第5讲-铁、铜的获取及应用-大赛获奖课件

第五讲

铁、铜的获取及应用一二三四五六一、自然界铁、铜的存在形式

一二三四五六典例1下列含铁或含铜矿石与其主要成分一致的是

(

)A.磁矿石:Fe2O3B.赤铁矿:FeOC.黄铜矿:FeS2D.孔雀石:CuCO3·Cu(OH)2答案解析解析关闭磁矿石因含有磁性的Fe3O4而得名;赤铁矿因含有红棕色的Fe2O3而得名;黄铜矿主要成分是CuFeS2;FeS2是黄铁矿的主要成分。答案解析关闭D一二三四五六二、工业炼铁1.设备:炼铁高炉。2.原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。3.产品:含碳2%~4.5%的生铁,进一步炼制可得到钢(含碳0.03%~2%)。4.反应原理:一二三四五六典例2工业上高炉炼铁,是利用还原剂将化合态的铁转变成游离态,所用的还原剂是(

)A.CB.COC.CO2D.CaCO3答案解析解析关闭工业上高炉炼铁,焦炭先与热空气中的氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳再与灼热的焦炭反应生成CO,CO在高温下将铁矿石还原为金属铁,因此还原剂应为CO。答案解析关闭B一二三四五六三、铁、铜的物理性质1.铁的物理性质:银白色金属,具有良好的延展性,是电和热的良导体,可以被磁铁吸引。2.铜的物理性质:紫红色金属,热和电的良导体。一二三四五六典例3某合金与铜的部分物理性质如下表所示:该合金还具有耐腐蚀、强度大的优良性能,该合金不适宜作(

)A.导线 B.门窗材料C.汽车零部件材料 D.航天材料答案解析解析关闭该合金具有熔点较高、硬度大、密度小、耐腐蚀、强度大的优良性能,可以用于门窗、汽车零部件、航天材料等。但导电性与铜相差很大,不适宜作导线。答案解析关闭A一二三四五六四、铁、铜的化学性质1.铁的化学性质(1)与非金属反应:(2)与酸反应:①与非氧化性酸(稀硫酸、盐酸)反应:Fe+2H+Fe2++H2↑。②与强氧化性酸(浓硫酸、硝酸)反应:常温时铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。一二三四五六2.铜的化学性质(1)与非金属反应:(2)与强氧化性酸反应:(3)与盐溶液反应:一二三四五六五、Fe2+、Fe3+的性质及转化1.Fe2+的性质(1)含有Fe2+的溶液为浅绿色。(2)有较强还原性,易被O2、Cl2、H2O2、HNO3和KMnO4等氧化剂氧化成Fe3+。(3)与碱反应:

4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀)一二三四五六2.Fe3+的性质(1)含有Fe3+的溶液为棕黄色。(2)有较强氧化性,可氧化Fe、Cu、S2-、I-等。(3)与碱反应。

一二三四五六3.Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化(铁三角)一二三四五六六、铁、铜及其化合物的应用1.铁及其化合物(1)铁广泛应用于工农业生产生活中,是维持生命的微量元素之一。(2)铁的化合物:①Fe2O3,红棕色粉末,俗名铁红,可作颜料。②FeO,黑色固体。③Fe3O4,黑色固体,俗名磁性氧化铁,可用作磁性材料。④FeSO4·7H2O,绿色晶体,俗名绿矾,可作净水剂。2.铜及其化合物(1)铜可用于制作导线、水管、电器仪表等。(2)铜盐可杀菌。(3)Cu2O可作为制造玻璃、搪瓷的红色颜料。一二三四五六典例4下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(

)答案解析解析关闭答案解析关闭一二三四五六典例5某化工企业以铜为原料制备CuSO4或Cu2O等化工原料,其有关制备途径及性质如下图所示。下列说法不正确的是(

)A.相对于途径①,途径②更好地体现了绿色化学思想B.Y可以是葡萄糖溶液C.X是混合气体D.将CuSO4溶液蒸发,利用余热蒸干,可制得胆矾晶体答案解析解析关闭途径①会生成SO2,污染空气,途径②制取等质量的胆矾需要的硫酸少,途径②无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学思想,A项正确。葡萄糖溶液可与新制的氢氧化铜反应生成Cu2O,B项正确。根据氧化还原反应的原理和守恒原则,硫酸铜高温分解有Cu2O生成,铜化合价降低,必须有化合价升高的氧气生成,同时还有含硫的氧化物,X是混合气体,C项正确。将CuSO4溶液蒸发,利用余热蒸干会导致胆矾晶体失去结晶水。故选D。答案解析关闭D第一讲

物质的分类、转化与分散系一二三四五一、物质的分类1.物质分类的方法世界上的物质丰富多彩,为了简明有序地掌握其性质和变化规律,常用分类方法进行研究。中学化学一般依据物质的组成、状态、性质等对物质进行分类。(1)根据物质存在的状态:分为固态物质、液态物质和气态物质。(2)根据物质的导电性:分为导体、半导体、绝缘体。(3)根据物质在水中的溶解性:分为可溶性物质、微溶性物质、难溶性物质。一二三四五(4)根据物质的组成和性质特点对物质进行分类

