高三化学一轮复习——铁铜及其重要化合物ppt课件VIP

.,铁、铜及其化合物,.,2、常温下可盛放浓硫酸的容器是（）A.NaB.FeC.ZnD.Mg,3.下列物质不能由单质通过化合反应得到的物质是（）A.CuCl2B.FeCl2C.FeSD.Na2S,4.下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是（）A.盐酸B.氯气C.CuSO4溶液D.稀硫酸,B,B,B,A,.,5、下列4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（）A.Fe(OH)3B.Fe2O3C.FeCl3D.FeSO4,D,6、在空气中，不因氧化还原反应而变质的是（）A、Fe(OH)2B、Na2O2C、NaOHD、H2O2,C,.,7久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是（）A.浓HNO3B.氯化亚铁溶液C.溴苯D.溴化银,8要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是A.滴入KSCN溶液B.通入氯气（）C.加入铜粉D.加入铁粉,B,D,.,10把铁、铜、FeCl3、FeCl2和CuCl2溶液混在一起，铁有剩余，则溶液中所含最多的阳离子是（）HB.Cu2CFe3D.Fe2,9、要鉴定某溶液中所含的一种阳离子为Fe2+（且未被氧化），最好的方法是（）A加人NaOH溶液B先加入KSCN溶液再加氯水C先加氯水再加KSCN溶液D加入锌片,B,D,.,BC,11将Na2O2投入FeCl3溶液中,可观察到的现象是（）A生成白色沉淀B生成红褐色沉淀C有气泡产生D无变化,12某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的部位是（）A水面上的船头部分B水面附近的船体部分C水面下的船底部分D各部分都一样速度生锈,B,.,【考纲解读】,1、掌握铁的原子结构和化学性质，以Fe2、Fe3的相互转化为例，了解变价金属的氧化性和还原性。2、了解铁的氧化物和氢氧化物的制备和性质，掌握Fe2、Fe3的检验方法。3、了解铜及其重要化合物的性质。4、了解金属冶炼的一般原理，了解铁和铜的冶炼方法。,.,铁,原子结构示意图,在周期表中位置,第四周期第VIII族，属过渡元素,存在,游离态：少量存在于陨石中,化合态：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等,单质,物理性质,化学性质,银白色，=7.86gcm-3，熔点1535,纯铁抗蚀能力较强，能被磁铁吸引和磁化,与非金属：,Cl2O2、S、I2,与酸：,非氧化性酸、强氧化性酸（钝化）,与盐：,与水：,一.铁的原子结构、存在、性质,主要化合价：,+2、+3,3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2,高温,.,Fe反应后形成的产物呈何价态？,(1)氧化剂的氧化性强弱.,强氧化剂,Fe3,Fe2,Fe,S、I2、H、Cu2、Fe3等,弱氧化剂,H2O(g)、O2,Fe2Fe3,Cl2、Br2、热浓H2SO4、HNO3等,.,注意:钢铁发生电化腐蚀时，Fe参与电极反应的产物为Fe2，后与OH反应生成Fe(OH)2；因其不稳定，又转变成Fe(OH)3失去部分水变成Fe2O3nH2O.,(2)反应条件或反应物之间的量,要注意Fe2+是Fe3+和过量的Fe反应的产物。,.,（3）与水的反应,对比,2Na+2H2O=2NaOH+H2,.,三、铁的重要化合物,1、铁的氧化物,铁红,磁性氧化铁,黑色粉末,红棕色粉末,黑色晶体,+2,+3,+2、+3,都不溶于水,稳定,稳定,不稳定，在空气中加热迅速被氧化,.,FeO2HFe2H2O,Fe2O36H2Fe33H2O,Fe3O48HFe22Fe3+4H2O,碱性氧化物,碱性氧化物,复杂氧化物,3FeO10HNO3（稀）3Fe(NO3)3NO5H2O,同上,3Fe3O428HNO3（稀）9Fe(NO3)3NO14H2O,高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，还原过程中铁的化合价都逐渐降低，最终生成铁。,油漆、涂料、炼铁原料,做磁铁、炼铁原料,.,2、铁的氢氧化物,白色沉淀,红褐色沉淀,都难溶于水,很不稳定，易被氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)33HFe33H2O,Fe(OH)22HFe22H2O,3Fe(OH)210HNO3(稀)3Fe(NO3)3NO8H2O,同上,4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3,.,制备原理：,思考：如何制取铁的氢氧化物？