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1、1第三章第三章 金属元素及其化合物金属元素及其化合物 第三节第三节 铁铁 铜及其化合物铜及其化合物2 考纲要求考纲要求1、掌握、掌握Fe在周期表中的位置、结构特点、主在周期表中的位置、结构特点、主要化学要化学性质性质2、掌握、掌握铁的氧化物、氢氧化物铁的氧化物、氢氧化物的主要性质的主要性质3、掌握、掌握Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化的相互转化，并能正，并能正确写出有关的氧化还原反应的离子方程式确写出有关的氧化还原反应的离子方程式4、掌握、掌握Fe2+、Fe3+的检验的检验方法方法5、了解炼铁和炼钢的原理、了解炼铁和炼钢的原理6、了解、了解铜及其重要化合物铜及其重要化合物的性质的性质 铁、铜
2、在自然界中的存在：铁、铜在自然界中的存在：自然界中，铁和铜主要以自然界中，铁和铜主要以_(填填“游离游离态态”或或“化合态化合态”)形式存在，也有少量的铁、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铜单质存在，其中铁单质主要只存在于_中。中。化合态化合态陨铁陨铁(天石天石)含有铁的矿石主要有哪些？含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的矿石主要哪些？含有铜的矿石主要哪些？你知道你知道吗？吗？4常见的铁矿石常见的铁矿石磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿赤铁矿(Fe2O3) 褐铁矿褐铁矿(Fe2O3nH2O )黄铁矿黄铁矿(FeS2 )菱铁矿菱铁矿FeCO3铁和铜的获取和应用：铁和铜的获取和
3、应用：5常见的铜矿石常见的铜矿石黄铜矿黄铜矿(CuFeS2 )蓝铜矿蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )孔雀石孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )毛赤铜矿毛赤铜矿(Cu2O )斑铜矿斑铜矿Cu5FeS4辉铜矿辉铜矿CuS铁、铜的物理性质：铁、铜的物理性质：1.铁的物理性质：铁的物理性质：铁是一种可以铁是一种可以被磁铁吸引被磁铁吸引的的银白色银白色金属，质金属，质软，有良好的导电、导热性、延展性。软，有良好的导电、导热性、延展性。纯铁纯铁具有良好的具有良好的抗腐蚀性抗腐蚀性。2.铜的物理性质：铜的物理性质：铜具有与众不同的铜具有与众不同的紫红色紫红色。质软，具有良好。质软，具有良好的导电（比铁
4、的导电（比铁强强，仅次于银仅次于银）、导热性、延）、导热性、延展性。展性。思考：思考：1.铁在地壳中的含量？铁在地壳中的含量？2. Fe、Fe2+、Fe3+的结构特点？的结构特点？3.铁在周期表中的位置？铁在周期表中的位置？7O、Si、Al、Fe、Ca第四周期第四周期族族单质铁单质铁铁原子结构示意图：铁原子结构示意图：一、铁的位置及原子结构一、铁的位置及原子结构位位 置置结结 构构性性 质质第四周期 第VIII族 还原性还原性 金属性金属性 Fe14 2二、铁的化学性质：二、铁的化学性质： 铁是铁是比较活泼的金属比较活泼的金属单质，在化学反应中通单质，在化学反应中通常作还原剂，体现比较强的还原
5、性。常作还原剂，体现比较强的还原性。纯净的纯净的铁有抗腐蚀性铁有抗腐蚀性铁的显价规律：铁的显价规律：FeFe2+Fe3+Fe3O4弱氧化剂（弱氧化剂（S、H+、I2、Cu2+）强氧化剂（强氧化剂（Cl2、Br2、 HNO3、浓、浓H2SO4）O2 水蒸气水蒸气Fe表现表现还原性还原性Fe3+比比Fe2+稳定稳定1 1、铁与强氧化剂反应：、铁与强氧化剂反应：2Fe + 3Cl2=2FeCl3点燃点燃Fe+4HNO3(稀）稀）=Fe(NO3)3+NO+2H2Oa.a.铁与氯气、硝酸、浓硫酸等铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂强氧化剂反反应可显应可显+3+3价价b.b.常温下，铁遇常温下，铁遇浓浓硫酸
6、和硫酸和浓浓硝酸硝酸钝化钝化。+3+3 2Fe+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2 +6H2O( (热浓热浓硫酸硫酸硫酸硫酸) ) 但是但是:3Fe(过量过量)+8HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O+22 2、铁与弱氧化剂反应：、铁与弱氧化剂反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 （稀（稀HClHCl或稀或稀H H2 2SOSO4 4) )+2Fe + Cu2+ = CuFe2+ （与盐的反应）（与盐的反应）+2Fe+2Fe3+=3Fe2+2(Fe3+的氧化性的氧化性)a.铁与铁与H+、Cu2+、Fe3+等等弱氧化剂弱氧化剂反应反应可显可显+2价价3Fe(过
