铁和铜及其化合物课件

探讨：向20ml某浓度的AlCl3溶液滴入2mol/L的NaOH溶液时，所得沉淀与加入NaOH溶液之间的关系如图：(1)图中A点、B点表示意义

____________;（2）所用AlCl3溶液的物质的量浓度是____________；（3）当所得沉淀的质量为0.39gNaOH的体积为多少？V(NaOHmL）沉淀质量AB0.78g☆可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算规律：Al3++3OH-=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O13111①当n(OH-)≦3n(Al3+)

nAl(OH)3=1/3n(OH-)

②3n(Al3+)

＜n(OH-)＜4n(Al3+)

nAl(OH)3=4n(Al3+)

-n(OH-)

③当n(OH-)≧4n(Al3+)

无沉淀产生

(在碱性条件下，以AlO2-存在)Al3++3OH-=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O3111a

b

明矾KAl(SO4)2.12H2O,无色晶体——是一种复盐结晶水合物都属于纯净物(因结晶水是固定的).明矾为什么能净水？电离方程式：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42－

Al3++3H2O

Al（OH）3

(胶体)+3H+

Al（OH)3能吸附悬浮颗粒物沉降下来，故明矾具有净水作用

(探讨)把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO42－全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是

A．Al3+B．Al(OH)3

C．AlO2－

D．Al3+和Al(OH)3分析：KAl(SO4)2～2Ba(OH)2

Al3+~4OH-√Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4↓+KAlO2+2H2O

注意☆

氧化性：浓硝酸>稀硝酸（均比浓硫酸强）一般情况下：浓硝酸被还原为NO2

稀硝酸被还原为NO钝化（表面生成致密的氧化膜,,阻止了反应）FeAl浓HNO3(常温下)浓H2SO4可用铝槽车或铁制容器装浓HNO3、浓H2SO4Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO+2H2O（稀硝酸）Fe+NO3-+4H+==Fe3++NO+2H2O（稀硝酸）Fe2+NO3-H+---三者不能大量共存,其中二者可大量共存因3Fe2++NO3-+4H+==3Fe3++NO+2H2O3Fe(过量)+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO+4H2O3Fe(过量)+NO3-+4H+==3Fe2++NO+2H2O铁及其化合物P59-6226Fe:

银白色金属,质硬.良好的延展性,导电传热，熔点15350C，沸点27500C，被磁体吸引，在磁场作用下自身产生磁性。有+2价+3价（+3价铁的化合物比+2价铁的化合物稳定）。29Cu----紫红色光泽金属，有+1价+2价有关铁的知识介绍1、铁元素在自然界中的存在:铁在地壳中含量居于第四位,仅次于O、Si、Al,2、人体需补充的是——Fe2+陨石中铁的含量Fe当人误食NaNO2会中毒(将Fe2+氧化成Fe3+)，要立即吃维生素C(具有较强的还原性)解毒，并送医院抢救。（探究活动）观察实验，并填写《课本》P60-61表格FeCl3溶液FeSO4溶液滴入NaOH溶液离子方程式立即产生红褐色沉淀生成白色沉淀，迅速变灰绿色最后呈红褐色Fe3++3OH-

=Fe(OH)3↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓滴入KSCN溶液生成血红色络合物无明显现象

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3FeCl3溶液中加入Fe粉、KSCN溶液上层清液加氯水无血红色现象生成血红色络合物Fe+2Fe3+=3Fe2+2Fe2++Cl2=3Fe3++2Cl-与淀粉KI试纸试纸变蓝色试纸不变蓝

2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+（探究活动）如何鉴别Fe2+

与Fe3+？浅绿色棕黄色血红色不显红色不显紫色

显紫色无明显现象

Cu被腐蚀溶液变绿色试纸不变蓝

试纸变蓝色直接观色与KSCN与苯酚显色反应利用氧化性利用与铜片与淀粉KI试纸鉴别方法利用沉淀反应与作用生成白色沉淀，迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀

Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3☆

☆☆

鉴别Fe2+、Fe3+的方法①※判断溶液中有Fe3+的依据是：——与KSCN混合，溶液呈红色——与苯酚混合，溶液呈紫色——与NaOH溶液混合产生红褐色沉淀②※判断溶液中有Fe2+的依据是：——加KSCN溶液无明显现象，再加氯水溶液呈红色——与NaOH溶液混合产生白色沉淀→灰绿色→红褐色名称俗称化学式色态化合价水溶性类型氧化亚铁氧化铁四氧化三铁共性与酸与还

原剂铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2+3+2，+3不溶不溶不溶碱性氧化物都能与酸反应。如都能被还原。如高温☆铁的氧化物：FeOFe2O3Fe3O4不溶于水，能溶于酸Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2OFe2O3Fe3O4是复杂的化合物

☆☆铁的氢氧化物化学式Fe（OH）2Fe（OH）3颜色状态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水稳定性很不稳定易氧化稳定

但受热分解与H+作用Fe（OH）2+2H+=Fe2++2H2OFe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O转化关系☆填写H+、

Cu2+、S、

I2、Fe3+

Cl2

、Br2、HNO3

☆铁与强氧化剂(Cl2、HNO3、Br2)反应得Fe3+.

☆铁与弱氧化剂(H+、S、Cu2+、Fe3+)反应得Fe2+

Cl2

、Br2、HNO3FeFe2+Fe3+存放铁盐溶液——加入少量酸防止Fe3+水解；存放亚铁盐溶液—加入少量铁屑及酸，防止Fe2+氧化、水解1.用FeCl3溶液可以腐蚀印刷线路板，请解释并写出相关的化学方程式，若想从废液中回收铜，应如何操作？最后可得什么物质？[思考：]2．高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4=Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀物是A.BaSO3和BaSO4B.BaSC.BaSO3D.BaSO4------因2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2再加足量的铁粉，过滤，滤纸上得到Cu和过量的Fe粉，Cu和Fe粉的混合物溶于盐酸，再过滤，得到Cu.最后滤液是FeCl2溶液。Fe+CuCl2=FeCl2+CuFe+2HCl=FeCl2+H2

↑--------SO2通入BaCl2溶液中无沉淀产生.因弱酸一般不能制取强酸，BaSO3

再酸性条件下不能形成。SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HClFe+CuSO4==FeSO4+CuΔm

160

152

64

8

XY

1.6g

11.2g

12.8g

我国古代人民智慧的体现之一-------湿法炼铜曾青(CuSO4)得铁则化为铜☆铁与盐溶液的反应铁丝放入硫酸铜溶液中，固体的质量增大，

溶液的质量减少。Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag-----固体的质量增加，溶液的质量减少。

Fe+2FeCl3=3FeCl2------溶液质量增加，溶液增加的质量=溶解了的铁的质量。探讨：将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内，开始时生成沉淀，继续滴加时沉淀有溶解，该溶液是（）A2mol.L-1H2SO4溶液B2mol.L-1NaOH溶液C2mol.L-1MgSO4溶液D硅胶溶胶A铁的合金生铁（含碳2%～4.3%）钢（含碳0.03%～2%）其它杂质硅锰硫磷较多硅锰硫磷较少冶炼原理利用氧化还原反应，高温条件下，用还原剂(主要是CO)从铁矿石里把铁还原出来。用氧化剂（纯氧）把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣除去。主要特性硬度大、较脆、不易机械加工、可铸不可锻、易锈蚀可铸可锻、易锈蚀生铁炼钢目的①降低含碳量②除硫磷等有害杂质③调整硅锰等元素含量在规定的范围内二、金属与金属材料1、重要的黑色金属材料“铁→普通钢→不锈钢等特种钢”在普通钢基础上加入铬、镍等多种元素炼成不锈钢。不锈钢有多种类型，其共同的特征是含有铬量一般在12%以上。铬元素能使钢材表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部的铁与外界物质接触。镍元素能使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。2.几种有色金属材料——金银铜

