铁铜复习详解课件.ppt

1、10届高三化学一轮复习目的n掌握掌握Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化，并能正的相互转化，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。n掌握掌握Fe2+、Fe3+的检验方法的检验方法掌握铁及其化合物的主要性质，了解其掌握铁及其化合物的主要性质，了解其应用应用n掌握炼铁和炼钢的原理掌握炼铁和炼钢的原理 一一.金属铁金属铁1.1.在元素周期表中的位置在元素周期表中的位置铁位于第四周期铁位于第四周期第第族族，过渡元素，过渡元素原子结构示意图为原子结构示意图为2.2.铁的物理性质铁的物理性质 铁具有铁具有银白色银白色金属光泽，金属光泽，纯纯铁铁质软质软，密度密度大

2、大(7.86g/cm3)，熔沸点熔沸点高高(熔点熔点15350C,沸点是沸点是27500C)，有良好的有良好的延展性、导电性延展性、导电性和和导热性导热性，有有铁磁性铁磁性，能被磁铁吸引，能被磁铁吸引二、单质铁二、单质铁l化学性质：铁是比较活泼的金属单质，在化学反应中通常作还原剂，体现比较强的还原性。纯净的铁有抗腐蚀性纯净的铁有抗腐蚀性。(1)与非金属反应3Fe+2O2=Fe3O42Fe+3Cl2=2FeCl3Fe+I2=FeI2Fe+S=FeS(2)与水反应3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2（3 3）与水的反应）与水的反应 3Fe+4H2O(气气)Fe3O4+4H2 高温高温对比对比

3、2Na+2H2O=2NaOH+H22Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2二、单质铁二、单质铁(3)与酸反应与酸反应Fe+2H+=Fe2+H2Fe+H+NO3-=Fe2+NOX+H2OFe+H+NO3-=Fe3+NOX+H2OFe+2H2SO4=FeSO4+SO2+H2O2Fe+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O(4)与盐反应与盐反应Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+2Ag+=Fe2+2Ag铁单质的性质铁单质的性质FeFeFeFe2+2+FeFe3+3+FeFe2+2+、FeFe3+3+Cl2 Br2 HNO3O2、H2O(g)I2、S、H+、CuSO4强氧化剂强氧化剂弱氧

4、化剂弱氧化剂请写出上述关系的有关反应方程式。请写出上述关系的有关反应方程式。下列有关铁的说法中正确的是下列有关铁的说法中正确的是（）思考讨论思考讨论1 1A.Fe位于元素周期表中第四周期位于元素周期表中第四周期B族族B.Fe的原子结构示意图为：的原子结构示意图为：C.生活中的生活中的“增铁酱油增铁酱油”中的铁指的是铁元素中的铁指的是铁元素。D.纯铁纯铁熔点比生铁的低熔点比生铁的低，纯铁，纯铁比生铁易比生铁易生锈生锈E.与同浓度的盐酸反应与同浓度的盐酸反应,生铁生铁速度快速度快F.铁制容器贮可存冷的浓铁制容器贮可存冷的浓HNO3与浓与浓H2SO4 是因为是因为铁和冷的浓铁和冷的浓HNO3与浓与浓

5、H2SO4 不反应。不反应。G.Fe是一种常见的黑色重金属具有多种变价。是一种常见的黑色重金属具有多种变价。H.Fe、Al、Zn、Mg等金属都有磁性。等金属都有磁性。BCE练习：1、区分还原铁粉和氧化铜粉末的最简单方法是？2、下列物质可用铁桶盛装的是：3FeClA、B、4CuSOC、3/1LHNOmolD、4200398,/84.1SOHcmg3、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：2CuCl42SOH23NOHg342SOFeA、B、C、D、名 称俗 称化学式色 态化合价水溶性类 型氧化亚铁氧化铁 四氧化三铁共 性与酸与 还 原剂铁 红 磁性氧化铁FeO32OFe