7、量过量)+8HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2Ob.Fe与过量与过量HNO3Fe3+ Fe与少量与少量HNO3Fe2+24 4、与水的反应：、与水的反应： 3Fe +4H2O(气气) Fe3O4 +4H2 高温高温对比对比2Na+2H2O=2NaOH+H22Al+6H2O=2Al(OH)3+3H23 3、与氧气反应：、与氧气反应：3Fe + 2O2 = Fe3O4 点燃点燃（纯氧气）（纯氧气）151、下列关于、下列关于Fe的叙述正确的是的叙述正确的是 （ ）A.铁能被磁铁吸引，但纯铁易锈蚀铁能被磁铁吸引，但纯铁易锈蚀B.人体内的血红蛋白中含有铁元素人体内的血红蛋白中含有铁元素
8、C.铁位于周期表中第四周期第铁位于周期表中第四周期第B族族D.铁能在铁能在O2中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧E.铁与铁与HNO3反应的产物只能是反应的产物只能是Fe(NO3)3BD2、向盛有、向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结论不可能出现的是（反应结束后，下列结论不可能出现的是（ ）A.烧杯中有铜无铁烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜烧杯中有铁无铜C.烧杯中铁、铜都有烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无烧杯中铁、铜都无B针针对对训训练练1、将铁屑溶于过量盐酸后，再将铁屑溶于过量盐酸后，再 加入下
9、列物质，会加入下列物质，会有三价铁生成的是（有三价铁生成的是（ ）A、硫酸、硫酸 B、氯水、氯水 C、硝酸锌、硝酸锌 D、氯化铜、氯化铜BC2、清洗盛放过浓硫酸的铁桶时，为什么、清洗盛放过浓硫酸的铁桶时，为什么要远离火源？要远离火源？Fe+H2SO4=FeSO4+H23 3、将铁粉撒入下列溶液中充分反应后，溶液、将铁粉撒入下列溶液中充分反应后，溶液的质量增加但无气体放出的是的质量增加但无气体放出的是（ ）A A、CuClCuCl2 2 B B、HCl CHCl C、浓、浓HNOHNO3 3 D D、FeClFeCl3 34 4、一根质量为、一根质量为10g10g的铁钉，投入一定浓度的的铁钉，投
10、入一定浓度的CuSOCuSO4 4溶液中，过一段时间后取出铁钉，洗溶液中，过一段时间后取出铁钉，洗净干燥后称其质量为净干燥后称其质量为11g11g。请计算生成的。请计算生成的CuCu的质量为多少？（差量法）的质量为多少？（差量法）D解：设生成的解：设生成的Cu的质量为的质量为xFe+ CuSO4=FeSO4 + Cu m56g 64g 8g x 11g-10g 64g : 8g = x : 1g解得：解得：x=8g答：生成的答：生成的Cu的质量为的质量为8g191 1、铁的氧化物、铁的氧化物: :三、铁的重要化合物三、铁的重要化合物:化学式化学式化学名化学名俗名俗名色态色态溶解性溶解性化合价化
11、合价FeOFe3O4Fe2O3氧化亚铁氧化亚铁四氧化三铁四氧化三铁三氧化二铁三氧化二铁磁性氧化铁磁性氧化铁铁红铁红黑色黑色粉末粉末黑色黑色晶体晶体红棕色红棕色粉末粉末难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水+2+3+2(1/3)、 +3(2/3)与与H+反应反应氧化氧化还原还原性性FeO+2H+= Fe2+ H2OFe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2OFe2O3+6H+ =2Fe3+3H2O被还原被还原（高（高温下）温下）(C.H2.CO.Al)被氧化被氧化(O2.HNO3.浓浓H2SO4)被还原被还原（高（高温下）温下）(C.H2.CO.Al)被还原被还原（高（高温下）温下）
12、(C.H2.CO.Al)被氧化被氧化(HNO3等等)都能被还原。如都能被还原。如:高温高温请同学们写出铁的三种氧化物与稀硝酸反应请同学们写出铁的三种氧化物与稀硝酸反应的化学方程式的化学方程式 3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2OFe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO+14H2O22 2 2、铁的氢氧化物性质比较、铁的氢氧化物性质比较: :化学化学名名氢氧化亚铁氢氧化亚铁氢氧化铁氢氧化铁化学化学式式物理物理性质性质白色絮状，白色絮状，不溶于水不溶于水红褐色胶状，红褐色胶状，不溶于水不溶于水Fe(OH)3Fe(
13、OH)2Fe(OH)3+3H+= Fe3+3H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+ 3H2O 化学化学名名氢氧化亚铁氢氧化亚铁氢氧化铁氢氧化铁化化学学性性质质制法制法Fe(OH)2+2H+= Fe2+2H2O1.弱碱性弱碱性2.还原性还原性3. 不不稳定性稳定性1.弱碱性弱碱性2.热不稳定热不稳定性性,受热易分解受热易分解沉淀颜色由白色沉淀颜色由白色沉淀颜色由白色沉淀颜色由白色灰绿色灰绿色灰绿色灰绿色红褐色红褐色红褐色红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3可溶性碱与亚铁盐溶液反应可溶性碱与亚铁盐溶液反应可溶性碱与亚铁盐溶液反应可溶性碱与亚铁盐溶液反应Fe2+2OH= Fe(OH
