第3节 铁、铜及其化合物
考试说明
1．掌握铁、铜的主要性质及其应用。
2．掌握铁、铜的重要化合物的主要性质及其应用。 3．了解铁、铜及其重要化合物的制备方法。 命题规律
铁、铜及其化合物是高考的热点，有选择和填空两种题型。以铁、铜及其化合物为载体，与电解质溶液中离子方程式的书写、电化学知识、实验探究融合在一起综合考查，备考时要抓住“铁三角”之间的转化关系，特别重视Fe、Fe的鉴别与检验，以及以Fe的还原性、Fe的氧化性为核心的氧化还原知识及离子方程式的书写。
考点1 铁及其重要化合物
一、铁的单质
1．铁的原子结构与物理性质
铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为，最外层有2个电子，在化学反应中易失去2个或3个电子而表现为＋2价或＋3价。铁在地壳中的含量占第4位。自然界中铁元素主要以化合态形式存在。
纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。
2．铁的化学性质
铁单质性质活泼，有较强的还原性，铁元素主要化合价为＋2价和＋3价。 (1)与非金属单质的反应 ①与O2的反应
常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。
点燃
点燃：3Fe＋2O2=====Fe3O4，现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
点燃
②与Cl2的反应：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3，现象：生成棕黄色的烟。
△
③与S的反应：Fe＋S=====FeS，现象：生成黑色固体。 (2)与水的反应
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：
高温
3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2。 (3)与酸的反应
3＋
2＋
3＋
2＋
(4)与某些盐溶液的反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式： Fe＋Cu===Fe＋Cu。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式： Fe＋2Fe===3Fe。 二、铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物
3＋
2＋
2＋
2＋
2．铁的氢氧化物
三、铁盐和亚铁盐 1．铁盐 (1)氧化性
①与单质铜、铁反应
离子方程式为2Fe＋Cu===2Fe＋Cu，2Fe＋Fe===3Fe。 ②与KI溶液反应
离子方程式为2Fe＋2I===2Fe＋I2。
(2)特性：含有Fe的盐溶液遇KSCN溶液变成红色。离子方程式为Fe＋3SCN===Fe(SCN)3。
2．亚铁盐
含Fe的溶液呈浅绿色，在空气中易被O2氧化而变质，保存时要加入少量的铁粉，防止其被氧化。Fe既有氧化性，又有还原性，但主要表现还原性。
(1)氧化性：Fe与Zn反应的离子方程式： Fe＋Zn===Zn＋Fe。
(2)还原性： ①与Cl2反应的离子方程式为2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl。
2＋
3＋
－
2＋
2＋2＋2＋
2＋
3＋
3＋
－
3＋
－
2＋
3＋
2＋
2＋
3＋
2＋
②与稀HNO3反应的离子方程式为3Fe＋4H＋NO3===3Fe＋NO↑＋2H2O。 四、Fe、Fe的鉴别
2＋
3＋
2＋＋－3＋
(1)Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS；Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2。
(2)除杂
主要物质 Fe FeCl3 Fe Fe Fe2O3 2＋2＋杂质 Fe FeCl2 Cu Al Al2O3、SiO2 2＋3＋除杂方法 加过量铁粉后过滤 加氯水或H2O2 加过量铁粉后过滤 加过量强碱(如NaOH)溶液后过滤 加过量强碱(如NaOH)溶液后过滤 (3)物质制备
【基础辨析】
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
HCl?aq?
(2)可以用铁制容器运输浓硝酸和浓H2SO4。(√)
(3)铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4，Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3。(×)
(4)配制FeSO4溶液时，加入铁粉防止Fe被氧化。(√) (5)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取。(√) (6)磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe2H2O(×)
题组一 Fe、Fe的相互转化及检验
1．下列试剂中，不能使Fe转化为Fe的是 ( )
①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤盐酸 ⑥NaNO3溶液 A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥ 答案 D
解析 ②NaCl无氧化性，⑤中的盐酸与Fe不反应；⑥中的NO3不在酸性条件下，不具有氧化性。
2．下列常见实验的现象或表述正确的是( )
A．向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色，该溶液中一定含有Fe
B．为检验红砖中铁的价态，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液变为红色，说明红砖中只有三氧化二铁
C．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁
D．将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O试样溶于稀硝酸中，滴加KSCN溶液，出现血红色，说明检验前该试样已变质
答案 A
解析 B项只能说明红砖中存在三价铁离子，不能说明只有三氧化二铁，错误；C项在操作的过程中会带入O2，错误；D项试样中的Fe会被稀硝酸氧化为Fe，错误。
题组二 铁及其化合物的性质与定量计算
3．1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质，其浓度分别为0.2 mol·L和1.5 mol·L
－1
2＋
3＋
2＋
2＋
－
2＋
3＋
2＋
3＋
2＋
2＋
△
(1)下列物质的转化在给定条件下能实现：Fe2O3――→FeCl3(aq)――→无水FeCl3。(×)
＋4H＋NO3===3Fe
＋－3＋
＋NO↑＋