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1、铁、铜及其化合物的应用铁、铜及其化合物的应用 专题专题3 3 从矿物到基础材料从矿物到基础材料第二单元第二单元 铁、铜的获取及应用铁、铜的获取及应用银白色的银白色的纯纯铁铁紫红色固体紫红色固体铁铁铜铜建材建材; ;炊具炊具; ;铸件铸件; ;制具特性的铁合金制具特性的铁合金; ;制磁铁等。制磁铁等。广泛用于电气工业；广泛用于电气工业；制铜合金；各种仪表制铜合金；各种仪表的零件的零件 3.3.具有良好的延展性。具有良好的延展性。2.2.是电和热的良导体是电和热的良导体（仅次于银）；（仅次于银）；1.1.纯铜呈紫红色纯铜呈紫红色; ;4.4.具有良好的延展性。具有良好的延展性。3.3.是电和热的良
2、导体是电和热的良导体; ;2.2.能被磁体吸引能被磁体吸引; ;1.1.银白色银白色, ,有金属光泽有金属光泽; ;一、铁铜的物理性质一、铁铜的物理性质金属金属应应 用用物理性质物理性质铁和铜的密度较大，熔沸点较高铁和铜的密度较大，熔沸点较高二、铁的化学性质二、铁的化学性质1、与非金属反应、与非金属反应铁做还原剂铁做还原剂+3+2已知：氧化性已知：氧化性ClCl2 2SS，试分析单质铁分别与，试分析单质铁分别与 不同的氧化剂反应得到的产物的规律。不同的氧化剂反应得到的产物的规律。3Fe+2O2Fe3O4点燃点燃Fe + 强氧化剂强氧化剂 Fe3+规律小结：规律小结：Fe + 较弱的氧化剂较弱的
3、氧化剂 Fe2+ 置换反应置换反应( (如与如与H H+ +、CuCu2+2+、AgAg+ +等反应等反应) )、与与S S、I I2 2等反应，电化学反应等等反应，电化学反应等 与与ClCl2 2、BrBr2 2、O O2 2、浓、浓H H2 2SOSO4 4、浓、浓HNOHNO3 3、稀稀HNOHNO3 3等反应）等反应）2、铁与水的反应、铁与水的反应 铁的还原性比钠、镁、铝弱铁的还原性比钠、镁、铝弱（试回忆及比较钠、镁、铝分别与水（试回忆及比较钠、镁、铝分别与水反应的条件、现象及产物）反应的条件、现象及产物）（2）与强氧化性酸反应）与强氧化性酸反应 （如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸）（如浓硫酸
4、、浓硝酸、稀硝酸）FeFe3+ 铁遇到冷的浓硫酸或冷的浓硝酸发铁遇到冷的浓硫酸或冷的浓硝酸发生钝化现象，加热后反应继续进行，反生钝化现象，加热后反应继续进行，反应不会产生氢气。应不会产生氢气。3、铁与酸的反应、铁与酸的反应（1）与非强氧化性酸反应）与非强氧化性酸反应 （如盐酸、稀硫酸、醋酸等）（如盐酸、稀硫酸、醋酸等）4、铁与某些盐溶液反应、铁与某些盐溶液反应 铁可以将活泼性排在其后面的铁可以将活泼性排在其后面的金属置换出来。金属置换出来。 铁还可以与铁还可以与Fe3反应，试写出反应，试写出其反应的离子方程式。其反应的离子方程式。三、铜的化学性质：三、铜的化学性质：1.不与一般性酸反应不与一般
5、性酸反应：（非氧化性酸）：（非氧化性酸）2.与强氧化性酸反应：与强氧化性酸反应：（浓浓H2SO4、浓、稀、浓、稀HNO3）练一练练一练铜在加热条件下能与浓铜在加热条件下能与浓H2SO4反应，生成硫反应，生成硫酸铜、酸铜、SO2气体和水，写出反应方程式。气体和水，写出反应方程式。3.铜与铜与Fe3+反应：反应： Cu + 2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学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。方法，写出有关反应的离子方程式。（1）铜粉中混有铁粉）铜粉中混有铁粉: 、 。（2）铁粉中混有铝粉）铁粉中混有铝粉: 、 。（3
6、）FeCl3溶液中混有溶液中混有FeCl2 : 、 。（4）FeCl2溶液中混有溶液中混有CuCl2 、 。 Fe2HFe 2H2 加入过量加入过量NaOH2Fe2Cl22Fe32Cl Cu2FeFe2Cu 加入过量盐酸加入过量盐酸2Al2OH2H2O2AlO23H2 通入通入Cl2加入过量加入过量Fe一、铁的氧化物一、铁的氧化物+2 +3 黑色粉末黑色粉末 红棕色粉末红棕色粉末 黑色晶体黑色晶体 FeO +2HCl=FeCl2+H2OFe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2OFe3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O FeFe3 3OO4 ( 4 ( FeO. FeFe2