14、)2可溶性碱与铁盐溶液反应可溶性碱与铁盐溶液反应可溶性碱与铁盐溶液反应可溶性碱与铁盐溶液反应FeFe3+3+3OH+3OH_ _= Fe(OH)= Fe(OH)3 3 对比：对比：FeCl3溶液溶液FeSO4溶液溶液加加NaOH溶液溶液化学化学方程式方程式离子离子方程式方程式溶液中生成红溶液中生成红褐色沉淀。褐色沉淀。白色白色絮状沉淀，迅速絮状沉淀，迅速变为变为灰绿色灰绿色，最后变，最后变为为红褐色红褐色。FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4Fe3+3OH-=Fe(OH)3Fe2
15、+2OH-=Fe(OH)21.下列几种类推的结论中正确的是（下列几种类推的结论中正确的是（ ）DA A、已知、已知、已知、已知FeFe2 2OO3 3+6HCl=2FeCl+6HCl=2FeCl3 3+3H+3H2 2O,O, 推测推测推测推测FeFe2 2OO3 3+6HI=2FeI+6HI=2FeI3 3+3H+3H2 2OOB B、已知、已知、已知、已知FeFe2 2OO3 3和和和和HNOHNO3 3反应的离子方程式是反应的离子方程式是反应的离子方程式是反应的离子方程式是FeFe2 2OO3 3 6H6H=2Fe=2Fe3 3+3H+3H2 2O,O,推测推测推测推测FeOFeO和和和
16、和HNOHNO3 3 反应的离反应的离反应的离反应的离子方程式为子方程式为子方程式为子方程式为FeO+2HFeO+2H=Fe=Fe2 2+H+H2 2OOC C、已知、已知、已知、已知FeFe3 3OO4 4可以改写成可以改写成可以改写成可以改写成FeO FeFeO Fe2 2OO3 3，推测，推测，推测，推测PbPb3 3OO4 4可以可以可以可以改写成改写成改写成改写成PbO PbPbO Pb2 2OO3 3; ;已知已知已知已知FeFe3 3OO4 4可以改写成可以改写成可以改写成可以改写成Fe(FeFe(Fe2 2OO4 4) )推测推测推测推测PbPb3 3OO4 4可以改写成可以改
17、写成可以改写成可以改写成Pb(PbPb(Pb2 2OO4 4) )D D、已知已知已知已知FeFe2 2OO3 3+3CO = 2Fe+3CO+3CO = 2Fe+3CO2 2, ,推测推测推测推测FeO + CO FeO + CO FeFe+ +COCO2 2， FeFe3 3OO4 4+4CO = 3Fe+4+4CO = 3Fe+4COCO2 2高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温27思考思考1.制取制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作：并使之能久存，可采取的操作：加入一些植物油加入一些植物油. 溶解溶解FeSO4配成溶液配成溶液.把蒸馏水加热煮沸并密封冷却把蒸馏水加热
18、煮沸并密封冷却.加入少量铁屑加入少量铁屑. 加入少量加入少量CCl4， 向向FeSO4溶液中滴入足量氨水溶液中滴入足量氨水.把盛有氨水的滴管伸入把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再挤出溶液中后再挤出氨水。其中必须进行的操作及其正确顺序是（氨水。其中必须进行的操作及其正确顺序是（ ） A B C D 专题专题 Fe(OH)2制备制备B28方法一方法一5%FeSO4溶液溶液1mol/L的的NaOH溶液溶液（不含（不含O2）苯苯直接滴加法直接滴加法295%FeSO5%FeSO4 4溶液溶液溶液溶液1mol/LNaOH1mol/LNaOH（不含（不含（不含（不含OO2 2）橡皮管橡皮管橡皮管橡皮管
19、方法二方法二微型混合法微型混合法1.将右边注射器中的将右边注射器中的NaOH溶液推入左边注射器，溶液推入左边注射器，可观察到的现象是可观察到的现象是 。2.若拔去连接管，将有白色沉淀的注射器抽入空气，若拔去连接管，将有白色沉淀的注射器抽入空气，振荡，则可观察到的现象是振荡，则可观察到的现象是 。有白色絮状沉淀生成有白色絮状沉淀生成白色沉淀迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色。白色沉淀迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色。其化学方程式为：其化学方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)330方法三方法三集气排液法集气排液法如何操作才可制备较纯的如何操作才可制备较纯的Fe(OH)2？右右图图
20、中中，当当容容器器A中中的的反反应应开开始始后后，若若分分别别进进行行下下列列操操作作，请请回回答答有有关关问问题题：(1)若若弹弹簧簧夹夹C打打开开，B容器中有什么现象？容器中有什么现象？容器容器B中的导管口有气泡冒出中的导管口有气泡冒出 容器容器A中溶液进入容器中溶液进入容器B有白色沉淀生成，沉淀迅有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。速变为灰绿色，最后变为红褐色。2NaOH+ FeSO4=Fe(OH)2+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3（2）若若弹弹簧簧夹夹C一一直直关关闭闭，容容器器A中中的的反反应应还还在在进进行行时时，B容容器器中中有有