阅读课本115～118页，归纳整理①铜的物理性质和化学性质；②重要的铜的化合物的性质及相互转化；③写出银与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式。④金银铜的重要用途金银铜具有良好的延展性、导电性和导热性金质地柔软黄色；银质地柔软银白色；铜紫红色导电性最好的是银、铜、金、铝导热性最好的是银、铜、金、铝延展性最好的是金、银、铜普通玻璃普通钢玻璃钢主要组成元素或物质Na2O·CaO·6SiO2FeC玻璃纤维、合成树脂材料类别无机非金属材料金属材料复合材料性质特点抗腐蚀、耐高温质脆强度好、韧性好、易锈蚀强度高密度小耐化学腐蚀用途建筑材料化学仪器生活用品建筑材料制钢轨等游乐车、餐桌椅水上滑梯、电话亭、运输罐例12：向一定质量的明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液，，生成沉淀的质量m与加入氢氧化钡溶液的体积V的关系图正确的是2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓

+K2SO4KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=KAlO2

+2BaSO4↓

+H2O

11.511.51223、铁与酸反应

Fe+2H+===Fe2++H2(稀盐酸、稀硫酸）Fe+NO3-+4H+==Fe3++NO+2H2O（稀硝酸）浓硝酸、浓硫酸在室温下使铁、铝钝化。若加热,则能反应，一般不放出氢气,且生成高价铁盐。4、铁与盐溶液反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu(与铜盐发生置换反应）

Fe+2Fe3+=3Fe2+

（与铁盐反应）Fe+6HNO3(浓)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O△2Fe+6H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O△注意铁粉过量生成亚铁盐：2Fe3++Fe=3Fe2+存放铁盐溶液——加入少量酸防止Fe3+水解；存放亚铁盐溶液—加入少量铁屑及酸，防止Fe2+氧化、水解[你知道吗？]陶器与瓷器的区别是什么？紫砂壶皇后用的陶器唐三彩马低温铅釉陶器唐三彩骆驼唐三彩女俑

陶、瓷就胎质成分而言，关键区别是AI2O3和Fe2O3的含量不同。陶器的胎料的粘土中Fe2O3含量高些瓷器的瓷土---Al2O3含量高些从烧结温度看,陶器一般在800℃-1000℃之间，因为陶器胎料为易熔粘土，1100℃就熔融了。陶器密度较小，不透光，有一定吸水性瓷器胎体必须经过1200℃-1300℃的高温焙烧.

从施釉看,瓷器表面都施釉，且必须在高温下与胎体一道烧成玻璃质高温釉。瓷器基本不吸水，有一定透光性。用于烧制瓷器的瓷土---高岭土Al2O3.2SiO2.2H2O生铁与钢(都是铁合金)的比较铁的合金生铁钢C%2%－4.3%0.03%－2%其它杂质Si、Mn、S、P（较多）Si、Mn、S、P（较少）机械性能质硬而脆、无韧性坚硬、韧性大、可塑性好。机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延生铁主要含铁，除此之外还含有2%-4.3%的碳,还含有锰、硅、硫、磷等元素。炼铁主要是用还原剂把铁元素从铁矿石中还原出来

（侧重还原)）炼钢高温下，用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣而除去。（侧重氧化）由生铁炼钢---降低含碳量、调硅锰、去硫磷。炼铁:主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。（1）还原剂的形成

C＋O2＝CO2＋QCO2＋C＝2CO－Q点燃高温高温高温问题1：原料中焦炭和石灰石的作用是什么？答：焦炭的作用是作燃料和形成还原剂。石灰石的作用是作熔剂，除脉石。高温（2）铁的还原

Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2（3）炉渣的形成

CaCO3＝CaO＋CO2↑CaO＋SiO2＝CaSiO3炼铁产物：生铁、高炉煤气、炉渣.高炉煤气：CO、CO2、N2、大量灰尘等。炉渣：主要是CaSiO3思考.交流：1、为了初步确定某铁矿石的种类，取该铁矿石用盐酸溶解，有一种气体放出。该铁矿石是（）A.磁铁矿B.赤铁矿C.褐铁矿D.菱铁矿DB2、炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是（）A.纯碱B.石灰石C.石英D.粘土Fe3O4Fe2O3Fe2O3.H2OFeCO3黄铁矿：FeS23主要反应（分三个阶段）（1）氧化造渣2Fe＋O2＝2FeO＋Q2FeO＋Si＝SiO2＋2Fe＋QFeO＋Mn＝Fe＋MnO＋QFeO＋C＝CO＋Fe－Ｑ生成的二氧化硅、氧化锰与造渣材料生石灰相互作用成为炉渣。高温高温高温高温（2）去硫、磷FeS+CaO＝FeO+CaS2P+5FeO+3CaO＝5Fe+Ca3(PO4)2（3）脱氧用硅铁、锰铁或金属铝来还原钢水中含有的少量FeO2FeO+Si＝SiO2+2Fe3FeO+2Al＝3Fe+Al2O3FeO+Mn＝Fe+MnO生成的二氧化硅等大部分形成炉渣而除去，部分的硅、锰等留在钢里以调整钢的成分。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧成各种钢材。高温高温高温高温高温3、在炼铁和炼钢中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的说明错误的是（）

