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铁铜及其重要化合物-高三一轮复习上课-PPT.ppt

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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第三章 金属元素及其化合物,第三节 铁 铜及其化合物,2,考纲要求,1,、掌握,Fe,在周期表中的位置、结构特点、主要化学性质,2,、掌握铁的氧化物、氢氧化物的主要性质,3,、掌握,Fe,、,Fe,2+,、,Fe,3+,的相互转化,并能正确写出有关的氧化还原反应的离子方程式,4,、掌握,Fe,2+,、,Fe,3+,的检验方法,5,、了解炼铁和炼钢的原理,6,、了解铜及其重要化合物的性质,铁、铜在自然界中的存在:,自然界中,铁和铜主要以_,(,填,“,游离态,”,或,“,化合态,”,),形式存在,也有少量的铁、铜单质存在,其中铁单质主要只存在于_中。,化合态,陨铁,(,天石,),含有铁的矿石主要有哪些?含有铜的矿石主要哪些?,你知道吗?,4,常见的铁矿石,磁铁矿,(Fe,3,O,4,),赤铁矿,(Fe,2,O,3,),褐铁矿,(Fe,2,O,3,nH,2,O),黄铁矿,(FeS,2,),菱铁矿,FeCO,3,铁和铜的获取和应用:,5,常见的铜矿石,黄铜矿,(CuFeS,2,),蓝铜矿,(Cu,3,(CO,3,),2,(OH),2,),孔雀石,(Cu,2,(OH),2,CO,3,),毛赤铜矿,(Cu,2,O),斑铜矿,Cu,5,FeS,4,辉铜矿,Cu,S,铁、铜的物理性质:,1.,铁的物理性质:,铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属,质软,有良好的导电、导热性、延展性。纯铁具有良好的抗腐蚀性。,2.,铜的物理性质:,铜具有与众不同的紫红色。质软,具有良好的导电(比铁强,仅次于银)、导热性、延展性。,思考:,1.,铁在地壳中的含量?,2.Fe,、,Fe,2+,、,Fe,3+,的结构特点?,3.,铁在周期表中的位置?,7,O,、,Si,、,Al,、,Fe,、,Ca,第四周期,族,单质铁,铁原子结构示意图:,一、铁的位置及原子结构,位 置,结 构,性 质,第四周期,第,VIII,族,还原性,金属性,Fe,14,2,二、铁的化学性质:,铁是比较活泼的金属单质,在化学反应中通常作还原剂,体现比较强的还原性。纯净的铁有抗腐蚀性,铁的显价规律:,Fe,Fe,2+,Fe,3+,Fe,3,O,4,弱氧化剂(,S,、,H,+,、,I,2,、,Cu,2+,),强氧化剂(,Cl,2,、,Br,2,、,HNO,3,、浓,H,2,SO,4,),O,2,水蒸气,Fe,表现,还原性,Fe,3+,比,Fe,2+,稳定,1,、铁与强氧化剂反应:,2Fe+3Cl,2,=2FeCl,3,点燃,Fe+4HNO,3,(,稀),=Fe(NO,3,),3,+NO+2H,2,O,a.,铁与氯气、硝酸、浓硫酸等,强氧化剂,反应可显,+3,价,b.,常温下,铁遇,浓,硫酸和,浓,硝酸,钝化,。,+3,+3,2Fe+6H,2,SO,4,=Fe,2,(SO,4,),3,+3SO,2,+6H,2,O,(,热浓硫酸,),但是,:3Fe(,过量,)+8HNO,3,(,稀,)=3Fe(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,+2,2,、铁与弱氧化剂反应:,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,(稀,HCl,或稀,H,2,SO,4,),+2,Fe+Cu,2+,=Cu,Fe,2+,(与盐的反应),+2,Fe+2Fe,3+,=3Fe,2+,+2,(Fe,3+,的氧化性,),a.,铁与,H,+,、,Cu,2+,、,Fe,3+,等,弱氧化剂,反应,可显,+2,价,3Fe(,过量,)+8HNO,3,(,稀,)=3Fe(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,b.Fe,与过量,HNO,3,Fe,3+,Fe,与少量,HNO,3,Fe,2+,+2,4,、与水的反应:,3Fe+4H,2,O,(,气,),Fe,3,O,4,+4H,2,高温,对比,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,2Al+6H,2,O=2Al(OH),3,+3H,2,3,、与氧气反应:,3Fe+2O,2,=Fe,3,O,4,点燃,(纯氧气),15,1,、下列关于,Fe,的叙述正确的是 (),A.,铁能被磁铁吸引,但纯铁易锈蚀,B.,人体内的血红蛋白中含有铁元素,C.,铁位于周期表中第四周期第,B,族,D.,铁能在,O,2,中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧,E.,铁与,HNO,3,反应的产物只能是,Fe(NO,3,),3,BD,2,、向盛有,FeCl,3,溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结论不可能出现的是(),A.,烧杯中有铜无铁,B.,烧杯中有铁无铜,C.,烧杯中铁、铜都有,D.,烧杯中铁、铜都无,B,针,对,训,练,1,、将铁屑溶于过量盐酸后,再 加入下列物质,会有三价铁生成的是(),A,、硫酸,B,、氯水,C,、硝酸锌,D,、氯化铜,BC,2,、清洗盛放过浓硫酸的铁桶时,为什么,要远离火源?,Fe+H,2,SO,4,=FeSO,4,+H,2,3,、将铁粉撒入下列溶液中充分反应后,溶液的质量增加但无气体放出的是,(),A,、,CuCl,2,B,、,HCl C,、浓,HNO,3,D,、,FeCl,3,4,、一根质量为,10g,的铁钉,投入一定浓度的,CuSO,4,溶液中,过一段时间后取出铁钉,洗净干燥后称其质量为,11g,。请计算生成的,Cu,的质量为多少?(差量法),D,解:设生成的,Cu,的质量为,x,Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu m,56g 64g 8g,x 11g-10g,64g:8g=x:1g,解得:,x=8g,答:生成的,Cu,的质量为,8g,19,1,、铁的氧化物,:,三、铁的重要化合物,:,化学式,化学名,俗名,色态,溶解性,化合价,FeO,Fe,3,O,4,Fe,2,O,3,氧化亚铁,四氧化三铁,三氧化二铁,磁性氧化铁,铁红,黑色粉末,黑色晶体,红棕色粉末,难溶于水,难溶于水,难溶于水,+2,+3,+2(1/3),、,+3(2/3),与,H,+,反应,氧化还原性,FeO+2H,+,=Fe,2+,+H,2,O,Fe,3,O,4,+8H,+,=Fe,2+,+2Fe,3+,+4H,2,O,Fe,2,O,3,+6H,+,=2Fe,3+,+3H,2,O,被还原(高温下),(C.H,2,.CO.Al),被氧化,(O,2,.HNO,3,.,浓,H,2,SO,4,),被还原(高温下),(C.H,2,.CO.Al),被还原(高温下),(C.H,2,.CO.Al),被氧化,(HNO,3,等,),都能被还原。如,:,高温,请同学们写出铁的三种氧化物与稀硝酸反应的化学方程式,3FeO+10HNO,3,=3Fe(NO,3,),3,+NO+5H,2,O,Fe,2,O,3,+6HNO,3,=2Fe(NO,3,),3,+3H,2,O,3Fe,3,O,4,+28HNO,3,=9Fe(NO,3,),3,+NO+14H,2,O,22,2,、铁的氢氧化物性质比较,:,化学名,氢氧化亚铁,氢氧化铁,化学式,物理性质,白色絮状,,不溶于水,红褐色胶状,,不溶于水,Fe(OH),3,Fe(OH),2,Fe(OH),3,+3H,+,=Fe,3+,+3H,2,O,2Fe(OH),3,=Fe,2,O,3,+3H,2,O,化学名,氢氧化亚铁,氢氧化铁,化学性质,制法,Fe(OH),2,+2H,+,=Fe,2+,+2H,2,O,1.,弱碱性,2.,还原性,3.,不稳定性,1.,弱碱性,2.,热不稳定性,受热易分解,沉淀颜色由白色灰绿色红褐色,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O=4Fe(OH),3,可溶性碱与亚铁盐溶液反应,Fe,2+,+2OH,=Fe(OH),2,可溶性碱与铁盐溶液反应,Fe,3+,+3OH,_,=Fe(OH),3,对比:,FeCl,3,溶液,FeSO,4,溶液,加,NaOH,溶液,化学,方程式,离子,方程式,溶液中生成红褐色沉淀。