21、什什么么现现象象发发生生？写写出出B容容器器中中有有关化学方程式：关化学方程式：3132开始时容器开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后容器簧夹关闭后容器A中溶液进入容器中溶液进入容器B，有，有白色沉淀生成。白色沉淀生成。 （3）若先打开弹簧夹）若先打开弹簧夹C一段一段时间，容器时间，容器A中的反应还在中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹进行时，再关闭弹簧夹C一一会儿，会儿，B容器中有什么现象容器中有什么现象发生？发生？33方法四方法四电解法电解法如何设计电化学装置制备较纯的如何设计电化学装置制备较纯的Fe(OH)2？34由于由于由于由于Fe(OH)Fe(OH)2
22、2极易被氧化，所以通常用电解法制纯净的极易被氧化，所以通常用电解法制纯净的极易被氧化，所以通常用电解法制纯净的极易被氧化，所以通常用电解法制纯净的Fe(OH)Fe(OH)2 2，两电极的材料分别为石墨和铁，如图所示。，两电极的材料分别为石墨和铁，如图所示。，两电极的材料分别为石墨和铁，如图所示。，两电极的材料分别为石墨和铁，如图所示。1、a电极材料为电极材料为；电极反应式为；电极反应式为2、电解液、电解液c可以是可以是(填编号填编号)A.纯水纯水 B.NaCl溶液溶液C.NaOH溶液溶液 D.CuCl2溶液溶液3、d为苯，其作用为为苯，其作用为在加入苯之前，对在加入苯之前，对c应作何简单处理：
23、应作何简单处理：。4、若、若c为为Na2SO4溶液，当看到白色溶液，当看到白色沉淀后，再反接电源，除看到冒气泡外，沉淀后，再反接电源，除看到冒气泡外，另一明显现象是：另一明显现象是：a ab bc cd dFeFe-2e-=Fe2+BC隔绝氧气，防氧化隔绝氧气，防氧化加热一段时间，赶走溶解的氧气加热一段时间，赶走溶解的氧气白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色1、由于、由于Fe(OH)2在空气中易被氧化，同学在空气中易被氧化，同学们为了了观察到白色的察到白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。甲同学：固体想了很多方法。甲同学：在如在如图所示的装置中，用所示的装置中，用NaOH溶液、溶液、铁屑、
24、稀屑、稀H2SO4等制等制备。 （1）在）在试管管I里加入的里加入的试剂是是 。（2）II中的中的试剂加入前加入前应如何如何处理：理： 。（3）为了制得白色了制得白色Fe(OH)2沉淀，在沉淀，在试管管I和和II中加入中加入试剂，打开止水，打开止水夹，塞，塞紧塞塞子后的子后的实验步步骤是是稀稀H2SO4和和铁屑屑 煮沸煮沸 稍等片刻后关闭止水夹稍等片刻后关闭止水夹练习题乙同学：只是将甲同学所用乙同学：只是将甲同学所用药品中的品中的铁屑改屑改为FeS固体，其余都与甲相同。固体，其余都与甲相同。（已知（已知FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S）（5）对乙同学的这一改变请你作出评价：）
25、对乙同学的这一改变请你作出评价： 反反应中生成的中生成的H2S也能防止也能防止Fe(OH)2被氧化，白被氧化，白色沉淀能存在色沉淀能存在较长时间，但易，但易产生空气生空气污染。染。 （4）这样生成的生成的Fe(OH)2沉淀能沉淀能较长时间保持白保持白色，其理由是色，其理由是试管管中反中反应生成的生成的H2充充满了了试管管和和试管管，且外界空气不易，且外界空气不易进入。入。 37绿矾绿矾 (FeSO47H2O)制法：铁屑加稀硫酸制法：铁屑加稀硫酸-浓缩浓缩冷却冷却绿色晶体。绿色晶体。用途：分析化学上常用作还原剂，制蓝黑墨水、染用途：分析化学上常用作还原剂，制蓝黑墨水、染料，杀虫剂等。料，杀虫剂等
26、。三氯化铁三氯化铁 （FeCl3）制法：铁屑与氯气直接反应：制法：铁屑与氯气直接反应：2Fe+3Cl2=2FeCl3 或或Fe+HCl再通再通Cl2-浓缩浓缩-冷却冷却-FeCl36H2O问问1：向：向FeCl3溶液中投入镁粉，可能发生的反应：溶液中投入镁粉，可能发生的反应：问问2：Fe3+能使淀粉能使淀粉-KI试纸变蓝，写出反应离子方试纸变蓝，写出反应离子方程式。程式。3 3、亚铁盐和铁盐、亚铁盐和铁盐Fe3+的氧化性、的氧化性、 Fe2+的还原性：的还原性： Fe3+ Fe2+：2FeCl3 + Fe = 3 FeCl2氧化剂氧化剂还原剂还原剂Fe2+ Fe3+ ：2FeCl2 + Cl2
27、= 2 FeCl3还原剂还原剂氧化剂氧化剂4、 Fe2+、 Fe3+的检验：的检验：Fe2+：（：（1） 先加硫氰酸钾溶液，无明显现象，再加先加硫氰酸钾溶液，无明显现象，再加 氯水，溶液呈血红色氯水，溶液呈血红色氯水和硫氰酸钾溶液：氯水和硫氰酸钾溶液：（2）氢氧化钠溶液：）氢氧化钠溶液：加氢氧化钠溶液，生成白色沉淀，迅速加氢氧化钠溶液，生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色。变成灰绿色，最终变为红褐色。（3）观察法：）观察法：浅绿色溶液浅绿色溶液Fe3+（1） （2） 硫氰酸钾溶液：硫氰酸钾溶液： 溶液呈血红色溶液呈血红色氢氧化钠溶液：氢氧化钠溶液： 红褐色沉淀红褐色沉淀（3）苯酚溶液：
