1、課時2 鐵、銅及其化合物的應用溫州中學 趙彥海學習目標：1、掌握鐵、銅的物理化學性質（B）2、了解鐵、銅的性質在生活、生產實際中的一般應用（C）設計意圖：系統掌握鐵、銅的化學性質。重點難點：鐵、銅的物理和化學性質互動課堂知識點一 鐵、銅及其化合物的應用一、鐵、銅的性質（一）鐵、銅的物理性質和應用將你知道的填入下表：金屬應用物理性質鐵鐵鍋銀白色、金屬光澤、質軟具有良好的導熱性Fe失去2e-Fe2+失去3e-Fe3+銅在電氣和電子工業中主要用于制造、電線、通訊、電纜具有良好的導電性和導熱性（二）鐵的結構在化學反應中，鐵遇到較弱的氧化劑易失去最外層的2個電子，變成亞鐵離子：Fe2e- Fe2+； 鐵

2、遇到較強的氧化劑也能失去3個電子，變成鐵離子： Fe3e- Fe3+。所以鐵常顯2和3價。（三）鐵、銅的化學性質知識點二1鐵的化學性質鐵跟非金屬的反應a、 在純氧氣中：條件：點燃現象：火星四射、生成黑色固體、放出大量的熱 3Fe+2O2Fe3O4b、在空氣中：3Fe+2O2Fe3O4 在干燥空氣中：不生銹 在水中：不生銹 在潮濕空氣中：生銹與某些非金屬的反應2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+S FeS氧化性：Cl2 O2 S鐵跟酸的反應a、與非氧化性酸反應：Fe+2HClFeCl2+H2 Fe+H2SO4FeSO4+H2b、與強氧化性酸反應：遇冷濃硫酸和濃硝酸會產生鈍化現象。但與稀硝酸反應不

3、放氫氣。鐵與硫酸銅及其鹽溶液的反應（濕法煉銅）Fe+CuSO4FeSO4+Cu Fe+2FeCl33FeCl2 Fe+2AgNO32Ag +Fe(NO3)2拓展知識鐵高溫下與水的反應3Fe+4H2O Fe3 O4+4H2例1：將一定量的鐵粉加入含稀HNO3、Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反應后過濾，將濾出的固體物質加入稀鹽酸中.(1)若有氣體放出，則濾液中存在的金屬陽離子為 Fe2+ .(2)若無氣體放出，則濾液中存在的金屬陽離子為一定有Fe2+，可能有Cu2+.分析：本題考查鐵的單質及化合物的性質，分析中宜從終態考慮. 據題意(1)剩余物是鐵，因此與鐵反應的微粒(或物質

4、)均不能存在，溶液中金屬陽離子只有Fe2+離子；(2)中剩余物為銅；與銅反應的物質均不存在，溶液中陽離子一定有Fe2+離子(鐵都轉化為Fe2+離子)，Cu2+離子有可能存在，也可能不存在.例2：在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應結束，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應后溶液中存在較多的陽離子是 ( C )A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+分析：解此題要掌握單質鐵有還原性能和Cu2+、H+、Fe3+反應.另外，鐵能被磁鐵吸引是鐵（4）在潮濕空氣中銹蝕，生成堿式碳酸銅，俗稱銅綠2Cu+CO2+H2O+ O2Cu2(OH)2CO3例3：將Cu片放入0.1mol·

5、;L1 FeCl3溶液中，反應一定時間后取出Cu片，溶液中c(Fe3+)c(Fe2+)23，則Cu2+與Fe3+的物質的量之比為 （ D ）A32 B35 C43 D34分析：由題意可假設反應后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質的量分別為2mol和3mol，由2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+ 3mol 1.5mol得反應溶液中Cu2+與Fe3+的物質的量之比為：1.5234例4：氯化銅(CuCl2·2H2O)中含FeCl2雜質.為制得純凈氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，然后按下面所示操作步驟進行提純. 蒸發結晶CuCl2·2H2O(純) (1)加入氧化劑X的目的

6、是使溶液A中的Fe2+氧化成Fe3+；(2)下列氧化劑中最適合本實驗的是 A ；A.H2O2B.KMnO4C.NaClOD.K2Cr2O7(3)物質Y和沉淀Z的化學式分別是Y：CuO或Cu(OH)2 和Z：Fe(OH)3.(已知完全成氫氧化物所需PH值：Fe3+為3.7，Cu2+為6.4，Fe2+為9.6.)分析：本題是對一個實驗問題進行理論分析. 解答本題的關鍵是理解題中提供的一條中學未曾接觸的信息的含意.由于Fe2+沉淀為Fe(OH)2的PH值與Cu2+沉淀為Cu(OH)2的PH較大，而與Fe3+沉淀為Fe(OH)3的PH相差較大，所以可以通過先將Fe2+氧化為Fe3+，再調節溶液的PH使