6、43OFe黑色 粉末红棕色粉末黑色晶体+2+3+2，+3不 溶不 溶不 溶碱 性 氧 化 物都能与酸反应。如OHFeHOFe2332326都能被还原。如232323COFeCOOFe高温二、铁的氧化物：化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜颜 色色状状 态态溶解性溶解性稳定性稳定性与与 H+反反 应应转转 化化 关关 系系 白色沉淀白色沉淀红褐色沉淀红褐色沉淀难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水很不稳定，易氧化很不稳定，易氧化稳定稳定Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 2、铁的氢氧化物性质比较铁的

7、氢氧化物性质比较制备：实验拓展制备：实验拓展Fe3+和和Fe2+的检验：的检验：Fe2+：浅绿色：浅绿色Fe3+：棕棕 黄色或黄色黄色或黄色加加NaOH等碱等碱溶液溶液加加KSCN溶液溶液或或NH4SCN现象：白色沉淀现象：白色沉淀 灰绿色灰绿色 红褐色红褐色Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3现象：红褐色沉淀现象：红褐色沉淀Fe3+3OH-=Fe(OH)3现象：不变红色，现象：不变红色，若若再通再通Cl2则变血红色则变血红色 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3现象：变血红色现象：变血红色 Fe3+3SCN-=

8、Fe(SCN)3Fe(OH)Fe(OH)2 2的制备的制备n 新制可溶性的新制可溶性的Fe2+盐盐n 加热煮沸加热煮沸NaOH溶液溶液n 胶头滴管伸入液面以下胶头滴管伸入液面以下n 液面上加有机保护层（密度小于水）液面上加有机保护层（密度小于水）例例2.2.用下面两种方法可以制得白色的用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀。沉淀。方法一：用不含方法一：用不含FeFe3 3的的FeSOFeSO4 4溶液与用不含溶液与用不含O O2 2的蒸的蒸馏水配制的馏水配制的NaOHNaOH溶液反应制备。溶液反应制备。（1 1）用硫酸亚铁晶体配制上述）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSOFe

9、SO4 4溶液时还需溶液时还需加入加入 。（2 2）除去蒸馏水中溶解的）除去蒸馏水中溶解的O O2 2常采用常采用 的方法。的方法。（3 3）生成白色）生成白色Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀的操作是用长滴管吸沉淀的操作是用长滴管吸取不含取不含O O2 2的的NaOHNaOH溶液，插入溶液，插入FeSOFeSO4 4溶液液面下，再溶液液面下，再挤出挤出NaOHNaOH溶液。这样操作的理由是溶液。这样操作的理由是 。少量稀少量稀H2SO4加热加热防止防止NaOH溶液与空气接触而溶解氧气，将溶液与空气接触而溶解氧气，将Fe(OH)2氧化氧化方法二：在如图装置中，用方法二：在如图装置中，用NaOH

10、NaOH溶液、溶液、铁屑、稀铁屑、稀H H2 2SOSO4 4等试剂制备。等试剂制备。（1 1）在试管）在试管里加入的试剂里加入的试剂是是 。（2 2）在试管）在试管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Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀，在试沉淀，在试管管和和中加入试剂，打开止水夹，中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是塞紧塞子后的实验步骤是 。（4 4）这样生成的）这样生成的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀能较长时沉淀能较长时间保持白色，其理由是间保持白色，其理由是 。铁屑、稀铁屑、稀H2SO4NaOH检验试管检验试管排出的气体纯度，当气体排出的气体

11、纯度，当气体为纯净的为纯净的H2时关闭止水夹时关闭止水夹两支试管中的空气被氢气驱除，外界空气不易进两支试管中的空气被氢气驱除，外界空气不易进入试管氧化入试管氧化Fe(OH)2例例3.要证明某溶液中不含要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有而可能含有Fe2+。进行实。进行实验操作的顺序有：加入足量氯水，加入足量高锰酸验操作的顺序有：加入足量氯水，加入足量高锰酸钾溶液，加入少量硫氰化钾溶液，其中顺序正确的是钾溶液，加入少量硫氰化钾溶液，其中顺序正确的是 A B C DC 例例1.1.在在FeClFeCl3 3溶液中加少量溶液中加少量NaNa2 2S S溶液，溶液变浑浊，这时反应的离溶液，溶液变浑浊，