28、）苯酚溶液：溶液显紫色溶液显紫色（4）观察法）观察法：棕黄色溶液棕黄色溶液注意：注意：1）生成）生成Fe（SCN）3是是血红色溶液血红色溶液，不是沉淀！，不是沉淀！2） Fe3+ 与与SCN 因能发生络合反应而不能共存！因能发生络合反应而不能共存！(5)利用利用Fe3+的氧化性：的氧化性： 有关离子反应方程式：有关离子反应方程式：2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+ 有关离子反应方程式：有关离子反应方程式：2Fe3+2I- 2Fe2+I2(6)利用利用Fe2+的还原性：的还原性：有关离子反应方程式：有关离子反应方程式：2Fe2+Br2 2Fe3+2Br-使用强氧化剂（使用强氧化剂（Cl2、Br2
29、、HNO3、MnO4-、H2O2、浓、浓H2SO4）可将）可将Fe2+ Fe3+5、Fe 2+和和Fe3+的相互转变的相互转变（1）Fe2+ Fe3+（2）Fe3+ Fe2+使用还原剂可将使用还原剂可将Fe3+ Fe2+？若若中将铁粉改为锌粉，结果又将如何中将铁粉改为锌粉，结果又将如何？写出有关的离子反应方程式。？写出有关的离子反应方程式。6.有关有关Fe2+、Fe3+的性质及之间的转化经常的性质及之间的转化经常应用在以下几个方面：应用在以下几个方面： （1）判断离子共存）判断离子共存 Fe2+、Fe3+均水解，与均水解，与等因水解相互促进在溶液中不能大量共存。等因水解相互促进在溶液中不能大量
30、共存。Fe3+与与S2-、I-、HS-、，Fe2+与与 (H+)、ClO-、(H+)在溶液中因氧化在溶液中因氧化还原反应不能大量共存。还原反应不能大量共存。2.有关有关Fe2+、Fe3+的性质及之间的转化经常的性质及之间的转化经常应用在以下几个方面：应用在以下几个方面： (2)盐溶液的配制与保存盐溶液的配制与保存Fe2+的盐溶液：加少量铁粉，防止的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2+被氧化；加少量相应的酸，防止被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2+水解。水解。Fe3+的盐溶液：加少量相应的酸防止的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3+水解。水解。(3)制取制取Fe(OH)3胶体胶体Fe3+3H2O（沸水
31、）（沸水）Fe(OH)3(胶体）胶体）+3H+(4)制备无水制备无水FeCl3FeCl36H2O FeCl3+6H2O(5) Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀制备沉淀制备(6)除杂方法除杂方法Fe2+(Fe3+):FeCl3(FeCl2):FeCl2(CuCl2)：HCl气流中气流中 加加Fe粉，过滤；粉，过滤；加氯水或加氯水或H2O2；加加Fe粉，过滤。粉，过滤。小结：小结：Fe2+、Fe3+的性质的性质Fe2+既有氧化性又有还原性，既有氧化性又有还原性，主要表现主要表现还原性；还原性；Fe3+具有较强氧化性具有较强氧化性Fe2+Fe3+较强氧化剂较强氧化剂较强还原剂较强还原剂50四四.铁
32、的冶炼铁的冶炼原料原料:C+O2=CO2CO2+C=COCO+Fe2O3=Fe+CO2设备设备:高炉高炉铁矿石、焦碳、空气铁矿石、焦碳、空气、石灰石等、石灰石等原理：原理：制备还原剂制备还原剂氧化还原氧化还原产物产物:生铁生铁 除碳除碳钢钢51FeFe2+Fe3+弱氧化剂弱氧化剂弱氧化剂弱氧化剂：H H+ +、CuCu2+2+、S S、I I2 2、FeFe3+3+等等等等 强氧化剂强氧化剂强氧化剂强氧化剂：ClCl2 2、BrBr2 2、HNOHNO3 3等等等等ClCl2 2、BrBr2 2、HNOHNO3 3、OO2 2等等等等ZnZn、FeFe、CuCu、HIHI等等等等ZnZn、H
33、H2 2、AlAl、C C等等等等 ZnZn、COCO、AlAl等等等等铁三角铁三角551.1.将将将将FeFe投入过量盐酸中，再加入下列物质，会有三价铁投入过量盐酸中，再加入下列物质，会有三价铁投入过量盐酸中，再加入下列物质，会有三价铁投入过量盐酸中，再加入下列物质，会有三价铁生成的是生成的是生成的是生成的是 （ ）A.HA.H2 2SOSO4 4 B. B.氯水氯水氯水氯水 C.Zn(NOC.Zn(NO3 3) )2 2 D.CuCl D.CuCl2 2BC2、14gFe粉完全溶于粉完全溶于1L某稀硝酸中，恰好完全反某稀硝酸中，恰好完全反应，放出应，放出NO气体后，得到气体后，得到1L溶液
34、，所得溶液比原溶液，所得溶液比原稀硝酸增重稀硝酸增重8g。则：。则：所得溶液中金属离子的物质的量浓度所得溶液中金属离子的物质的量浓度 。稀硝酸的物质的量浓度稀硝酸的物质的量浓度 。提示：本题关键是提示：本题关键是提示：本题关键是提示：本题关键是FeFe价态的确定价态的确定价态的确定价态的确定. .生成生成生成生成NONO：14g-8g=6g(14g-8g=6g(合合合合0.2mol).0.2mol).共得到共得到共得到共得到0.6mol0.6mol电子电子电子电子由电子守恒判断由电子守恒判断由电子守恒判断由电子守恒判断FeFe价态价态价态价态( (同时有同时有同时有同时有+2+2、+3+3价价