7、 2OO3 ) 3 ) Fe Fe2 2OO3 3 FeO 氧化亚铁氧化亚铁氧化铁（铁红）氧化铁（铁红） 四氧化三铁四氧化三铁 （磁性氧化铁）（磁性氧化铁） 与非氧与非氧与非氧与非氧化性酸化性酸化性酸化性酸反应反应反应反应色态色态色态色态价态价态价态价态名称名称名称名称( (俗名俗名俗名俗名) )化学式化学式化学式化学式制取制取FeFe3 3OO4 4可由氧气和铁直接反应得到，其他不能。可由氧气和铁直接反应得到，其他不能。可由氧气和铁直接反应得到，其他不能。可由氧气和铁直接反应得到，其他不能。n思考：思考：铁有哪些氢氧化物，如何制备铁的氢铁有哪些氢氧化物，如何制备铁的氢氧化物？氧化物？方案一：
8、能否通过铁和水反应制得？方案一：能否通过铁和水反应制得？方案二：能否通过铁的氧化物和水反应得到？方案二：能否通过铁的氧化物和水反应得到？方案三：用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应？方案三：用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应？二、铁的氢氧化物二、铁的氢氧化物两只试管分别加入少量两只试管分别加入少量FeCl3和和FeSO4溶液，然溶液，然后滴入后滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。溶液。观察并描述发生的现象。FeCl3溶液溶液FeSO4溶液溶液加加NaOH溶溶液液离子方程式离子方程式生成红褐色沉淀生成红褐色沉淀灰白色灰白色- -灰绿色灰绿色- -红褐色沉淀红褐色沉淀Fe2+2OH-=Fe(OH)2
9、Fe3+3OH-=Fe(OH)3试管试管1：Fe(OH)3红褐色红褐色试管试管2：Fe(OH)2转变为转变为Fe(OH)3的过程的过程FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色氢氧化亚铁实际是白色的固体，为什么实验氢氧化亚铁实际是白色的固体，为什么实验中几乎观察不到白色呢？中几乎观察不到白色呢？如何通过实验得到白色的氢氧化亚铁？如何通过实验得到白色的氢氧化亚铁？如何防止氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁如何防止氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁? 取新配硫酸铁溶液取新配硫酸铁溶液2 2毫升，立即加毫升，立即加
10、入煤油约入煤油约1 1毫升，以隔绝空气。毫升，以隔绝空气。 用特制的长滴管迅速地直接将已经用特制的长滴管迅速地直接将已经煮沸处理的氢氧化钠溶液伸入硫酸亚铁溶煮沸处理的氢氧化钠溶液伸入硫酸亚铁溶液下层滴加液下层滴加。我们来试一试我们来试一试 3. Fe3+ 和和Fe2+ 的转化的转化如何判断如何判断FeClFeCl2 2溶液中是否有部分溶液中是否有部分FeFe2+2+被氧化成被氧化成FeFe3+3+？实实验验：在在2支支试试管管里里分分别别加加入入2mL FeCl2溶溶液液和和2mL FeCl3溶溶液液，各各加加入入12滴滴KSCN溶液。溶液。滴入滴入KSCN溶液溶液 FeCl2溶液溶液 FeC
11、l3溶液溶液 无明显变化无明显变化黄色溶液变成血红色黄色溶液变成血红色如何防止如何防止FeClFeCl2 2溶液的溶液的FeFe2+2+被氧化成被氧化成FeFe3+3+？ n实验：在盛有实验：在盛有2mL FeCl3溶液的试管中，加入溶液的试管中，加入1小匙铁粉，小匙铁粉，振荡试管；充分反应后，滴入振荡试管；充分反应后，滴入12滴滴KSCN溶液。溶液。加入加入 现象现象 原理原理铁粉，铁粉，KSCN溶液溶液溶液由黄色变溶液由黄色变成浅绿色成浅绿色Fe3+具有氧化性具有氧化性2Fe3+Fe=3Fe2+ Fe3+ 还原剂：金属单质，如铁、铜、还原剂：金属单质，如铁、铜、S2-、I-等等 氧化剂氧化
