鐵和銅及其化合物課件

探討：向20ml某濃度的AlCl3溶液滴入2mol/L的NaOH溶液時(shí)，所得沉淀與加入NaOH溶液之間的關(guān)系如圖：(1)圖中A點(diǎn)、B點(diǎn)表示意義

____________;（2）所用AlCl3溶液的物質(zhì)的量濃度是____________；（3）當(dāng)所得沉淀的質(zhì)量為0.39gNaOH的體積為多少？V(NaOHmL）沉淀質(zhì)量AB0.78g☆可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律：Al3++3OH-=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O13111①當(dāng)n(OH-)≦3n(Al3+)

nAl(OH)3=1/3n(OH-)

②3n(Al3+)

＜n(OH-)＜4n(Al3+)

nAl(OH)3=4n(Al3+)

-n(OH-)

③當(dāng)n(OH-)≧4n(Al3+)

無(wú)沉淀產(chǎn)生

(在堿性條件下，以AlO2-存在)Al3++3OH-=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O3111a

b

明礬KAl(SO4)2.12H2O,無(wú)色晶體——是一種復(fù)鹽結(jié)晶水合物都屬于純凈物(因結(jié)晶水是固定的).明礬為什么能凈水？電離方程式：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42－

Al3++3H2O

Al（OH）3

(膠體)+3H+

Al（OH)3能吸附懸浮顆粒物沉降下來(lái)，故明礬具有凈水作用

(探討)把Ba(OH)2溶液滴入明礬溶液中，使SO42－全部轉(zhuǎn)化成BaSO4沉淀，此時(shí)鋁元素的主要存在形式是

A．Al3+B．Al(OH)3

C．AlO2－

D．Al3+和Al(OH)3分析：KAl(SO4)2～2Ba(OH)2

Al3+~4OH-√Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4↓+KAlO2+2H2O

注意☆

氧化性：濃硝酸>稀硝酸（均比濃硫酸強(qiáng)）一般情況下：濃硝酸被還原為NO2

稀硝酸被還原為NO鈍化（表面生成致密的氧化膜,,阻止了反應(yīng)）FeAl濃HNO3(常溫下)濃H2SO4可用鋁槽車或鐵制容器裝濃HNO3、濃H2SO4Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO+2H2O（稀硝酸）Fe+NO3-+4H+==Fe3++NO+2H2O（稀硝酸）Fe2+NO3-H+---三者不能大量共存,其中二者可大量共存因3Fe2++NO3-+4H+==3Fe3++NO+2H2O3Fe(過(guò)量)+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO+4H2O3Fe(過(guò)量)+NO3-+4H+==3Fe2++NO+2H2O鐵及其化合物P59-6226Fe:

銀白色金屬,質(zhì)硬.良好的延展性,導(dǎo)電傳熱，熔點(diǎn)15350C，沸點(diǎn)27500C，被磁體吸引，在磁場(chǎng)作用下自身產(chǎn)生磁性。有+2價(jià)+3價(jià)（+3價(jià)鐵的化合物比+2價(jià)鐵的化合物穩(wěn)定）。29Cu----紫紅色光澤金屬，有+1價(jià)+2價(jià)有關(guān)鐵的知識(shí)介紹1、鐵元素在自然界中的存在:鐵在地殼中含量居于第四位,僅次于O、Si、Al,2、人體需補(bǔ)充的是——Fe2+隕石中鐵的含量Fe當(dāng)人誤食NaNO2會(huì)中毒(將Fe2+氧化成Fe3+)，要立即吃維生素C(具有較強(qiáng)的還原性)解毒，并送醫(yī)院搶救。（探究活動(dòng)）觀察實(shí)驗(yàn)，并填寫《課本》P60-61表格FeCl3溶液FeSO4溶液滴入NaOH溶液離子方程式立即產(chǎn)生紅褐色沉淀生成白色沉淀，迅速變灰綠色最后呈紅褐色Fe3++3OH-

=Fe(OH)3↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓滴入KSCN溶液生成血紅色絡(luò)合物無(wú)明顯現(xiàn)象

