第37讲（1）铁、铜的获取及应用复习目标1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解铁、铜及其重要化合物的主要性质，了解其在生产、生活中的应用。
2.结合实例认识铁及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
[复习过程]1．铁铁位于元素周期表中第周期族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。
(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。
(3)铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
按要求书写下列反应的方程式：①Fe与Cl2、S反应的化学方程式：、②Fe与水蒸气的反应：③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。
Fe与过量稀HNO3的反应：Fe与少量稀HNO3的反应：④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)：特别提醒铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化，属于化学变化。
2．铁的氧化物3.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由变为色，最后变为，化学方程式为。
(2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3·x H2O)，受热易分解，化学方程式为；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱（如NaOH）反应，离子方程式：。
问题思考铁有＋2、＋3价两种价态，单质铁与________(填下列编号，下同)反应时只生成＋3价铁；与______________反应时只生成＋2价铁；与________反应时既生成＋2价铁也生成＋3价铁。
所选试剂：①Cl2②O2③H2O(g)④S⑤盐酸⑥稀硝酸(足量)⑦稀硫酸⑧CuSO4溶液⑨FeCl3溶液正误判断(1)铁位于元素周期表中第4周期ⅧB族()(2)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在()(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物()(5)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物()(6)因为纯铁块是黑色的，故金属铁称为黑色金属()题组一铁及其氧化物1．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是()A．常温下浓硫酸与铁发生钝化，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe2O32．铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在1 400 Ⅷ以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。
下列有关说法正确的是()A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体B．Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以Fe3O4是一种混合物C．热稳定性：Fe2O3>Fe3O4D．FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应3．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。
下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()A．Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OC．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2OD．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O题组二铁的氧化物组成的确定4．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，则这种铁的氧化物为()A．Fe3O4B．Fe2O3C．FeO D．以上都不是5．(2020·东营质检)有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为()A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7题组三多种氢氧化亚铁的制备方法6．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。
7．如下图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。
实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是________。
A中反应的离子方程式是_____________________________________________。
(2)实验开始时先将止水夹a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程________________________________________。
(4)实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为_____________。
第37讲（1）铁、铜的获取及应用课后练习1.从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于()A.金属的导电性强弱B.金属在地壳中的含量多少C.金属的化合价高低D.金属的活动性强弱2.下列关于金属的一些说法不正确的是()A.合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D.越活泼的金属越难冶炼3.铜在潮湿的空气里长期放置表面会生成一层绿色的铜锈，除去铜锈最好的试剂或方法是()A.浓硝酸B.稀盐酸C.氢氧化钠溶液D.加热4.炼铁的原料是()①焦炭；②生石灰；③石灰石；④空气；⑤铁矿石；⑥一氧化碳。
A.②④⑥B.①②④⑤C.①③④⑥D.①③④⑤5.生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的成分主要是()A.铁B.氯化铁C.氯化亚铁D.炭和一些杂质6.用H2、C、CO分别与等质量的氧化铁在高温下反应，使氧化铁中的铁全部还原出来，消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比为()①1∶1∶1②1∶3∶14③1∶6∶14④2∶1∶2A.①③B.①④C.②③D.②④7.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜，有人设计了以下两种方案：①②若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量为 ( )A.一样多B.①多C.②多D.无法判断8.将3.6 g 炭粉跟含Fe 3O 480%的磁铁矿粉29 g 混合后，隔绝空气加强热反应后收集到的气体恢复到标准状况时，其体积为6.72 L ，则气体是 ( )A.全部是CO 2B.CO 和CO 2各占一半C.全部是COD.CO 、CO 2的混合物，其中CO 体积占239.在化学反应中，铜元素可表现 0、＋1、＋2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO 4)与铁反应就生成铜]。
试写出该反应的化学方程式： 。
(2)铜器表面有时生成铜绿[Cu 2(OH)2CO 3]，这层铜绿可用化学方法除去。
试写出除去铜绿而不损坏器物的反应的化学方程式： 。
10.工业炼铁的基本生产流程如图所示，请回答下列问题。
(1)写出设备A 的名称： 。
(2)写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学反应方程式： ， 其中 (填元素符号)元素被还原。
(3)石灰石的主要作用是造渣，造渣过程中涉及的主要反应有CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑、 (写化学方程式)。
11.Fe 片投入下列溶液后，金属片质量减小，但无气体放出的是 ( )A.冷浓HNO 3B.Cu(NO 3)2溶液C.稀H 2SO 4D.Fe(NO 3)3溶液12.金属铜的提炼多由黄铜矿开始。
在黄铜矿的焙烧过程中，所发生的一主要反应的化学方程式为2CuFeS 2＋O 2===Cu 2S ＋2FeS ＋SO 2，下列有关该反应的说法不正确的是( ) A.O 2只作氧化剂B.CuFeS 2既是氧化剂又是还原剂C.SO 2既是氧化产物又是还原产物D.若有1 mol O 2参加反应，则反应中有4 mol 电子转移13.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化：请填写以下空白：(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解，上图中的F是；(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式：；(3)图中所得G和D都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：；(4)每生成1 mol D同时生成mol E。
1．亚铁盐(1)Fe 2＋的氧化性和还原性含有Fe 2＋的溶液呈浅绿色，Fe 2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br 2、Cl 2、H 2O 2、NO －3(H ＋)等均表现为还原性。
Fe 2＋的酸性溶液与H 2O 2反应的离子方程式：2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O 。
(2)可水解Fe(OH)2是弱碱，含Fe 2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。
配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe 2＋的水解，加少量铁屑防止Fe 2＋被氧化。
2．铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有Fe 3＋的溶液呈棕黄色，Fe 3＋处于铁的高价态，遇Fe 、Cu 、HI 、H 2S 等均表现为氧化性。
①Fe 3＋与S 2－、I －、HS －、SO 2－3等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe 3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe 3＋＋Cu===Cu 2＋＋2Fe 2＋。
(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe 3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
利用Fe 3＋易水解的性质，实验室可用FeCl 3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：FeCl 3＋3H 2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3HCl 。
3．Fe 2＋、Fe 3＋的检验方法 (1)用KSCN 溶液和氯水(2)用NaOH 溶液(3)含Fe 2＋、Fe 3＋的混合溶液中Fe 3＋、Fe 2＋的检验混合溶液――――――→滴加KSCN 溶液溶液变血红色，说明含有Fe 3＋。
混合溶液―――――→滴加酸性KMnO 4溶液KMnO 4溶液紫红色褪去，说明含有Fe 2＋。