,白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。,FeCl,3,+3NaOH=,Fe(OH),3,+3NaCl,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O=4Fe(OH),3,FeSO,4,+2NaOH=,Fe(OH),2,+Na,2,SO,4,Fe,3+,+3OH,-,=Fe(OH),3,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,1.,下列几种类推的结论中正确的是(),D,A,、已知,Fe,2,O,3,+6HCl=2FeCl,3,+3H,2,O,推测,Fe,2,O,3,+6HI=2FeI,3,+3H,2,O,B,、已知,Fe,2,O,3,和,HNO,3,反应的离子方程式是,Fe,2,O,3,6H,=2Fe,3,+3H,2,O,推测,FeO,和,HNO,3,反应的离子方程式为,FeO+2H,=Fe,2,+H,2,O,C,、已知,Fe,3,O,4,可以改写成,FeO,Fe,2,O,3,,推测,Pb,3,O,4,可以改写成,PbO,Pb,2,O,3,;,已知,Fe,3,O,4,可以改写成,Fe(Fe,2,O,4,),推测,Pb,3,O,4,可以改写成,Pb,(Pb,2,O,4,),D,、,已知,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,推测,FeO,+CO,Fe,+,CO,2,,,Fe,3,O,4,+4CO=3Fe+4,CO,2,高温,高温,高温,27,思考,1.,制取,Fe(OH),2,并使之能久存,可采取的操作:,加入一些植物油,.,溶解,FeSO,4,配成溶液,.,把蒸馏水加热煮沸并密封冷却,.,加入少量铁屑,.,加入少量,CCl,4,,,向,FeSO,4,溶液中滴入足量氨水,.,把盛有氨水的滴管伸入,FeSO,4,溶液中后再挤出氨水。其中必须进行的操作及其正确顺序是(),A,B,C,D,专题,Fe(OH),2,制备,B,28,方法一,5%FeSO,4,溶液,1mol/L,的,NaOH,溶液(不含,O,2,),苯,直接滴加法,29,5%FeSO,4,溶液,1mol/LNaOH,(不含,O,2,),橡皮管,方法二,微型混合法,1.,将右边注射器中的,NaOH,溶液推入左边注射器,可观察到的现象是,。,2.,若拔去连接管,将有白色沉淀的注射器抽入空气,振荡,则可观察到的现象是,。,有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色。,其化学方程式为:,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,4Fe(OH),3,30,方法三,集气排液法,如何操作才可制备较纯的,Fe(OH),2,?,右图中,当容器,A,中的反应开始后,若分别进行下列操作,请回答有关问题:,(1),若弹簧夹,C,打开,,B,容器中有什么现象?,容器,B,中的导管口有气泡冒出,容器,A,中溶液进入容器,B,有白色沉淀生成,沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。,2NaOH+FeSO,4,=Fe(OH),2,+Na,2,SO,4,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O=4 Fe(OH),3,(,2,)若弹簧夹,C,一直关闭,容器,A,中的反应还在进行时,,B,容器中有什么现象发生?写出,B,容器中有关化学方程式:,31,32,开始时容器,B,中的导管口有气泡冒出,弹簧夹关闭后容器,A,中溶液进入容器,B,,有白色沉淀生成。,(,3,)若先打开弹簧夹,C,一段时间,容器,A,中的反应还在进行时,再关闭弹簧夹,C,一会儿,,B,容器中有什么现象发生?,33,方法四,电解法,如何设计电化学装置制备较纯的,Fe(OH),2,?,34,由于,Fe(OH),2,极易被氧化,所以通常用电解法制纯净的,Fe(OH),2,,两电极的材料分别为石墨和铁,如图所示。,1,、,a,电极材料为,;电极反应式为,2,、电解液,c,可以是,(,填编号,),A.,纯水,B.NaCl,溶液,C.NaOH,溶液,D.CuCl,2,溶液,3,、,d,为苯,其作用为,在加入苯之前,对,c,应作何简单处理:,。