一二三四五①氧化物的分类:酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物;如CO2、SO2,CO2与NaOH溶液反应的化学方程式:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O;SO2与NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O。碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物;如CaO、MgO,CaO与盐酸反应:CaO+2HCl

CaCl2+H2O;MgO与盐酸反应:MgO+2HCl

MgCl2+H2O。一二三四五②酸的分类:

一二三四五③碱的分类:

④盐的分类:

一二三四五2.物质分类的意义对物质进行合理的分类,有助于我们按物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性能;有助于我们进一步研究物质的性质及其转化规律,方便我们更好地把握物质的本质属性和内在联系,并利用不同类型的化学反应制备人类需要的新物质。一二三四五典例1(2017~2018“七彩阳光”联盟期中)下列属于碱性氧化物的是(

)A.CO2 B.KOH C.MgO D.K2CO3答案解析解析关闭CO2属于酸性氧化物,KOH属于碱,K2CO3属于盐。答案解析关闭C一二三四五二、单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互转化关系

一二三四五三、氧化还原反应1.概念有元素的化合价发生变化的化学反应(特征),本质是反应过程中发生了电子转移(电子得失和电子偏移)。2.四种基本化学反应类型与氧化还原反应之间的关系一二三四五3.氧化还原反应的基本概念与规律(1)氧化还原反应一般符合:氧化剂+还原剂

还原产物+氧化产物。注意氧化剂、还原剂可能为同一种物质,还原产物、氧化产物也可能为同一种物质。(2)基本概念的关系与辨析:一二三四五(3)氧化性与还原性强弱比较:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。4.电子转移方向和数目的表示方法(1)双线桥法:要点:①两条线箭头均由反应物指向生成物,且对准同一种元素;②线上要标注得到(或失去)电子及其数目。如:(2)单线桥法:要点:①箭头总是由反应物中失电子原子指向得电子原子;②线上只标注电子转移的数目,不需标注得失。如:一二三四五典例2下列过程中没有发生氧化还原反应的是

(

)A.手机中的锂电池处于工作状态时B.工业上进行高炉炼铁C.将活性炭放入墨水中墨水颜色变浅D.用漂白粉漂白织物答案解析解析关闭手机中的锂电池处于工作状态时,利用氧化还原反应将化学能转变成电能;工业上进行高炉炼铁,利用还原剂将化合态的铁还原成铁单质;将活性炭放入墨水中,墨水颜色变浅是利用活性炭的吸附作用,是物理变化;漂白粉漂白织物是利用生成的次氯酸的强氧化性使有色物质被氧化而褪色。答案解析关闭C一二三四五典例3实验室用氯酸钾与浓盐酸反应,不需加热就可以制取氯气,请写出该反应的化学方程式并用双线桥法表示电子转移的方向和数目:

,氧化剂为

。

答案解析解析关闭答案解析关闭一二三四五四、离子反应1.离子反应的相关概念(1)定义:有离子参加的化学反应。(2)离子反应的本质:电解质在溶液中相互交换离子。(3)离子反应发生的条件:①有难溶性物质生成;②有弱电解质(难电离物质)生成;③有易挥发性物质(气体)生成。一二三四五2.离子方程式(1)定义:用实际参加化学反应的离子符号表示离子反应的式子。(2)意义:既能表示物质间的某一反应,又能表示同一类型的所有离子反应。(3)书写步骤:一写(正确书写化学方程式)、二拆(易溶于水且完全电离的物质拆成离子形式)、三删(等量删去左右两边相同的离子)、四查(原子守恒、电荷守恒)。书写离子方程式的关键:只有易溶于水且完全电离的物质才能写成离子形式,难溶于水、难电离的物质以及单质、氧化物、气体仍用化学式表示。一二三四五3.离子共存问题能够发生反应的离子在同一溶液中不能大量共存。(1)有难溶性物质生成:如OH-与Mg2+、Al3+、Fe3+、Cu2+;Ba2+注意离子共存问题,要注意题干中的信息,如酸性、碱性、无色透明等。常见的有色溶液:含

—紫色,含Cu2+—蓝色,含Fe2+—浅绿色,含Fe3+—棕黄色,含Cl2—浅黄绿色,含Br2—橙色。一二三四五典例4下列离子方程式书写正确的是(

)答案解析解析关闭答案解析关闭一二三四五典例5在强酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是(

)A.Mg2+、K+、OH-、Cl-B.Na+、Mg2+、ClO-、I-答案解析解析关闭答案解析关闭一二三四五五、胶体的本质特征和鉴别方法

一二三四五注意①用一束光通过盛有胶体的烧杯时,在与光束垂直的方向上进行观察,可以看到一条明亮的光路,该现象称为丁达尔效应。实验室可以用丁达尔效应区别胶体和溶液。②氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并沉降,因而常用于净水。一二三四五典例6下列有关胶体的说法正确的是(

)A.利用过滤的方