,由对应的可溶性盐与可溶性碱反应制取,实验一：向盛有FeCl3溶液的试管中滴加NaOH溶液，观察发生的现象。,实验二：向新制FeSO4溶液中，滴入经煮沸的NaOH溶液，胶头滴管尖端伸入溶液下面，轻轻挤出NaOH溶液，观察发生的现象。,Fe33OHFe(OH)3（红褐色）,Fe22OHFe(OH)2（白色）,4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3,灰白色-灰绿色-红褐色沉淀,.,思考：1、实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液?2、实验中为什么滴入经煮沸的NaOH溶液?3、实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出NaOH溶液?4、还可以采用什么方法和措施以保证制得氢氧化亚铁?,.,2、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入。（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是:。,练习,稀H2SO4和铁屑,煮沸,避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,.,方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管里加入的试剂是。（2）在试管里加入的试剂是。（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是：。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是：。,稀H2SO4和铁屑,NaOH溶液,检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹,试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入。,.,小结：,.,3、亚铁盐和铁盐,（1）亚铁盐的性质,Fe2的溶液通常显浅绿色，主要表现还原性。亚铁盐溶液在空气中易被O2氧化而变质，故保存时要加少量铁屑，防止其氧化，加少量相应的酸，抑制水解。亚铁盐溶液与可溶性碱反应，生成Fe(OH)2。,2Fe2H2O22H2Fe32H2O,3Fe2NO34H3Fe3NO2H2O,3Fe22NH3H2O3Fe(OH)22NH4,.,（2）铁盐的性质,Fe3的溶液通常显棕黄色，主要表现氧化性。因Fe3易水解，FeCl3等固体还易潮解，故其固体应密封保存。配制溶液时应将铁盐溶于少量相应的酸中，再加水稀释，以抑制其水解。铁盐溶液与KSCN溶液反应，溶液变成红色。,2Fe3Cu2Fe2Cu2,2Fe3H2S2Fe2S2H,2Fe32I2Fe2I2,2Fe33SCNFe（SCN）3,.,四、如何实现Fe、Fe2和Fe3之间的相互转化？,铁三角,Fe,Fe2+,Fe3+,1,2,3,4,5,6,弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等,强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等,Cl2、Br2、HNO3、O2等,Zn、Fe、Cu、HI等,Zn、H2、Al、C等,Zn、CO、Al等,.,1、FeFe2,弱氧化剂：H、Cu2、S、I2、Fe3等,Fe2HFe2H2,FeCu2Fe2Cu,2、FeFe3+,强氧化剂：Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等,2Fe+3Cl2=2FeCl3,2Fe+3Br2=2FeBr3,Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O5Fe+3MnO4-+24H+=5Fe3+3Mn2+12H2O,.,Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO2,4、Fe3+Fe2+,3、Fe2+Fe3+,Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-2Fe2+Br2=2Fe3+2Br-5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O3Fe2+4H+NO3-=Fe3+NO+2H2O,2Fe3+Zn（不足）=2Fe2+Zn2+2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+2Fe3+H2S=2Fe2+2H+S2Fe3+2HI=2Fe2+2H+I22Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+4H+SO42-,.,5、Fe2+Fe,Zn、