,4,、若,c,为,Na,2,SO,4,溶液,当看到白色,沉淀后,再反接电源,除看到冒气泡外,,另一明显现象是:,a,b,c,d,Fe,Fe-2e,-,=Fe,2+,BC,隔绝氧气,防氧化,加热一段时间,赶走溶解的氧气,白色沉淀灰绿色红褐色,1,、由于,Fe(OH),2,在空气中易被氧化,同学们为了观察到白色的,Fe(OH),2,固体想了很多方法。甲同学:在如图所示的装置中,用,NaOH,溶液、铁屑、稀,H,2,SO,4,等制备。,(,1,)在试管,I,里加入的试剂是,。,(,2,),II,中的试剂加入前应如何处理:,。,(,3,)为了制得白色,Fe(OH),2,沉淀,在试管,I,和,II,中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是,稀,H,2,SO,4,和铁屑,煮沸,稍等片刻后关闭止水夹,练习题,乙同学:只是将甲同学所用药品中的铁屑改为,FeS,固体,其余都与甲相同。,(已知,FeS+H,2,SO,4,=FeSO,4,+H,2,S,),(,5,)对乙同学的这一改变请你作出评价:,反应中生成的,H,2,S,也能防止,Fe(OH),2,被氧化,白色沉淀能存在较长时间,但易产生空气污染。,(,4,)这样生成的,Fe(OH),2,沉淀能较长时间保持白色,其理由是,试管,中反应生成的,H,2,充满了试管,和试管,,且外界空气不易进入。,37,绿矾,(FeSO,4,7H,2,O),制法:铁屑加稀硫酸,-,浓缩,冷却,绿色晶体。,用途:分析化学上常用作还原剂,制蓝黑墨水、染料,杀虫剂等。,三氯化铁(,FeCl,3,),制法:铁屑与氯气直接反应:,2Fe+3Cl,2,=2FeCl,3,或,Fe+HCl,再通,Cl,2,-,浓缩,-,冷却,-FeCl,3,6H,2,O,问,1,:向,FeCl,3,溶液中投入镁粉,可能发生的反应:,问,2,:,Fe,3+,能使淀粉,-KI,试纸变蓝,写出反应离子方程式。,3,、亚铁盐和铁盐,Fe,3+,的氧化性、,Fe,2+,的还原性:,Fe,3+,Fe,2+,:,2FeCl,3,+Fe=3 FeCl,2,氧化剂,还原剂,Fe,2+,Fe,3+,:,2FeCl,2,+Cl,2,=2 FeCl,3,还原剂,氧化剂,4,、,Fe,2+,、,Fe,3+,的检验:,Fe,2+,:(,1,),先加硫氰酸钾溶液,无明显现象,再加,氯水,溶液呈血红色,氯水和硫氰酸钾溶液:,(,2,)氢氧化钠溶液:,加氢氧化钠溶液,生成白色沉淀,迅速,变成灰绿色,最终变为红褐色。,(,3,)观察法:,浅绿色溶液,Fe,3+,(,1,),(,2,),硫氰酸钾溶液:,溶液呈血红色,氢氧化钠溶液:,红褐色沉淀,(,3,)苯酚溶液:,溶液显紫色,(,4,)观察法,:,棕黄色溶液,注意:,1,)生成,Fe,(,SCN,),3,是,血红色溶液,不是沉淀!,2,),Fe,3+,与,SCN,因能发生络合反应而不能共存!,(5),利用,Fe,3+,的氧化性:,有关离子反应方程式:,2Fe,3+,+Cu 2Fe,2+,+Cu,2+,有关离子反应方程式:,2Fe,3+,+2I,-,2Fe,2+,+I,2,(6),利用,Fe,2+,的还原性:,有关离子反应方程式:,2Fe,2+,+Br,2,2Fe,3+,+2Br,-,使用强氧化剂(,Cl,2,、,Br,2,、,HNO,3,、,MnO,4,-,、,H,2,O,2,、浓,H,2,SO,4,)可将,Fe,2+,Fe,3+,5,、,Fe,2+,和,Fe,3+,的相互转变,(,1,),Fe,2+,Fe,3+,(,2,),Fe,3+,Fe,2+,使用还原剂可将,Fe,3+,Fe,2+,?,若中将铁粉改为锌粉,结果又将如何?写出有关的离子反应方程式。,6.,有关,Fe,2+,、,Fe,3+,的性质及之间的转化经常应用在以下几个方面:,(,1,)判断离子共存,Fe,2+,、,Fe,3+,均水解,与 等因水解相互促进在溶液中不能大量共存。,Fe,3+,与,S,2-,、,I,-,、,HS,-,、,,Fe,2+,与,(H,+,),、,ClO,-,、,(H,+,),在溶液中因氧化还原反应不能大量共存。,2.,有关,Fe,2+,、,Fe,3+,的性质及之间的转化经常应用在以下几个方面:,(2),盐溶液的配制与保存,Fe,2+,的盐溶液:加少量铁粉,防止,Fe,2+,被氧化;加少量相应的酸,防止,Fe,2+,水解。