A.两个过程中碳都是被氧化,都只起着提供热量的作用

B.炼铁过程中碳被氧化,既起产生热量的作用,又起产生CO的作用

C.炼钢过程中碳被氧化,从而达到降低含碳量的目的

D.炼铁过程中碳参加反应,只起着产生CO的作用AD炼钢的方法方法：转炉、电炉、平炉。氧气顶吹转炉炼钢法（1）转炉的构造（2）原料：生铁（液态）、氧气、适量的造渣材料（如生石灰等）、脱氧剂。（3）热源：依靠熔融铁水中的杂质等被氧气氧化所放出的热量，不需要燃料。问题1：为什么要用纯氧来代替空气炼钢？问题2：炼钢过程中产生的大量棕色烟气其主成分是什么？能否直接排放？答1：因为用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆以及痰气排出时带走热量的缺点。2：主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的CO气体等。不能直接排放，必须净化回收，综合利用。

Fe

Fe2+Fe3+弱氧化剂：H+、

Cu2+、S、

I2、Fe3+

强氧化剂Cl2、Br2、HNO3Cl2、Br2、HNO3铁三角的关系：2FeCl2+Cl2=2FeCl3

Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4

Fe2++CuFe+Cu2+==

Fe2++H2Fe+2H+==FeS

Fe+S==△Fe+Cl2=Fe+Br2=Fe+HNO3=1．下列化合物不能用金属和非金属单质反应制得的是

(A)CuCl2(B)FeCl2(C)Al2S3(D)FeS2．下列说法中正确的是()(A)铁是黑色金属，所以断口是黑色的

(B)铁是第ⅧB族元素，也是过渡元素

(C)在自然界中无游离态的铁存在

(D)自然界里含铁的矿物质叫铁矿石铁和HNO3反应不放出H2若HNO3过量，生成的盐是————————若铁无剩余，则生成的盐可能是——————或————————或——————————，若反应铁有剩余，生成的盐是——————————（3）在FeCl2溶液中投入一块Na，反应结束后过滤，把滤渣放入坩埚中加热，最后得到的固体是——————Fe(NO3)3Fe(NO3)3Fe(NO3)2两者混合物Fe(NO3)2Fe2O3（探讨）在化学反应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2价。（1）在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜【即：曾青（CuSO4）跟铁反应就生成铜】。试写出该反应的化学方程式：（2）铜器表面有时会生成铜绿【Cu2(OH)2CO3】，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式：

CuSO4＋Fe＝FeSO4＋CuCu2(OH)2CO3＋4HCl＝2CuCl2＋3H2O＋CO2↑或Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4＝2CuSO4＋3H2O＋CO2↑

3、铁的氧化物和氢氧化物①、铁的氧化物中——————呈红棕色②、铁的氧化物与强氧化性酸（HNO3）反应时均得到什么产物？③、如何制备Fe（OH）2？简述实验过程并写出方程式④、Fe（OH）2、Fe（OH）3受热时有什么变化？Fe2O3Fe(NO3)3Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3△O2练习1、一根质量为10g的铁钉，投入一定浓度的CuSO4溶液中，过一段时间后取出铁钉，洗净干燥后称其质量为12g。请计算生成的Cu的质量为多少？2、完成下列方程式（1）Fe与O2、Cl2、Br2、I2、S（2）Fe与水蒸气、H2SO4、HNO33、铁和某些物质反应时，由于条件或反应物的用量不同，所得产物不同。如

（1）铁和水：在常温下反应——发生，但在潮湿的空