广东省红城中学2010届高三化学复习教案：第13讲 铁和铜 新人教版VIP免费

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；用心爱心专心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(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O稳定性在空气中氧化为Fe3O4空气中稳定在空气中稳定制备高温熔融，过量的铁与O2反应：2Fe+O2=2FeO氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O铁在氧气中燃烧3Fe+2O2=Fe3O4注意：①FeO与非氧化性酸相遇时，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸相遇，Fe2+被氧化成Fe3+，生成铁盐②Fe3O4在三种氧化物中最为稳定，一般不与酸、碱和氧气反应，所以在铁的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保护作用，防止生锈。Fe3O4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO·Fe2O3的形式有+2、+3价③FeO、Fe2O3是碱性氧化物④空气中：6FeO+O2=2Fe3O43．铁的氢氧化物：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++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O与强氧化酸反应3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2OFe(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↓思考：①实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液？(防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化而影响效果)用心爱心专心②怎样才能使Fe2+溶液长时间保存？(在配制溶液时，要加入少量铁粉防止氧化，加入少量对应酸抑制水解)③实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出氢氧化钠溶液(氢氧化亚铁极易被氧化，溶解在水中的少量的氧气都能将它氧化成氢氧化铁，所以按一般强碱与弱酸盐反应制弱碱的操作很难得到。要制得白色溶液必须用加热煮沸过的蒸馏水(以减少溶解在水中的氧气)临时配制硫酸亚铁溶液，最好在溶液中再滴几滴植物油以避免硫...