高中化学总复习课件第4单元第17讲 铁、铜的获取及应用

欢迎进入化学课堂 第讲 1 常见无机物 铁 铜及其化合物 17 第四单元 热点知识剖析铁 铜的单质 合金及其化合物在生产和生活中具有极其重要的用途 铁 铜单质及其化合物知识历来都是高考考查的热点内容 在这部分知识中 Fe Fe2 和Fe3 相互转化是命题的热点 它可与氧化还原反应 金属腐蚀 盐的水解 离子共存 离子方程式等知识相结合 考查物质鉴别 制取 推断 计算 实验设计等问题 在复习中要从氧化还原反应的规律上理解和掌握铁元素在不同价态时的性质特点 从多角度来认识铁及其化合物的性质 3 基础知识回顾一 铁1 铁在地壳中的含量仅次于铝 主要以化合态形式存在 除陨铁 我国在商代开始使用铁 在春秋初期我国已掌握冶铁技术 铁位于元素周期表中第四周期 第 族 铁原子在化学反应中容易失去2个或3个电子 因此 铁的常见化合价是 2价和 3价 其化合物及其水溶液往往带有颜色 2 铁的性质 1 物理性质纯净的铁是银白色金属 能被磁铁吸引 4 2 化学性质常温下 铁单质比较活泼 具有较强的还原性 主要表现 铁在氧气中剧烈燃烧 火星四射 生成黑色固体 5 铁跟氯气 硫的反应 铁与非氧化性酸 如盐酸 反应 Fe 2HCl FeCl2 H2 常温下遇浓H2SO4 浓HNO3会发生钝化作用 加热时会剧烈反应 但不会有H2产生 铁与某些盐溶液反应 6 Fe CuSO4 FeSO4 Cu Fe 2FeCl3 3FeCl2 铁与水蒸气的反应 3 铁的冶炼 1 设备 2 原料 3 反应原理 7 高炉 铁矿石 焦炭 空气 石灰石 4 产品 生铁 含杂质较多 进一步炼制得钢 5 炉渣的形成 二 铜1 铜元素在自然界中的存在状态 1 游离态 天然铜 2 化合态 黄铜矿 CuFeS2 孔雀石 CuCO3 Cu OH 2 等2 铜单质的性质 1 物理性质紫红色金属光泽 密度较大 是热和电 仅次于Ag 的良导体 8 2 化学性质 与非金属反应与O2的反应 2Cu O2 2CuO 黑色 与Cl2的反应 Cu Cl2 CuCl2 棕黄色烟 与S的反应 2Cu S Cu2S 9 10 与强氧化性酸反应与浓硫酸反应 与AgNO3的反应 Cu 2Ag 2Ag Cu2 与FeCl3的反应 Cu 2Fe3 2Fe2 Cu2 与浓硝酸反应 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 与盐反应 3 精炼铜 电解原理 4 铜单质的用途制作电器元件 导线 日常生活用品等 11 3 铜的冶炼 1 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 5 铜的重要化合物如氧化铜 氢氧化铜和硫酸铜 其性质有 1 CuO 黑色固体 难溶于水 是碱性氧化物 能溶于酸 加热时能被还原剂还原 Cu2O是红色难溶于水的固体 CuO H2SO4 CuSO4 H2O 2CuO C 2Cu CO2 2 Cu OH 2 蓝色固体 难溶于水 能溶于酸 受热易分解而变成氧化铜 Cu OH 2 H2SO 4CuSO4 2H2O Cu OH 2 CuO H2O 12 3 胆矾又称蓝矾 化学式为CuSO4 5H2O 加热失去结晶水呈白色粉末 它常用于游泳池消毒或与石灰配制成波尔多液杀菌 是因为铜离子是重金属盐 能使蛋白质变性 杀死细菌 无水CuSO4常常用于检验水的存在 13 重点知识归纳一 铁三角 的转化关系 14 铁及其化合物的氧化性与还原性1 铁 有较强的还原性 与强氧化剂生成三价的铁 与弱氧化剂生成二价的铁 如 Fe Fe2 弱氧化剂 I2 S H Fe3 Cu2 等 Fe Fe3 强氧化剂 Cl2 HNO3 浓H2SO4 Br2等 2 Fe2 有氧化性 但主要表现还原性 15 1 还原性 与强氧化剂 Cl2 HNO3 KMnO4 H2O2 Br2 HClO O2等 反应生成Fe3 如 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 2 氧化性 与强还原剂反应生成Fe 如 Fe2 Zn Fe Zn2 