12、这时反应的离子方程式是子方程式是 ，如果，如果再继续加入再继续加入NaNa2 2S S溶液时，则出现黑溶液时，则出现黑色沉淀，此时反应的离子方程式色沉淀，此时反应的离子方程式是是 。2Fe3+S2-=2Fe2+SFe2+S2-=FeSFeFe3+3+FeFe2 2+的鉴别的鉴别观察法观察法溶液颜色黄色溶液颜色黄色 碱液法碱液法 KSCN法法 加入苯酚加入苯酚 V.KI-淀粉法淀粉法VI.高锰酸钾法或溴水法高锰酸钾法或溴水法 铜片法铜片法 总结：铁及其重要化合物、总结：铁及其重要化合物、Fe2+与与Fe3+的关系，的关系，Fe3+的的检验方法。检验方法。还原剂还原剂(如如Al)弱氧化剂弱氧化剂(

13、如如S、I2)强氧化剂强氧化剂FeFe2+Fe3+强氧化剂强氧化剂(如如Cl2、O2、HNO3)还原剂还原剂(如如Fe粉粉)Fe3+遇遇SCN一一显显红红色色，可利用这一反应来可利用这一反应来检验检验Fe3+的存在。的存在。铁三角：铁三角：FeFeCl2Fe(OH)3Fe(OH)2Fe3O4Fe2O3FeCl3FeFe、FeFe2 2、FeFe3 3的相互转化的相互转化“铁三角铁三角”关关系系FeFe3Fe2+S、I2、H+、Cu2+、Ag+Cl2、Br2、O2、浓、浓H2SO4、HNO3Fe2O3：C、CO、H2、Al Fe3+：Al、Fe等还原等还原FeO：C、CO、H2、Al Fe2+：

14、Al、Fe等还原等还原Cl2、Br2、O2、浓、浓H2SO4、HNO3酸性酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等等Fe、Cu、I等等小结小结七、炼铁炼钢 炼铁炼铁原理：用还原剂将铁矿石中铁元素还原为原理：用还原剂将铁矿石中铁元素还原为单质单质原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石反应：（反应：（1）C+O2=CO2C+CO2=2CO （2）3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 （3）除脉石）除脉石 CaCO3=CaO+CO2 CaO+SiO2=CaSiO3装置：高炉装置：高炉 六、炼铁炼钢 炼钢炼钢原理：用氧化剂将多的碳和其他杂质氧化原理：用氧化剂将多的碳和其他杂质氧

15、化除去除去原料：生铁、氧气、生石灰、脱氧剂原料：生铁、氧气、生石灰、脱氧剂(Si、Al)主要反应：主要反应：2Fe+O2=2FeOFeO+C=Fe+CO2FeO+Si=2Fe+SiO2SiO2+CaO=CaSiO3七、常见合金的重要应用七、常见合金的重要应用金属材料的基本元素是金属。因此，金属材料的基本元素是金属。因此，笼统地说，金属材料具有高强度、优良的笼统地说，金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性，因此是一切工业和现代科学技和铁磁性，因此是一切工

16、业和现代科学技术中最重要的材料。术中最重要的材料。金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属（或有色金属）。（或有色金属）。或分为：或分为：有色金属有色金属:黑色金属黑色金属:包括铁、铬、锰包括铁、铬、锰除铁、铬、锰以外除铁、铬、锰以外的其他金属的其他金属还有没有其他分还有没有其他分类方法？类方法？1、在周期表中位置、在周期表中位置:第四周期第四周期IB族族,最外层只有一个最外层只有一个e-.六、铜的化学性质六、铜的化学性质b.b.铜与强氧化性酸（如浓硫酸、铜与强氧化性酸（如浓硫酸、硝酸等）能反应，但硝酸等）能反应，但不生成氢气不生成氢气。2.2.与酸的反应与酸的