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3FeCl3溶液中加入Fe粉、KSCN溶液上層清液加氯水無(wú)血紅色現(xiàn)象生成血紅色絡(luò)合物Fe+2Fe3+=3Fe2+2Fe2++Cl2=3Fe3++2Cl-與淀粉KI試紙?jiān)嚰堊兯{(lán)色試紙不變藍(lán)

2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+（探究活動(dòng)）如何鑒別Fe2+

與Fe3+？淺綠色棕黃色血紅色不顯紅色不顯紫色

顯紫色無(wú)明顯現(xiàn)象

Cu被腐蝕溶液變綠色試紙不變藍(lán)

試紙變藍(lán)色直接觀色與KSCN與苯酚顯色反應(yīng)利用氧化性利用與銅片與淀粉KI試紙鑒別方法利用沉淀反應(yīng)與作用生成白色沉淀，迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產(chǎn)生紅褐色沉淀

Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3☆

☆☆

鑒別Fe2+、Fe3+的方法①※判斷溶液中有Fe3+的依據(jù)是：——與KSCN混合，溶液呈紅色——與苯酚混合，溶液呈紫色——與NaOH溶液混合產(chǎn)生紅褐色沉淀②※判斷溶液中有Fe2+的依據(jù)是：——加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，再加氯水溶液呈紅色——與NaOH溶液混合產(chǎn)生白色沉淀→灰綠色→紅褐色名稱俗稱化學(xué)式色態(tài)化合價(jià)水溶性類型氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵共性與酸與還

原劑鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體+2+3+2，+3不溶不溶不溶堿性氧化物都能與酸反應(yīng)。如都能被還原。如高溫☆鐵的氧化物：FeOFe2O3Fe3O4不溶于水，能溶于酸Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2OFe2O3Fe3O4是復(fù)雜的化合物

☆☆鐵的氫氧化物化學(xué)式Fe（OH）2Fe（OH）3顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性難溶于水難溶于水穩(wěn)定性很不穩(wěn)定易氧化穩(wěn)定

但受熱分解與H+作用Fe（OH）2+2H+=Fe2++2H2OFe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O轉(zhuǎn)化關(guān)系☆填寫H+、

Cu2+、S、

I2、Fe3+

Cl2

、Br2、HNO3

☆鐵與強(qiáng)氧化劑(Cl2、HNO3、Br2)反應(yīng)得Fe3+.

☆鐵與弱氧化劑(H+、S、Cu2+、Fe3+)反應(yīng)得Fe2+

Cl2

、Br2、HNO3FeFe2+Fe3+存放鐵鹽溶液——加入少量酸防止Fe3+水解；存放亞鐵鹽溶液—加入少量鐵屑及酸，防止Fe2+氧化、水解1.用FeCl3溶液可以腐蝕印刷線路板，請(qǐng)解釋并寫出相關(guān)的化學(xué)方程式，若想從廢液中回收銅，應(yīng)如何操作？最后可得什么物質(zhì)？[思考：]2．高溫下硫酸亞鐵發(fā)生如下反應(yīng)：2FeSO4=Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，若將生成的氣體通入氯化鋇溶液中，得到的沉淀物是A.BaSO3和BaSO4B.BaSC.BaSO3D.BaSO4------因2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2再加足量的鐵粉，過(guò)濾，濾紙上得到Cu和過(guò)量的Fe粉，Cu和Fe粉的混合物溶于鹽酸，再過(guò)濾，得到Cu.最后濾液是FeCl2溶液。Fe+CuCl2=FeCl2+CuFe+2HCl=FeCl2+H2

↑--------SO2通入BaCl2溶液中無(wú)沉淀產(chǎn)生.因弱酸一般不能制取強(qiáng)酸，BaSO3

再酸性條件下不能形成。SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HClFe+CuSO4==FeSO4+CuΔm

160

152

64

8

XY

1.6g

11.2g

12.8g

我國(guó)古代人民智慧的體現(xiàn)之一-------濕法煉銅曾青(CuSO4)得鐵則化為銅☆鐵與鹽溶液的反應(yīng)鐵絲放入硫酸銅溶液中，固體的質(zhì)量增大，

溶液的質(zhì)量減少。Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag-----固體的質(zhì)量增加，溶液的質(zhì)量減少。

