第3讲铁、铜的获取及应用【2020·备考】最新考纲：1.理解并能应用常见金属的活动顺序。2.了解Fe、Cu及其重要化合物的主要性质和重要应用。3.了解金属材料在生产和生活中的重要应用。4.认识化学在金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。新课标要求：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析解释有关实验现象。能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化途径。最新考情：铁及其化合物涉及Fe、铁的氧化物、氢氧化物、铁盐、亚铁盐等，一是在选择题中考查铁及其化合物的性质和转化，二是考查Fe2＋、Fe3＋的检验，三是考查工业上铁及其化合物的工艺流程，如2018年第16题。考点一铁及其重要化合物的性质[知识梳理]1.铁元素的存在形式2.铁的性质(1)物理性质颜色、状态导电、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引占第四位(2)化学性质铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。①与非金属单质反应：Fe与S反应：Fe＋SFeS。②与酸的反应：a.与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。b.与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。③与某些盐溶液的反应：a.与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。b.与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。名师助学：①铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。③铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。3.生铁的冶炼(1)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。(2)设备：炼铁高炉。(3)主要反应①还原剂的生成：C＋O2CO2，CO2＋C2CO；②铁的还原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；③造渣反应：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3。4.铁的常见化合物(1)铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价＋2＋3＋2、＋3与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O(2)铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受热分解2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O制法可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3名师助学：①FeO和Fe3O4与足量HNO3反应时，发生氧化还原反应，Fe2＋被HNO3氧化生成Fe3＋。②Fe2O3和Fe3O4与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe3＋被I－还原生成Fe2＋。[题组诊断]铁及其化合物的性质1.下列叙述正确的是()A.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B.足量的Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3C.Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出D.Fe2O3――→FeCl3(aq)――→无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化解析HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，Fe与稀HNO3反应不是置换反应，A项错误；铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3，B项正确；C项中Fe2O3溶解产生Fe3＋恰好将铁单质氧化，因而不能置换出H2，C项正确；FeCl3溶液加热时易水解，D项错误。答案BC2.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。①Fe3＋②Fe2＋③Fe、Fe2＋④Fe2＋、F...