H2、Al、C、CO等,Fe2+Zn=Fe+Zn2+FeO+H2=Fe+H2O3FeO+2Al=3Fe+Al2O32FeO+C=Fe+CO2,高温,高温,高温,6、Fe3+Fe,Zn、CO、Al等,2Fe3+3Zn(过量)=2Fe+3Zn2+Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3,高温,高温,.,五、Fe2和Fe3的检验方法,直接观色,显色反应,与KSCN,与苯酚,利用Fe3+的氧化性,利用沉淀反应与OH作用,浅绿色,棕黄色,血红色,不显紫色,显紫色,无明显现象,Cu被腐蚀溶液变绿色,与铜片,与淀粉KI试纸,试纸不变蓝,试纸变蓝色,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,不显红色。若再通Cl2，则变血红色,.,六、铁的冶炼,原料:,设备:,炼铁高炉（简称高炉）,原理：,用还原剂将铁矿石中铁元素还原为单质,铁矿石、焦碳、空气、石灰石等,反应：,产品：,生铁（含碳2%-4.5%）,.,七、铜的性质,1、铜元素的存在形式：化合态和游离态。,铜：黄铜矿（CuFeS2）孔雀石Cu2(OH)2CO3,2、铜的物理性质和用途,.纯铜呈紫红色;粉末也是紫红色.熔点1083.4,沸点2567;.密度8.92g/cm3；质软；.具有良好的延展性;.具有良好的导热、导电性;,用途：广泛用于电气工业；制铜合金；作微量元素肥料；作各种仪表的零件,.,3、铜的化学性质,2Cu4HClO22CuCl22H2O,与氧气的反应,2CuO2H2OCO2Cu2(OH)2CO3,与其他非金属的反应,现象：棕黄色的烟,通入O2时与盐酸、硫酸反应,铜锈(铜绿),.,与氧化性酸反应：,Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(浓)3Cu(NO3)22NO4H2O,与盐溶液的反应,Cu2AgNO3Cu（NO3）22Ag,Cu2FeCl3CuCl22FeCl2,制印刷电路板,.,八、氧化铜和氢氧化铜的性质,不溶于水的黑色固体,不溶于水的蓝色固体,CuO+2H+=Cu2+H2O,Cu(OH)2+2H+=Cu2+2H2O,Cu(OH)2+4NH3H2O=Cu(NH3)4(OH)2+4H2O,Cu2+2OH=Cu(OH)2,Cu2+2OH=Cu(OH)2,CuO+2H=Cu2+H2O,注意：(1)溶液中的Cu2+常为蓝色（浓CuCl2为绿色，稀CuCl2为蓝色），可作为Cu2+的判断依据。,.,(2)Cu2+与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，Cu(OH)2溶于氨水形成深蓝色溶液，这是鉴定Cu2+的原理之一。无水CuSO4遇水变为蓝色，生成CuSO45H2O，可作为水的检验依据。,(3)Cu2O一种红色粉末，在非氧化性酸溶液中发生歧化反应：是与碱反应生成蓝色沉淀Cu2O2HCuCu2H2O。Cu2S、CuS均为黑色粉末，难溶于水和非氧化性酸，能被硝酸等氧化性酸溶解。,.,九、铜的冶炼,湿法炼铜（古代）：,FeCuSO4Fe2Cu,粗铜,精铜（含量99.95%99.98%）,.,例4.氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：制备氧化铜步骤I的目的是除不溶性杂质。操作是。步骤的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2+转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是。,加适量水溶解，搅拌，过滤,使Fe3+可全部转化为Fe(OH)3沉淀，而Cu2+不会转化为Cu(OH)2沉淀。,.,步骤的目的是得到CuSO45H2O晶体。操作是，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是。,蒸发浓缩、冷却结晶,受热均匀，温度易于控制在100以下。,探究氧化铜的性质取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡。结论是。为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有：。,CuO可加快H2O2分解的反应速率，是H2O2分解反应的催化剂。,秒表、橡皮塞、导管、集气瓶、量筒。,.,9（08广东卷）铜在自然界存在于多种矿石中，如：,请回答下列问题：(1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是。(2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应，反应的氧化剂是。,(3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中