第3章 第4节 铁铜及其化合物-2022高考化学总复习【高考零起点】教用Word版

第四节　铁、铜及其化合物 一、铁及其化合物 1．铁 (1)原子结构 位于第四周期，第Ⅷ族，26号元素。原子结构示意图为：，通常显＋2和＋3价。 (2)物理性质和存在 ①纯净的铁为银白色，具有金属光泽，密度较大，密度为7.86 g/cm3，熔点较高，具有导电性、导热性，良好的延展性，质地较软。能被磁铁吸引，可被磁化。 ②游离态的铁只存在于陨石中，化合态的铁主要存在于矿石中，如磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)等。 (3)化学性质 ①和非金属反应 3Fe＋2O2Fe3O4(火星四射，放出大量的热，生成黑色固体) 2Fe＋3Cl22FeCl3(生成棕色的烟) Fe＋SFeI2FeS　　Fe＋I2 ②与水反应 a．常温，Fe和水不反应，Fe在H2O、O2、CO2共同作用下被腐蚀。 b．高温下Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4 ＋4H2↑ 注意：活动性不同的金属与水反应的难易程度不同，如：钠可以和冷水剧烈反应，镁和热水反应，铝和沸水几乎不反应，而铁和水蒸气在高温下反应，铜与水不反应。 ③和酸反应 a．和非氧化性酸：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ b．和氧化性酸： (a)Fe与过量稀HNO3的反应： Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3 ＋NO↑＋2H2O， 离子方程式为Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O (b)Fe与少量稀HNO3的反应： 3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2 ＋2NO↑＋4H2O， 离子方程式为3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋ 4H2O (c)铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸会生成一层致密的氧化物保护膜而发生钝化，因此常用铁质容器装运浓H2SO4、浓HNO3。 ④铁跟盐溶液的反应 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 2．铁的氧化物 物质 FeO Fe2O3(铁红) Fe3O4(磁性氧化铁) 化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 色、态 黑色粉末 红棕色粉末(赤铁矿的主要成分) 黑色晶体 水溶性 均不溶于水 和酸反应 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 氧化物类型 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂的氧化物 稳定性 在空气中氧化为Fe3O4 空气中稳定 空气中稳定 3.铁的氢氧化物 物质 氢氧化亚铁[Fe(OH)2] 氢氧化铁[Fe(OH)3] 色、态 白色固体 红褐色固体 水溶性 难溶于水 与酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色→灰绿色→红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 较稳定，空气中久置会部分失水成铁锈。受热易分解： 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制取 新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 铁盐与可溶性碱反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 4.铁盐(Fe3＋)、亚铁盐(Fe2＋) (1)检验方法 ①溶液 ②溶液 (2)除杂问题 物质(括号内为杂质) 加入物质 除杂方法 Fe3＋(Fe2＋) 氯水或H2O2 — Fe2＋(Fe3＋) 铁粉 过滤 Fe2＋(Cu2＋) 铁粉 过滤 Mg2＋(Fe3＋) Mg或MgO或MgCO3或Mg(OH)2 过滤 Cu2＋(Fe3＋) CuO或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 过滤 Mg2＋(Fe2＋) 先加氯水或H2O2，再加入Mg或MgO或MgCO3或Mg(OH)2 过滤 Cu2＋(Fe2＋) 先加氯水或H2O2，再加入CuO或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 过滤 (3)保存 ①亚铁盐(Fe2＋)：加入少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；加入少量相应的酸，防止Fe2＋水解。 ②铁盐(Fe3＋)：加入少量相应的酸，防止Fe3＋水解。 总结： 二、铜及其化合物 1．铜为硬度较小的紫红色固体，具有良好的延展性、导热导电性。 2．铜的化学性质 (1)与非金属反应 2Cu＋O22CuO(由红色生成黑色固体) Cu＋Cl2CuCl2(棕黄色烟) (2)与氧化性酸反应 Cu与浓HNO3的反应： Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O Cu与稀HNO3的反应： 3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 3．铜的化合物 (1)氧化铜：黑色粉末，碱性氧化物 ①与酸反应 CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O