三節(jié)鐵銅及其化合物

1 第三節(jié) 鐵、銅及其化合物 2 基礎知識回顧一、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。鐵位于元素周期表中第四周期，第族。鐵原子在化學反應中容易失去2個或3個電子，因此，鐵的常見化合價是+2價和+3價。其化合物及其水溶液往往帶有顏色。2.鐵的性質（1）物理性質純凈的鐵是銀白色金屬，能被磁鐵吸引。 3 （2）化學性質常溫下，鐵單質比較活潑，具有較強的還原性。主要表現：鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體：鐵跟氯氣、硫的反應：3Fe+2O2=Fe3O4。點燃2Fe+3Cl2=2FeCl3(棕色的煙)、點燃Fe+S=FeS。 4 鐵與非氧化性酸(如鹽酸)反應：Fe+2H Cl=FeCl2+H 2，常溫下遇濃H 2SO4、濃H NO3會發(fā)生鈍化作用，加熱時會劇烈反應，但不會有H 2產生。鐵與某些鹽溶液反應：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；Fe+2FeCl3=3FeCl2 。*鐵與水蒸氣的反應：3Fe+4H 2O(g) =Fe3O4+4H 2。高溫 5 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CuCO3Cu(OH )2等2.銅單質的性質（1）物理性質紫紅色金屬光澤，密度較大，是熱和電（僅次于Ag）的良導體。 6 （2）化學性質與非金屬反應與O2的反應：2Cu+O2=2CuO(黑色）；與Cl2的反應：Cu+Cl2=CuCl2（棕黃色煙）；與S的反應：2Cu+S=Cu2S。 7 與強氧化性酸反應與濃硫酸反應：與AgNO3的反應：Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+；與FeCl 3的反應:Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+。Cu+2H 2SO4(濃)=CuSO4+SO2+2H 2O；與濃硝酸反應：3Cu+8H NO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H 2O。與稀硝酸的反應：Cu+4H NO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H 2O；與鹽反應 8(3)精煉銅（電解原理）。4.銅單質的用途制作電器元件、導線、日常生活用品等。 3.銅的冶煉(1) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；(2) 2CuO+C=2Cu+CO2；H 2+CuO=Cu+H 2O。高溫 9 5.銅的重要化合物如氧化銅、氫氧化銅和硫酸銅，其性質有(1)CuO：黑色固體，難溶于水，是堿性氧化物，能溶于酸，加熱時能被還原劑還原。Cu2O是紅色難溶于水的固體。CuO+H 2SO4=CuSO4+H 2O；2CuO+C=2Cu+CO2。(2)Cu(OH )2:藍色固體，難溶于水，能溶于酸，受熱易分解而變成氧化銅。Cu(OH ) 2+H 2SO4=CuSO4+2H 2O；Cu(OH )2=CuO+H 2O。 10 ( 3 )膽礬又稱藍礬，化學式為CuSO45H 2O，加熱失去結晶水呈白色粉末。它常用于游泳池消毒或與石灰配制成波爾多液殺菌，是因為銅離子是重金屬鹽，能使蛋白質變性，殺死細菌。無水CuSO4常常用于檢驗水的存在。 11 重點知識歸納一、“鐵三角”的轉化關系 12 二、鐵的氧化物和氫氧化物的比較1.鐵的氧化物化學式FeO Fe2O3 Fe3O4色態(tài)黑色粉末紅棕色固體黑色晶體俗稱鐵紅磁性氧化鐵價態(tài)+2價+3價1/3是+2價，2/3是+3價 13 化學式FeO Fe2O3 Fe3O4與酸反應產生的離子H Cl Fe2+ Fe3+ Fe2+、Fe3+H NO3(足量) Fe3+ Fe3+ Fe3+與CO的反應(煉鐵原理) Fe xOy+yCO=xFe+yCO2高溫 14 2.鐵的氫氧化物氫氧化物氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學式Fe(OH )2 Fe(OH )3物理性質白色難溶固體紅棕色固體，不溶于水化學性質Fe(OH )2+2H +=Fe2+2H 2O4Fe(OH ) 2+O2+2H 2O=4Fe(OH )3 Fe(OH )3+3H +=Fe3+3H 2O2Fe(OH )3=Fe2O3+3H 2O制法Fe2+2OH -=Fe(OH )2 Fe3+3OH -=Fe(OH )3 15 三、Fe2+和Fe3+的檢驗方法Fe2+ Fe3+觀察法溶液為淺綠色溶液為棕黃色滴加KSCN溶液現象加入K SCN溶液無現象，再通入Cl2后溶液變血紅色溶液變血紅色原因2Fe2+Cl 2=2Fe3+2Cl-Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3 Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3 16 方法Fe2+ Fe3+滴加NaOH溶液現象生成白色絮狀沉淀，迅速轉化為灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色產生紅褐色沉淀原因Fe2+2OH -=Fe(OH )24Fe(OH )2+O2+2H 2O=4Fe(OH ) 3 Fe3+3OH -=Fe(OH )3 17 四、銅及其化合物 18 1.銅具有不活潑金屬單質的共性(能被強氧化劑氧化)；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化常伴有顏色變化Cu(OH )2藍色=CuO黑色+H 2OCuSO 45H 2O藍色=CuSO4白色+5H 2O 19 （考查鐵、銅單質的化學性質）在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應結束，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應后溶液中存在較多的陽離子是()A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+ D.H + C 20 （考查鐵、銅性質的綜合運用）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)生反應的化學方程式為2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2。(1)檢驗腐蝕后的溶液中是否含有Fe3+應選用的試劑是；(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，采用下列實驗步驟，請在各空格內填上適當的分子式或化學式以使實驗達到預期目的。NH 4SCN或K SCN 21 Fe鹽酸Cl2FeCl2Fe、Cu Cu FeCl2 22 (3)寫出有關化學反應的離子方程式。2Fe3+Fe3Fe2+Fe+Cu2+Fe2+CuFe+2H +Fe2+H 22Fe2+Cl22Fe3+2Cl-