课件24张PPT。第二单元 铁、铜的获取及应用
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第1课时 从自然界获取铁和铜专题3 从矿物到基础材料1.了解铁、铜在自然界的主要存在形式。
2.掌握高炉炼铁的化学原理，简单了解湿法炼铜的过程。写出下列反应的化学方程式：
1.一氧化碳高温还原氧化铁____________________________________________________
2.铁与硫酸铜溶液反应____________________________________________________
3.锌与硫酸亚铁溶液反应_____________________________________________________
4.铜绿受热分解____________________________________________________Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuZn＋FeSO4===ZnSO4＋Fe5.氢氧化铜受热分解_____________________________________________________
6.木炭还原氧化铜_____________________________________________________
7.氢气还原氧化铜_____________________________________________________
8.一氧化碳还原氧化铜_____________________________________________________
9.氢气还原四氧化三铁_____________________________________________________1.铁的冶炼
(1)基本原理
利用____________反应，在高温下，用__________ (主要是CO)从铁矿石中把铁还原出来，用化学方程式表示：__________________________。
(2)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。
(3)设备：____________。
氧化还原还原剂炼铁高炉(4)炼铁的主要反应过程：
①产生还原剂的化学方程式：______________________________________。
②还原铁矿石的化学方程式：________________________。
③造渣(除脉石)的化学方程式：_________________________________________________。
(5)产物：生铁、废气(N2、CO、CO2)、炉渣(CaSiO3)等。
(6)将生铁进一步炼制，可得到用途更广泛的含碳0.03%～2%的_____。
钢CuSO4Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu1.在高炉中，把Fe2O3还原成铁的还原剂是( )
①焦炭 ②铁矿石 ③CO ④空气 ⑤石灰石
A．③ B．①
C．①③⑤ D．①③
解析：根据炼铁原理可知CO是还原Fe2O3的还原剂。
A2.生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的成分主要是( )
A．铁 B．氯化铁
C．氯化亚铁 D．炭和一些杂质
解析：生铁是铁碳合金，碳不与盐酸反应，故剩下的固体是炭。
D3.冶炼金属有下列方法：①焦炭法；②水煤气(或H2、CO)法；③活泼金属置换法；④电解法。相应的冶炼法古代有(Ⅰ)火烧孔雀石，(Ⅱ)湿法炼铜；现代有(Ⅲ)铝热法炼铁，(Ⅳ)从氯化镁中炼镁。以下对应冶炼方法中，错误的是( )
A．(Ⅰ)① B．(Ⅱ)②
C．(Ⅲ)③ D．(Ⅳ)④
解析：湿法炼铜原理是铁与硫酸铜溶液反应。
B感悟导引
判断下列说法是否正确：
(1)工业上通过电解熔融氯化钠制取钠和氯气( )
(2)铝热反应可以冶炼难熔金属( )
(3)可用加热HgO和Ag2O的方法制得Hg和Ag( )
金属的冶炼√√√1.冶炼步骤：富集→冶炼→精炼。
2.冶炼实质：Mn＋＋ne－===M。
3.冶炼依据
金属的活动性不同，金属离子被还原成金属原子的能力不同。
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强→弱弱→强电解法热还原法热分解法物理法非常活泼的金属一般采用电解法冶炼，中等活泼的金属一般采用热还原法冶炼，不活泼的金属一般采用热分解法冶炼(2)利用(1)中的结论，并结合题目信息，写出工业上用CaCl2冶炼金属钙的化学方程式：__________________________________________________。
(3)在某些特殊环境下，往往用铝热反应来冶炼一些难熔金属，请写出据此法用MnO2冶炼金属锰的化学方程式：
_______________________________________________。[解析] 金属的冶炼方法与金属在自然界中的存在状态、金属活泼性有关。一般来说，非常活泼的金属一般采用电解法冶炼(如K、Ca、Na、Mg、Al等)，中等活泼的金属一般用热还原法冶炼(如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等)，不活泼的金属一般用热分解法冶炼(如Hg、Ag等)。Ca是非常活泼的金属，工业上用电解熔融CaCl2的方法冶炼。金属铝和MnO2发生置换反应生成单质锰和氧化铝。铜在自然界存在于多种矿石中，如：
请回答下列问题：
(1)上表所列铜的化合物中，铜的质量百分含量最高的是____________。
Cu2SCu2S和Cu2O形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害硫酸、硫酸钠1.工业上电解氯化镁制镁，不电解氧化镁制镁的原因是氧化镁熔点高。
2.工业上电解熔点高的氧化铝制铝(加冰晶石降低氧化铝的熔点)，不电解氯化铝的原因是氯化铝熔融状态不导电。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件27张PPT。第2课时 铁、铜及其化合物的应用专题3 从矿物到基础材料1.了解铁、铜的物理性质。
2.掌握铁、铜及其化合物的重要性质。
3.掌握Fe2＋、Fe3＋的性质及其相互转化，学会用化学方法进行鉴别。
写出下列反应的化学方程式：
1.铁丝在氧气中燃烧___________________________________________________；
2.铁粉与稀硫酸反应__________________________________________________；
3.铁与盐酸反应__________________________________________________；
4.氧化铁与稀硫酸反应__________________________________________________；Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O5.氧气通过灼热的铜网___________________________________________________；
6.铜丝插入硝酸银溶液___________________________________________________；
7.氧化铜与稀硫酸反应___________________________________________________；
8.氢氧化铜与盐酸反应___________________________________________________；
9.氢氧化铁与硫酸反应___________________________________________________；Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2AgCuO＋H2SO4===CuSO4＋H2OCu(OH)2＋2HCl===CuCl2＋2H2O2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋6H2O10.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应__________________________________________________；