Fe+2FeCl3=3FeCl2------溶液質(zhì)量增加，溶液增加的質(zhì)量=溶解了的鐵的質(zhì)量。探討：將某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶膠內(nèi)，開始時(shí)生成沉淀，繼續(xù)滴加時(shí)沉淀有溶解，該溶液是（）A2mol.L-1H2SO4溶液B2mol.L-1NaOH溶液C2mol.L-1MgSO4溶液D硅膠溶膠A鐵的合金生鐵（含碳2%～4.3%）鋼（含碳0.03%～2%）其它雜質(zhì)硅錳硫磷較多硅錳硫磷較少冶煉原理利用氧化還原反應(yīng)，高溫條件下，用還原劑(主要是CO)從鐵礦石里把鐵還原出來(lái)。用氧化劑（純氧）把生鐵里過(guò)多的碳和其它雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣除去。主要特性硬度大、較脆、不易機(jī)械加工、可鑄不可鍛、易銹蝕可鑄可鍛、易銹蝕生鐵煉鋼目的①降低含碳量②除硫磷等有害雜質(zhì)③調(diào)整硅錳等元素含量在規(guī)定的范圍內(nèi)二、金屬與金屬材料1、重要的黑色金屬材料“鐵→普通鋼→不銹鋼等特種鋼”在普通鋼基礎(chǔ)上加入鉻、鎳等多種元素?zé)挸刹讳P鋼。不銹鋼有多種類型，其共同的特征是含有鉻量一般在12%以上。鉻元素能使鋼材表面形成致密且堅(jiān)固的氧化膜，防止內(nèi)部的鐵與外界物質(zhì)接觸。鎳元素能使不銹鋼在多種酸、堿、鹽的水溶液中具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。2.幾種有色金屬材料——金銀銅

閱讀課本115～118頁(yè)，歸納整理①銅的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；②重要的銅的化合物的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化；③寫出銀與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。④金銀銅的重要用途金銀銅具有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性金質(zhì)地柔軟黃色；銀質(zhì)地柔軟銀白色；銅紫紅色導(dǎo)電性最好的是銀、銅、金、鋁導(dǎo)熱性最好的是銀、銅、金、鋁延展性最好的是金、銀、銅普通玻璃普通鋼玻璃鋼主要組成元素或物質(zhì)Na2O·CaO·6SiO2FeC玻璃纖維、合成樹脂材料類別無(wú)機(jī)非金屬材料金屬材料復(fù)合材料性質(zhì)特點(diǎn)抗腐蝕、耐高溫質(zhì)脆強(qiáng)度好、韌性好、易銹蝕強(qiáng)度高密度小耐化學(xué)腐蝕用途建筑材料化學(xué)儀器生活用品建筑材料制鋼軌等游樂(lè)車、餐桌椅水上滑梯、電話亭、運(yùn)輸罐例12：向一定質(zhì)量的明礬溶液中滴加氫氧化鋇溶液，，生成沉淀的質(zhì)量m與加入氫氧化鋇溶液的體積V的關(guān)系圖正確的是2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓

+K2SO4KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=KAlO2

+2BaSO4↓

+H2O

11.511.51223、鐵與酸反應(yīng)

Fe+2H+===Fe2++H2(稀鹽酸、稀硫酸）Fe+NO3-+4H+==Fe3++NO+2H2O（稀硝酸）濃硝酸、濃硫酸在室溫下使鐵、鋁鈍化。若加熱,則能反應(yīng)，一般不放出氫氣,且生成高價(jià)鐵鹽。4、鐵與鹽溶液反應(yīng)Fe+Cu2+=Fe2++Cu(與銅鹽發(fā)生置換反應(yīng)）

Fe+2Fe3+=3Fe2+

（與鐵鹽反應(yīng)）Fe+6HNO3(濃)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O△2Fe+6H2SO4(濃)===Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O△注意鐵粉過(guò)量生成亞鐵鹽：2Fe3++Fe=3Fe2+存放鐵鹽溶液——加入少量酸防止Fe3+水解；存放亞鐵鹽溶液—加入少量鐵屑及酸，防止Fe2+氧化、水解[你知道嗎？]陶器與瓷器的區(qū)別是什么？紫砂壺皇后用的陶器唐三彩馬低溫鉛釉陶器唐三彩駱駝唐三彩女俑

陶、瓷就胎質(zhì)成分而言，關(guān)鍵區(qū)別是AI2O3和Fe2O3的含量不同。陶器的胎料的粘土中Fe2O3含量高些瓷器的瓷土---Al2O3含量高些從燒結(jié)溫度看,陶器一般在800℃-1000℃之間，因?yàn)樘掌魈チ蠟橐兹壅惩粒?100℃就熔融了。陶器密度較小，不透光，有一定吸水性瓷器胎體必須經(jīng)過(guò)1200℃-1300℃的高溫焙燒.

