发布时间 : 星期三 文章铁铜化合物更新完毕开始阅读21254df6d5bbfd0a7856731c
铁、铜及其化合物的应用
学习内容 1、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属单质的时间顺序是 （ ） A.铜→铁→铝→钛 B.铁→铜→铝→钛 C.铁→铜→钛→铝 D.铜→铁→钛→铝 2、高炉炼铁生产中，下列各说法正确的是 （ ） A.焦炭和一氧化碳都是还原剂 B.高炉炼铁可以得到纯铁 C.加石灰石的目的主要是为了得到CO2 D.用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿 一、铁、铜的存在 1、自然界中单质铁来自于陨石，故有“天石”之说。铜在地球上有少量单质存在。2、铁、铜在自然界中主要以化合态的形式存在。常见的铁矿有磁铁矿（主要成分为Fe3O4）、赤铁矿（主要成分为Fe2O3），常见的铜矿有黄铜矿（主要成分为CuFeS2）、孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]等。 二、铁和铜的冶炼 1、炼铁 （1）原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。 （2）设备：炼铁高炉。 （3）反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要是CO）将铁矿石中的铁还原出来。 炼铁的主要反应：①提供热量的化学方程式：C + O2 ②产生还原剂的化学方程式：C + CO2CO2 2CO 2Fe + 3CO2 CaSiO3 要点记录 ③还原铁矿石的化学方程式：Fe2O3 + 3CO④造渣（除脉石的化学方程式：CaO + SiO2(4)产物：上述方法冶炼得到的铁是含碳2%～4.5%的生铁。将生铁进一步炼制，就可以得到用途更广泛的钢（含碳0.03%～2%）。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 例1、自然界中存在的元素大多以化合态存在，而我们在生产和生活中需要许多单质。试想，如果把某元素由化合态变为游离态，则它 （ ） A.被氧化 B.被还原 C.有可能被氧化，也有可能被还原 D.由高价态变为0价 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1、下列矿石的主要成分与化学式不符的是 （ ） A.赤铁矿（Fe2O3） B.磁铁矿（Fe3O4） C.黄铜矿（CuZnS2） D.孔雀石[Cu(OH)2·CuCO3] ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1、下列金属元素在自然界中主要以单质形式存在的是 （ ） A.铝 B.铁 C.金 D.铜 三、炼铜 工业上采用高温冶炼黄铜矿（CuFeS2）的方法获得铜。这样得到的铜纯度为99.5%～99.7%，通过电解精炼可得到更纯的铜（99.95%～99.98%）达到电气工业生产用铜的要求。 另外还有：湿法冶铜、生物炼铜。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 例2、在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化 请填写以下空白:(1)孔雀石的主要成份是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)受热易分解。上图中的F是 。 (2)写出明矾溶液与过量的NaOH溶液反应的离子方程式 (3)图中所得G和D都为固体混合后在高温下可发生反应写出该反应化学方程式 mol E (4)每生成1mol D同时生成 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2、古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子，冶炼方法如下，将碳酸锌、赤铜（Cu2O）、木炭混合加热到800℃得到金光闪闪的“药金”。 （1）“药金”的主要成分是 。 （2）有关冶炼“药金”的化学方程式是 。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2、铜在自然界多以+1价矿石存在，因在固态特别是高温下+1价铜的化合物比+2价稳定。以辉铜矿（Cu2S）为原料炼铜的方法之一是： ①将矿石在高温症通空气焙烧，生成两种氧化物。 ②将焙烧过的矿石加上比它质量约少一半的未经焙烧过的矿石，混合后隔绝空气再进行高温煅烧，结果得到金属铜和一种具有刺激气味的气体。 写出这两个反应的化学方程式：① 。② 。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 四、冶炼金属的方法 由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此必须采用不同的冶炼方法。 （1）热分解法：适用于冶炼金属活动性较差的金属，如汞、银。 2HgO2AgO2Hg + O2↑ 2Ag + O2↑ (2)热还原法：用还原剂（C、CO、H2、Al等）还原金属氧化物，适用于金属活动性介于Zn～Cu之间的大多数金属的冶炼。如： Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2
2CuO + C2Cu + CO2↑ 2Al + Cr2O32Cr + Al2O3 WO3 + 3H2W + 3H2O (3)电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属，一般是在金属活动顺序表中排在铝前面的金属。如： 2Al2O3MgCl22Al + 3O2↑ Mg + Cl2↑ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 例3、冶炼金属有下列方法：①焦炭法；②水煤气（或H2、CO）法；③活泼金属置换法；④电解法。相应的冶炼方法古代有Ⅰ火烧孔雀石；Ⅱ湿法炼铜；现代有Ⅲ铝热法炼铁；Ⅳ从氯化镁中炼镁。以下对它们的冶炼方法分析中，错误的是 （ ） A.Ⅰ① B.Ⅱ② C.Ⅲ③ D.Ⅳ④ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3、下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是 （ ） A.加热氧化铝 B.加热碳酸钙 C.电解熔融氯化钠 D.氯化钠与铝高温共热 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3、下列冶炼金属的反应，一定是置换反应的是 （ ） A.热分解法 B.用H2作还原剂的热还原法 C.电解法 D.用CO作还原剂的热还原法 学习内容 1、下列物质不能利用金属与非金属直接反应制得的是 （ ） A.CuCl2 B.FeCl2 C.CuS D.Na2S 2、要证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+，需要进行的实验操作及最佳顺序是（ ） ①加入足量氯水；②加入足量碘水；③加入少量KSCN溶液。 A.①③ B.③② C.①②③ D.③① 要点记录 一、铁、铜的物理性质 1、铁是银白色金属，可以被磁铁吸引。而铜是紫红色金属。 2、铁和铜都有良好的导电性和导热性，且铜的导电性和导热性都比铁强。 3、铁和铜的密度分别为：7.8g·cm-3、8.96g·cm-3。 熔点分别为：1535℃、1084℃。 沸点分别为：3000℃、2567℃ 二、铁、铜的化学性质 1、铁和铜的化学性质比较 与非金属反应 铁 2Fe+3Cl2 3Fe+2O2 点燃 铜 2FeCl3 Fe3O4 Cu+Cl2 Cu+O2 点燃 CuCl2 2CuO 点燃 点燃 与盐酸 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ 反应 与盐溶 Fe+CuSO4===CuSO4+Fe 液反应 与水反应 3Fe + 4H2O(蒸气)+4H2↑ 不反应 Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+ 2Ag 不反应 Fe3O4 Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O Cu + 2H2SO4(浓)2H2O CuSO4 + SO2↑+ 与浓硝 常温钝化，加热反应。 酸浓硫酸反应 铁是较活泼的金属，常显+2、+3价，且通常Fe3+比Fe2+稳定。铜常显+1、+2价，+2价化合物稳定。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 例1、将Fe片分别放入下列溶液中，一段时间后，溶液颜色无改变的是 （ ） A.CuSO4 B.HNO3（浓） C.H2SO4 D.Fe2(SO4)3 1、铁片投入下列溶液后，金属片质量减小，但无气体放出的是 （ ） A.冷浓HNO3 B.Cu(NO3)2 溶液 C.稀HNO3 D.Fe(NO3)3溶液 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------