浙江省临海市杜桥中学高中化学 铁、铜的获取及应用课件 苏教版必修1

铁三角铁三角 可以是可以是_可以是可以是_可以是可以是_可以是可以是_S、 CuSO4、稀硫、稀硫酸、稀盐酸、酸、稀盐酸、Fe3+ClCl2 2 Br Br2 2 HNOHNO3 3 KMnOKMnO4 4 H H2 2O O2 2Cu FeCl2【】 如何将铁如何将铁、铜从、铜从“化合态化合态”转化为转化为“游离态游离态”？根据已学过的知识，你能写出多少种上述转化的化学根据已学过的知识，你能写出多少种上述转化的化学方程式。方程式。生成铁的反应生成铁的反应【】 铁、铜的制取铁、铜的制取Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2高温高温2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe高温高温指出氧化剂、还原剂指出氧化剂、还原剂生成铜的反应生成铜的反应CuO+CO Cu+CO22CuO+C 2Cu+CO2CuO+H2 Cu+H2O高温高温高温高温CuCl2FeFeCl2Cu 还有哪些制取还有哪些制取金属的方法？金属的方法？MgCl2 = Mg + Cl2 电解电解2Al2O3 = 4Al + 3O2电解电解用电解法制取的用电解法制取的金属有什么共同特金属有什么共同特征？征？【】 1.工业冶炼铁的工业冶炼铁的原料原料2.工业冶炼铁的反应原理工业冶炼铁的反应原理C + O2 = CO2 高温高温CO2 + C = 2CO高温高温Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温CaCO3 = CaO + CO2高温高温CaO + SiO2 = CaSiO3高温高温还原剂的生成：还原剂的生成：铁矿石的还原：铁矿石的还原：炉渣的形成：炉渣的形成：铁矿石铁矿石焦炭焦炭热空气热空气炉渣出口炉渣出口生生铁铁出出口口石灰石石灰石返回返回1冶炼金属一般有下列四种方法：冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；焦炭法；水煤气法（水煤气法（H2 或或CO）；）；活泼金属置换法；活泼金属置换法；电解法。四种方法均有应用。古代有：电解法。四种方法均有应用。古代有：火烧孔火烧孔雀石炼铜；雀石炼铜；湿法冶金术炼铜；现代有：湿法冶金术炼铜；现代有：铝热铝热法炼铬；法炼铬；从光卤石（从光卤石（KClMgCl26H2O ）中炼）中炼镁。下列对它们的冶炼方法的分析中，不正确的镁。下列对它们的冶炼方法的分析中，不正确的是（是（ ）A用用 B用用 C用用 D用用【】 返回返回【】 2在化学反应：在化学反应：Fe3O43H2 3Fe4H2O中，中，Fe3O4作作 A 还原剂还原剂 B 氧化剂氧化剂 C 催化剂催化剂 D 溶剂溶剂3高温下可用于还原氧化铁的化合物是高温下可用于还原氧化铁的化合物是( ) A.焦炭焦炭 B.氢气氢气 C.二氧化碳二氧化碳 D.一氧化碳一氧化碳高温高温返回返回4自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，金属铁是自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：加入焦炭和石灰石。请填空：写出磁铁矿主要成分的化学式：写出磁铁矿主要成分的化学式：。写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：。_写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式：写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式：。写出写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：所参与反应的两个化学方程式：。