從施釉看,瓷器表面都施釉，且必須在高溫下與胎體一道燒成玻璃質(zhì)高溫釉。瓷器基本不吸水，有一定透光性。用于燒制瓷器的瓷土---高嶺土Al2O3.2SiO2.2H2O生鐵與鋼(都是鐵合金)的比較鐵的合金生鐵鋼C%2%－4.3%0.03%－2%其它雜質(zhì)Si、Mn、S、P（較多）Si、Mn、S、P（較少）機(jī)械性能質(zhì)硬而脆、無(wú)韌性堅(jiān)硬、韌性大、可塑性好。機(jī)械加工可鑄不可鍛可鑄、可鍛、可壓延生鐵主要含鐵，除此之外還含有2%-4.3%的碳,還含有錳、硅、硫、磷等元素。煉鐵主要是用還原劑把鐵元素從鐵礦石中還原出來(lái)

（側(cè)重還原)）煉鋼高溫下，用氧化劑把生鐵里過(guò)多的碳和其它雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣而除去。（側(cè)重氧化）由生鐵煉鋼---降低含碳量、調(diào)硅錳、去硫磷。煉鐵:主要原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。（1）還原劑的形成

C＋O2＝CO2＋QCO2＋C＝2CO－Q點(diǎn)燃高溫高溫高溫問(wèn)題1：原料中焦炭和石灰石的作用是什么？答：焦炭的作用是作燃料和形成還原劑。石灰石的作用是作熔劑，除脈石。高溫（2）鐵的還原

Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2（3）爐渣的形成

CaCO3＝CaO＋CO2↑CaO＋SiO2＝CaSiO3煉鐵產(chǎn)物：生鐵、高爐煤氣、爐渣.高爐煤氣：CO、CO2、N2、大量灰塵等。爐渣：主要是CaSiO3思考.交流：1、為了初步確定某鐵礦石的種類，取該鐵礦石用鹽酸溶解，有一種氣體放出。該鐵礦石是（）A.磁鐵礦B.赤鐵礦C.褐鐵礦D.菱鐵礦DB2、煉鐵、制玻璃、制水泥三種工業(yè)生產(chǎn)中，都需要的原料是（）A.純堿B.石灰石C.石英D.粘土Fe3O4Fe2O3Fe2O3.H2OFeCO3黃鐵礦：FeS23主要反應(yīng)（分三個(gè)階段）（1）氧化造渣2Fe＋O2＝2FeO＋Q2FeO＋Si＝SiO2＋2Fe＋QFeO＋Mn＝Fe＋MnO＋QFeO＋C＝CO＋Fe－Ｑ生成的二氧化硅、氧化錳與造渣材料生石灰相互作用成為爐渣。高溫高溫高溫高溫（2）去硫、磷FeS+CaO＝FeO+CaS2P+5FeO+3CaO＝5Fe+Ca3(PO4)2（3）脫氧用硅鐵、錳鐵或金屬鋁來(lái)還原鋼水中含有的少量FeO2FeO+Si＝SiO2+2Fe3FeO+2Al＝3Fe+Al2O3FeO+Mn＝Fe+MnO生成的二氧化硅等大部分形成爐渣而除去，部分的硅、錳等留在鋼里以調(diào)整鋼的成分。鋼水合格后，可以澆成鋼的鑄件或鋼錠，鋼錠可以再軋成各種鋼材。高溫高溫高溫高溫高溫3、在煉鐵和煉鋼中都有碳參加反應(yīng)。下列有關(guān)碳參加反應(yīng)的說(shuō)明錯(cuò)誤的是（）