3 Fe3 具有较强的氧化性 与I Cu Fe H2S等能发生氧化还原反应 如 2Fe3 2I 2Fe2 I2Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 2Fe3 Fe 3Fe2 16 二 铁的氧化物和氢氧化物的比较1 铁的氧化物 17 18 高温 2 铁的氢氧化物 19 三 Fe2 和Fe3 的检验 20 21 四 铜及其化合物 22 1 铜具有不活泼金属单质的共性 能被强氧化剂氧化 2 氢氧化铜具有难溶氢氧化物的共性和弱氧化性 3 铜盐 如CuSO4 Cu NO3 2 CuCl2 中的Cu2 具有弱碱阳离子的共性和氧化性 4 铜及其化合物之间的转化常伴有颜色变化Cu OH 2蓝色 CuO黑色 H2OCuSO4 5H2O蓝色 CuSO4白色 5H2O 23 五 铁与稀硝酸反应规律 Fe 4HNO3 Fe NO3 3 NO 2H2O 3Fe 8HNO3 3Fe NO3 2 2NO 4H2O1 当n Fe n HNO3 14时 按反应 进行 当n Fe n HNO3 38 按反应 进行 当14 n Fe n HNO3 38时则 反应均发生 24 2 上述反应可以认为先发生反应 若Fe剩余则发生2Fe NO3 3 Fe 3Fe NO3 2 合并即可得反应 所以反应 和反应 被还原HNO3均占参加反应的HNO3的14 事实上 任何价态的金属与稀硝酸反应生成NO 参加反应的硝酸与被还原的硝酸均为4 1 25 考查铁 铜单质的化学性质 在氯化铁 氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉 待反应结束 所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引 则反应后溶液中存在较多的阳离子是 A Cu2 B Fe3 C Fe2 D H 26 C 反应所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引 证明铁粉过量 因而可推知H Cu2 Fe3 均完全反应 因铁单质与上述三种阳离子不能大量共存 其中Fe被氧化为Fe2 而H Cu2 Fe3 分别被还原为H2 Cu Fe2 所以溶液中Fe2 最多 27 方法指导 本题主要考查单质铁的还原性和Fe3 Cu2 H 的氧化性 要从 剩余固体能被磁铁吸引 得出铁过量这一信息 从而正确解答此题 考查铁 铜性质的综合运用 电子工业常用30 的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板 制成印刷电路板 发生反应的化学方程式为2FeCl3 Cu2 FeCl2 CuCl2 1 检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3 应选用的试剂是 2 为了从使用过的废腐蚀液中回收铜 并重新制得纯净的FeCl3溶液 采用下列实验步骤 请在各空格内填上适当的分子式或化学式以使实验达到预期目的 28 NH4SCN或KSCN 29 Fe 盐酸 Cl2 FeCl2 Fe Cu Cu FeCl2 Fe3 的检验方法是加硫氰化钾溶液或硫氰化铵溶液变血红色 30 特别注意 显然D为FeCl2 通入Cl2 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 3 写出有关化学反应的离子方程式 31 2Fe3 Fe 3Fe2 Fe Cu2 Fe2 CuFe 2H Fe2 H22Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 方法指导 1 本题涉及Fe3 检验 铁三角关系和铜及其有关化合物的性质等知识点 要注意运用好相关的知识点 2 解题的关键是审清题意 废液中含有成分及实验目的 回收铜并重新制得纯净的FeCl3溶液 必须明确 再利用铁的转化知识完成实验设计 32 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全