第二单元 铁、铜的获取及应用

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1、第二单元第二单元 铁、铜的获取及应用铁、铜的获取及应用第二单元 铁、铜的获取及应用 单元小结 一、铁 1 铁的性质 （1）物理性质：铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属，纯铁的熔点较高（13） ，防腐能力强。密度 783g/3，是电和热的良导体。但是通常炼制的铁中含有碳等杂质，使铁的熔点降低，防腐能力大大下降。 （2）化学性质：铁是活泼的金属，在自然界中只有化合态形式，如磁铁矿（Fe34） ，赤铁矿(Fe23)等。 与非金属单质反应：3Fe + 22 Fe34(Fe23Fe), 2Fe + 3l2 2Fel3, 2Fe + 3Br2 2FeBr3, Fe + I2 FeI2 , Fe + S F

2、eS 高温与水蒸气反应：3Fe + 4H2(g) Fe34 + 4H2。 与酸反应：强氧化性酸：常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。 非强氧化性酸：铁与酸反应有氢气放出。 与某些盐溶液反应：如 Fe + uS4 = u + FeS4 , Fe +2 Fel3 = 3Fel2 等。 2、铁的氧化物 Fe Fe23 Fe34（Fe23Fe） 铁元素的价态 2 3 2、3 俗称 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 水溶性 难溶 难溶 难溶 稳定性 不稳定 稳定 稳定 主要化学性质 有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物 与酸反应生成三价铁盐 化

3、合物中2 的铁有还原性，易被氧化。 3、铁的氢氧化物 Fe(H)2 Fe(H)3 主要性质 白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢氧化铁，颜色变化为：白色灰绿色红褐色。反应式：4Fe(H)2 + 2 + 2H2 = 4Fe(H)3。因此在制备时常采取措施：除溶液中的氧；加有机溶剂封住液面；胶头滴管要伸入到溶液中。 红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。2Fe(H)3 Fe23 + 3H2 ,能溶于强酸溶液，生成相应的盐。 4、Fe2+、Fe3+的检验： 离子 Fe2+ Fe3+ 常见方法 直接观察溶液是浅绿色； 滴加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化是：白色灰绿色红褐色； 滴加 SN 溶液，无明显

4、变化，再加氯水，溶液变血红色。 直接观察溶液是黄色； 滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀； 滴加 SN 溶液，有血红色溶液出现。 、Fe、Fe2、Fe3的相互转化 （一） “铁三角”关系 （二）具体方程式： 6、铁的冶炼 原料：铁矿石（提供铁元素） 、焦炭（提供热量和还原剂） 、空气（提供氧气） 、石灰石（除去铁矿石中的二氧化硅杂质） 。 设备：高炉。 主要反应： + 2 2 , + 2 2 （这两个反应是制造还原剂并提供热量）, 3 + Fe23 2Fe 32 , a3 a + 2 , a + Si2 aSi3 从高炉中出的铁含有 24的和其他杂质，性能差，需进一步的炼制得到性能较好的钢。高炉

5、的尾气常含有有毒气体，常采取净化后循环使用的方法。 7、钢铁的腐蚀及防腐 （1）钢铁的腐蚀有化学腐蚀和电化腐蚀。 化学腐蚀：是指钢铁等金属遇周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀。如铁与氯气的反应腐蚀。 电化腐蚀：是指钢铁在表面有电解质的环境下，铁失去电子，钢铁内的碳周围的氧气和水或氢离子得到电子而引起的腐蚀。如是氧气和水得到电子的腐蚀称吸氧腐蚀；而氢离子得电子的腐蚀称析氢腐蚀。我们在生活中常见到得铁锈就是钢铁得吸氧腐蚀得结果。吸氧腐蚀是钢铁电化腐蚀的主要形式。 （2）防腐措施： 在钢铁表面覆盖保护层； 在钢铁中加入一定量得铬、镍元素，改变钢铁内部结构； 在钢铁表面镶嵌比铁活泼得金属如锌；

6、在腐蚀时，锌先失去电子； 将需要保护得钢铁接在不断有电子输出得电得负极，使铁不可能失去电子。 二、铜 1、铜的性质 （1）物理性质 铜是紫红色的金属，是电和热的良导体，广泛用作导线，密度89g/3。 （2）化学性质 铜是较不活泼的金属，自然界中有少量的单质铜存在，大部分是化合态如黄铜矿（uFeS2）,孔雀石（u3u(H)2）等。 铜在一定条下可发生如下反应： 与非金属单质反应：2u + 2 2u（黑色）,u + l2 ul2（棕黄色的烟）2u + S u2S(黑色) 与某些盐溶液反应：u + 2Fel3 = 2Fel2 + ul2 ,u + 2AgN3 = Ag + u(N3)2。 2、铜的冶炼 工业上是高温冶炼黄铜矿得到粗铜，然后用电解方法精练得到纯度很高的精铜，电解中将粗铜连在电的正极，精铜连在电的负极，用可溶性的铜盐做电解液。这样通电一段时间后，粗铜上的铜就不断溶下，在精铜表面析出。