A.兩個(gè)過(guò)程中碳都是被氧化,都只起著提供熱量的作用

B.煉鐵過(guò)程中碳被氧化,既起產(chǎn)生熱量的作用,又起產(chǎn)生CO的作用

C.煉鋼過(guò)程中碳被氧化,從而達(dá)到降低含碳量的目的

D.煉鐵過(guò)程中碳參加反應(yīng),只起著產(chǎn)生CO的作用AD煉鋼的方法方法：轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法（1）轉(zhuǎn)爐的構(gòu)造（2）原料：生鐵（液態(tài)）、氧氣、適量的造渣材料（如生石灰等）、脫氧劑。（3）熱源：依靠熔融鐵水中的雜質(zhì)等被氧氣氧化所放出的熱量，不需要燃料。問(wèn)題1：為什么要用純氧來(lái)代替空氣煉鋼？問(wèn)題2：煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的大量棕色煙氣其主成分是什么？能否直接排放？答1：因?yàn)橛眉冄醮婵諝饪梢钥朔捎诳諝饫锏牡獨(dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆以及痰氣排出時(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。2：主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的CO氣體等。不能直接排放，必須凈化回收，綜合利用。

Fe

Fe2+Fe3+弱氧化劑：H+、

Cu2+、S、

I2、Fe3+

強(qiáng)氧化劑Cl2、Br2、HNO3Cl2、Br2、HNO3鐵三角的關(guān)系：2FeCl2+Cl2=2FeCl3

Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4

Fe2++CuFe+Cu2+==

Fe2++H2Fe+2H+==FeS

Fe+S==△Fe+Cl2=Fe+Br2=Fe+HNO3=1．下列化合物不能用金屬和非金屬單質(zhì)反應(yīng)制得的是

(A)CuCl2(B)FeCl2(C)Al2S3(D)FeS2．下列說(shuō)法中正確的是()(A)鐵是黑色金屬，所以斷口是黑色的

(B)鐵是第ⅧB族元素，也是過(guò)渡元素

(C)在自然界中無(wú)游離態(tài)的鐵存在

(D)自然界里含鐵的礦物質(zhì)叫鐵礦石鐵和HNO3反應(yīng)不放出H2若HNO3過(guò)量，生成的鹽是————————若鐵無(wú)剩余，則生成的鹽可能是——————或————————或——————————，若反應(yīng)鐵有剩余，生成的鹽是——————————（3）在FeCl2溶液中投入一塊Na，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，把濾渣放入坩堝中加熱，最后得到的固體是——————Fe(NO3)3Fe(NO3)3Fe(NO3)2兩者混合物Fe(NO3)2Fe2O3（探討）在化學(xué)反應(yīng)中，銅元素可表現(xiàn)為0、＋1、＋2價(jià)。（1）在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅【即：曾青（CuSO4）跟鐵反應(yīng)就生成銅】。試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：（2）銅器表面有時(shí)會(huì)生成銅綠【Cu2(OH)2CO3】，這層銅綠可用化學(xué)方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物的反應(yīng)的化學(xué)方程式：

CuSO4＋Fe＝FeSO4＋CuCu2(OH)2CO3＋4HCl＝2CuCl2＋3H2O＋CO2↑或Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4＝2CuSO4＋3H2O＋CO2↑

3、鐵的氧化物和氫氧化物①、鐵的氧化物中——————呈紅棕色②、鐵的氧化物與強(qiáng)氧化性酸（HNO3）反應(yīng)時(shí)均得到什么產(chǎn)物？③、如何制備Fe（OH）2？簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程并寫出方程式④、Fe（OH）2、Fe（OH）3受熱時(shí)有什么變化？Fe2O3Fe(NO3)3Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3△O2練習(xí)1、一根質(zhì)量為10g的鐵釘，投入一定濃度的CuSO4溶液中，過(guò)一段時(shí)間后取出鐵釘，洗凈干燥后稱其質(zhì)量為12g。請(qǐng)計(jì)算生成的Cu的質(zhì)量為多少？2、完成下列方程式（1）Fe與O2、Cl2、Br2、I2、S（2）Fe與水蒸氣、H2SO4、HNO33、鐵和某些物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，由于條件或反應(yīng)物的用量不同，所得產(chǎn)物不同。如

（1）鐵和水：在常溫下反應(yīng)——發(fā)生，但在潮濕的空