2012届高考化学基础知识复习第二单元第7讲铁、铜的获取及应用

来源：网络收集时间：2026-02-08

导读：一、铁的结构和性质 1.铁的原子结构和物理性质 (1)铁的原子结构特点铁位于元素周期表中的第_____周期，第_____族。Fe 四 Ⅷ 的原子序数是____,其原子结构示意图为。铁为变价 26 金属，通常显______和_____价。 +3 +2 (2)铁的物理性质银白色纯净的铁是光

一、铁的结构和性质 1.铁的原子结构和物理性质 (1)铁的原子结构特点铁位于元素周期表中的第_____周期，第_____族。Fe 四 Ⅷ 的原子序数是____,其原子结构示意图为。铁为变价 26 金属，通常显______和_____价。 +3 +2 (2)铁的物理性质银白色纯净的铁是光亮的_________金属，密度较大，熔、沸点较高，纯铁的抗腐蚀性强，有较好的导电、导热、延展性。铁能被磁铁吸引。

2.铁的化学性质 (1)铁与非金属的反应 ①铁和氯气的反应化学方程式：2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl3 ②铁和氧气的反应化学方程式：3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 ③铁和其他非金属的反应 2Fe+3Br2 2FeBr3 △ Fe+S FeS(黑色固体) △ Fe+I2 FeI2

(2)铁与水蒸气的反应实验步骤：在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气。用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近火焰点火。观察现象。实验现象：红热的铁与水蒸气起反应，放出气体。用试管收集气体，将气体靠近火焰点火，能燃烧或发出爆鸣声 __________________ 。高温化学方程式：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2

(3)铁与酸反应 ①铁与非氧化性酸(如稀H2SO4、HCl等)反应生成Fe2+, 放出H2。离子方程式：Fe+2H+ Fe2++H2↑。 ②铁与氧化性酸(如稀HNO3)反应时，不放出H2。 a.HNO3(稀)过量时生成Fe3+ Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。 b.铁粉过量时生成Fe2+ 3Fe+8HNO3(稀) 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。

(4)铁与盐溶液的反应 ①铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应，置换出这种金属。 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4。 ②铁能与FeCl3溶液反应生成FeCl2。离子方程式：2Fe3++Fe 3Fe2+。

二、铁的重要化合物 1.铁的氧化物化学式色态 Fe2O3 红棕色粉末 Fe3O4 黑色晶体 FeO 黑色粉末 — +2 21∶6 高温

俗称价态

铁红+3 21∶9 常温 →

磁性氧化铁 +2、+3 Fe2O3· FeO Fe[FeO2]221∶8 点燃 →

Fe与O的质量比热稳定性

氢氧化物化学式物理性质

氢氧化亚铁 Fe(OH)2白色固体，不溶于水 Fe(OH)2+2H+===Fe2 ++2H O 2 4Fe(OH)2+O2+ 2H2O===4Fe(OH)3 可溶性碱与亚铁盐溶液反应 Fe2++2OH-=== Fe(OH)2↓

氢氧化铁 Fe(OH)3 红棕色固体，不溶于水 Fe(OH)3+3H+===Fe3++ 3H2O 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O可溶性碱与铁盐溶液反应 Fe3++3OH-=== Fe(OH)3↓

化学性质

制法

3.铁化合物之间的转化关系

比较颜色主要化学性质

Fe2+ 浅绿色

Fe3+ 棕黄色氧化性：Fe3+ >+

还原性：Fe2+ > Fe3+ 与碱反应：Fe2++2OH- ===Fe(OH)2↓ 水解性：水溶液显酸性

Fe2

与碱反应：Fe3++3OH -===Fe(OH) ↓ 3 水解性：水溶液显酸性

检验方法保存方法溶液配制转化关系

(1)加KSCN溶液不变色，再加氯遇含SCN-的溶液显红水溶液变红色

色，与碱反应生成红褐 (2)加碱反应：产生白色沉淀，迅色沉淀速变为灰绿色，最后变为红褐色加Fe防止氧化，密封无特殊要求加酸防变浑浊，加Fe防止氧化加酸防止变浑浊 Fe2+加氧化剂，如：Cl2、O2、 HNO3等加还原剂Fe、I-等Fe3+

四、铜及其化合物 1.铜在自然界中主要以化合态的形式存在，常见的铜矿有黄铜矿 (CuFeS2) 、孔雀石 [ 主要成分为 CuCO3· Cu(OH)2]等。 2.铜的冶炼工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)的方法获得铜，然后通过电解精炼得到含铜量高达 99.95% ~ 99.98%的精铜。还有一种利用微生物帮忙的生物炼铜正逐渐受到人们的关注。

3.在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应：2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。 4.由于铜盐能杀菌，并能抑制藻类生长，游泳池场馆常用硫酸铜作池水的消毒剂。

有关铁铜活泼性的比较【例1】 (金华一模)将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、CuCl2 溶液混合于某玻璃容器中充分反应，试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。 (1) 若铁粉有剩余，则容器中不可能有 __________________________(离子)。 (2)若溶液中氯化铜和氯化铁都有剩余，则容器中不可能有______________________。 (3) 若氯化铜有剩余，则溶液中可能有 __________________________。

【解释】从反应的方程式先后来看，依次有如下形式， ①Fe+2Fe3+ 3Fe2+, ②Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+, ③Fe+Cu2+ Cu+Fe2+, 综合分析可得到如下表的结果。。溶液反应 ①③ ①③或①② ①② 固体 Fe+Cu Cu 存在 Fe2+ Fe2+或Fe2+、Cu2+ 不存在 Fe3+、Cu2+ Fe3+

Fe2+、Cu2+或 Fe3+、Fe2+、Cu2+

【答案】 (1)Fe3+、Cu2+ (2)Fe、Cu (3)Cu2+、Fe2+或Fe2+、Cu2+、Fe3+

【迁移训练1】(2010· 全国大联考考前预测)已知Fe与稀 HNO3可发生如下反应： 3Fe(过量)+8HNO3(稀) 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O, Fe+4HNO3(稀，过量) Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。一定量的铁粉恰好与8 L 0.25 mol/L的稀硝酸完全反应，硝酸的还原产物只有NO,则被还原的硝酸的物质的量为( ) C A.1.0 mol B.0.8 mol C.0.5 mol D.条件不足，无法计算

【解释】题目只给出了HNO3的物质的量，表面上看似乎条件不足，无法计算。但是，根据上述方程式分析可知，金属单质与稀硝酸反应时，若硝酸的还原产物仅为 NO,则被还原的HNO3的量总是占参加反应的HNO3总量的1/4,即：8 L×0.25 mol/L÷4=0.5 mol。

Fe2+和Fe3+的相互转化及Fe3+的检验【例2】向某晶体的水溶液中加入Fe2+ 的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色，那么由此得出的下列结论，错误的是( B ) A.该

晶体中一定含有SCN- B.Fe3+的氧化性比溴的氧化性强 C.Fe2+被溴氧化为Fe3+ D.Fe2+与SCN-不能形成血红色的化合物【解释】溴水可将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+遇SCN-生成血红色溶液，由于反应2Fe2++Br2 2Fe3++2Br-, 说明Br2的氧化性强于Fe3+,B选项错误。

【迁移训练2】硝酸亚铁溶液中存在下列平衡： Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+,向该溶液中滴加稀硫酸，可能观察到的现象是( C ) A.沉淀溶解 B.溶液颜色变深绿色 C.溶液变成黄色 D.溶液产生红褐色沉淀

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