11.硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应_________________________________________________；
12.用无水硫酸铜检验水的存在__________________________________________________；
13.胆矾受热分解_________________________________________________。
CuSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓Fe2(SO4)3＋3Ba(OH)2===2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O1.含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时，变成______色，可以利用该特性检验Fe3＋的存在，该反应的离子方程式为
_________________________。
2.氯化铁溶液中加入铁粉，反应的离子方程式为_______________________________。
3.氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，反应的离子方程式为_____________________________。血红Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)32Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－4.制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应，反应的离子方程式为__________________________。
5.铁的化合物中，用作红色颜料的是_________；用作净水剂的是_____________。游泳场馆常用_______作池水消毒剂。
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋Fe2O3FeCl3、FeSO4CuSO41.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是( )
A．苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋
B．苹果汁中含有Cu2＋
C．苹果汁中含有OH－
D．苹果汁中含有Fe3＋
解析：Fe2＋呈浅绿色，Fe3＋呈黄色。
A2.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是( )
A．Fe2＋的水溶液为浅绿色
B．Fe3＋的水溶液为棕黄色
C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋既具有氧化性又具有还原性
D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现血红色沉淀
解析：Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，溶液变为血红色，不是沉淀。
D3.能与Fe3＋反应，且能证明Fe3＋具有氧化性的是( )
①SCN－ ②Fe ③Fe2＋ ④Cu ⑤Zn ⑥OH－
A．①②③ B．②④⑤
C．①③⑥ D．①②⑤
解析：Fe3＋与①⑥中微粒反应时，Fe3＋的化合价未变；与③不反应；与②④⑤中金属单质反应时，Fe3＋的化合价降低，作氧化剂，表现氧化性。
B感悟导引
1.判断下列说法是否正确：
(1)铁能在氧气中剧烈燃烧，但是不能在水蒸气中燃烧( )
(2)铁与强氧化剂硝酸反应的产物为硝酸铁( )
(3)Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同( )
Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化——“铁三角”√×× 将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是_____________，铜单质______(填“一定”或“可能”)存在。
(2)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有的单质是________，Fe2＋________(填“一定”或“可能”)存在。
Fe3＋、Cu2＋一定Fe、Cu一定[解析] 还原性：Fe>Cu；氧化性：Fe3＋>Cu2＋；能发生氧化还原反应就不能共存。
本题涉及的反应有①Fe＋2FeCl3===3FeCl2 ②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2 ③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe3＋、Cu2＋，因为它们能发生上述①②反应。
(2)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，一定有Fe2＋。
1.某溶液由等物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成，向该混合溶液中加入铁粉，充分搅拌后振荡，铁粉仍有剩余，则溶液中存在较多的阳离子是( )
A．Fe3＋、Cu2＋ B．Fe2＋、Al3＋
C．Fe3＋、Al3＋ D．Fe2＋、Fe3＋
解析：溶液中加入铁粉发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋。因铁粉有剩余，故Cu2＋、Fe3＋均没有剩余，充分反应后溶液中存在较多的阳离子是Fe2＋和Al3＋。B感悟导引
2.判断下列说法是否正确：
(1)向某溶液中滴加少量氢氧化钠溶液，最终产生红褐色沉淀，该溶液中一定有Fe3＋( )
(2)向某溶液中滴加KSCN溶液，无现象，再加少量新制氯水，溶液变红，说明原溶液中含有Fe2＋( )
(3)FeCl2溶液与KSCN溶液混合，溶液变为血红色( )Fe2＋、Fe3＋的检验×√×浅绿色棕黄色产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色产生红褐色沉淀Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓无明显现象，加氯水变为血红色溶液变为血红色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3特别提醒 (1)亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化。若某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3＋，也可能含有Fe2＋。
(2)检验Fe2＋方法：向溶液中加少量KSCN溶液，无现象，再加少量新制氯水或双氧水，溶液变为血红色。要注意试剂加入的先后顺序，避免加入一些有色溶液(如酸性高锰酸钾溶液)干扰观察现象。[答案] B2.要证明某溶液不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，实验操作最佳顺序是( )
①加入足量氯水 ②加入足量的KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液
A．①③ B．③②
C．③① D．①②③
解析：应先加KSCN溶液，溶液不变血红色证明不含Fe3＋。再加入一种氧化剂将Fe2＋转化为Fe3＋，若溶液变为血红色，则证明原溶液含Fe2＋。但不能加KMnO4溶液，因KMnO4溶液为紫红色，会影响溶液颜色的观察。C1.保存亚铁盐溶液时，向溶液中加入少量铁屑，防止Fe2＋被氧化。
2.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。
3.四氧化三铁可以用氧化物表示为Fe2O3·FeO，但其是纯净物，而不是混合物。
4.CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。
5.FeCl3溶液与KSCN溶液生成血红色溶液，不是生成血红色沉淀，且是可逆反应。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放