12、剂还原剂还原剂 Fe2+和和Fe3+的相互转化的相互转化 铁盐（含铁盐（含FeFe3+3+）有净水作用有净水作用Fe2+氧化剂：氧化剂：Cl2、H2O2、 O2 、 HNO3、 浓浓H2SO4 、 KMnO4 、 KClO3等等 直 接 观 色与KSCN显色反应鉴别方法 浅 绿 色 黄 色 红 色不显红色利用沉淀反应 与OH- 作用白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀Fe2+Fe3+ 氧化剂氧化剂S 、I2、Cu2+ H+ 强氧化剂强氧化剂Cl2、Br2、HNO3 H2SO4(浓浓) 氧化剂氧化剂Cl2、Br2、HNO3 、O2、H2SO4(浓浓)、H2O2、KMnO4 还原剂还
13、原剂Fe、Cu、H2S、S2-、I-、还原剂还原剂H2、CO、C、活泼金属活泼金属还原剂还原剂H2、CO、C、活泼金属活泼金属铁元素之间的相互转化铁元素之间的相互转化练习练习1、下列、下列4 4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（有颜色变化，再加氯水呈红色的是（ ）A. FeO B. Fe2O3 C. FeCl3 D. FeSO42、为了防止试剂变质，配制、为了防止试剂变质，配制FeSO4溶液时，除了在试剂溶液时，除了在试剂瓶中加入少量瓶中加入少量H2SO4外，还要加入（外，还要加入（ ）A. 加入加入Cu B. 通入
14、通入Cl2 C. 加入加入Fe 粉粉 D. 加入加入KSCNA、DC3 3只用一种试剂就可将只用一种试剂就可将AgNOAgNO3 3、KSCNKSCN、稀、稀H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH四种无色溶液区分开，这种试剂是（四种无色溶液区分开，这种试剂是（ ） A ABaClBaCl2 2溶液溶液 B BFeClFeCl2 2溶液溶液 C CFeClFeCl3 3溶液溶液 D DFe(NOFe(NO3 3) )3 3溶液溶液4 4证明某溶液只含有证明某溶液只含有FeFe2+2+而不含而不含FeFe3+3+的实验方法的实验方法是（是（ ）A A、先滴加氯水，再滴加、先滴加氯水，再滴加K
15、SCNKSCN溶液后显红色溶液后显红色B B、先滴加、先滴加KSCNKSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色显红色C C、滴加、滴加NaOHNaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色最后显红褐色D D、只需滴加、只需滴加KSCNKSCN溶液溶液CBC5 5在制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，在制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦。而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的量的 气体。它们把该红色物质还原成黑气体。
16、它们把该红色物质还原成黑色的化合物是色的化合物是 ，同时还有未烧的碳，同时还有未烧的碳的颗粒，而制得了青色砖瓦。的颗粒，而制得了青色砖瓦。 6 6在氯化铁和氯化铜的混合溶液中加入过量的在氯化铁和氯化铜的混合溶液中加入过量的FeFe粉，若充分反应后溶液的质量没有改变，则粉，若充分反应后溶液的质量没有改变，则原混合溶液中原混合溶液中FeFe3+3+和和CuCu2+2+物质的量之比为多少？物质的量之比为多少？Fe2O3COFe、Fe3O4277、制印刷电路板时常用、制印刷电路板时常用FeCl3作为作为“腐蚀液腐蚀液”。发生的反应为。发生的反应为 2FeCl3 + Cu = 2 FeCl2 + CuCl2向盛有向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果中不可能出现的是（中不可能出现的是（ ）A、有铜无铁、有铜无铁 B、有铁无铜、有铁无铜C、有铜和铁、有铜和铁 D、铁铜都无、铁铜都无B8、把铁加入、把铁加入FeCl2 、 FeCl3、CuCl2的混合液中，反应后铁有剩余，则的混合液中，反应后铁有剩余，则反应后溶液中离子浓度最大的是（反应后溶液中离子浓度最大的是（ ）A、Cu2+ B、Fe2+ C、Fe3+ D、H+B
