第 13 讲 铁和铜（建议 2 课时完成）[考试目标]1．了解过渡金属铁、铜的原子结构及其在周期表中的位置。2．掌握过渡元素铁和铜及其重要化合物的主要性质、相互转化及其应用。3．掌握铁的氢氧化物的制备。4．掌握 Fe2+、Fe3+的有关计算、除杂、鉴别、分离等方面的应用。[要点精析]一、铁元素在周期表中的位置及结构铁位于第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为：电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2铁是地壳中最丰富的元素之一，含量为 4.75%，在金属中仅次于铝。铁分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是 Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是 Fe3O4）、褐铁矿（主要成分是 Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（主要成分是 FeCO3）、黄铁矿（主要成分是 FeS2）、钛铁矿（主要成分是 FeTiO3）等。土壤中也含铁 1%～6%。铁是活泼的过渡元素。二、铁及其化合物的性质：1．单质铁的性质：(1)物理性质银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。(2)化学性质铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为 2 个，可失去 2 个或 3 个电子而显+2 价或+3 价，但+3 价的化合物较稳定。① 与非金属反应：3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3说明 铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色．Fe + SFeS说明 铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2 价和+3 价的铁，说明氧化性：氯气＞硫．② 与水反应：a．在常温下，在水和空气中的 O2、CO2等的共同作用下，Fe 易被腐蚀(铁生锈)．b．在高温下，铁能与水蒸气反应生成 H2：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2③ 与酸反应：a．与非氧化性酸(如稀盐酸、稀 H2SO4等)的反应．例如： Fe + 2H＋ ＝ Fe2＋ + H2↑b．铁遇到冷的浓 H2SO4、浓 HNO3时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓 H2SO4或浓 HNO3中．④ 与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应．例如： Fe + Cu2＋ ＝ Fe2＋ + Cu归纳：铁的化学性质及在反应后的生成物中显+2 价或+3 价的规律如下；2．铁的氧化物：铁的氧化物有三种：氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁FeOFe2O3(铁红)Fe3O4(磁性氧化铁)化合价+2+2+2、+3色、态黑色粉未红棕色粉未黑色晶体水溶性均不溶于水和弱氧化性酸反应FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O和强氧化性酸反应3FeO + 10HNO3( 稀 ) = 3Fe(N...
