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文档简介

1、会计学1铁铜的获取铁铜的获取(huq)及应用及应用第一页,共26页。2第1页/共26页第二页,共26页。历史历史(lsh)的荣耀的荣耀司母戊鼎司母戊鼎3第2页/共26页第三页,共26页。为什么铜使用为什么铜使用(shyng)比铁早?比铁早?地球地球(dqi)上存在少量单质铜,单质铁只存在陨铁中上存在少量单质铜,单质铁只存在陨铁中铁的性质比铜活泼,容易氧化铁的性质比铜活泼,容易氧化(ynghu)生生锈锈铁铁的熔点(的熔点(1539)又比铜()又比铜(1083 )高)高得多,就使得它比铜难于熔炼得多,就使得它比铜难于熔炼【交流与讨论交流与讨论】4第3页/共26页第四页,共26页。磁铁矿磁铁矿(Fe

2、3O4)赤铁矿赤铁矿(Fe2O3) 黄铜矿黄铜矿(CuFeS2 )孔雀石孔雀石(Cu(OH)Cu(OH)2 2 。CuCOCuCO3 3 )5第4页/共26页第五页,共26页。铁铁铁铁单单质质(d(dnnzhzh)陨陨铁铁根据金属根据金属(jnsh)(jnsh)活动性顺序活动性顺序主要主要(zhyo)(zhyo)化合态、少化合态、少量单质存在量单质存在2 2、铁化合态、铁化合态铜化合态铜化合态铜铜比较活泼比较活泼金属金属不太活泼不太活泼金属金属磁铁矿磁铁矿( (FeFe3 3O O4 4) )赤铁矿赤铁矿(Fe(Fe2 2O O3 3) ) 黄铜矿黄铜矿( (CuFeSCuFeS2 2 ) )

3、孔雀石孔雀石( (CuCOCuCO3 3 .Cu(OH) .Cu(OH)2 2) )天天然然单单质质铜铜6第5页/共26页第六页,共26页。先人先人(xinrn)的的足迹足迹7第6页/共26页第七页,共26页。(1 1)原料是什么?)原料是什么?(2 2)设备是什么?)设备是什么?(3 3)炼铁过程)炼铁过程(guchng)(guchng)中发中发 生了哪些反应?生了哪些反应?【交流【交流(jioli)与讨论】与讨论】8第7页/共26页第八页,共26页。化学反应化学反应(huxu fnyng)过程:过程:制造还原剂制造还原剂:C+O2=CO2 ,CO2+C=2CO 点燃点燃高温高温CO CO

4、还原铁矿石还原铁矿石:Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2 高温高温除杂质造渣除杂质造渣: CaCO3=CaO+CO2 高温高温CaO+SiO2=CaSiO3高温高温9第8页/共26页第九页,共26页。根据工业炼铁的原理根据工业炼铁的原理实验室如何设计实验模拟实验室如何设计实验模拟(mn)一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁?讨论讨论(toln)与交流与交流石灰水石灰水FeFe2 2O O3 3COCO10第9页/共26页第十页,共26页。二、铜的冶炼二、铜的冶炼(ylin) 约公元前约公元前3800年,伊朗年,伊朗(y ln)就开始将铜矿石就开始将铜矿石(孔孔雀石雀石)和木炭混合在一起加热

5、,得到了金属铜。和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。 在汉代许多著作在汉代许多著作(zhzu)里有记载里有记载“石胆能化石胆能化铁为铜铁为铜”,晋葛洪抱朴子内篇,晋葛洪抱朴子内篇黄白中也有黄白中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。的记载。CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 高温冶炼黄铜矿高温冶炼黄铜矿电解精炼电解精炼 生物炼铜生物炼铜11第10页/共26页第十一页,共26页。生物生物(shngw)炼铜:炼铜:工业工业(gngy)炼铜炼铜黄铜矿黄铜矿(CuFeS2)高温分解高温分解粗铜粗铜电解精炼电解精炼高纯铜高纯铜含硫的铜矿硫酸铜含硫的铜矿硫酸铜炼铜炼铜(lin tn)

