铁铜及其化合物
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文档简介
第二单元 铁铜及其化合物
一、金属通性
1、物理性质
不透明、有金属光泽（多数为银白色）、常温下为固体（除Hg外）、有良好的导电、导热及延展性。
而熔沸点、硬度、密度则差距较大。
2、化学性质
多数金属最外层电子＜3，∴易失去最外层电子∴体现不同程度的还原性。
金属元素只有正价，∴金属单质只有还原性。
二、铁铜的获取
1、存在：铁铜在自然界主要以______________的形式存在。常见的铁矿有磁铁矿（主要成分_________）、赤铁矿（主要成分_________）；常见的铜矿有黄铜矿（主要成分_________）、孔雀石（主要成分________________即：Cu2(OH)2CO3）
2、冶铁
⑴原料：焦炭、铁矿石（以Fe2O3为例）、空气、石灰石 ⑵设备：______________
⑶原理：①C＋O2CO2 ②C＋CO22CO ①②反应生成CO
③3CO＋2Fe＋3CO2 ③为主反应用CO将 Fe2O3还原为Fe
④CaCO3CaO＋SiO2 ⑤CaO＋SiO2CaSiO3 ④⑤为形成炉渣的反应
⑷产品：含碳2%~4.5%的生铁（铁碳合金）
3、①湿法炼铜：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
②火烧孔雀石炼铜：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑
C＋O2CO2 C＋CO22CO CO＋CuOCu＋CO2
三、铁（Fe）
1、物理性质：能被磁铁吸引的银白色金属。
2、化学性质：
铁为中等活泼金属，具有较强的还原性，具有可变价态（+2、+3），与弱氧化性物质反应生成+2价产物（如：HCl、CuSO4、S等），与强氧化剂反应生成+3价产物（如：Cl2、H2O2等）
⑴与非金属单质
①空气中被氧气氧化：4Fe＋3O2=2Fe2O3 (红棕色粉末)
在纯氧中燃烧：3Fe＋2O2Fe3O4 (黑色晶体)
Fe3O4 也可写成FeO·Fe2O3 ，一个+2价，两个+3价，
②2Fe＋3Cl22FeCl3
③Fe＋SFeS
⑵与酸反应
Fe＋常温＋
与盐酸或稀硫酸反应生成H2↑：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
⑶与盐（置换反应）
如：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu
⑷与水
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2↑
(注意产物是Fe3O4，与钠、镁与水的反应原理不同)
四、铜（Cu）
1、物理性质：紫红色金属（也常称为红色金属）
2、化学性质
⑴与非金属单质
2Cu＋O22CuO
Cu＋Cl2CuCl2
⑵与盐（置换反应）
如：Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
五、铁的化合物
1、Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓ 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，逐渐变成红褐色。
原因：生成的Fe(OH)2 被空气中氧气氧化，最终变成Fe(OH)3
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ 生成红褐色沉淀
2、Fe3＋ 的检验：
加KSCN，如变成血红色溶液则含有Fe3＋
原理：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3
3、Fe2＋和Fe3＋的相互转化
Fe2＋Fe3＋；化合价升高，需强氧化剂
Fe3＋Fe2＋；化合价升高，需还原剂
【实验1】FeCl2＋KSCN无明显变化；再加氯水（或通入氯气）血红色溶液
说明：Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋ 化学方程式：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
【实验2】FeCl3＋KSCN血红色溶液；再加Fe粉血红色褪去
说明：Fe3＋被Fe还原为Fe2＋ 化学方程式：2FeCl3＋Fe=3FeCl2
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
∴实验室中Fe2＋盐溶液中加有Fe粉，可防止Fe2＋被空气中氧气氧化为Fe3＋
【P76活动探究】可看到用铜表面画有“+”的部分有明显被腐蚀的痕迹
原理：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
此反应可用于印刷电路板
小结：强氧化剂：Cl2、HNO3、KMnO4、Br2、H2O2等均可将氧化为Fe3＋
还原剂：Fe、Cu等可将Fe3＋还原为Fe2＋
Fe2＋ Fe3＋
【拓展】氧化还原反应中：当同一种氧化剂遇到不同还原剂是优先与强还原剂反应，同理当同一种还原剂遇到不同氧化剂是优先与强氧化剂反应，即：强者优先的原理。
∴Fe与Fe3＋、Cu2＋、Ag＋均可反应，但由于氧化性：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋（具体见第一单元铝及其化合物复习资料），∴当三者同时存在时Fe先与Ag＋反应，将Ag＋完全反应后才能与氧化性其次的Fe3＋反应，将Fe3＋完全反应后才能与氧化性再次的Cu2＋反应。
优先①Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag；
其次②Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
再次③Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu
同理：Fe3＋与Fe、Cu均可反应，但还原性Fe＞Cu，∴当Fe、Cu同时存在时
优先①2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
其次② 2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋
通性
①与非金属单质（如：O2、S、Cl2）
②与酸 H2↑(活泼性在（H）前的金属)
③与水 碱+H2↑（活泼性在Mg前的金属）
④与盐将活泼性弱的金属从它的盐中置换出来
⑤与某些氧化物；如：Mg与CO2 ；铝热反应等
8
3
+
价
也可看做平均
浓硫酸
浓硝酸
钝化（原理与铝的钝化相同）
Cl2、HNO3、KMnO4、Br2、H2O2等
Fe、Cu等
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一、金属通性