,Fe,3+,的盐溶液:加少量相应的酸防止,Fe,3+,水解。,(3),制取,Fe(OH),3,胶体,Fe,3+,+3H,2,O,(沸水),Fe(OH),3,(,胶体),+3H,+,(4),制备无水,FeCl,3,FeCl,3,6H,2,O FeCl,3,+6H,2,O,(5),Fe(OH),2,沉淀制备,(6),除杂方法,Fe,2+,(Fe,3+,):,FeCl,3,(FeCl,2,):,FeCl,2,(CuCl,2,),:,HCl,气流中,加,Fe,粉,过滤;,加氯水或,H,2,O,2,;,加,Fe,粉,过滤。,小结:,Fe,2+,、,Fe,3+,的性质,Fe,2+,既有氧化性又有还原性,主要表现还原性;,Fe,3+,具有较强氧化性,Fe,2+,Fe,3+,较强氧化剂,较强还原剂,50,四,.,铁的冶炼,原料,:,C+O,2,=CO,2,CO,2,+C=CO,CO+Fe,2,O,3,=Fe+CO,2,设备,:,高炉,铁矿石、焦碳、空气、石灰石等,原理:,制备还原剂,氧化还原,产物,:,生铁,除碳,钢,51,Fe,Fe,2+,Fe,3+,弱氧化剂:,H,+,、,Cu,2+,、,S,、,I,2,、,Fe,3+,等,强氧化剂:,Cl,2,、,Br,2,、,HNO,3,等,Cl,2,、,Br,2,、,HNO,3,、,O,2,等,Zn,、,Fe,、,Cu,、,HI,等,Zn,、,H,2,、,Al,、,C,等,Zn,、,CO,、,Al,等,铁三角,52,1,、,Fe Fe,2+,弱氧化剂:,H,+,、,Cu,2+,、,S,、,I,2,、,Fe,3+,等,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,Fe+Cu,2+,=Fe,2+,+Cu,Fe+S=FeS,Fe+I,2,=FeI,2,Fe+2Fe,3+,=3Fe,2+,2,、,Fe Fe,3+,强氧化剂:,Cl,2,、,Br,2,、,KMnO,4,、,HNO,3,等,2Fe+3Cl,2,=2FeCl,3,2Fe+3Br,2,=2FeBr,3,Fe+4HNO,3,(,稀,)=Fe(NO,3,),3,+NO,+2H,2,O,2Fe+6H,2,SO,4,(,浓,)=Fe,2,(SO,4,),3,+3SO,2,+6H,2,O,5Fe+3MnO,4,-,+24H,+,=5Fe,3+,+3Mn,2+,+12H,2,O,53,3,、,Fe,2+,Fe,3+,Cl,2,、,Br,2,、,KMnO,4,、,HNO,3,、,O,2,等,2Fe,2+,+Cl,2,=2Fe,3+,+2Cl,-,2Fe,2+,+Br,2,=2Fe,3+,+2Br,-,5Fe,2+,+MnO,4,-,+8H,+,=5Fe,3+,+Mn,2+,+4H,2,O,3Fe,2+,+4H,+,+NO,3,-,=Fe,3+,+NO,+2H,2,O,4,、,Fe,3+,Fe,2+,Zn,、,Fe,、,Cu,、,H,2,S,、,HI,、,SO,2,2Fe,3+,+Zn,(不足),=2Fe,2+,+Zn,2+,2Fe,3+,+Cu=2Fe,2+,+Cu,2+,2Fe,3+,+H,2,S=2Fe,2+,+2H,+,+S,2Fe,3+,+2HI=2Fe,2+,+2H,+,+I,2,2Fe,3+,+SO,2,+2H,2,O=2Fe,2+,+4H,+,+S,O,4,2-,54,5,、,Fe,2+,Fe,Zn,、,H,2,、,Al,、,C,、,CO,等,Fe,2+,+Zn,=,Fe+Zn,2+,FeO+H,2,=,Fe+H,2,O,3FeO+2Al,=,3Fe+Al,2,O,3,2,FeO+C,=,Fe+CO,2,高温,高温,高温,6,、,Fe,3+,Fe,Zn,、,CO,、,Al,等,2Fe,3+,+3Zn(,过量,)=2Fe+3Zn,2+,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,Fe,2,O,3,+2Al=2Fe+Al,2,O,3,高温,高温,55,1.,将,Fe,投入过量盐酸中,再加入下列物质,会有三价铁生成的是 (),A.H,2,SO,4,B.,氯水,C.Zn,(NO,3,),2,D.CuCl,2,BC,2,、,14gFe,粉完全溶于,1L,某稀硝酸中,恰好完全反应,放出,NO,气体后,得到,1L,溶液,所得溶液比原稀硝酸增重,8g,。则:,所得溶液中金属离子的物质的量浓度,。