6、12第11页/共26页第十二页,共26页。金属冶炼的一般金属冶炼的一般(ybn)方法方法 1、热分解法:、热分解法:2HgO 2Hg+O2 、 2Ag2O 4Ag+O22、热还原法:、热还原法: (使用(使用H2 、C、CO或或“用活泼金属用活泼金属”还原)还原) CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2 2CuO+C 2Cu+CO2 2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3 3、电解、电解(dinji)方法方法: 2Al2O3 4Al+3O2 MgCl2 Mg+Cl24、湿法冶金:、湿法冶金:Fe+CuSO4= FeSO4+Cu5、生物冶金:含硫的铜矿、生物冶金:含硫的铜矿硫酸

7、铜硫酸铜炼铜炼铜13第12页/共26页第十三页,共26页。1、铁是可以被磁铁、铁是可以被磁铁(cti)吸引的银白色金属吸引的银白色金属 铜是紫红色的金属。铜是紫红色的金属。2、铁和铜都有良好、铁和铜都有良好(lingho)的导电性和导热性。的导电性和导热性。、铁和铜的密度较大,熔沸点较高。、铁和铜的密度较大,熔沸点较高。14第13页/共26页第十四页,共26页。2Fe+3Cl2点燃2FeCl3点燃Cu+Cl2CuCl23Fe+2O2点燃Fe3O4不反应不反应(fnyng)Fe+2HClFeCl2+H2Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2Fe+CuSO4FeSO4+Cu2Cu+O22CuO

8、与非金属反应与非金属反应(fnyng)与盐酸反应与盐酸反应与盐溶液反应与盐溶液反应FeCu铜在反应中一般转化为铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。价铜的化合物。特别提醒特别提醒铁跟铁跟氧化性较弱氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为反应转化为亚铁亚铁化合物。化合物。铁跟铁跟氧化性较强氧化性较强的氧化剂(如氯气、硝酸等)反应转化的氧化剂(如氯气、硝酸等)反应转化为为+3价价铁的化合物。铁的化合物。15第14页/共26页第十五页,共26页。3高温下可用于还原高温下可用于还原(hun yun)氧化铁的化氧化铁的化合物是合物是( ) A.焦炭焦炭 B.氢

9、气氢气 C.二氧化碳二氧化碳 D.一氧化碳一氧化碳练习练习(linx)在化学反应在化学反应(huxu fnyng):Fe3O43H2 3Fe4H2O中,中,Fe3O4作作 A 还原剂还原剂 B 氧化剂氧化剂 C 催化剂催化剂 D 溶剂溶剂B2在化学反应:在化学反应:2Ag2O 4Ag+O2中,中,Ag2O作作 A 还原剂还原剂 B 氧化剂氧化剂 C 催化剂催化剂 D 溶剂溶剂ABD16第15页/共26页第十六页,共26页。5在含有在含有(hn yu)Cu(NO3)2 、Mg(NO3)2 和和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是(是( ) A.Mg B

10、. Cu C. Ag D. H24西汉时期发现西汉时期发现(fxin)、宋朝初期应用于、宋朝初期应用于生产的湿法冶金术的反应原理是生产的湿法冶金术的反应原理是 ( )ACuO+H2 Cu+H2OBCuO+CO Cu+CO2 CFe+CuSO4= FeSO4+Cu D2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2CC17第16页/共26页第十七页,共26页。6除去下列物质中混有的少量杂质应用除去下列物质中混有的少量杂质应用(yngyng)怎样化学方法,写出有关反应的离子方程式。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)铜粉中混有铁粉: 、 。(2)铁粉中混有铝粉)铁粉中混有铝粉: 、