7、鐵以Fe(OH)3沉淀形式而被除去.為了使加入的氧化劑不帶入新的雜質，顯然用H2O2最好.出于同樣的考慮，加入y調節溶液PH值時，應選用能與H+反應，而溶解度較小的物質如CuO為好，CuO稍多不會帶入新雜質也不會使PH值升高太多而使Cu2+沉淀.小結：鐵和銅在一定條件下可以與某些非金屬、酸和鹽溶液等反應，鐵、銅在反應中充當還原劑。鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅溶液等）反應轉化為+2價鐵的化合物，而與氧化性較強的氧化劑（如氯氣等）反應轉化為+3價鐵的化合物。銅在反應中一般轉化為+2價銅的化合物；銅與氧化性較弱的氧化劑（如硫等）反應轉化為+1價鐵的化合物，而與氧化性較強的氧化劑（如氯氣等）

8、反應轉化為+2價鐵的化合物。Fe Fe2+Fe Fe3+知識點四 二鐵、銅化合物的應用了解知識（一）鐵在生命中的作用鐵主要在十二指腸里被吸收，腸粘膜細胞可以貯存一定限度的鐵，如果食入的鐵鹽過多腸粘膜細胞就拒絕吸收；鐵的吸收與鐵的存在形式有關，簡單的鐵鹽，吸收就差，如果鐵的配合物，吸收就大的多。當鐵從胃進入血液中，二價鐵鹽都會被氧化成三價鐵而與鐵傳遞蛋白結合，這種蛋白質的功能是運送鐵，而不是吸收鐵。有一種先天性缺乏鐵傳遞蛋白，它們雖然也能吸收鐵，但是沒有東西運送鐵，最后還是出現貧血癥。（二）銅在人體中的作用 中國人的頭發為什么是黑色的，皮膚為什么是黃色的？這都是一種叫做黑色素的“染料”染成的。酪

9、氨酸被氧化后生成黑色素，但是這個過程很慢。人體內專門有一種酶，叫酪氨酸，它能對酪氨酸被氧化成黑色素的反應起催化作用，而酪氨酸的分子中恰恰又含有一個一價的銅離子。習題提高知識：例5：把等物質的量的Cu、Fe和Zn粉投入一定量的FeCl3溶液中，充分反應后：（1）若取出部分溶液，加入幾滴KSCN溶液，顯紅色，那么溶液中存在的離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Cl ，金屬粉末有無剩余？無剩余 。（2）若溶液顯藍色，加入KSCN不顯紅色（Fe3+SCN-遇顯紅色），那么溶液中存在的離子有Cu2+、Fe2+、Zn2+、Cl ，可能存在的金屬粉末物質是Cu2+、Fe2+、Zn2+、Cl，Cu

10、。（3）若加入鐵粉的質量反應前后沒有改變，那么溶液中存在的離子有Zn2+、Fe2+、Cl，各種離子的物質的量之比是126。（4）若加入的金屬還有Zn粉剩余，那么溶液中存在的離子有Zn2+、Cl，粉末的質量在反應前后有何變化減少（增大或減少）。分析：金屬的還原性：Zn>Fe>Cu，與FeCl3溶液反應的先后順序為：Zn+2Fe3+Zn2+2Fe2+，2Fe3+Fe3Fe2+，2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+ 。若Zn粉過量，Fe、Cu不能參加反應，且過量的Zn會將溶液中Fe2+還原成Fe單質，Zn+Fe2+Zn2+Fe，僅發生反應和。（1）反應后溶液加KSCN顯紅色，說明FeCl3沒

11、反應完，金屬全部參加反應，無剩余。發生的反應有、和，溶液中存在的離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+和Cl。（2）反應后溶液呈藍色，加入KSCN不顯紅色，說明Fe3+全部參加反應，Zn、Fe反應完全，Cu全部或部分參加反應。溶液中存在的離子有Cu2+、Fe2+、Zn2+和Cl。可能存在的金屬粉末是Cu 。（3）若加入鐵粉的質量在反應前后沒有變化，說明Fe粉沒參加反應，也沒有發生Zn粉置換出Fe的反應，即Zn恰好與Fe3+反應完全Zn + 2FeCl3 ZnCl2 + 2FeCl21mol 1mol 2mol所以溶液中n(Zn2+)n(Fe2+)n(Cl)126 。（4）若加入的金屬中還

12、有Zn粉剩余，僅發生反應和，Fe、Cu均沒參加反應。溶液中存在的離子有Zn2+和Cl，雖過量的Zn將溶液中的Fe2+（來自于Fe3+被Zn還原）還原，由Zn+Fe2+Zn2+Fe知：溶解65g Zn，析出56g Fe，且反應消耗了Zn，所以金屬粉末質量在反應前后減少。板書課時二 鐵、銅及其化合物的應用一、鐵、銅的性質（一）鐵、銅的物理性質和應用（二）鐵的結構（三）鐵、銅的化學性質1鐵的化學性質鐵跟非金屬的反應鐵跟酸的反應鐵與硫酸銅及其鹽溶液的反應鐵高溫下與水的反應二鐵、銅化合物的應用（一）鐵在生命中的作用（二）銅在人體中的作課時2 鐵、銅及其化合物的應用（課時作業）一 選擇題（每小題有12個選