,稀硝酸的物质的量浓度,。,提示:本题关键是,Fe,价态的确定,.,生成,NO,:,14g-8g=6g(,合,0.2mol).,共得到,0.6mol,电子,由电子守恒判断,Fe,价态,(,同时有,+2,、,+3,价,),c(Fe,2+,)=0.15mol/L,,,c(Fe,3+,)=0.1mol/L,作氧化剂的硝酸为,0.2mol,,作酸的硝酸有,(0.152+0.13),mol,所以,c(HNO,3,)=0.8mol/L,56,元素周期表,【,铜在周期表中的位置及其原子结构,】,29,Cu,铜,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,1,、在周期表中位置,:,第 周期 族,四,B,原子结构示意图,2,8,18,1,+29,五、铜,及其,化合物:,价态,:+1(,不稳定,),、,+2(,稳定,),58,颜色,:,红色,(,紫红色,),金属,质软,,密度,:8.92g/cm,3,,,熔点,:1083,O,C,沸点,:2582,O,C,导电性,:,热和电的良导体,(,仅次于,Ag),2,、,物理性质:,3,、存在,:,游离态,(,自然铜,);,化合态,:,黄铜矿,CuFeS,2,、辉铜矿,Cu,2,S,赤铜矿,Cu,2,O,、蓝铜矿,2CuCO,3,Cu(OH),2,59,4,、铜的冶炼,:,Fe+Cu,2+,=Fe,2+,+Cu,氧化还原反应 置换反应,氧化剂,:,还原剂,:,高温炼铜,:,(原料,:,黄铜矿),Cu,2+,还原反应,Fe,氧化反应,湿法炼铜:(古代),电解,精铜(含量,99.95%-99.98%,),粗铜,60,(1),与非金属反应,(,加热条件下,),:,Cu+Cl,2,=CuCl,2,(点燃,,棕色,的,烟;溶,于水),Cu+O,2,=2CuO,(,黑色,),2Cu+S,=Cu,2,S,(,黑色,),(2),与酸反应,5.,化学性质:,点燃,Cu+2H,2,SO,4,(浓),=CuSO,4,+SO,2,+H,2,O,Cu+4HNO,3,(,浓,)=Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,3Cu+8HNO,3,(,稀,)=3Cu(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,加热,(,3,)与盐溶液的反应:,2FeCl,3,+Cu=2FeCl,2,+CuCl,2,2 FeCl,3,+Cu=2FeCl,2,+CuCl,2,Cu+2AgNO,3,=Cu(NO,3,),2,+2Ag,2Cu+O,2,+CO,2,+H,2,O=Cu,2,(OH),2,CO,3,加热,小结:,a.,铜与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等),不反应。,b.,铜与强氧化性酸(如浓硫酸、,硝酸等)能反应,但,不生成氢气,。,6,、铜的化合物:,CuO,Cu,2,O Cu(OH),2,CuSO,4,CuSO,4,5H,2,O,黑色 红色 蓝色 白色 蓝色晶体,三、铜的重要化合物,1.CuO,Cu,2,O,黑色,砖红色,2.Cu,2,(,OH,),2,CO,3,铜绿,3.CuSO,4,及,CuSO,4,5H,2,O,硫酸铜晶体(,CuSO,4,5H,2,O,)俗名,胆矾,或,蓝矾,。,白色,蓝色,用来检验水的存在,64,(,1,)氧化物,:,CuO,(,黑色,),、,Cu,2,O(,红色,),CuO,:碱性氧化物、高温分解、氧化性,CuO+H,2,SO,4,=CuSO,4,+H,2,O,4CuO=2Cu,2,O+O,2,CuO+C,(CO,、,H,2,)=Cu+CO,2,(CO,2,、,H,2,O),Cu,2,O,:酸性条件下的歧化,Cu,2,O+H,2,SO,4,=CuSO,4,+Cu+H,2,O,高温,对比:,CuO+2H,+,=Cu,2+,+H,2,O,Cu,2,O+2H,+,=Cu,2+,+Cu+H,2,O,65,(,2,)氢氧化物:,Cu(OH),2,不溶性弱碱:,Cu(OH),2,+H,2,SO,4,=CuSO,4,+2H,2,O,受热易分解:,Cu(OH),2,=CuO+H,2,O,检验醛基:,2Cu(OH),2,+R-CHO,RCOOH+Cu,2,O+2H,2,O,(,3,)铜盐,胆矾 波尔多液,66,CH,3,CHO+2Cu(OH),2,CH,3,COOH+Cu,2,O+2H,2,O,弱氧化性,新制氢氧化铜,悬浊液,反应,红色,配制新制的,Cu(OH),2,悬浊液:,2ml10%NaOH+2%CuSO,4,48,滴,蓝色絮状沉淀,0.5ml,乙醛、加热,红色沉淀,Cu,2,O,Cu,2+,+2OH,=Cu(OH),2,【,该反应,】,可用于鉴定,CHO,的存在。