高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第2单元 铁、铜的获取及应用——铁铜及其化合物的应用课件 苏教版必修1-苏教版高一必修1化学课件.ppt
28页
专题专题3 3 从矿物到基础材料从矿物到基础材料化学化学1 1铁的化学性质铁的化学性质中等活泼的金属中等活泼的金属1、与非金属（O2、Cl2、S等）化合反应2、与酸（盐酸、稀硫酸、醋酸等）置换出H23 、与水反应置换出H24、与不活泼金属的盐（CuSO4等）溶液置换反应3Fe+2O2 = Fe3O4 点燃 2Fe+3Cl2 = 2FeCl3 点燃 FeSFeSFe2H+Fe2+H2注意：常温下，铁遇浓硝酸、浓硫酸而钝化，可用于储存和运输浓硫酸、浓硝酸3Fe3Fe4H4H2 2OO( (g g) )FeFe3 3OO4 44H4H2 2 高温高温FeFeCuCu2+2+FeFe2+2+Cu FeCu Fe2Ag2Ag+ +FeFe2+2+2Ag2Ag 铁、铜的化学性质铁、铜的化学性质铁 铜与非金属反应与盐酸反应 与水反应与盐溶液反应Fe+Cu2+=Fe2+CuCu+2Ag+=Cu2+2AgFe+2H+=Fe2+H23Fe+2O2 = Fe3O4 点燃 Cu+Cl2=CuCl2 点燃 2Cu+O2 = 2CuO2Fe+3Cl2 = 2FeCl3 点燃 不反应FeSFeS2CuSCu2S不反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2 高温 回忆、整理生成下列铁、铜的重要化合物铁、铜的重要化合物的的化学化学反应反应。
氧化物、氢氧化物、盐类或其它）FeOFe3O4Fe2O3FeCl2FeCl3Fe(OH)2Fe(OH)3FeS3Fe3Fe2O2O2 2FeFe3 3OO4 4；3Fe3Fe4H4H2 2OO( (g g) )FeFe3 3OO4 44H4H2 2 点燃点燃高温高温（ ？）？） 4Fe4Fe3O3O2 22Fe2Fe2 2OO3 3；2Fe(OH)2Fe(OH)3 32Fe2Fe2 2OO3 33H3H2 2OO 生锈生锈FeFe2H2H+ +FeFe2+2+HH2 2 ；FeFeCuCu2+2+FeFe2+2+CuCu 2Fe2Fe3Cl3Cl2 22FeCl2FeCl3 3；Fe(OH)Fe(OH)3 33H3H+ +FeFe3+3+3H3H2 2OO 点燃点燃FeFe2+2+2OH2OH- -Fe(OH)Fe(OH)2 2 ；FeFe2+2+2NH2NH3 3HH2 2OO FeFe3+3+3OH3OHFe(OH)Fe(OH)3 3 ；FeFe3+3+3NH3NH3 3HH2 2O O FeSFeSCuO2Cu2CuOO2 22Cu2Cu； Cu(OH)Cu(OH)2 2CuOCuOHH2 2OO 实验方法如何检验Fe3+?性质2. Fe Fe3+3+遇遇SCNSCN- -离子生成离子生成血红色血红色溶液溶液， FeFe2+2+无此性质无此性质性质3. Fe Fe3+3+遇碱性溶液生成遇碱性溶液生成红褐色沉淀红褐色沉淀， FeFe2+2+离子与此不同离子与此不同。
化学原理4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 24Fe(OH)4Fe(OH)3 3 Fe3+ 3SCN- Fe(SCN)3 血红色溶液血红色溶液白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色性质1. FeFe3+3+溶液呈溶液呈棕黄色棕黄色， FeFe2+2+溶液呈溶液呈浅绿色浅绿色Fe3+3OH-Fe(OH)3 Fe2+2OH-Fe(OH)2 红褐色沉淀红褐色沉淀 白色沉淀白色沉淀氢氧化亚铁Fe(OH)2，白色难溶，易被空气中的氧气氧化4Fe3O22Fe2O3 2Fe3Cl22FeCl3 FeCu2+Fe2+Cu Fe2H+Fe2+H2 生锈生锈点燃点燃 FeSFeS 根据下列反应事实，分析总结氧化剂的氧化性强弱与生成物中铁所显价态的关系FeFe+2+2Fe+3+30 0较弱氧化剂较弱氧化剂较强氧化剂较强氧化剂HH+ +、CuCu2+2+、S S、I I2 2等等ClCl2 2、BrBr2 2、OO2 2等等规律总结规律总结 根据反应规律及以上研究成果提出实现根据反应规律及以上研究成果提出实现FeFe与与Fe Fe 相互转化的方案相互转化的方案 （1 1） FeFe2+2+ FeFe3+3+ （2） Fe3+ Fe2+2+2+3+3（加入氧化剂，（加入氧化剂， ）（加入还原剂， ） 氧化性氧化性FeFe3+3+还原性Fe2+FeFe+2+2Fe+3+30 0较弱氧化剂较弱氧化剂较强氧化剂较强氧化剂HH+ +、CuCu2+2+、S S、I I2 2等等ClCl2 2、BrBr2 2、OO2 2等等进行具体的实验研究之前，要学会一些实验方法，进行具体的实验研究之前，要学会一些实验方法，学会产物的验证，了解能表明反应发生的现象。
