2012届高考化学铁、铜的结构和性质考点复习全面版

2．铁的化学性质
(1)铁与非金属的反应
①铁和氯气的反应 化学方程式：2Fe＋3Cl2 点燃 2FeCl3。
②铁和氧气的反应 化学方程式：3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4。
③铁和其他非金属的反应
2Fe＋3Br2===2FeBr3 Fe＋S △ FeS(黑色固体) Fe＋I2 △ FeI2。
(2)铁与水蒸气的反应
Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓(蓝色絮状沉淀)。
二、铁的重要化合物 1．铁的氧化物
2.铁的氢氧化物
3.铁及其化合物之间的转化关系
三、Fe2＋与Fe3＋的比较Fra bibliotek续 表
Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的三角转化
①Fe→Fe2＋：铁与氧化性比较弱的非金属(如S、I2)、 非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)、不活泼金属的盐溶液 (如CuSO4溶液)反应，都会实现这种转化。
实验步骤：在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。用试管收集产 生的经干燥的气体，并靠近火焰点火。观察现象。
实验现象：红热的铁与水蒸气起反应，放出气 体。用试管收集气体，将气体靠近火焰点火，能 燃烧或发出爆鸣声 。
化学方程式：3Fe＋4H2O 高温 Fe3O4＋4H2。
(3)铁与酸反应
(10)铜与热的稀硫酸混合，通入氧气，过一段时间， 可观察到溶液变蓝，铜粉逐渐减少至消失。
2Cu＋O2＋2H2SO4(浓) △ 2CuSO4＋2H2O。
6．铜的氧化物
(1)氧化铜的性质：黑色不溶于水的固体。
与酸的反应：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。 将黑色氧化铜加热至800 ℃以上，变成红色粉末：
②Fe2＋→Fe：比较活泼的金属(如Al、Zn)能从亚铁盐 溶液中置换出铁。如：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。
③Fe→Fe3＋：铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓 硫酸)在一定条件下反应都会实现这种转化。
④Fe3＋→Fe：铁盐溶液与活泼的金属(K、Na、 Ca除外)反应时，铁可被还原。如：
5．铜的化学性质：位于金属活动性顺序表中氢
原子之后，它属于不活泼金属，不能置换出酸或
水中的氢。
(1)铜露置于潮湿空气中，表面产生绿色的铜绿
2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 。 (2)铜在空气中加热，表面变黑。
2Cu＋O2 △ 2CuO(黑)。 (3)红热的铜丝插入盛氯气的集气瓶中，产生棕 黄色的烟。 Cu＋Cl2 点燃 CuCl2(棕黄色)。 (4)红热的铜丝插入硫蒸气中，铜丝变黑。
Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 (2)受热易分解：Cu(OH)2 △ CuO＋H2O。 (3)有弱氧化性，新制的Cu(OH)2悬浊液能氧化醛基 化合物，本身被还原为Cu2O，常用于醛基化合物的 检验：
CH3CHO＋2Cu(OH)2
CH3COOH＋Cu2O＋2H2O。
(4)制备：可溶性铜盐与强碱反应：
4CuO △ 2Cu2O＋O2↑。 与还原性物质(H2、C、CO、NH3)反应：
CuO＋H2 △ Cu＋H2O； 3CuO＋2NH3 △ 3Cu＋3H2O＋N2。 (2)Cu2O呈砖红色，可用于制红色玻璃，Cu2O本身 较稳定，但在酸液中易发生歧化反应生成Cu和Cu2＋。
7．Cu(OH)2：蓝色固体，不溶于水。 (1)可与酸反应：
2FeCl3＋ 3Zn(足量)===2Fe＋3ZnCl2。 ⑤Fe2＋→Fe3＋：亚铁盐与强氧化剂反应。如：
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。 ⑥Fe3＋→Fe2＋：铁盐溶液与比较强的还原剂反应。
如：Fe＋2FeCl3===3FeCl2。
四、金属的冶炼 1．金属材料：包括纯金属和合金。合金具有许 多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同 于各成分金属。合金的硬度一般比它的各成分金属 的大，多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的 低。我国最早使用的合金是青铜，铜合金的种类很 多，除青铜外，常见的还有黄铜和白铜。
3Fe ＋ 8HNO3( 稀 )===3Fe(NO3)2 ＋ 2NO↑ ＋ 4H2O 。
(4)铁与盐溶液的反应 ①铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应，置
换出这种金属。
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。 ②铁能与FeCl3溶液反应生成FeCl2。 离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 3．铜单质的结构：原子序数为29，位于元素周期 表中第4周期、第ⅠB族，最外层有1个电子，常见 化合价有＋1、＋2价。 4．物理性质：纯铜呈暗红色，属有色金属，导电、 导热性、延展性良好。
①铁与非氧化性酸(如稀H2SO4、HCl等)反应生 成Fe2＋，放出H2。
离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 ②铁与氧化性酸(如稀HNO3)反应时，不放出H2。 a．HNO3(稀)过量时生成Fe3＋ Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。 b．铁粉过量时生成Fe2＋
(7)与盐溶液反应：2Ag＋＋Cu===2Ag＋Cu2＋。
(8)铜与浓硫酸共热，铜溶解，溶液变蓝。 Cu＋2H2SO4(浓) △ CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(9)铜与浓硝酸混合，迅速发生反应，形成蓝色溶 液，同时产生红棕色气体；铜与稀硝酸混合形成蓝 色溶液，产生无色气体。
Cu＋4HNO3(浓) △ Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； 3Cu＋8HNO3(稀) △ 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
2Cu＋S △ Cu2S(黑)。
(5)在酒精灯外焰加热，铜丝则由红变黑，再将变
黑的铜丝伸入酒精灯焰心，又由黑变红。
外焰：2Cu＋O2 △ 2CuO；
内焰：C2H5OH＋CuO
CH3CHO＋Cu＋H2O。
(6)在棕黄色的三氯化铁溶液中加入少量铜粉，片
刻后铜粉溶解消失，溶液变为浅绿色。
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
第七讲 铁、铜的获取及应用(1)
一、铁、铜的结构和性质 1．铁的原子结构和物理性质 (1)铁的原子结构特点
铁位于元素周期表中的第 四 周期，第 Ⅷ
族。 Fe的原子序数是 26 ，其原子结构示意图
为
。铁为变价金属，通常显 ＋2 和
＋3 价。 (2)铁的物理性质 纯净的铁是光亮的 银白色 金属，密度较大， 熔、沸点较高，纯铁的抗腐蚀性强，有较好的导 电、导热、延展性。铁能被磁铁吸引。