在碱性环境中进行。,CHO,与,Ag(NH,3,),2,OH,或,Cu(OH),2,均 以物质的量比,1:2,反应。,氧化剂,还原剂,CH,2,OH(CHOH),4,CHO+2Cu(OH),2,CH,2,OH(CHOH),4,COOH+Cu,2,O+2H,2,O,67,几种重要的铜化合物及其转化,Cu CuO Cu,2+,Cu(OH),2,Cu,2,O,H,+,OH,-,-CHO,红色,黑色,蓝色,蓝色,砖红色,Cu,2,的检验:,向,CuSO,4,溶液中滴加,NaOH,溶液,Cu(OH),2,沉淀,然后加入浓氨水,再滴加,NaOH,溶液,四氨合铜离子(深蓝色)的特征颜色,这个实验可以用来检验铜离子的存在,Cl,2,+Cu CuCl,2,1.,铜(,1,)物理性质:,色,不能被磁铁吸引。,(,2,)化学性质:,紫红,反应物质,化学方程式,非金属,O,2,(,色固体,),Cl,2,、,S,(,色烟,),氧化性酸,浓,H,2,SO,4,Cu+2H,2,SO,4,(,浓,)CuSO,4,+SO,2,+2H,2,O,浓,HNO,3,Cu+4HNO,3,(,浓,)Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,稀,HNO,3,3Cu+8HNO,3,(,稀,)3Cu(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,盐,AgNO,3,Cu+2AgNO,3,Cu(NO,3,),2,+2Ag,FeCl,3,Cu+2FeCl,3,CuCl,2,+2FeCl,2,点燃,2Cu+O,2,2CuO,2Cu+S Cu,2,S,黑,棕黄,2.,氧化铜和氢氧化铜,物质,氧化铜,氢氧化铜,化学式,状态,不溶于水的,色固体(粉末),不溶于水的,色固体,化学性质,CuO+2H,+,Cu,2+,+H,2,O,CuO+H,2,Cu+H,2,O,CuO+CO,Cu+CO,2,Cu(OH),2,+2H,+,Cu,2+,+2H,2,O,Cu(OH),2,CuO+H,2,O,CuO,Cu(OH),2,黑,蓝,3.CuSO,4,5H,2,O,CuSO,4,5H,2,O,为,色晶体,俗称,。无,水,CuSO,4,为白色粉末,遇水变蓝色(生成,CuSO,4,5H,2,O,)可作为,的检验依据。,指点迷津,溶液中的,Cu,2+,常为蓝色(浓,CuCl,2,溶液为绿色,稀,CuCl,2,溶液为蓝色),可作为,Cu,2+,的判定依据。如,CuSO,4,溶液为蓝色。,Cu,2+,与碱反应生成蓝色沉淀,Cu(OH),2,,这是鉴定,Cu,2+,的原理之一。,蓝,蓝矾、胆矾,水,71,铜及其化合物的相互转化关系,72,巩固练习,J,1.Fe,2+,在下列溶液中能大量存在的是(),A.H,2,O,2,B.NH,4,NO,3,和,NaHSO,4,的混合液,C.KMnO,4,溶液,D.“84”,消毒液(,NaClO),E.,新制的氯水,F.NaOH,溶液,G.,浓氨水,H.KSCN,溶液,I.Na,2,CO,3,溶液,J.pH=1,的硫酸溶液,2.,下列有关说法正确的是(),A.,配制,FeCl,3,溶液应加少许,HCl,和少许,Fe,粉,B.,将饱和的,FeCl,3,溶液滴加到沸水中,会形成红褐色的胶体。蒸干溶液并灼烧,得到,Fe,2,O,3,C.,明矾用于饮用水的净化,,FeCl,3,用于工业净水;,铁酸钠(,Na,2,FeO,4,)也是一种很好的净水剂。,D.FeCl,3,溶液加入,Zn,粉,一定有,Fe,生成,BC,73,3.,向铁、铜组成的混合粉末中加入一定量的稀,HNO,3,,充分反应后剩余金属,m,1,g,,再向其中加入一定量的稀,H,2,SO,4,,充分反应后剩余金属,m,2,g,,则:,m,1,、,m,2,之间的关系是 (),A.,一定,m,1,m,2,B.,可能,m,1,=m,2,C.,一定,m,1,=m,2,D.,可能,m,1,m,2,A,4.,在烧制砖瓦时,用粘土做成的坯经过焙烧后,铁的化合物转化成,而制得红色砖瓦;若烘热后期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的,气体,它们把该红色物质还原成黑色的化合物是,,同时还原未烧的碳得青色砖瓦。