学会产物的验证，了解能表明反应发生的现象新制氯水 溴水氧气酸性KMnO4强氧化剂2Fe2Cl22Fe32Cl2Fe2Br22Fe32BrMnO4-+5Fe28H+=5Fe3Mn24H2ONO3-+3Fe24H+=3Fe3NO2H2OFe2转化成Fe3根据你所学过的物质，猜测哪些物质能使Fe2氧化？并设计实验证明Fe2+ Fe3+ 实验研究实现实现FeFe3+3+与与FeFe2+2+的相互转化的相互转化观察溶液变化，必要时运用合适的检验方法，并记录现象H2O2HNO3Fe3 Fe2三价铁离子该加何种物质变成二价铁离子？请你设计实验证明金属单质：Fe、Cu低价化合物：I、S2还原剂Fe2Fe33Fe2Cu2Fe32Fe2 Cu22Fe32I- 2Fe2I22Fe3S22Fe2S Fe2S2- FeSFe3转化成Fe2FeFe+2+2Fe+3+3较弱氧化剂较弱氧化剂较强氧化剂较强氧化剂较强氧化剂较强氧化剂ClCl2 2、BrBr2 2、OO2 2、HH2 2OO2 2、HNOHNO3 3、酸性、酸性KMnOKMnO4 4溶液等溶液等S2-、I- 、Cu、Fe、Zn等HH+ +、CuCu2+2+、S S、I I2 2等等ClCl2 2、BrBr2 2、OO2 2等等H2、C、CO、Zn等H2、C、CO、Al等铁及其化合物的相互转化铁及其化合物的相互转化铁三角铁三角回顾铝三角回顾铝三角砖瓦砖瓦铁的化合物Fe2O3 制得红色砖瓦联系实际在烧制砖时，用粘性泥土做成的坯经过烘烧后，制得红色砖瓦。
若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，封窑，再烧而得到青色砖瓦 H2O+CCO+H2 气体Fe2O3FeO、Fe3O4 及碳颗粒 制得青色砖瓦联系实际应用2FeCl2FeCl3 3 +Cu=2FeCl+Cu=2FeCl2 2+CuCl+CuCl2 22Fe2Fe3+ 3+ +Cu=2Fe+Cu=2Fe2+2+Cu+Cu2+2+用FeCl3溶液腐蚀铜板制印刷电路板印刷电路板Fe3+与S2-、I-能否共存？Fe2+与NO3-酸性条件下能否共存？应用1.实验室在配制FeSO4溶液时，常常加入少量铁粉，为什么?2Fe2Fe3+ 3+ +Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+4Fe4Fe2+ 2+ +O+O2 24H4H=4Fe=4Fe3+3+2H2H2 2OOFeFe可将空气中的可将空气中的OO2 2氧化形成的氧化形成的FeFe3+3+还原为还原为FeFe2+2+先将先将FeFe2+2+氧化为氧化为FeFe3+3+，再调节溶液，再调节溶液pHpH值，使值，使FeFe3+3+转化为转化为Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀析出沉淀析出2.根据下列信息考虑如何除去废水中的Fe2+? 生成氢氧化物沉淀的pH值注：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化成为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀而去除之。
