鐵與銅的獲取及應用課件

1、鐵銅及其化合物2011屆高考化學一輪復習第1頁，共17頁。1.存在形式鐵：磁鐵礦（Fe3O4）、赤鐵礦（Fe2O3）銅：黃銅礦（CuFeS2）、孔雀石(CuCO3Cu(OH)2)一.鐵和銅的獲取和應用游離態(tài)的鐵來自隕石第2頁，共17頁。2.鐵的冶煉原料:設備:煉鐵高爐鐵礦石、焦碳、空氣、石灰石等原理：制備還原劑氧化還原產(chǎn)物:生鐵除碳鋼C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2第3頁，共17頁。3. 銅的冶煉Fe+Cu2+=Fe2+Cu氧化還原反應 置換反應氧化劑:還原劑:高溫煉銅:原料: 黃銅礦Cu2+還原反應Fe 氧化反應濕法煉銅：（古代）電解精銅（含量99.95

2、%-99.98%）粗銅高溫冶煉第4頁，共17頁。二、金屬鐵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.在元素周期表中的位置鐵位于第四周期第族，過渡元素原子結(jié)構(gòu)示意圖為28142+262.鐵的物理性質(zhì) 1.銀白色,有金屬光澤；2.具有良好的延展性；3.是電和熱的良導體； 4.密度是7.86g/cm3；5.熔點1535 ,沸點是2750 特性:能被磁體吸引,具鐵磁性第5頁，共17頁。2、鐵的化學性質(zhì)Fe 2e = Fe2+ Fe 3e = Fe3+Fe表現(xiàn)還原性Fe3+比Fe2+穩(wěn)定(1)鐵與強氧化劑反應2Fe + 3Cl2=2FeCl3點燃Fe+4HNO3(?。?Fe(NO3)3+NO+2H2Oa.鐵與氯氣、硝酸、濃硫酸等

3、強氧化劑反應可顯+3價b.常溫下，鐵遇濃硫酸和濃硝酸鈍化。+3+3第6頁，共17頁。(2)鐵與弱氧化劑反應Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 （稀HCl或稀H2SO4)Fe + Cu2+ = CuFe2+ （與鹽的反應）Fe+2Fe3+=3Fe2+(Fe3+的氧化性)a.鐵與H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化劑反應可顯+2價b.Fe與過量HNO3Fe3+ Fe與少量HNO3Fe2+第7頁，共17頁。（3）與水的反應 3Fe +4H2O(g) Fe3O4 +4H2 高溫（4）與氧氣反應3Fe + 2O2=Fe3O4 點燃（純氧氣）第8頁，共17頁。三、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物 氧化亞鐵

4、FeO三氧化二鐵 Fe2O3四氧化三鐵 Fe3O4（FeOFe2O3）色態(tài)俗稱鐵元素價態(tài)溶解性穩(wěn)定性與酸反應黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 +2+3+2、+3難溶于水 難溶于水 難溶于水 不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定鐵紅磁性氧化鐵 FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+ 8H+=Fe2+2Fe3+4H2O第9頁，共17頁。化學式Fe(OH)2Fe(OH)3顏 色狀 態(tài)溶解性制備加熱與 H+轉(zhuǎn) 化 白色固體粉末紅褐色固體粉末難溶于水難溶于水Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+= Fe3+3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH

5、)3FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O白色絮狀沉淀 灰綠色 紅褐色沉淀2、鐵的氫氧化物第10頁，共17頁。 直 接 觀 色與KSCN與苯 酚反應顯色 與 銅 片與淀粉KI試紙鑒 別方 法 淺 綠 色 棕 黃 色血 紅 色不顯紅色不顯紫色 顯 紫 色無明顯現(xiàn)象 Cu被腐蝕溶液變綠色試紙不變藍 試紙變藍色利用沉淀反應 與OH-作用白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產(chǎn)生紅褐 色沉淀利用Fe3+的氧化性3、Fe2+ 和 Fe3+的檢驗方法第11頁，共17頁。4、Fe、Fe2、Fe3的相互轉(zhuǎn)化“鐵

6、三角”關系FeFe3Fe2+S、I2、H+、Cu2+、Ag+Cl2、Br2、O2、濃H2SO4、HNO3C、CO、H2、Al等還原C、CO、H2、Al 等還原Cl2、Br2、O2、濃H2SO4、HNO3酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等Fe、Cu、I等第12頁，共17頁。四、銅的性質(zhì)1.純銅呈紫紅色; 2.熔點1083.4,沸點2567; 3.密度8.92g/cm3;質(zhì)軟； 4.具有良好的延展性; 5.具有良好的導熱、導電性;1、物理性質(zhì)第13頁，共17頁。(1)與氧氣反應：(2)與硫反應(3)與氯氣反應： 2、銅的化學性質(zhì)：Cu + Cl2 = CuCl2點燃2Cu + O2 = 2Cu

7、O加熱2Cu + S = Cu2S加熱(黑色物質(zhì))棕黃色的煙第14頁，共17頁。(4)與酸的反應a.銅與非氧化性酸（如鹽酸、稀硫酸等）不反應b.銅與強氧化性酸（如濃硫酸、硝酸等）能反應，但不生成氫氣。(5) 與鹽溶液的反應2 FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2第15頁，共17頁。3、銅的重要化合物 1. CuO Cu2O黑色磚紅色2. Cu2（OH）2CO3 銅綠硫酸銅晶體（CuSO45H2O）俗名膽礬或藍礬。3. CuSO4及 CuSO45H2O白色藍色用來檢驗水的存在第16頁，共17頁。五、鋼鐵的腐蝕1、析氫腐蝕2、吸氧腐蝕（-）（+）Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- =H2（-）2Fe -