高中化學(xué)總復(fù)習(xí)課件第4單元第17講 鐵、銅的獲取及應(yīng)用

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第講 1 常見無機(jī)物 鐵 銅及其化合物 17 第四單元 熱點(diǎn)知識剖析鐵 銅的單質(zhì) 合金及其化合物在生產(chǎn)和生活中具有極其重要的用途 鐵 銅單質(zhì)及其化合物知識歷來都是高考考查的熱點(diǎn)內(nèi)容 在這部分知識中 Fe Fe2 和Fe3 相互轉(zhuǎn)化是命題的熱點(diǎn) 它可與氧化還原反應(yīng) 金屬腐蝕 鹽的水解 離子共存 離子方程式等知識相結(jié)合 考查物質(zhì)鑒別 制取 推斷 計(jì)算 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等問題 在復(fù)習(xí)中要從氧化還原反應(yīng)的規(guī)律上理解和掌握鐵元素在不同價(jià)態(tài)時(shí)的性質(zhì)特點(diǎn) 從多角度來認(rèn)識鐵及其化合物的性質(zhì) 3 基礎(chǔ)知識回顧一 鐵1 鐵在地殼中的含量僅次于鋁 主要以化合態(tài)形式存在 除隕鐵 我國在商代開始使用鐵 在春秋初期我國已掌握冶鐵技術(shù) 鐵位于元素周期表中第四周期 第 族 鐵原子在化學(xué)反應(yīng)中容易失去2個(gè)或3個(gè)電子 因此 鐵的常見化合價(jià)是 2價(jià)和 3價(jià) 其化合物及其水溶液往往帶有顏色 2 鐵的性質(zhì) 1 物理性質(zhì)純凈的鐵是銀白色金屬 能被磁鐵吸引 4 2 化學(xué)性質(zhì)常溫下 鐵單質(zhì)比較活潑 具有較強(qiáng)的還原性 主要表現(xiàn) 鐵在氧氣中劇烈燃燒 火星四射 生成黑色固體 5 鐵跟氯氣 硫的反應(yīng) 鐵與非氧化性酸 如鹽酸 反應(yīng) Fe 2HCl FeCl2 H2 常溫下遇濃H2SO4 濃HNO3會發(fā)生鈍化作用 加熱時(shí)會劇烈反應(yīng) 但不會有H2產(chǎn)生 鐵與某些鹽溶液反應(yīng) 6 Fe CuSO4 FeSO4 Cu Fe 2FeCl3 3FeCl2 鐵與水蒸氣的反應(yīng) 3 鐵的冶煉 1 設(shè)備 2 原料 3 反應(yīng)原理 7 高爐 鐵礦石 焦炭 空氣 石灰石 4 產(chǎn)品 生鐵 含雜質(zhì)較多 進(jìn)一步煉制得鋼 5 爐渣的形成 二 銅1 銅元素在自然界中的存在狀態(tài) 1 游離態(tài) 天然銅 2 化合態(tài) 黃銅礦 CuFeS2 孔雀石 CuCO3 Cu OH 2 等2 銅單質(zhì)的性質(zhì) 1 物理性質(zhì)紫紅色金屬光澤 密度較大 是熱和電 僅次于Ag 的良導(dǎo)體 8 2 化學(xué)性質(zhì) 與非金屬反應(yīng)與O2的反應(yīng) 2Cu O2 2CuO 黑色 與Cl2的反應(yīng) Cu Cl2 CuCl2 棕黃色煙 與S的反應(yīng) 2Cu S Cu2S 9 10 與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)與濃硫酸反應(yīng) 與AgNO3的反應(yīng) Cu 2Ag 2Ag Cu2 與FeCl3的反應(yīng) Cu 2Fe3 2Fe2 Cu2 與濃硝酸反應(yīng) Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 與鹽反應(yīng) 3 精煉銅 電解原理 4 銅單質(zhì)的用途制作電器元件 導(dǎo)線 日常生活用品等 11 3 銅的冶煉 1 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 5 銅的重要化合物如氧化銅 氫氧化銅和硫酸銅 其性質(zhì)有 1 CuO 黑色固體 難溶于水 是堿性氧化物 能溶于酸 加熱時(shí)能被還原劑還原 Cu2O是紅色難溶于水的固體 CuO H2SO4 CuSO4 H2O 2CuO C 2Cu CO2 2 Cu OH 2 藍(lán)色固體 難溶于水 能溶于酸 受熱易分解而變成氧化銅 Cu OH 2 H2SO 4CuSO4 2H2O Cu OH 2 CuO H2O 12 3 膽礬又稱藍(lán)礬 化學(xué)式為CuSO4 5H2O 加熱失去結(jié)晶水呈白色粉末 它常用于游泳池消毒或與石灰配制成波爾多液殺菌 是因?yàn)殂~離子是重金屬鹽 能使蛋白質(zhì)變性 殺死細(xì)菌 無水CuSO4常常用于檢驗(yàn)水的存在 13 重點(diǎn)知識歸納一 鐵三角 的轉(zhuǎn)化關(guān)系 14 鐵及其化合物的氧化性與還原性1 鐵 有較強(qiáng)的還原性 與強(qiáng)氧化劑生成三價(jià)的鐵 與弱氧化劑生成二價(jià)的鐵 如 Fe Fe2 弱氧化劑 I2 S H Fe3 Cu2 等 Fe Fe3 強(qiáng)氧化劑 Cl2 HNO3 濃H2SO4 Br2等 2 Fe2 有氧化性 但主要表現(xiàn)還原性 15 1 還原性 與強(qiáng)氧化劑 Cl2 HNO3 KMnO4 H2O2 Br2 HClO O2等 反應(yīng)生成Fe3 如 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 2 氧化性 與強(qiáng)還原劑反應(yīng)生成Fe 如 Fe2 Zn Fe Zn2 