【】 一、金属的冶炼原理一、金属的冶炼原理较活泼和不活泼的金属较活泼和不活泼的金属Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2高温高温2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe高温高温CuO+H2 Cu+H2OCuCl2FeFeCl2Cu 化合态化合态 游离态游离态CCOH2活泼金属活泼金属还原剂还原剂电解法电解法还原剂法：还原剂法：电解法：电解法：很活泼的金属很活泼的金属MgCl2 = Mg + Cl2 电解电解2Al2O3 = 4Al + 3O2电解电解二、工业冶炼铁的原理二、工业冶炼铁的原理C + O2 = CO2 高温高温CO2 + C = 2CO高温高温Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温CaCO3 = CaO + CO2高温高温CaO + SiO2 = CaSiO3高温高温还原剂的生成：还原剂的生成：铁矿石的还原：铁矿石的还原：炉渣的形成：炉渣的形成：磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3) 褐铁矿(Fe2O3nH2O )黄铜矿(CuFeS2 )返回返回【】 铁、铜及其化合物的应用铁、铜及其化合物的应用1.归纳铁、铜的性质，能够写出有关化学方程式归纳铁、铜的性质，能够写出有关化学方程式2.归纳出归纳出Fe2+ 、Fe3+相互转化的条件，能够写出相互转化的条件，能够写出有关的化学方程式。有关的化学方程式。3.掌握掌握Fe2+ 、Fe3+的检验方法，识记实验现象。的检验方法，识记实验现象。【】 1.写出写出Fe2O3与铝、与铝、CO反应的化学方程式。反应的化学方程式。2.Ca(ClO)2溶液中通往过量溶液中通往过量CO2的离子方程式的离子方程式Na2CO3溶液中通入溶液中通入CO2的反应离子方程式。的反应离子方程式。【】 完成完成P72有交流与讨论，补充所知道的方程式有交流与讨论，补充所知道的方程式1.Fe在哪些反应中呈在哪些反应中呈+3价，哪些反应中呈价，哪些反应中呈+2价？价？你能得出什么规律？你能得出什么规律？2.铜具有哪些性质？铜具有哪些性质？【】 铁的性质铁的性质FeFe2+Fe3+H+ Cu2+（置换）（置换）S等弱氧化剂等弱氧化剂Cl2 、O2等强氧化剂等强氧化剂2Fe + 3Cl2Fe + 3Cl2 2 = 2FeCl= 2FeCl3 32Fe + 3O2 = Fe2O3 3Fe + 2O2 = Fe3O4 点燃点燃点燃点燃强氧化剂强氧化剂弱氧化剂弱氧化剂 Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu Fe + 2HFe + 2H+ + = Fe = Fe2+2+ + H + H2 2铜的性质铜的性质Cu + Cl2= CuCl2 点燃点燃Cu +2Ag+ = 2Ag + Cu2+ 【】 哪些方法可以区别哪些方法可以区别Fe2+ 和和Fe3+，写出有关的，写出有关的反应方程式。反应方程式。【】 Fe2+ 和和Fe3+的检验的检验Fe33SCNFe（SCN）3（血红色血红色）实验方案实验方案实验现象实验现象Fe2+ Fe3+Fe3+ Fe2+【】 Fe2+ 、Fe3+相互转化相互转化1.怎么利用所给的试剂将怎么利用所给的试剂将Fe2+ 转化成转化成Fe3+，怎么检验，怎么检验已经转化了？已经转化了？2.怎么利用所给的试剂将怎么利用所给的试剂将Fe3+ 转化成转化成Fe2+，怎么证明，怎么证明已经转化了？怎么检验是否完全转化了？已经转化了？怎么检验是否完全转化了？2.NaOH溶液法溶液法Fe3+3OHFe（OH）3Fe2+2OHFe（OH）2FeCl2溶液中加入氯水溶液中加入氯水再加再加KSCN溶液溶液FeCl3溶液中加入铁粉。溶液中加入铁粉。再加再加KSCN溶液溶液溶液变血红色溶液变血红色黄色溶液变成浅绿色，黄色溶液变成浅绿色，溶液不变红色。溶液不变红色。Fe2+ 、Fe3+相互转化的条件相互转化的条件Fe2+Fe3+Cl2 H2O2、HNO3强氧化剂强氧化剂2Fe2Cl22Fe32Cl Fe Cu等还原还原等还原还原剂剂Fe2+Fe3+Cu + 2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+Fe3+Fe Fe2+23【】 【】 一、铁及其化合物的性质一、铁及其化合物的性质FeFe2+Fe3+H+ Cu2+（置换）（置换）SCl2 、O2HNO3等等二、二、 Fe2+ 和和Fe3+的检验的检验Fe33SCNFe（SCN）32.NaOH溶液法溶液法Fe3+3OHFe（OH）3Fe2+2OHFe（OH）2强氧化剂强氧化剂弱氧化剂弱氧化剂强氧化剂强氧化剂还原剂还原剂弱氧化剂弱氧化剂强氧化剂强氧化剂三、铜及其化合物的性质三、铜及其化合物的性质Cu + Cl2= CuCl2 点燃点燃Cu +2Ag+ = 2Ag + Cu2+ 2、把铁加入、把铁加入FeCl3 、 FeCl3、CuCl2的混合液中，的混合液中，反应后铁有剩余，则反应后溶液中离子浓度最大反应后铁有剩余，则反应后溶液中离子浓度最大的是（的是（ ）A、Cu2+ B、Fe2+ C、Fe3+ D、H+【】 1、在高温下、在高温下5.8g铁的氧化物，恰好被铁的氧化物，恰好被2.8g一氧化一氧化碳还原成铁。