铁与铜的获取及应用.ppt

铁 铜 及 其 化 合 物,2011届高考化学一轮复习,1.存在形式,铁：磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）,铜： 黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石(CuCO3Cu(OH)2),一.铁和铜的获取和应用,游离态的铁来自陨石,2.铁的冶炼,原料:,设备:,炼铁高炉,铁矿石、焦碳、空气、石灰石等,原理：,制备还原剂,氧化还原,产物:,生铁,除碳,钢,3. 铜的冶炼,Fe+Cu2+=Fe2+Cu,氧化还原反应 置换反应,氧化剂: 还原剂:,高温炼铜:,原料: 黄铜矿,Cu2+还原反应,Fe 氧化反应,湿法炼铜：（古代）,电解,精铜（含量99.95%-99.98%）,粗铜,高温冶炼,二、金属铁的结构和性质,1.在元素周期表中的位置,铁位于第四周期第族，过渡元素 原子结构示意图为,2.铁的物理性质,1.银白色,有金属光泽；2.具有良好的延展性； 3.是电和热的良导体； 4.密度是7.86g/cm3； 5.熔点1535 ,沸点是2750 特性:能被磁体吸引,具铁磁性,2、铁的化学性质,Fe 2e = Fe2+ Fe 3e = Fe3+,Fe表现还原性,Fe3+比Fe2+稳定,(1)铁与强氧化剂反应,Fe+4HNO3(稀）=Fe(NO3)3+NO+2H2O,a.铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显+3价,b.常温下，铁遇浓硫酸和浓硝酸钝化。,+3,+3,(2)铁与弱氧化剂反应,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2,（稀HCl或稀H2SO4),Fe + Cu2+ = CuFe2+,（与盐的反应）,Fe+2Fe3+=3Fe2+,(Fe3+的氧化性),a.铁与H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化剂反应可显+2价,b.Fe与过量HNO3Fe3+ Fe与少量HNO3Fe2+,（3）与水的反应,（4）与氧气反应,（纯氧气）,三、铁的重要化合物,1、铁的氧化物,FeO+2H+=Fe2+H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O,Fe3O4+ 8H+=Fe2+2Fe3+4H2O,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3,2、铁的氢氧化物,直 接 观 色,与KSCN,与苯 酚,反应 显色,与 铜 片,与淀粉 KI试纸,鉴 别方 法,浅 绿 色,棕 黄 色,血 红 色,不显红色,不显紫色 显 紫 色,无明显现象,Cu被腐蚀 溶液变绿色,试纸不变蓝 试纸变蓝色,利用沉淀反应 与OH-作用,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,利用Fe3+的氧化性,3、Fe2+ 和 Fe3+的检验方法,4、Fe、Fe2、Fe3的相互转化“铁三角”关系,Fe,Fe3,Fe2+,S、I2、H+、Cu2+、Ag+,Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3,C、CO、H2、Al等还原,C、CO、H2、Al 等还原,Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3 酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等,Fe、Cu、I等,四、铜的性质,1.纯铜呈紫红色; 2.熔点1083.4,沸点2567; 3.密度8.92g/cm3;质软； 4.具有良好的延展性; 5.具有良好的导热、导电性;,1、物理性质,(1)与氧气反应： (2)与硫反应 (3)与氯气反应：,2、铜的化学性质：,棕黄色的烟,(4)与酸的反应,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。,(5) 与盐溶液的反应,2 FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2,3、铜的重要化合物,2. Cu2（OH）2CO3 铜绿,硫酸铜晶体（CuSO45H2O）俗名胆矾或蓝矾。,五、钢铁的腐蚀,1、析氢腐蚀,2、吸氧腐蚀,（-）,（+）,Fe - 2e- = Fe2+,2H+ + 2e- =H2,（-）,2Fe - 4e- = 2Fe2+,（+）,O2 + 2H2O+ 4e- =4OH-,总：,2Fe +O2 + 2H2O=2Fe(OH)2,4Fe（OH）2 + O2 +2H2O=4Fe(OH)3,Fe2O3 nH2O 铁锈,