教育资源文库 】 操作的过程中会带入 O2，错误； D 项试样中的 Fe2 会被稀硝酸氧化为 Fe3 ，错误。 题组二 铁及其
9、化合物的性质与定量计算 3 1 L溶液中含有 Fe(NO3)3和 H2SO4两种溶质，其浓度分别为 0.2 molL 1和 1.5 molL 1，现向该溶液中加入 39.2 g铁粉使其充分反应，下列有关说法正确的是 ( ) A反应后溶液中 Fe3 物质的量为 0.8 mol B反应后产生 13.44 L H2(标准状况 ) C反应后溶液中 Fe2 和 Fe3 物质的量之和为 0.9 mol D由于氧化性 Fe3 H ，故反应中先没有气体产生，后产生气体 答案 C 解析 Fe(NO3)3和 H2SO4的物质的量分别为 0.2 mol、 1.5 mol， n(Fe) 39.2 g56 gmol 1
10、0.7 mol，氧化性为 HNO3Fe3 H ，则 Fe 4H NO3 =Fe3 NO 2H2O 1 4 1 1 1 0.6 2.4 0.6 0.6 0.6 Fe 2Fe3 =3Fe2 1 2 3 0.1 0.2 0.3 单质铁完全反应，反应后的溶液中含 Fe3 (0.2 0.6 0.2) mol 0.6 mol、 0.3 mol Fe2 ， A 错误， C 正确；反应中没有 H2生成，但有 NO 生成，反应时先有 NO 气 体生成，后没有气体产生， B、 D错误。 4在某稀硝酸中加入 5.6 g铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，放出 NO 气体，溶液质量增加 3.2 g，则所得溶液中 Fe2 和
11、 Fe3 的物质的量之比为 ( ) A 32 B 21 C 11 D 41 答案 A 解析 n(Fe) 5.6 g56 gmol 1 0.1 mol，生成 NO的质量为 5.6 g 3.2 g 2.4 g， n(NO) 2.4 g30 gmol 1 0.08 mol，设 Fe2 和 Fe3 的物质的量分别 为 x mol、 y mol，则 x mol y mol 0.1 mol、 2x mol 3y mol 0.08 mol(5 2)，解得 x 0.06、 y 0.04，所以所得溶液中 Fe2 和 Fe3 的物质的量之比为 0.06 mol0.04 mol 32 。 【 精品教育资源文库 】
12、 考点 2 铜及其化合物 1铜 (1)物理性质 铜是 紫红 色金属，具有良好的 导热 性、 导电 性和延展性。 (2)化学性质 2 铜的氧化物和氢氧化物 【 精品教育资源文库 】 3铜盐 (1)Cu2(OH)2CO3 的名称为 碱式碳酸铜 ，是铜绿的成分，它是铜在潮湿的空气中被锈蚀 的结果，它受热易分解： Cu2(OH)2CO3=2CuO H2O CO2 。 (2)无水 CuSO4是 白色 粉末，遇水变 蓝色 (生成 CuSO45H 2O)可作为水的检验依据，但不适于作干燥剂。 CuSO45H 2O 为 蓝 色晶体，俗称 蓝矾 或 胆矾 ，受热易分解： CuSO45H 2O=CuSO4 5H
13、2O ，蓝色晶体受热转化为白色粉末。 (3)铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性 失去生理活 性，因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 (1)铜在通入氧气的情况下，可在稀的非氧化性酸 (稀盐酸、稀硫酸 )中逐渐溶解： 2Cu O2 2H2SO4=2CuSO4 2H2O。 (2)区别红色物质 Cu和 Cu2O的方法： 向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为 Cu2O，反应的化学方程式为 Cu2O H2SO4=CuSO4 Cu H2O。 【基础辨析】 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “”
14、 。 (1)无水 CuSO4白色粉末遇水变蓝色，发生物理 变化。 () 【 精品教育资源文库 】 (2)CuSO45H 2O加热失去结晶水发生化学变化。 () (3)过量的铜与浓硝酸反应一定没有 NO 生成。 () (4)清除铜制品表面的铜绿用稀 HNO3。 () (5)Cu2O遇硝酸会被氧化成 Cu2 。 () (6)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中不易生成。 () 题组一 铜及其化合物的性质 1在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是 ( ) FeCl 3 Fe 2O3 Cu(NO 3)2 KNO 3 A 只有 或 B 只有 或 C 只有 或 或 D 中任意一种 答案 D 解析 Cu与 Fe3 作用 ： 2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2 ， Fe2O3与稀 H2SO4反应生成 Fe3 ， H 、NO3 具有强氧化性 ， 能使铜粉溶解。故 均能使铜粉溶解。 2铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜矿石有：黄铜矿 (CuFeS2)、斑铜矿 (Cu5FeS4)、辉铜矿 (Cu2S)、孔雀石 CuCO3Cu(OH) 2。下列说法不正确的是 ( ) A可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 B硫酸铜溶液可用作游泳 池的消毒剂