13、項符合題意）1兩種物質組成的混合物50g與C12完全反應，消耗C12共71g。則此混合物的可能組成為 （ C ） ANa和Al BFe和Mg CMg和Cu DMg和A12將84克Fe粉和32克硫粉均勻混合隔絕空氣加熱至紅熱，冷卻后加入足量鹽酸，在標準狀況下收集到的氣體體積是 （ C ）3下列關于鐵的敘述中正確的是 （ D ）A純凈的鐵單質的顏色為黑褐色 B鐵是地殼中含量最多的金屬元素C鐵制容器在常溫下不能存放濃硫酸 D鐵位于元素周期表中第族4向混有Fe2O3的鐵屑中加入足量的稀硫酸直到固體物質完全溶解，如果得到的溶液中不含Fe3+，且產生的Fe2+與H2的物質的量之比為3 ：l，則原混合物中F

14、e2O3與Fe的物質的量之比為 （ B ）A1：1 B2：5 C4：1 D3 ：l5制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發生的反應為：2FeCl3+Cu = 2FeCl2+CuCl2向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結束后，下列結果不可能出現的是 （ B ）A燒杯中有銅無鐵 B燒杯中有鐵無銅 C燒杯中鐵、銅都有 D燒杯中鐵、銅都無6有一鐵的氧化物樣品，用5 mol·L-1鹽酸140 mL恰好完全溶解，所得溶液吸收標準狀況下056 L C12，可使溶液中的亞鐵離子全部轉化為三價鐵離子。該樣品可能的化學式是 （ D ）AFe2O3 BFe3O4 CFe4O5 DFe5

15、O77下列化合物中不能通過化合反應直接制得的是 （ D ）ANa2O2 BCaSiO3 CAl2S3 DFeCl28將少量鐵粉加入含有過量AgNO3和過量Cu(NO3)2的混合溶液中，反應的結果（ B ）A只能置換出Cu來 B只能析出Ag來C先析出Cu，再由Cu置換出Ag D先置換出Ag，后置換出Cu9下列實驗中，能得到純凈Fe2O3的是 （ B ）A鐵粉在氧氣中燃燒 B加熱氫氧化鐵C在空氣中加熱氧化亞鐵 D加熱氫氧化亞鐵10下列反應中能置換出鐵的是 （ C ）ACu+FeCl2(溶液) BNa+FeSO4(溶液)CAl+Fe3O4(高溫) DMg+Fe(OH)211 能與鐵反應的微粒是 （

16、AD ）AH+ BOH - CMg2+ DFe3+12.下列哪兩種物質組合，不生成氣體 （ CD ）A鈉和MgSO4溶液B鋁和NaOH溶液C鐵和CuSO4溶液 D鐵和Fe2(SO4)3溶液13由兩種金屬組成的混合物10g，投入足量的稀硫酸中，反應完全后產生氣體11.2L(標況)此混合物可能是（ AC ）AMg和Al BMg和Fe CAl和Fe DZn和Mg14下列化合物中，不能通過單質直接化合生成的是 ( B )A.FeSB.FeCl2C.FeCl3D.Na2O2二填充題15現有濃度各為1mol·L1的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液100mL加入一定量的鐵粉，按下列情況

17、填空（1）反應完畢，鐵粉有剩余反應完畢，溶液中一定含有Fe2+ 陽離子，是0.35mol；一定沒有Fe3+和Cu2+陽離子。固體物質烘干后，其中一定含有Cu和Fe，和反應前加入的鐵粉質量相比少 （填多或少）2.0g 。（2）反應完畢，有銅生成，鐵粉無剩余反應后的溶液中一定含有Fe2+陽離子，該陽離子在溶液中的物質的量的范圍是0.25 mol < n(Fe2+)0.35mol。溶液中可能含有Cu2+ 陽離子，該陽離子在溶液中的物質的量的可能存在范圍是0<n(Cu2+)<0.1mol。溶液中一定不含Fe3+ 陽離子。溶液的質量增加（填增加或減少）。（3）反應完畢后，無固體沉淀物存

18、在，反應溶液中一定含Fe2+和Cu2+ 陽離子，它們中物質的量為定值的是Cu2+ 陽離子，為0.1mol；它們中的物質的量為一數值范圍的是Fe2+陽離子，該數值范圍是0.1mol<n(Fe2+)0.25mol。三實驗題（或推斷題等）AB淺黃色濾液C不溶解無現象紅色16某物質A的水溶液有如下性質：根據上述現象分析可得出（填化學式）（1）AFeBr2，B AgBr，C Fe(NO3)3；（2）通入Cl2變紅的離子方程式2Fe2+ + Cl22Fe2+2Cl-，Fe2+3SCN-Fe(SCN)3。 四計算題17將6g的鐵粉加入200mlFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液, 充分反應得到200mL 0.5 mol/LFeSO4溶液和5.2g固體沉淀物計算 （1）反應后生成銅的質量（2）原Fe2(SO4)3溶液的物質的