35、价价) )c(Fec(Fe2+2+)=0.15mol/L)=0.15mol/L，c(Fec(Fe3+3+)=0.1mol/L)=0.1mol/L作氧化剂的硝酸为作氧化剂的硝酸为作氧化剂的硝酸为作氧化剂的硝酸为0.2mol 0.2mol ，作酸的硝酸有，作酸的硝酸有，作酸的硝酸有，作酸的硝酸有(0.152+0.13)mol,(0.152+0.13)mol,所以所以所以所以 c(HNOc(HNO3 3)=0.8mol/L)=0.8mol/L56元素周期表元素周期表【铜在周期表中的位置及其原子结构铜在周期表中的位置及其原子结构】29Cu 铜铜3s23p63d104s11、在周期表中位置、在周期表中位
36、置: 第第 周期周期 族族四四B原子结构示意图原子结构示意图28 18 1+29五、铜及其化合物：五、铜及其化合物： 价态价态:+1(不稳定不稳定) 、+2(稳定稳定)58n n 颜色颜色: 红色红色(紫红色紫红色)金属，质软，金属，质软，n n 密度密度: 8.92g/cm3，n n 熔点熔点: 1083OC 沸点沸点:2582OCn n 导电性导电性: 热和电的良导体热和电的良导体(仅次于仅次于Ag)2、物理性质：、物理性质：3、存在、存在:游离态游离态(自然铜自然铜); 化合态化合态:黄铜矿黄铜矿CuFeS2 、辉铜矿、辉铜矿Cu2S 赤铜矿赤铜矿Cu2O、蓝铜矿、蓝铜矿2CuCO3 C
37、u(OH)2594、铜的冶炼、铜的冶炼:Fe+Cu2+=Fe2+Cu氧化还原反应氧化还原反应 置换反应置换反应氧化剂氧化剂:还原剂还原剂:高温炼铜高温炼铜:（原料（原料: 黄铜矿）黄铜矿）Cu2+还原反应还原反应Fe 氧化反应氧化反应湿法炼铜：（古代）湿法炼铜：（古代）电电解解精铜（含量精铜（含量99.95%-99.98%）粗铜粗铜60(1)与非金属反应与非金属反应(加热条件下加热条件下)：Cu+Cl2 = CuCl2（点燃，（点燃，棕色棕色的烟；溶于水）的烟；溶于水）Cu+O2 = 2CuO (黑色黑色)2Cu+S = Cu2S (黑色黑色) (2)与酸反应与酸反应 5.5.化学性质：化学性
38、质： 点燃点燃Cu+2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+SO2+H2OCu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O加热加热（3）与盐溶液的反应：）与盐溶液的反应： 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2 FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3加热加热小结：小结：a.铜与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）不反应。b.铜与强氧化性酸（如浓硫酸、硝酸等）能反应，但不生成氢气。6、铜的化合物
39、：、铜的化合物： CuO Cu2O Cu(OH)2 CuSO4 CuSO45H2O黑色黑色 红色红色 蓝色蓝色 白色白色 蓝色晶体蓝色晶体三、铜的重要化合物 1.CuO Cu2O黑色黑色砖红色砖红色2.Cu2（OH）2CO3 铜绿3.CuSO4及 CuSO45H2O硫酸铜晶体（CuSO45H2O）俗名胆矾 或蓝矾。白色白色蓝色蓝色用来检验水的存在用来检验水的存在64（1）氧化物：）氧化物： CuO(黑黑色色)、Cu2O(红色色) CuO：碱性氧化物、高温分解、氧化性：碱性氧化物、高温分解、氧化性CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 4CuO = 2Cu2O+O2CuO+C(CO、H2)=Cu
40、+CO2 (CO2、H2O) Cu2O：酸性条件下的歧化：酸性条件下的歧化 Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O高温高温高温高温 对比：对比：CuO+2H+=Cu2+H2OCu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O65 （2）氢氧化物：氢氧化物：Cu(OH)2不溶性弱碱：不溶性弱碱：Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O 受热易分解：受热易分解：Cu(OH)2 = CuO+H2O 检验醛基：检验醛基：2Cu(OH)2+R-CHORCOOH+Cu2O+2H2O （3）铜盐 胆胆矾 波波尔尔多液多液 66CHCH3 3CHO+2Cu(OH)CHO+2Cu(OH)2 2 CH CH3
41、 3COOH+CuCOOH+Cu2 2O+2HO+2H2 2O O 弱氧化性弱氧化性弱氧化性弱氧化性 新制氢氧化铜新制氢氧化铜新制氢氧化铜新制氢氧化铜悬浊液悬浊液悬浊液悬浊液反应反应反应反应红色红色红色红色 配制新制的配制新制的配制新制的配制新制的Cu(OH)Cu(OH)2 2悬浊液：悬浊液：悬浊液：悬浊液：2ml10%NaOH2ml10%NaOH+ +2%CuSO2%CuSO4 44848滴滴滴滴蓝色絮状沉淀蓝色絮状沉淀蓝色絮状沉淀蓝色絮状沉淀0.5ml0.5ml乙醛、加热乙醛、加热乙醛、加热乙醛、加热红色沉淀红色沉淀红色沉淀红色沉淀CuCu2 2OOCu Cu 2+2+ +2OH +2OH