17、反应a.a.铜与非氧化性酸（如盐酸、稀铜与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）硫酸等）不反应。不反应。注注Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag3.3.与盐溶液的反应与盐溶液的反应2 FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2三、铜的重要化合物三、铜的重要化合物 1.CuO Cu2O黑色黑色砖红色砖红色2.Cu2（OH）2CO3 铜绿铜绿3.CuSO4及及 CuSO45H2O硫酸铜晶体（硫酸铜晶体（CuSO45H2O）俗名）俗名胆矾胆矾 或或蓝矾蓝矾。白色白色蓝色蓝色用来检验水的存在用来检验水的存在K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag电解法电解法热还原法热还

18、原法热分解法热分解法金属的冶炼金属的冶炼K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag实际使用：实际使用：存在形态：存在形态：单质或合金单质或合金化合态化合态(游离态游离态)(+n)(0)还原反应还原反应2、金属冶炼的实质：、金属冶炼的实质：用还原剂把金属矿石中的金属离子用还原剂把金属矿石中的金属离子还原还原为金属单质为金属单质 Mn+e =M n八八.金属的冶炼金属的冶炼一、知识点、考点：一、知识点、考点：1 1、金属的一般性质、金属的一般性质金属活动顺序表金属活动顺序表K Ca NaMg Al锌铁锌铁Sn Pb(H)Cu汞汞AgPt Au金属原子失去电金属原子失去

19、电子的能力子的能力(还原性还原性)强强 弱弱金属阳离子得电金属阳离子得电子的能力子的能力(氧化性氧化性)弱弱 强强 与氧气化合与氧气化合常温下易常温下易 常温下缓慢氧化常温下缓慢氧化加热反应加热反应不能不能置换水中的置换水中的H+常温置换常温置换 加热置换加热置换不能置换不能置换置换酸中的置换酸中的H+能置换能置换不能置换不能置换与盐溶液反应与盐溶液反应先与水先与水前面的金属可置换出后面的金属前面的金属可置换出后面的金属自然界中存在自然界中存在化合态化合态化合态和游离化合态和游离态态游离游离态态冶炼方法冶炼方法电解熔融物电解熔融物还原剂置换还原剂置换加热法加热法富集富集例例1：下列：下列4种铁

20、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溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（）A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.FeSO4A、D例例2：为了防止试剂变质，配制：为了防止试剂变质，配制FeSO4的溶液在试的溶液在试剂瓶中除加入少量剂瓶中除加入少量H2SO4外，还要加入（外，还要加入（）A.加入加入Cu B.通入通入Cl2 C.加入加入Fe D.加入加入KSCNC3 3向含有向含有FeClFeCl3 3、BaClBaCl2 2的混合液中通入的混合液中通入SOSO2 2，有白色，有白色沉淀生成，过滤后，向溶液中滴入沉淀生成，

21、过滤后，向溶液中滴入KSCNKSCN溶液，无明显溶液，无明显现象，由此得出的正确说法是现象，由此得出的正确说法是。白色沉淀是。白色沉淀是aSOaSO3 3 。白色沉淀是。白色沉淀是aSOaSO4 4 。白色沉淀是。白色沉淀是aSOaSO3 3 、aSOaSO4 4的混合物的混合物 。FeClFeCl3 3被还原为被还原为FeClFeCl2 2 4 4能与能与FeFe3+3+反应且能说明反应且能说明FeFe3+3+具有氧化性的是具有氧化性的是 （）SCNSCN Fe Fe FeFe Cu Cu H HS S OHOH A A B B C C D D巩固练习巩固练习1.苹果汁是人们喜爱的饮料，由于

