5 化学必修一第三章第二节 第3课时 铁的重要化合物 铜练习

第3课时铁的重要化合物铜1.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。

2.掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法及其相互转化。

3．了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备方法。

4.了解铜及其常见化合物。

铁的氧化物和氢氧化物一、铁的氧化物1．物理性质2(1)稳定性：FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4。

(2)与酸反应：FeO和Fe2O3属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为FeO＋2H ＋===Fe2＋＋HO，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。

2(3)四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成FeO·Fe2O3，其溶于盐酸的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。

3．用途Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，是炼铁原料。

二、铁的氢氧化物1．物理性质2．制备实验31．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)地壳中含量居前两位的金属在空气中都具有抗腐蚀性。

()(2)FeO俗称铁红。

()(3)Fe2O3溶于水可生成Fe(OH)3。

()(4)Fe3O4可由单质直接化合而得到。

()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√2．在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是()A．Fe B．FeOC．Fe(OH)3D．Fe2O3解析：选D。

钠与水反应生成NaOH，NaOH与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2灼烧时被空气中的氧气氧化，最后得到的固体物质是Fe2O3。

3．在生产过程中，除去铁制品上的铁锈，可先用下列溶液洗涤的是()A．NaOH B．CuSO4C．HCl D．NaCl解析：选C。

铁锈的主要成分是Fe2O3，能与盐酸反应，化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，Fe2O3不与NaOH、CuSO4、NaCl等发生反应，故选C。

制备Fe(OH)2的注意事项(1)Fe2＋必须是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋；(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液；(3)滴管末端插入试管内的液面以下；(4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。

在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2沉淀。

(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)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子，后续的实验步骤是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

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

[解析]该制备方法的原理是利用稀硫酸和铁屑产生氢气，先赶尽装置中空气。

确定赶尽空气后，再夹紧止水夹，通过H2产生的压强将FeSO4溶液压入NaOH溶液中，从而使产生的白色Fe(OH)2沉淀在H2的还原性气氛中得以较长时间保持。

[答案](1)稀硫酸、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管Ⅱ出口处排出氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入上述例题中制备完毕后，打开试管Ⅱ的双孔塞，会有什么现象发生？反应的化学方程式是什么？答案：试管Ⅱ中的白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀。

化学方程式是4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。

铁的氧化物和氢氧化物1．下列说法不正确的是()A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水B．Fe(OH)2在空气中易变质，生成红褐色Fe(OH)3C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4D．氢氧化亚铁为白色絮状沉淀解析：选A。

FeO是一种黑色粉末，Fe2O3是一种红棕色粉末，Fe3O4是一种磁性的黑色晶体。

2．下列有关铁及其化合物的说法正确的是()A．赤铁矿呈红褐色，其主要成分为FeOB．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料C．铁比铝更易被腐蚀说明铁比铝活泼D．Fe(OH)2、Fe(OH)3均为不溶性碱，可与盐酸反应解析：选D。

赤铁矿呈红棕色，其主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，常用作红色油漆和涂料，Fe3O4是具有磁性的黑色晶体，A、B项错误；铝比铁活泼，铝表面容易形成致密的氧化膜而具有抗腐蚀性，C项错误。

Fe(OH)2的制备及注意事项3．下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是()解析：选D。

B项中CCl4密度大，在下层，且不能长时间观察到白色沉淀；D项中的操作可防止氧气氧化Fe(OH)2，能较长时间观察到白色沉淀。

4．(2017·衡水高一检测)用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH 溶液反应制备Fe(OH)2沉淀。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。

(2)除去蒸馏水中溶解的O 2常采用________的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O 2的NaOH 溶液，插入FeSO 4溶液液面下，再挤出NaOH 溶液。

这样操作的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)根据FeSO 4具有易被氧化的特点，在配制其溶液时还需加入铁屑；(2)蒸馏水中若溶有O 2，则会加速Fe(OH)2氧化，因此可采用煮沸法除去O 2；(3)为避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触O 2，可用长滴管吸取不含O 2的NaOH 溶液，插入FeSO 4溶液液面下，再挤出NaOH 溶液方可达到目的。

答案：(1)铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O 2铁盐(Fe 3＋)和亚铁盐(Fe 2＋) 铜1．铁盐和亚铁盐(1)铁盐中含有Fe 3＋，如Fe 2(SO 4)3，其水溶液呈棕黄色。

(2)亚铁盐中含有Fe 2＋，如FeSO 4，其水溶液呈浅绿色。

2．Fe 3＋与Fe 2＋的转化(1)实验及现象现象：溶液由棕黄色变为浅绿色→溶液无明显变化→溶液变成红色。

(2)反应的离子方程式：2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋，2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －。

(3)结论：Fe 3＋铁、铜等弱还原剂氯气等强氧化剂Fe 2＋3．铁盐的净水作用向混有少量泥沙的浑水中加入少量Fe 2(SO 4)3，浑水会变澄清，有关的离子方程式为Fe 3＋＋3H 2OFe(OH)3(胶体)＋3H ＋。

4．Fe 3＋、Fe 2＋的检验方法 (1)Fe 3＋――→KSCN 溶液呈红色。

(2)Fe 2＋――→KSCN溶液颜色无变化――→氯水溶液变成红色。

5．铜 (1)物理性质①铜元素的焰色反应为绿色。

②硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐易溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其难溶于水。

(2)化学性质①铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。

②铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)FeSO4溶液久置后显棕黄色。

()(2)某溶液中通入氯气后，再加入KSCN溶液，溶液变为红色，可以判断原溶液中一定存在Fe2＋。

()(3)向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后产生红色沉淀。

()(4)Fe3＋有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜。

()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√2．亚硝酸盐会使Fe2＋转变成Fe3＋，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．还原性解析：选D。

据题意可知维生素C能使Fe3＋转变成Fe2＋，该过程维生素C作还原剂，具有还原性。

3．下列说法正确的是()A．铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿B．铜的导电能力不如铝C．由于Cu2＋有氧化性，所以用CuSO4来配制农药D．因为Cu2＋能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒解析：选D。

金属铜的化学性质比较稳定，所以使用铜器皿比较安全；铜属于重金属，铜盐有毒，因Cu2＋会与蛋白质作用，使蛋白质变性。

1．铁及其化合物的转化——“铁三角”铁元素有三种常见价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。

(1)Fe 只有还原性，可以被氧化成Fe 2＋或Fe 3＋①Fe ――→－2e－（弱氧化剂）Fe 2＋Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑(非氧化性酸)；Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu ；Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。

②Fe ―→Fe 3O 4 3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4；3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。

③Fe ―――――→－3e－（强氧化剂）Fe 3＋2Fe ＋3X 2=====点燃2FeX 3(X 代表F 、Cl 、Br)。

(2)Fe 2＋既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe 3＋，也可以被还原为Fe2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －Zn ＋Fe 2＋===Zn 2＋＋FeFeO ＋CO=====△Fe ＋CO 2(3)Fe 3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe 2＋或Fe2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2 Fe 2O 3＋2Al=====高温2Fe ＋Al 2O 3金属阳离子被还原不一定得到金属单质。