42、= = Cu(OH)Cu(OH)2 2 【该反应该反应该反应该反应】可用于鉴定可用于鉴定可用于鉴定可用于鉴定CHOCHO的存在。在碱性环境中进的存在。在碱性环境中进的存在。在碱性环境中进的存在。在碱性环境中进行。行。行。行。 CHOCHO与与与与Ag(NHAg(NH3 3) )2 2OHOH或或或或 Cu(OH)Cu(OH)2 2均均均均 以物质的以物质的以物质的以物质的量比量比量比量比1:21:2反应。反应。反应。反应。氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂还原剂还原剂还原剂还原剂 CH CH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4CHO+2Cu(OH)CHO+2Cu(OH)2 2 CH CH2 2O
43、H(CHOH)OH(CHOH)4 4COOH+COOH+CuCu2 2OO + 2H+ 2H2 2OO67几种重要的铜化合物及其转化几种重要的铜化合物及其转化Cu CuO CuCu CuO Cu2+ 2+ Cu(OH) Cu(OH)2 2 Cu Cu2 2OO H H+ +OHOH- -CHO-CHO红色红色红色红色黑色黑色黑色黑色蓝色蓝色蓝色蓝色蓝色蓝色蓝色蓝色砖红色砖红色砖红色砖红色CuCu2 2 的检验：的检验：的检验：的检验： 向向向向CuSOCuSO4 4溶液中滴加溶液中滴加溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液 Cu(OH)Cu(OH)2 2沉淀沉淀沉淀沉淀 然后加入
44、浓氨水，再滴加然后加入浓氨水，再滴加然后加入浓氨水，再滴加然后加入浓氨水，再滴加NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液四氨合铜离子（深蓝色）四氨合铜离子（深蓝色）四氨合铜离子（深蓝色）四氨合铜离子（深蓝色）的特征颜色，这个实验可以用的特征颜色，这个实验可以用的特征颜色，这个实验可以用的特征颜色，这个实验可以用来检验铜离子的存在来检验铜离子的存在来检验铜离子的存在来检验铜离子的存在Cl2+Cu CuCl21.铜铜（1）物理性质：）物理性质：色，不能被磁铁吸引。色，不能被磁铁吸引。（2）化学性质：）化学性质：紫红紫红反应物质反应物质化学方程式化学方程式非非金金属属O2 ( 色固体色固体)Cl2、S (
45、色烟色烟)氧氧化化性性酸酸浓浓H2SO4Cu+2H2SO4(浓浓) CuSO4+SO2+2H2O浓浓HNO3Cu+4HNO3(浓浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O稀稀HNO33Cu+8HNO3(稀稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O盐盐AgNO3Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2AgFeCl3Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2点燃点燃 2Cu+O2 2CuO2Cu+S Cu2S黑黑棕黄棕黄2.氧化铜和氢氧化铜氧化铜和氢氧化铜物质物质氧化铜氧化铜氢氧化铜氢氧化铜化学式化学式状态状态不溶于水的不溶于水的色固体（粉末）色固体（粉末）不溶于水的不溶于水的色固体色固体化学性
46、化学性质质CuO+2H+ Cu2+H2OCuO+H2 Cu+H2OCuO+COCu+CO2Cu(OH)2+2H+Cu2+2H2OCu(OH)2CuO+H2OCuOCu(OH)2黑黑蓝蓝3.CuSO45H2O CuSO45H2O为为色晶体，俗称色晶体，俗称。无。无水水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色（生成为白色粉末，遇水变蓝色（生成CuSO4 5H2O）可作为）可作为的检验依据。的检验依据。指点迷津指点迷津溶液中的溶液中的Cu2+常为蓝色（浓常为蓝色（浓CuCl2溶液为绿色，稀溶液为绿色，稀CuCl2溶液为蓝色），可作为溶液为蓝色），可作为Cu2+的判定依据。如的判定依据。如CuSO4溶液为蓝色
47、。溶液为蓝色。Cu2+与碱反应生成蓝色沉淀与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，这是鉴，这是鉴定定Cu2+的原理之一。的原理之一。蓝蓝蓝矾、胆矾蓝矾、胆矾水水71铜及其化合物的相互转化关系铜及其化合物的相互转化关系72巩固练习巩固练习J1.Fe1.Fe2+2+在下列溶液中能大量存在的是（在下列溶液中能大量存在的是（在下列溶液中能大量存在的是（在下列溶液中能大量存在的是（ ）A. HA. H2 2OO2 2 B. NH B. NH4 4NONO3 3和和和和NaHSONaHSO4 4的混合液的混合液的混合液的混合液C.KMnOC.KMnO4 4溶液溶液溶液溶液 D. “84 ” D. “84 ”
48、消毒液（消毒液（消毒液（消毒液（NaClO)NaClO)E.E.新制的氯水新制的氯水新制的氯水新制的氯水 F. NaOHF. NaOH溶液溶液溶液溶液 G.G.浓氨水浓氨水浓氨水浓氨水 H. KSCNH. KSCN溶液溶液溶液溶液 I.NaI.Na2 2COCO3 3溶液溶液溶液溶液 J.pH=1J.pH=1的硫酸溶液的硫酸溶液的硫酸溶液的硫酸溶液2.2.下列有关说法正确的是（下列有关说法正确的是（下列有关说法正确的是（下列有关说法正确的是（ ）A.A.配制配制配制配制FeClFeCl3 3溶液应加少许溶液应加少许溶液应加少许溶液应加少许HClHCl和少许和少许和少许和少许FeFe粉粉粉粉B.