11、。(3)FeCl3溶液中混有溶液中混有FeCl2 : 、 。(4)FeCl2溶液中混有溶液中混有CuCl2 、 。加入过量加入过量(guling)盐酸盐酸 Fe2HFe 2H2 加入加入(jir)过量过量NaOH 2Al2OH2H2O2AlO23H2 通入通入Cl2 2Fe2Cl22Fe32Cl 加入过量加入过量Fe Cu2FeFe2Cu 18第17页/共26页第十八页,共26页。第二单元第二单元(dnyun) (dnyun) 铁、铜的铁、铜的获取及应用获取及应用19第18页/共26页第十九页,共26页。本节内容本节内容(nirng):(nirng):一、单质一、单质(dnzh)的物的物理性质

12、理性质二、单质二、单质(dnzh)化学性质化学性质Fe2+Fe3+与与的鉴别的鉴别三、三、Fe2+Fe3+与与的相互转化的相互转化四、四、五、铁及铜的化合物的应用五、铁及铜的化合物的应用20第19页/共26页第二十页,共26页。1、铁是可以被磁铁、铁是可以被磁铁(cti)吸引的银白色金属吸引的银白色金属 铜是紫红色的金属。铜是紫红色的金属。2、铁和铜都有良好、铁和铜都有良好(lingho)的导电性和导热性。的导电性和导热性。、铁和铜的密度较大,熔沸点较高。、铁和铜的密度较大,熔沸点较高。21第20页/共26页第二十一页,共26页。2Fe+3Cl2点燃2FeCl3点燃Cu+Cl2CuCl23Fe

13、+2O2点燃Fe3O4不反应不反应(fnyng)Fe+2HClFeCl2+H2Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2Fe+CuSO4FeSO4+Cu2Cu+O22CuO与非金属反应与非金属反应(fnyng)与盐酸反应与盐酸反应与盐溶液反应与盐溶液反应FeCu铜在反应中一般转化为铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。价铜的化合物。特别提醒特别提醒铁跟铁跟氧化性较弱氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为亚铁亚铁化合物。化合物。铁跟铁跟氧化性较强氧化性较强的氧化剂(如氯气、硝酸等)反应转化为的氧化剂(如氯气、硝酸等)反应转化为+3价价铁的化

14、合物。铁的化合物。22第21页/共26页第二十二页,共26页。Fe2+Fe3+与与的鉴的鉴别别三、三、观察观察(gunch)溶液颜色溶液颜色与与KSCN反应反应(fnyng)与与NaOH反反应应(fnyng)浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色无明显现象无明显现象溶液变为血红色溶液变为血红色白色沉淀迅速变灰白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色绿色最后呈红褐色立即产生红立即产生红褐色沉淀褐色沉淀Fe3+Fe2+鉴别方法鉴别方法23第22页/共26页第二十三页,共26页。Fe2+Fe3+与与的相互转化的相互转化四、四、Fe2+小结小结(xioji):Fe3+氧化氧化(ynghu)性较强的氧化性较强的氧化(yngh

15、u)剂如剂如Cl2、硝酸等、硝酸等还原剂如还原剂如Fe、Cu等等Fe2+Fe3+化合价化合价 , 升高升高(shn o)需加入需加入氧化剂氧化剂。还原剂还原剂。降低降低Fe3+Fe2+化合价化合价 , 需加入需加入Fe氧化性较弱的氧化剂如氧化性较弱的氧化剂如 H 、Cu等等+2+氧化性较强的氧化剂如氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等、硝酸等Zn 、Al、 Mg等等等Zn、Al、Mg24第23页/共26页第二十四页,共26页。1、铁的化合物、铁的化合物Fe2O3作颜料作颜料(ynlio)氯化铁、硫酸亚铁氯化铁、硫酸亚铁(li sun y ti)可作净水剂可作净水剂作磁性材料作磁性材料维持生命的微量元素维持生命的微量元素2、铜的化合物:、铜的化合物:铜盐可杀菌,铜盐可杀菌,CuSO4溶液杀灭寄生虫,治疗皮肤病。溶液杀灭寄生虫,治疗皮肤病。25第

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