3 Fe3 具有較強(qiáng)的氧化性 與I Cu Fe H2S等能發(fā)生氧化還原反應(yīng) 如 2Fe3 2I 2Fe2 I2Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 2Fe3 Fe 3Fe2 16 二 鐵的氧化物和氫氧化物的比較1 鐵的氧化物 17 18 高溫 2 鐵的氫氧化物 19 三 Fe2 和Fe3 的檢驗(yàn) 20 21 四 銅及其化合物 22 1 銅具有不活潑金屬單質(zhì)的共性 能被強(qiáng)氧化劑氧化 2 氫氧化銅具有難溶氫氧化物的共性和弱氧化性 3 銅鹽 如CuSO4 Cu NO3 2 CuCl2 中的Cu2 具有弱堿陽離子的共性和氧化性 4 銅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化常伴有顏色變化Cu OH 2藍(lán)色 CuO黑色 H2OCuSO4 5H2O藍(lán)色 CuSO4白色 5H2O 23 五 鐵與稀硝酸反應(yīng)規(guī)律 Fe 4HNO3 Fe NO3 3 NO 2H2O 3Fe 8HNO3 3Fe NO3 2 2NO 4H2O1 當(dāng)n Fe n HNO3 14時(shí) 按反應(yīng) 進(jìn)行 當(dāng)n Fe n HNO3 38 按反應(yīng) 進(jìn)行 當(dāng)14 n Fe n HNO3 38時(shí)則 反應(yīng)均發(fā)生 24 2 上述反應(yīng)可以認(rèn)為先發(fā)生反應(yīng) 若Fe剩余則發(fā)生2Fe NO3 3 Fe 3Fe NO3 2 合并即可得反應(yīng) 所以反應(yīng) 和反應(yīng) 被還原HNO3均占參加反應(yīng)的HNO3的14 事實(shí)上 任何價(jià)態(tài)的金屬與稀硝酸反應(yīng)生成NO 參加反應(yīng)的硝酸與被還原的硝酸均為4 1 25 考查鐵 銅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 在氯化鐵 氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉 待反應(yīng)結(jié)束 所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引 則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽離子是 A Cu2 B Fe3 C Fe2 D H 26 C 反應(yīng)所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引 證明鐵粉過量 因而可推知H Cu2 Fe3 均完全反應(yīng) 因鐵單質(zhì)與上述三種陽離子不能大量共存 其中Fe被氧化為Fe2 而H Cu2 Fe3 分別被還原為H2 Cu Fe2 所以溶液中Fe2 最多 27 方法指導(dǎo) 本題主要考查單質(zhì)鐵的還原性和Fe3 Cu2 H 的氧化性 要從 剩余固體能被磁鐵吸引 得出鐵過量這一信息 從而正確解答此題 考查鐵 銅性質(zhì)的綜合運(yùn)用 電子工業(yè)常用30 的FeCl3溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板 制成印刷電路板 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl3 Cu2 FeCl2 CuCl2 1 檢驗(yàn)腐蝕后的溶液中是否含有Fe3 應(yīng)選用的試劑是 2 為了從使用過的廢腐蝕液中回收銅 并重新制得純凈的FeCl3溶液 采用下列實(shí)驗(yàn)步驟 請?jiān)诟骺崭駜?nèi)填上適當(dāng)?shù)姆肿邮交蚧瘜W(xué)式以使實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期目的 28 NH4SCN或KSCN 29 Fe 鹽酸 Cl2 FeCl2 Fe Cu Cu FeCl2 Fe3 的檢驗(yàn)方法是加硫氰化鉀溶液或硫氰化銨溶液變血紅色 30 特別注意 顯然D為FeCl2 通入Cl2 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 3 寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式 31 2Fe3 Fe 3Fe2 Fe Cu2 Fe2 CuFe 2H Fe2 H22Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 方法指導(dǎo) 1 本題涉及Fe3 檢驗(yàn) 鐵三角關(guān)系和銅及其有關(guān)化合物的性質(zhì)等知識點(diǎn) 要注意運(yùn)用好相關(guān)的知識點(diǎn) 2 解題的關(guān)鍵是審清題意 廢液中含有成分及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?回收銅并重新制得純凈的FeCl3溶液 必須明確 再利用鐵的轉(zhuǎn)化知識完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 32 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全