第三节铁铜及其化合物.ppt

第三节第三节 铁、铜及其化合物铁、铜及其化合物1基础知识回顾基础知识回顾一、铁一、铁1.铁铁在在地地壳壳中中的的含含量量仅仅次次于于铝铝，，主主要要以以化化合合态态形形式式存存在在(除除陨陨铁铁)我我国国在在商商代代开开始始使使用用铁铁，，在在春春秋秋初初期期我我国国已已掌掌握握冶冶铁铁技技术术铁铁位位于于元元素素周周期期表表中中第第四四周周期期，，第第Ⅷ族族铁铁原原子子在在化化学学反反应应中中容容易易失失去去2个个或或3个个电电子子，，因因此此，，铁铁的的常常见见化化合合价价是是+2价价和和+3价价其其化化合合物物及及其其水水溶溶液液往往带有颜色往往带有颜色2.铁的性质铁的性质（（1））物理性质物理性质纯净的铁是银白色金属，能被磁铁吸引纯净的铁是银白色金属，能被磁铁吸引2（（2））化学性质化学性质常常温温下下，，铁铁单单质质比比较较活活泼泼，，具具有有较较强强的的还原性主要表现：还原性主要表现：①①铁铁在在氧氧气气中中剧剧烈烈燃燃烧烧，，火火星星四四射射，，生生成黑色固体：成黑色固体：②②铁跟氯气、硫的反应：铁跟氯气、硫的反应：3Fe+2O2=Fe3O4点燃点燃2Fe+3Cl2=2FeCl3(棕色的烟棕色的烟)、、点燃点燃Fe+S=FeS。

△△3③③铁铁与与非非氧氧化化性性酸酸(如如盐盐酸酸)反反应应：：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，，常常温温下下遇遇浓浓H2SO4、、浓浓HNO3会会发发生生钝钝化化作作用用，，加加热热时时会会剧剧烈烈反反应，但不会有应，但不会有H2产生④④铁与某些盐溶液反应：铁与某些盐溶液反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；；Fe+2FeCl3=3FeCl2 ⑤⑤铁与水蒸气的反应：铁与水蒸气的反应：3Fe+4H2O(g) =Fe3O4+4H2高温高温4二、二、铜铜1.铜元素在自然界中的存在状态铜元素在自然界中的存在状态（（1）游离态：天然铜）游离态：天然铜（（2））化化合合态态：：黄黄铜铜矿矿(CuFeS2)、、孔孔雀雀石［石［CuCO3·Cu(OH)2］等］等2.铜单质的性质铜单质的性质（（1））物物理理性性质质紫紫红红色色金金属属光光泽泽，，密密度度较大，是热和电（仅次于较大，是热和电（仅次于Ag）的良导体的良导体5（（2））化学性质化学性质①①与非金属反应与非金属反应与与O2的反应：的反应：2Cu+O2=2CuO(黑色）；黑色）；与与Cl2的反应的反应：：Cu+Cl2=CuCl2（棕黄色烟）；（棕黄色烟）；与与S的反应：的反应：2Cu+S=Cu2S。

△△△△△△6②②与强氧化性酸反应与强氧化性酸反应与浓硫酸反应：与浓硫酸反应：与与AgNO3的反应：的反应：Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+；；与与FeCl3的反应的反应:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+△△Cu+2H2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O；；与浓硝酸反应：与浓硝酸反应：3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O△△与稀硝酸的反应：与稀硝酸的反应：Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；；③③与盐反应与盐反应7(3)精炼铜（电解原理）精炼铜（电解原理）4.铜铜单单质质的的用用途途制制作作电电器器元元件件、、导导线线、、日常生活用品等日常生活用品等3.铜的冶炼铜的冶炼(1) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；；(2) 2CuO+C=2Cu+CO2↑；；H2+CuO=Cu+H2O高温高温△△85.铜铜的的重重要要化化合合物物如如氧氧化化铜铜、、氢氢氧氧化化铜铜和硫酸铜，其性质有和硫酸铜，其性质有(1)CuO：：黑黑色色固固体体，，难难溶溶于于水水，，是是碱碱性性氧氧化化物物，，能能溶溶于于酸酸，，加加热热时时能能被被还还原原剂剂还还原。