9.67.6Fe(OH)23.72.7Fe(OH)3完全沉淀开始沉淀物质 Fe3O4FeSFeCl2FeCl3Fe(OH)3Fe(OH)2铁丝在纯氧中燃烧铁丝在纯氧中燃烧铁粉和硫粉加热铁粉和硫粉加热溶液中溶液中2FeCl2FeCl3 3FeFe3FeCl3FeCl2 2铁在氯气中燃烧铁在氯气中燃烧4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 24Fe(OH)4Fe(OH)3 3 下列化合物能由化合反应生成的是 设计】如何从FeCl3和Cu粉的混合物中分离得到纯净的FeCl3和Cu？ （1）加水溶解若有固体残留，过滤，保留滤渣若有固体残留，过滤，保留滤渣2）在溶液（或滤液）中加过量Fe粉，充分反应后过滤3）在（2）过滤所得滤渣中加足量盐酸，充分反应后过滤，滤渣与（1）合并，经洗涤、烘干，得纯净的Cu；将滤液与（2）合并；（4）滤液中通足量Cl2 （5）在一定条件下，蒸发溶液得纯净FeCl32FeCl2FeCl3 3Cu Cu 2FeCl2FeCl2 2CuClCuCl2 2FeFeCuClCuCl2 2 FeClFeCl2 2CuCuFeFe2HCl2HClFeClFeCl2 2HH2 2 2FeCl2FeCl2 2ClCl2 2 2FeCl2FeCl3 3具体步骤以框图形式表示更加直观有效！具体步骤以框图形式表示更加直观有效！HCl过滤足量Fe粉过滤FeCl3CuH2OFeCl2CuCl2FeCl3滤渣Fe Cu滤液FeCl2滤渣Cu滤液FeCl2Cl2FeCl3溶液HCl气体蒸干无水FeCl3具体步骤以框图形式表示如下具体步骤以框图形式表示如下：溶液若有固体，过滤【设计】如何从FeCl3和Cu粉的混合物中分离得到纯净的FeCl3和Cu？ 【例题】 “卤块”的主要成分为MgCl2（含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子），若以它为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。
如果要求产品尽量不含杂质离子，而且成本较低，流程中所用试剂或pH值控制可参考下列附表确定 轻质氧化镁工艺流程图 表1 生成氢氧化物沉淀的值注：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化成为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀而去除之请填写以下空白：（1）在步骤加入试剂X，最佳选择应是 ，其作用是 2）在步骤加入的试剂Y应是 ，之所以要控制pH=9.8，其目的是 3）在步骤时发生的化学反应方程式是： 漂液（漂液（NaClONaClO）使使FeFe2+2+氧化成为氧化成为FeFe3+3+NaOHNaOH使各种杂质金属离子都生成氢氧使各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀以便除去化物沉淀以便除去MgCOMgCO3 3+H+H2 2O=Mg(OH)O=Mg(OH)2 2+CO+CO2 2 1.除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法，写出有关反应的离子方程式1）铜粉中混有铁粉: 、 2）铁粉中混有铝粉: 、 3）FeCl3溶液中混有FeCl2 : 、 4）FeCl2溶液中混有CuCl2 、 加入过量盐酸，过滤 Fe2HFe 2H2 过量NaOH溶液，过滤 2Al2OH2H2O2AlO2-3H2 通入足量Cl2 2Fe2Cl22Fe32Cl 加入过量Fe，过滤 Cu2FeFe2Cu 【课堂巩固练习】2.将Fe.Cu与FeCl3.FeCl2.CuCl2溶液一起放入烧杯内，充分反应后： (1)若铁有剩余，则容器内不可能存在的物质是 。
容器内还有 (2)若CuCl2有剩余，则容器内不可能存在的 物质是 ，一定存在的物质是 ，可能存在的物质是 3)若FeCl3.CuCl2均有剩余，则容器内不可能存在的物质是 FeCl3. CuCl2FeCl2.CuFe FeCl2FeCl3或CuFe. Cu3.某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐根据以下化学反应框图填空： (1) A是，B是，单质F是_2）写出由E生成G的离子反应方程式（或化学方程式）_ 3）溶液I中所含金属离于是_4)写出DH的化学方程式 H2Al3+和Na+Fe2+2NH3H2O=Fe(OH)2+2NH4+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2O3AlAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O4.氯化铜(CuCl22H2O)中含有FeCl2杂质，为制得纯净氯化铜晶体，首先。