22、其中含有亚铁苹果汁是人们喜爱的饮料，由于其中含有亚铁离子，在榨取后不久往往会变为棕黄色，生产上离子，在榨取后不久往往会变为棕黄色，生产上常在其中加入维生素常在其中加入维生素C以防止其变色，这是利用了以防止其变色，这是利用了维生素维生素C的的 （）A氧化性氧化性 B还原性还原性 C酸性酸性 D碱性碱性B2.下列物质下列物质 不能通过化合反应制备的是不能通过化合反应制备的是（）A.FeCl3 B.FeCl2 C.Fe3O4 D.Fe(OH)2 E.Fe(OH)3 F.H2SiO3D F3.Fe2+在下列溶液中能大量存在的在下列溶液中能大量存在的（）A.H2O2 B.NH4NO3和和NaHSO4的混

23、合液的混合液C.KMnO4溶液溶液 D.“84”消毒液（消毒液（NaClO)E.新制的氯水新制的氯水 F.NaOH溶液溶液G.浓氨水浓氨水 H.KSCN溶液溶液I.Na2CO3溶液溶液J.pH=1的硫酸溶液的硫酸溶液巩固练习巩固练习J1、配制氯化铁和氯化亚铁溶液要注、配制氯化铁和氯化亚铁溶液要注意什么，具体如何操作？意什么，具体如何操作？2、氯化铁溶液中混有少量的氯化氯化铁溶液中混有少量的氯化亚铁如何除去，反之呢？亚铁如何除去，反之呢？一、金属概要一、金属概要1金属的原子结构及位置特征金属的原子结构及位置特征从右从右左、上左、上下，半径增大下，半径增大 越左越下金属性越强（越左越下金属性越强（

24、Cs）最外层电子数较少最外层电子数较少(一般一般3)位于周期表阶梯线左下方位于周期表阶梯线左下方 原子半径较大原子半径较大(同周期同周期)处于各周期的前中部处于各周期的前中部 2金属活动顺序及其应用金属活动顺序及其应用 条件条件产物产物 不与水反应不与水反应 单质还原性单质还原性与与O2化合难易化合难易活动性顺序活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 强强 弱弱 阳离子氧化性阳离子氧化性 弱弱 强强 与与水水反反应应 易易 难难K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au冷水冷水强碱强碱氢气氢气热热

25、水水碱碱氢氢气气高温水蒸汽高温水蒸汽金属氧化物氢气金属氧化物氢气 3Fe+4H2O=Fe3O4+H2高温与酸反应与酸反应 能置换非氧化性酸中的氢，由快到慢能置换非氧化性酸中的氢，由快到慢 与非氧化性酸与非氧化性酸与强氧化性酸均能反应但无与强氧化性酸均能反应但无H2生成生成 一般不反应，一般不反应，（与（与 HNO3、浓硫酸无、浓硫酸无H2）Pt、Au溶于溶于王水王水 与盐溶与盐溶液反应液反应先与水反应先与水反应后考虑碱与后考虑碱与盐反应的可盐反应的可能性能性排在前面的金属能把其后面的排在前面的金属能把其后面的金属从盐溶液中置换出来金属从盐溶液中置换出来冶炼冶炼方法方法 K Ca Na Mg A

26、l Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au注意注意 NaKCl =KNaCl （沸点：（沸点：NaK）电解法电解法 还原法还原法(常见还原剂常见还原剂)H2、CO、C、Al加热加热分解分解法法物理物理富集法富集法浓硝酸与浓盐酸按体积比浓硝酸与浓盐酸按体积比 1:3组成的混合物叫王水组成的混合物叫王水3金属之最地壳含量最丰地壳含量最丰熔点最高熔点最高 熔点最低熔点最低 密度最大密度最大 密度最小密度最小 硬度最大硬度最大 硬度最小硬度最小 延性最好延性最好 展性最好展性最好 导电性最强导电性最强 Al钨钨(W)3410汞汞(Hg)39锇锇(Os)22.57gcm3锂锂(Li)0.53gcm3铬铬(Cr)铯铯(Cs)铂铂(Pt)金金(Au)银银(Ag)液体单质液体单质Br2金属单质金属单质气体单质气体单质