原Cu2O是红色难溶于水的固体是红色难溶于水的固体CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；；2CuO+C=2Cu+CO2↑2)Cu(OH)2:蓝蓝色色固固体体，，难难溶溶于于水水，，能能溶于酸，受热易分解而变成氧化铜溶于酸，受热易分解而变成氧化铜Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O；；Cu(OH)2=CuO+H2O△△△△9(3)胆胆 矾矾 又又 称称 蓝蓝 矾矾 ，， 化化 学学 式式 为为CuSO4·5H2O，，加加热热失失去去结结晶晶水水呈呈白白色色粉粉末末它它常常用用于于游游泳泳池池消消毒毒或或与与石石灰灰配配制制成成波波尔尔多多液液杀杀菌菌，，是是因因为为铜铜离离子子是是重重金金属属盐盐，，能能使使蛋蛋白白质质变变性性，，杀杀死死细细菌菌无无水水CuSO4常常常常用用于于检验水的存在检验水的存在10重点知识归纳重点知识归纳一、一、“铁三角铁三角”的转化关系的转化关系11二、二、铁的氧化物和氢氧化物的比较铁的氧化物和氢氧化物的比较1.铁的氧化物铁的氧化物化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4色态色态黑色粉末黑色粉末 红棕色固体红棕色固体黑色晶体黑色晶体俗称俗称——铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁价态价态+2价价+3价价1/3是是+2价，价，2/3是是+3价价12化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4与与酸酸反反应应产产生生的离子的离子HClFe2+Fe3+Fe2+、、Fe3+HNO3(足量足量)Fe3+Fe3+Fe3+与与CO的的反反应应(炼铁原理炼铁原理)FexOy+yCO=xFe+yCO2高温高温132.铁的氢氧化物铁的氢氧化物氢氢氧氧化物化物氢氧化亚铁氢氧化亚铁氢氧化铁氢氧化铁化化学学式式Fe(OH)2Fe(OH)3物物理理性质性质白色难溶固体白色难溶固体红棕色固体，红棕色固体，不溶于水不溶于水化化学学性质性质Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O制法制法Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓△△14三、三、Fe2+和和Fe3+的检验的检验方法方法Fe2+Fe3+观察法观察法溶液为浅绿色溶液为浅绿色溶液为棕黄色溶液为棕黄色滴滴加加KSCN溶溶液液现现象象加加入入KSCN溶溶液液无无现现象象，，再再通通入入Cl2后后溶溶液液变变血血红色红色溶液变血红色溶液变血红色原原因因2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3Fe3++3SCN-=Fe(SCN)315方法方法Fe2+Fe3+滴加滴加NaOH溶液溶液现现象象生生成成白白色色絮絮状状沉沉淀淀，，迅迅速速转转化化为为灰灰绿绿色色，，最最终终变为红褐色变为红褐色产产生生红红褐褐色色沉沉淀淀原原因因Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓16四、四、铜及其化合物铜及其化合物171.铜铜具具有有不不活活泼泼金金属属单单质质的的共共性性(能能被被强强氧化剂氧化氧化剂氧化)；；2.氢氢氧氧化化铜铜具具有有难难溶溶氢氢氧氧化化物物的的共共性性和和弱氧化性；弱氧化性；3.铜铜盐盐［［如如CuSO4、、Cu(NO3)2、、CuCl2］中的］中的Cu2+具有弱碱阳离子的共性和氧化性。

具有弱碱阳离子的共性和氧化性4.铜铜及及其其化化合合物物之之间间的的转转化化常常伴伴有有颜颜色色变化变化Cu(OH)2蓝色蓝色=CuO黑色黑色+H2OCuSO4·5H2O蓝色蓝色=CuSO4白色白色+5H2O△△△△18　　　　　　（（考考查查铁铁、、铜铜单单质质的的化化学学性性质质））在在氯氯化化铁铁、、氯氯化化铜铜和和盐盐酸酸的的混混合合溶溶液液中中加加入入铁铁粉粉，，待待反反应应结结束束，，所所剩剩余余的的固固体体滤滤出出后后能能被被磁磁铁铁吸吸引引，，则则反反应后溶液中存在较多的阳离子是应后溶液中存在较多的阳离子是(　　)A.Cu2+　　　　　　　　　　　　B.Fe3+C.Fe2+　　　　　　　　　　　　 D.H+C19　　　　　　　　（（考考查查铁铁、、铜铜性性质质的的综综合合运运用用））电电子子工工业业常常用用30%的的FeCl3溶溶液液腐腐蚀蚀敷敷有有铜铜箔箔的的绝绝缘缘板板，，制制成成印印刷刷电电路路板板发发生生反反应应的的化化学学方方程式为程式为2FeCl3+Cu2＝＝FeCl2+CuCl21)检检验验腐腐蚀蚀后后的的溶溶液液中中是是否否含含有有Fe3+应应选选用的试剂是用的试剂是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；；(2)为为了了从从使使用用过过的的废废腐腐蚀蚀液液中中回回收收铜铜，，并并重重新新制制得得纯纯净净的的FeCl3溶溶液液，，采采用用下下列列实实验验步步骤骤，，请请在在各各空空格格内内填填上上适适当当的的分分子子式式或或化化学学式式以以使使实验达到预期目的。

实验达到预期目的NH4SCN或或KSCN20Fe盐酸盐酸Cl2FeCl2Fe、、CuCuFeCl2　　　　　　　　　　　　21(3)写写出出有有关关化化学学反反应应的的离离子子方方程式2Fe3++Fe＝＝3Fe2+Fe+Cu2+＝＝Fe2++CuFe+2H+＝＝Fe2++H22Fe2++Cl2＝＝2Fe3++2Cl-22。