则该铁的氧化物化学式是碳还原成铁。则该铁的氧化物化学式是( ) A、FeO B、FeCO3 C、Fe3O4 D、Fe2O3BC5除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法，写出有关反应的离子方程式。化学方法，写出有关反应的离子方程式。（1）铜粉中混有铁粉）铜粉中混有铁粉: 、 。（2）铁粉中混有铝粉）铁粉中混有铝粉: 、 。（3）FeCl2溶液中混有溶液中混有CuCl2 、 。（4）FeCl2溶液中混有溶液中混有FeCl3_ _（5）FeCl3溶液中混有溶液中混有FeCl2_ _加入过量盐酸加入过量盐酸 过滤过滤 Fe2HFe 2H2 过量过量NaOH 过滤过滤 2Al2OH2H2O2AlO23H2 加入过量加入过量Fe、过滤、过滤 Cu2FeFe2Cu 加入过量加入过量Fe、过滤、过滤 2Fe3Fe3Fe2+ 通入通入Cl2 2Fe3Cl22Fe2+ + 2Cl-3、制印刷电路板时常用、制印刷电路板时常用FeCl3作为作为“腐蚀液腐蚀液”。发生的反应为发生的反应为 2FeCl3 + Cu = 2 FeCl2 + CuCl2向盛有向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果中不可能出现的是反应结束后，下列结果中不可能出现的是A、有铜无铁、有铜无铁 B、有铁无铜、有铁无铜C、铜和铁都有、铜和铁都有 D、铁铜都无、铁铜都无B某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾（的氯化铝溶液、绿矾（FeSO47H2O）晶体和胆矾晶体、）晶体和胆矾晶体、以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：以探索工业废料的再利用。其实验方案如下： 试回答下列问题：试回答下列问题：（1）写出图中）写出图中的反应离子方程式的反应离子方程式（2）由滤液）由滤液A制得制得AlCl3溶液有途径溶液有途径和和两条，你两条，你认为合理的是认为合理的是 ，理由是，理由是 。（2）途径）途径；途径；途径得到的得到的AlCl3溶液中含有溶液中含有NaCl（3）从滤液）从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是中得到绿矾晶体的实验操作是 。（4）写出用滤渣）写出用滤渣F制备胆矾晶体的化学方程制备胆矾晶体的化学方程式式 。（5）有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用）有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸，重新设计方案，也能制得三种物质。你认为后盐酸，重新设计方案，也能制得三种物质。你认为后者的方案是否更合理者的方案是否更合理 ，理由是，理由是 。（3）蒸发浓缩、冷却结晶）蒸发浓缩、冷却结晶（4）2Cu+O2 2CuO CuO+CuSO4=CuSO4+H2O（5）不合理因为后者操作步骤多，消耗的试剂量更）不合理因为后者操作步骤多，消耗的试剂量更多，时间长多，时间长 CO2 + C = 2CO高温高温C + O2 = CO2 高温高温Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温CaO + SiO2 = CaSiO3高温高温CaCO3 = CaO + CO2高温高温Fe33SCNFe（SCN）3（血红色）（血红色）2Fe2Cl22Fe32Cl Cu + 2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+Fe3+Fe Fe2+23