,Fe,2,O,3,CO H,2,FeO Fe,3,O,4,74,5.,在如图装置中,用,NaOH,溶液、铁屑、稀,H,2,SO,4,等试剂制备,(1),在试管,里加入的试剂是,_ _,。,(2),在试管,里加入的试剂是,_,。,(3),为了制得白色,Fe(OH),2,沉淀,在试管,和,中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是,.,(4),这样生成的,Fe(OH),2,沉淀能较长时间,保持白色,其理由是,.,稀,H,2,SO,4,、铁屑,NaOH,溶液,检验试管,出口处排出,H,2,的纯度。当排出的氢气纯净时,再夹紧止水夹。,试管,中反应生成的,H,2,充满了试管,和,(,形成还原性环境,),且外界,O,2,不易进入。,75,6.,在,Na,2,CO,3,溶液中滴加少量,FeCl,3,溶液,可能会看到什么现象?为什么?你能写出有关的离子方程式吗?,7.,在,FeCl,3,溶液中滴加少量,Na,2,CO,3,溶液,可能又会看到什么现象?分析原因。,8.,Na,2,S,也是强碱弱酸盐,它和,Na,2,CO,3,相似。在,Na,2,S,水溶液中滴入少量,FeCl,3,溶液会看到什么现象?分析原因。,在,FeCl,3,溶液中滴入少量的,Na,2,S,溶液,又可能看到什么现象?请给出合理的解释。,产生红褐色沉淀,同时有气泡冒出。,2Fe,3+,+3CO,3,2-,+3H,2,O=2Fe(OH),3,+3CO,2,现象:产生红褐色沉淀同时有气泡冒出,振荡后沉淀可能消失。,原因:,(,方程式同上,),,产生的,Fe(OH),3,溶解于过量的,H,+,中(,H,+,来自为抑制其水解而加入的少量,HCl),现象:产生黑色沉淀。有淡黄色浑浊,可能闻到臭鸡蛋味,解释:,2Fe,3+,+3S,2-,=2FeS+S,2Fe,3+,+S,2-,=2Fe,2+,+S S,2-,+2H,+,=H,2,S,76,9.FeCl,3,溶液中滴加,KSCN,溶液后,溶液呈现血红色,若再滴入,NaCl,溶液,溶液颜色几乎不变,而滴入,NaF,溶液后,溶液颜色却变为无色。请分析原因。,Fe,3+,离子与,F,-,离子能形成非常稳定的配离子,FeF,6,3-,:,Fe,3+,+6F,-,=FeF,6,3-,。生成的配离子,FeF,6,3-,稳定性比,Fe(SCN),2+,更强。,77,1,、金属单质与水、酸的反应,例,.,第二主族元素,R,的单质及其相应氧化物的混合物,12g,,加足量水经完全反应后蒸干,得固体,16g,,试推测该元素可能为,A,Mg B,Ca C,Sr D,Ba,极限法,例,.,若,1.8g,某金属跟足量盐酸充分反应,放出,2.24L,(标准状况)氢气,则该金属是,A,Al B,Mg C,Fe D,Zn,平均电子摩尔质量法,BC,A,练习,78,例,.,在,FeCl,3,溶液中加少量,Na,2,S,溶液,溶液变浑浊,这时反应的离子方程式是,,如果再继续加入,Na,2,S,溶液时,则出现黑色沉淀,此时反应的离子方程式是,。,2.Fe,、,Cu,的考查,2Fe,3+,+S,2-,=2Fe,2+,+S,Fe,2+,+S,2-,=FeS,79,例,.,要证明某溶液中不含,Fe,3+,而可能含有,Fe,2+,。进行实验操作的顺序有:加入足量氯水,加入足量高锰酸钾溶液,加入少量硫氰化钾溶液,其中顺序正确的是,A,B,C,D,C,80,例,.,将钠、镁、铝各,0.3mol,分别放入,100mL 1 mol/L,的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是,A,1:2:3 B,6:3:2,C,3:1:1 D,1:1:1,例,.,将一定质量的,Mg,、,Zn,、,Al,混合物与足量稀,H,2,SO,4,反应,生成,H,2,2.8L,(标准状况),原混合物的质量可能是,A,2g B,4g C,8g D,10g,极限法,BC,C,
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