20鐵、銅及其化合物的應用知識點

一、鐵的性質及應用

1．鐵與非金屬單質反應

寫出下列反應的化學方程式：

(1)鐵在氧氣中燃燒：3Fe＋2O2==(點燃))Fe3O4；

(2)鐵在氯氣中燃燒：2Fe＋3Cl2==(點燃))2FeCl3；

(3)鐵與硫蒸氣反應：Fe＋S=(△))FeS。

2．鐵的置換反應

(1)高溫下，鐵與水蒸氣反應的化學方程式：

3Fe＋4H2O(g)==(高溫))Fe3O4＋4H2。

(2)鐵與鹽酸反應的離子方程式：

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

(3)鐵與硫酸銅溶液反應的離子方程式：

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。

3．鐵與強氧化性酸的反應

(1)常溫下，鐵在濃硫酸、濃硝酸中鈍化。

(2)加熱時：

2Fe＋6H2SO4(濃)==(△))Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O

4．鐵的用途——不鏽鋼

(1)不鏽鋼：能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。主要是含鉻合金鋼。

(2)常見不鏽鋼：鉻不鏽鋼(含鉻12%或更多)和鉻鎳不鏽鋼(通常含鉻18%和鎳8%)兩類。

二、鐵的化合物的性質及應用

1．鐵的氧化物

(1)物理性質

(2)化學性質

①氧化亞鐵不穩定，在空氣中受熱易被氧化為Fe3O4。

②氧化亞鐵和氧化鐵屬于堿性氧化物，與非強氧化性酸反應生成鹽和水。

③具有氧化性，高溫下可被Al、CO、H2等還原為鐵。

(3)主要用途

氧化鐵常用作紅色油漆和塗料，赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵原料。

(1)Fe的常見化合價隻有＋2價和＋3價，Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物質的量之比1∶1組合而成的複雜氧化物，通常也可寫成FeO·Fe2O3的形式。

(2)FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物，Fe3O4不屬于堿性氧化物。

(3)Fe3O4與鹽酸反應可分别看作Fe2O3、FeO與鹽酸反應，然後把兩個反應式相加。

(4)FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)發生氧化還原反應，＋2價的鐵均被氧化成＋3價。

2．鐵的氫氧化物

實驗室制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵如下圖所示：

(1)圖甲實驗中觀察到的現象是有紅褐色沉澱生成。

反應的離子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。

(2)圖乙實驗中先觀察到有白色沉澱生成，迅速變成灰綠色，最後變成紅褐色，反應的方程式是

①Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；

②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。

1氫氧化亞鐵在空氣中極易被氧化為氫氧化鐵。

2氫氧化鐵和氫氧化亞鐵都是不溶性堿，都能與酸反應生成鹽和水；它們都不穩定，受熱都易分解。

3.鐵鹽與亞鐵鹽

(1)Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法

①觀察法：淺綠色溶液中含有Fe2＋；棕黃色溶液中含有Fe3＋。

②加堿法：若産生白色沉澱迅速變為灰綠色，最後變為紅褐色的為Fe2＋；若直接産生紅褐色沉澱的為Fe3＋。

③加KSCN：無明顯現象，再加新制氯水溶液變血紅色的為Fe2＋；若溶液直接變血紅色的為Fe3＋。

(2)Fe2＋與Fe3＋的轉化

①在盛有氯化鐵溶液的試管中加适量鐵粉振蕩後，溶液變成淺綠色，再加KSCN溶液，溶液不變色，再加入氯水後，溶液變成血紅色。

②上述實驗中有關反應的離子方程式是

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

③由上述實驗可知：Fe3＋遇到較強的還原劑，會被還原成Fe2＋；Fe2＋在較強氧化劑的作用下，會被氧化成Fe3＋。

1，Fe隻具有還原性。可被弱氧化劑H＋、S、Fe3＋等氧化成Fe2＋，被強氧化劑Cl2等氧化成Fe3＋。

2，Fe2＋既有氧化性又有還原性。可被強氧化劑[Cl2、KMnO4,等]氧化為Fe3＋；可被還原劑Al、Zn、CO、C等還原為Fe。

3，Fe3＋隻具有氧化性，可被弱還原劑Fe、Cu等還原為Fe2＋，被強還原劑Al、Zn、CO等還原為Fe。

三、銅及其化合物

1．銅的性質及應用

寫出下列反應的化學方程式

(1)銅在空氣中加熱：2Cu＋O2=(△))2CuO；

(2)銅在氯氣中燃燒：Cu＋Cl2==(點燃))CuCl2；

(3)銅與硝酸銀溶液反應：Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag；

(4)銅與氯化鐵溶液反應：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2；

(5)銅與濃硫酸反應：Cu＋2H2SO4(濃)==(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

銅在潮濕空氣中形成"銅綠"的反應：

2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2OH2CO3。

2．銅的化合物的性質及應用

(1)銅及其化合物的顔色

①Cu：紫紅色　②CuO：黑色　③Cu(OH)2：藍色

④CuSO4：白色　⑤CuSO4·5H2O：藍色

⑥CuCl2：棕黃色

(2)氧化銅的性質

①不溶于水，能溶于酸，其離子方程式為

CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O。

②具有氧化性，可被H2、CO等還原為銅。

(3)銅鹽的性質

①硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等銅鹽可溶于水；銅綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3，難溶于水。

②銅鹽與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式：

Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓。

③銅鹽溶液與鐵反應的離子方程式：Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋。

(4)銅鹽的用途

①銅鹽可殺菌；②無水硫酸銅可用于檢驗水的存在。