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1、专题3会考复习- 铁、铜的获取及应用,三、从矿物到基础材料 -知识目标,1铁、铜的获取及应用 自然界铁、铜的存在形式 a （了解） 工业炼铁的反应原理 a （了解） 铁、铜的化学性质（跟某些非金属、酸和盐的反应） b （理解） Fe2+、Fe3+的性质及转化 c （应用） Fe3+的检验 b （理解） 钢铁腐蚀的原理 a （了解）,自然界铁、铜的存在形式,自然界中，铁和铜主要以_(填“游离态”或“化合态”)形式存在，也有少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只存在于_中。,化合态,陨铁(天石),含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的矿石主要哪些？,你知道吗,常见的铁矿石,磁铁矿(Fe3O4),赤铁矿(
2、Fe2O3),褐铁矿(Fe2O3nH2O ),黄铁矿(FeS2 ),菱铁矿 FeCO3,常见的铜矿石,黄铜矿(CuFeS2 ),蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 ),孔雀石(Cu2(OH)2CO3 ),毛赤铜矿(Cu2O ),斑铜矿 Cu5FeS4,辉铜矿 CuS,工业炼铁的反应原理,1.原料：,铁矿石、焦炭、空气、石灰石,2.设备：,3.原理：,炼铁高炉,还原剂的生成：,铁矿石的还原：,Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2,高温,炉渣的形成：,高温,CaO + SiO2 = CaSiO3,高温,生铁是含碳 的铁，钢铁是含碳 的铁。,三、工业炼铜的反应原理（高温冶炼和湿法炼铜）
3、,工业上主要采用冶炼黄铜矿的方法获得粗铜。然后通过电解精炼获得精铜。 阳极材料： ；阴极材料： 。 湿法炼铜： 。,2%4.5%,粗铜,二、工业炼铁的反应原理,0.03%2%,FeCuSO4FeSO4Cu,精铜,金属冶炼的一般方法,1、热分解法：2HgO 2Hg+O2 、 2Ag2O 4Ag+O2 2、热还原法： （使用H2 、C、CO或“用活泼金属”还原） CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2 2CuO+C 2Cu+CO2 2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3 3、电解方法: 2Al2O3 4Al+3O2 MgCl2 Mg+Cl2 4、湿法冶金：Fe+CuSO4= Fe
4、SO4+Cu,电解法,热还原法,热分解法,不同金属冶炼方法的选择,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag,铁、铜的化学性质 （跟某些非金属、酸和盐的反应）,铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属，质软，有良好的导电、导热性、延展性。纯铁具有良好的抗腐蚀性。,铜具有与众不同的紫红色。质软，具有良好的导电（比铁强，仅次于银）、导热性、延展性。,1、铁与非金属反应 在常温下，干燥的铁不易与空气中的氧气反应，但在潮湿的空气中，铁易发生腐蚀而生锈，生成氧化铁的水合物（Fe2O3xH2O）。铁丝在引燃的条件下，能在纯净的氧气中燃烧， 现象： ； 化学方程式： ； 炼铁炉中，在
5、铁水中鼓入氧气时生成氧化亚铁： 。 铁与卤素反应时，生成金属卤化物： 。 铁粉与硫粉混合加热， 现象： ； 化学方程式： 。,火星四射，生成一种黑色熔融物,一、铁的化学性质,剧烈反应，反应因放出大量的热而使混合物呈红热状态,2、铁与水的反应 铁在 条件下与水蒸气才能反应，生成Fe3O4，并放出氢气。写出铁与水反应的方程式： 。 3、铁与酸反应 A、铁与盐酸、稀硫酸反应，生成亚铁盐和氢气： ；,一、铁的化学性质,高温,Fe2HFe2H2,3、铁与酸反应 B、铁遇浓硝酸、浓硫酸时，常温下，铁表面形成致密的氧化物薄膜而发生 ，故铁制容器能够储存和运输冷的浓硫酸和浓硝酸。但加热时，铁与浓硫酸、浓硝酸发
6、生氧化还原反应，但无氢气放出： ； 。 若铁过量，3价铁被还原为2价铁。 C、铁遇稀硝酸时，常温即发生氧化还原反应，同理，无氢气放出。铁不足： ； 铁过量： 。 4、铁与一些盐溶液反应 铁与不活泼金属的盐溶液发生置换反应，如： ； 铁与氯化铁溶液反应，生成氯化亚铁： 。,钝化,一、铁的化学性质,Fe4HNO3（稀）Fe(NO3)3NO2H2O,3Fe8HNO3（稀）3Fe(NO3)22NO4H2O,FeCuSO4FeSO4Cu,Fe2FeCl33FeCl2,1、酸、碱性 FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，Fe3O4不是碱性氧化物，它们与非氧化性酸反应时，生成盐和水，反应前后铁的化合价不变。 。