49、B.将饱和的将饱和的将饱和的将饱和的FeClFeCl3 3溶液滴加到沸水中，会形成红褐色溶液滴加到沸水中，会形成红褐色溶液滴加到沸水中，会形成红褐色溶液滴加到沸水中，会形成红褐色的胶体。蒸干溶液并灼烧，得到的胶体。蒸干溶液并灼烧，得到的胶体。蒸干溶液并灼烧，得到的胶体。蒸干溶液并灼烧，得到FeFe2 2OO3 3C.C.明矾用于饮用水的净化，明矾用于饮用水的净化，明矾用于饮用水的净化，明矾用于饮用水的净化， FeClFeCl3 3用于工业净水；用于工业净水；用于工业净水；用于工业净水；铁酸钠（铁酸钠（铁酸钠（铁酸钠（NaNa2 2FeOFeO4 4）也是一种很好的净水剂。）也是一种很好的净水剂
50、。）也是一种很好的净水剂。）也是一种很好的净水剂。D. FeClD. FeCl3 3溶液加入溶液加入溶液加入溶液加入ZnZn粉，一定有粉，一定有粉，一定有粉，一定有FeFe生成生成生成生成BC733.3.向铁、铜组成的混合粉末中加入一定量的稀向铁、铜组成的混合粉末中加入一定量的稀向铁、铜组成的混合粉末中加入一定量的稀向铁、铜组成的混合粉末中加入一定量的稀HNOHNO3 3，充分反应后剩余金属充分反应后剩余金属充分反应后剩余金属充分反应后剩余金属mm1 1g g，再向其中加入一定量的稀，再向其中加入一定量的稀，再向其中加入一定量的稀，再向其中加入一定量的稀H H2 2SOSO4 4，充分反应后剩
51、余金属，充分反应后剩余金属，充分反应后剩余金属，充分反应后剩余金属mm2 2g g，则：，则：，则：，则：mm1 1、mm2 2之间之间之间之间的关系是的关系是的关系是的关系是 （ ） A.A.一定一定一定一定mm1 1mm2 2 B.B.可能可能可能可能mm1 1=m=m2 2 C. C.一定一定一定一定mm1 1=m=m2 2 D.D.可能可能可能可能mm1 1mm2 2A4.4.在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过焙烧后，铁的化在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过焙烧后，铁的化在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过焙烧后，铁的化在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过焙烧后，铁的化合物转化成合物转化成合物转化
52、成合物转化成而制得红色砖瓦；若烘热后期从窑而制得红色砖瓦；若烘热后期从窑而制得红色砖瓦；若烘热后期从窑而制得红色砖瓦；若烘热后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的气体，它气体，它气体，它气体，它们把该红色物质还原成黑色的化合物是们把该红色物质还原成黑色的化合物是们把该红色物质还原成黑色的化合物是们把该红色物质还原成黑色的化合物是，同时还原未烧的碳得青色砖瓦。同时还原未烧的碳得青色砖瓦。同时还原未烧的碳得青色砖瓦。同时还原未烧的碳得青色砖瓦。FeFe2 2OO3 3CO HCO H2 2FeO Fe
53、FeO Fe3 3OO4 4745.5.在如图装置中，用在如图装置中，用在如图装置中，用在如图装置中，用NaOHNaOH溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀H H2 2SOSO4 4等试剂等试剂等试剂等试剂制备制备制备制备(1)(1)在试管在试管在试管在试管里加入的试剂是里加入的试剂是里加入的试剂是里加入的试剂是 _ _ _ _ 。(2)(2)在试管在试管在试管在试管里加入的试剂是里加入的试剂是里加入的试剂是里加入的试剂是 _ _ 。(3)(3)为了制得白色为了制得白色为了制得白色为了制得白色Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀，在试管沉淀，在试管沉淀，在试管沉淀，在试管和和
54、和和中加入试剂，中加入试剂，中加入试剂，中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 . . (4)(4)这样生成的这样生成的这样生成的这样生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀能较长时间沉淀能较长时间沉淀能较长时间沉淀能较长时间保持白色保持白色保持白色保持白色, ,其理由是其理由是其理由是其理由是 . .稀稀稀稀H H2 2SOSO4 4、铁屑、铁屑、铁屑、铁屑NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液检验试管检验试管检验试管检验试管出口处排出出口处排出出口处排出出口处排出H H2 2的纯度。当的纯度。当的纯度。当的纯度。当排出的氢气纯净时排出的氢气纯净时排出的氢气纯净时排出的氢气纯净时, ,再夹紧止水夹。再夹紧止水夹。再夹紧止水夹。再夹紧止水夹。试管试管试管试管中反应生成的中反应生成的中反应生成的中反应生成的H H2 2充满了试管充满了试管充满了试管充满了试管和和和和( (形成还原性环境形成还原性环境形成还原性环境形成还原性环境), ),且外界且外界且外界且外界OO2 2不易进入。不易进入。不易进入。不易进入。