1、物理性质
不透明、有金属光泽（多数为银白色）、常温下为固体（除Hg外）、有良好的导电、导热及延展性。
而熔沸点、硬度、密度则差距较大。
2、化学性质
多数金属最外层电子＜3，∴易失去最外层电子∴体现不同程度的还原性。
金属元素只有正价，∴金属单质只有还原性。
二、铁铜的获取
1、存在：铁铜在自然界主要以______________的形式存在。常见的铁矿有磁铁矿（主要成分_________）、赤铁矿（主要成分_________）；常见的铜矿有黄铜矿（主要成分_________）、孔雀石（主要成分________________即：Cu2(OH)2CO3）
2、冶铁
⑴原料：焦炭、铁矿石（以Fe2O3为例）、空气、石灰石 ⑵设备：______________
⑶原理：①C＋O2CO2 ②C＋CO22CO ①②反应生成CO
③3CO＋2Fe＋3CO2 ③为主反应用CO将 Fe2O3还原为Fe
④CaCO3CaO＋SiO2 ⑤CaO＋SiO2CaSiO3 ④⑤为形成炉渣的反应
⑷产品：含碳2%~4.5%的生铁（铁碳合金）
3、①湿法炼铜：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
②火烧孔雀石炼铜：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑
C＋O2CO2 C＋CO22CO CO＋CuOCu＋CO2
三、铁（Fe）
1、物理性质：能被磁铁吸引的银白色金属。
2、化学性质：
铁为中等活泼金属，具有较强的还原性，具有可变价态（+2、+3），与弱氧化性物质反应生成+2价产物（如：HCl、CuSO4、S等），与强氧化剂反应生成+3价产物（如：Cl2、H2O2等）
⑴与非金属单质
①空气中被氧气氧化：4Fe＋3O2=2Fe2O3 (红棕色粉末)
在纯氧中燃烧：3Fe＋2O2Fe3O4 (黑色晶体)
Fe3O4 也可写成FeO·Fe2O3 ，一个+2价，两个+3价，
②2Fe＋3Cl22FeCl3
③Fe＋SFeS
⑵与酸反应
Fe＋常温＋
与盐酸或稀硫酸反应生成H2↑：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
⑶与盐（置换反应）
如：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu
⑷与水
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2↑
(注意产物是Fe3O4，与钠、镁与水的反应原理不同)
四、铜（Cu）
1、物理性质：紫红色金属（也常称为红色金属）
2、化学性质
⑴与非金属单质
2Cu＋O22CuO
Cu＋Cl2CuCl2
⑵与盐（置换反应）
如：Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
五、铁的化合物
1、Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓ 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，逐渐变成红褐色。
原因：生成的Fe(OH)2 被空气中氧气氧化，最终变成Fe(OH)3
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ 生成红褐色沉淀
2、Fe3＋ 的检验：
加KSCN，如变成血红色溶液则含有Fe3＋
原理：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3
3、Fe2＋和Fe3＋的相互转化
Fe2＋Fe3＋；化合价升高，需强氧化剂
Fe3＋Fe2＋；化合价升高，需还原剂
【实验1】FeCl2＋KSCN无明显变化；再加氯水（或通入氯气）血红色溶液
说明：Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋ 化学方程式：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
【实验2】FeCl3＋KSCN血红色溶液；再加Fe粉血红色褪去
说明：Fe3＋被Fe还原为Fe2＋ 化学方程式：2FeCl3＋Fe=3FeCl2
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
∴实验室中Fe2＋盐溶液中加有Fe粉，可防止Fe2＋被空气中氧气氧化为Fe3＋
【P76活动探究】可看到用铜表面画有“+”的部分有明显被腐蚀的痕迹
原理：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2
请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。
此反应可用于印刷电路板
小结：强氧化剂：Cl2、HNO3、KMnO4、Br2、H2O2等均可将氧化为Fe3＋
还原剂：Fe、Cu等可将Fe3＋还原为Fe2＋
Fe2＋ Fe3＋
【拓展】氧化还原反应中：当同一种氧化剂遇到不同还原剂是优先与强还原剂反应，同理当同一种还原剂遇到不同氧化剂是优先与强氧化剂反应，即：强者优先的原理。
∴Fe与Fe3＋、Cu2＋、Ag＋均可反应，但由于氧化性：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋（具体见第一单元铝及其化合物复习资料），∴当三者同时存在时Fe先与Ag＋反应，将Ag＋完全反应后才能与氧化性其次的Fe3＋反应，将Fe3＋完全反应后才能与氧化性再次的Cu2＋反应。
优先①Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag；
其次②Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
再次③Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu
同理：Fe3＋与Fe、Cu均可反应，但还原性Fe＞Cu，∴当Fe、Cu同时存在时
优先①2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
其次② 2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋
通性
①与非金属单质（如：O2、S、Cl2）
②与酸 H2↑(活泼性在（H）前的金属)
③与水 碱+H2↑（活泼性在Mg前的金属）
④与盐将活泼性弱的金属从它的盐中置换出来
⑤与某些氧化物；如：Mg与CO2 ；铝热反应等
8
3
+
价
也可看做平均
浓硫酸
浓硝酸
钝化（原理与铝的钝化相同）
Cl2、HNO3、KMnO4、Br2、H2O2等
Fe、Cu等
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