7、 2、氧化性 FeO、Fe2O3、Fe3O4在高温条件下，均能被H2、C、CO、Al等还原剂还原。如： 。,铁有FeO、Fe2O3、Fe3O4三种氧化物。,二、铁的氧化物,FeO2HFe2H2O,Fe2O36H2Fe33H2O,Fe3O48HFe22Fe34H2O,1、碱的通性 如与酸反应生成盐和水。 。 与一般碱不同的是，Fe(OH)2具有还原性，Fe(OH)3具有氧化性，与某些酸反应时并不是发生中和反应。如： 。 Fe(OH)2还能被空气中的O2迅速氧化。如向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，会出现生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。有关化学反应的方程式为： 。,铁的氢氧化物
8、有Fe(OH)2、Fe(OH)3两种。,三、铁的氢氧化物,Fe(OH)22HClFeCl22H2O,2Fe(OH)33H2SO4Fe2(SO4)36H2O,3Fe(OH)210HNO3（稀）3Fe(NO3)3NO8H2O,2Fe(OH)36HI2FeI2I26H2O,FeSO42NaOHFe(OH)2Na2SO4,4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3,2、热的不稳定性铁的氢氧化物对热不稳定，易分解。 。 3、制备方法 制备铁的氢氧化物时，是用可溶性铁盐（如FeCl3溶液）或亚铁盐（如FeSO4溶液）与氢氧化钠或氨水反应。如： 。 为了防止Fe(OH)2被空气氧化，制取Fe(OH)2时往
9、往采取下列措施： （1）采用新配制的FeSO4，且配制时的蒸馏水需提前煮沸。 （2）煮沸NaOH溶液，赶走溶解的O2。 （3）在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂，如苯。 （4）将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入FeSO4溶液的底部，然后放出NaOH溶液。,铁的氢氧化物有Fe(OH)2、Fe(OH)3两种。,三、铁的氢氧化物,FeCl33NaOHFe(OH)33NaCl,铁、亚铁离子、铁离子的相互转化,1、铜与氧气反应 铜在常温下不与干燥空气中的氧化合，但在潮湿的空气中生成一层铜绿。 。 在加热条件下，生成黑色的氧化铜。 。 因此，在有空气存在时，铜可缓慢溶解在热的稀硫酸中。 。 2、氧化铜的性质 氧化铜
10、是碱性氧化物，能溶于酸。经蒸发浓缩可得CuSO45H2O。 。,四、铜及其化合物,2CuO2H2OCO2Cu2(OH)2CO3,2CuO22H2SO42CuSO42H2O,CuO2H2SO4CuSO4H2O,3、氢氧化铜的性质 氢氧化铜是蓝色固体，可由可溶性铜盐溶液与碱溶液反应制取。 。 Cu(OH)2是一种难溶于水的弱碱，不能使指示剂变色。但可溶解于强酸溶液。 。 它的热稳定性较差，甚至在常温下即分解生成氧化铜和水，受热到80即脱水： 。 4、硫酸铜的性质 无水硫酸铜为白色粉末，吸水性很强，吸水后显示特征的蓝色。可利用这一性质检验试剂中的水分。胆矾是蓝色的晶体，受热分解为白色的硫酸铜粉末。
11、。硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料，在工业上用于镀铜和制颜料。在农业上同石灰乳混合配制波尔多液，波尔多液是果园中最常用的杀菌剂。,四、铜及其化合物,CuSO42NaOHCu(OH)2Na2SO4,Cu(OH)2H2SO4CuSO42H2O,亚铁离子、铁离子的检验,由白色沉淀经灰绿色变成红褐色,Fe22OHFe(OH)2,4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3,生成红褐色沉淀,Fe33OHFe(OH)3,2Fe2Cl22Fe32Cl,Fe33SCNFe(SCN)3,溶液显血红色,Fe33SCNFe(SCN)3,在酸性较强的溶液中发生 腐蚀，其电极反应式为： 正极： ；负极： 。 总反应
12、式： 。 在中性或弱碱性溶液中发生 腐蚀，其电极反应式为：正极： ；负极： 。 总反应式： 。 铁锈的主要成分是 。铁锈的形成过程：,钢铁腐蚀的原理,2H2eH2,析氢,Fe2eFe2,2HFeH2Fe2,O22H2O4e4OH,Fe2eFe2,O22H2O2Fe2Fe(OH)2,Fe2O3,O22H2O4Fe(OH)24Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O33H2O,吸氧,1、把铁加入FeCl3 、 FeCl3、CuCl2的混合液中，反应后铁有剩余，则反应后溶液中离子浓度最大的是（ ） A、Cu2+ B、Fe2+ C、Fe3+ D、H+,B,2、在高温下5.8g铁的氧化物，恰好被2.8g一氧化碳还原成铁。则该铁的氧化物化学式是( ) A、FeO B、FeCO3 C、Fe3O4 D、Fe2O3,C,3、制印刷电路板时常用FeCl3作为“腐蚀液”。发生的反应为 2FeCl3 + Cu = 2 FeCl2 + CuCl2 向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果中不可能出现的是 A、有铜无铁 B、有铁无铜 C、铜和铁都有 D、铁铜都无,B,5除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法，写出有关反应的离子方程式。 （1）铜粉中混有铁粉: 、 。 （2）铁粉中混有铝粉: 、
