铁铜及其重要化合物高三一轮复习上课

1、12铁、铜在自然界中的存在：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FeCO35常见的铜矿石常见的铜矿

2、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（比铁的导电（比铁强强，仅次于银仅次

3、于银）、导热性、延）、导热性、延展性。展性。7位位 置置结结 构构性性 质质第四周期 第VIII族Fe 还原性还原性 金属性金属性 Fe14 2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

4、化剂反反应可显应可显+3+3价价b.b.常温下，铁遇常温下，铁遇浓浓硫酸和硫酸和浓浓硝酸硝酸钝化钝化。+3+3+3+3 但是但是:3Fe(过量过量)+8HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O+2+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) )+2+2Fe + Cu2+ = CuFe2+ （与盐的反应）（与盐的反应）+2+2Fe+2Fe3+=3Fe2+2+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(过量过

5、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+2+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）15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

6、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

7、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8g19都能被还原。如都能被还原。如:232323COFeCOOFe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+

8、6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO+14H2O22受热易分解受热易分解对比：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+2OH-=Fe(OH)227专题专题

9、Fe(OH)2制备制备B28苯苯直接滴加法直接滴加法29微型混合法微型混合法30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？右图中，当容器右图中，当容器A中的反应开始中的反应开始后，若分别进行下列操作，请回后，若分别进行下列操作，请回答有关问题：答有关问题：(1)若弹簧夹若弹簧夹C打开，打开，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。（2）若弹簧夹）若弹簧夹C一直关闭，

10、容器一直关闭，容器A中的反应还在中的反应还在进行时，进行时，B容器中有什么现象发生？写出容器中有什么现象发生？写出B容器中容器中有关化学方程式：有关化学方程式：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

11、纯的Fe(OH)2？341、由于、由于Fe(OH)2在空气中易被氧化，同学们为了在空气中易被氧化，同学们为了观察到白色的观察到白色的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：在如图所示的装置中，用在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀溶液、铁屑、稀H2SO4等制备。等制备。 （1）在试管）在试管I里加入的试剂里加入的试剂是是 。（2）II中的试剂加入前应如何处中的试剂加入前应如何处理：理： 。（3）为了制得白色）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试沉淀，在试管管I和和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是子后的实验步骤是稀

12、稀H2SO4和铁屑和铁屑 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：只是将甲同学所用药品中的乙同学：只是将甲同学所用药品中的铁屑改为铁屑改为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：）对乙同学的这一改变请你作出评价： 反应中生成的反应中生成的H2S也能防止也能防止Fe(OH)2被氧化，被氧化，白色沉淀能存在较长时间，但易产生空气污染。白色沉淀能存在较长时间，但易产生空气污染。 （4）这样生成的）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白沉淀能较长时间保持白色，其

13、理由是色，其理由是试管试管中反应生成的中反应生成的H2充满了试管充满了试管和试管和试管，且外界空气不易进入。，且外界空气不易进入。 37Fe3+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= 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：

14、）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：）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

15、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、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+？若中将铁粉改为锌粉，结果又将如何？若中将铁粉改为锌

16、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的性质及之间的转化经常应用在以下几个方面：常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共存。 Fe3+与与S2-、I-、HS-、 ，Fe2+与与 (H+)、 ClO-、 (H+)在溶液中在溶液中因氧化还原反应不能大量共存。因氧化还原反应不能大量共存。2323COlOAHCO、23SO4MnO3NO2.有关有关Fe2+、Fe3+的性质及之间的转化经的性质及

17、之间的转化经常应用在以下几个方面：常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）（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

18、+):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5051铁三角铁三角521、Fe Fe2+弱氧化剂：弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等等 2、Fe Fe3+强氧化剂：强氧化剂：Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等等53545556元素周期表元素周期表 【铜

19、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3s23p63d104s1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+29585960(黑色黑色)(黑色黑色) 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 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2 FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag2Cu+O2+CO2+H2

20、O=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。 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 对比：对比：CuO+2H+=Cu2+H2OCu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O65 6667

21、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 ( 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 5H