2011-2012学年苏教版化学必修1同步练习
专题三第二单元铜铁的获取及应用
一、教学内容
铜铁的获取及应用
二、考点清单
1. 掌握铁、铜及其重要化合物的主要性质;
2. 掌握Fe2+与Fe3+的相互转化及鉴别
3. 了解铁、铜在自然界的主要存在形式和铁、铜的冶炼方法
三、全面突破
知识点1:从自然界中获取铁和铜
一)铁、铜在自然界中的存在
自然界中,铁和铜主要以化合态形式存在,也有少量的铁、铜单质存在,其中铁单质主要只存在于陨石中。
常见的铁矿石:赤铁矿(Fe2O3) 磁铁矿(Fe3O4) 黄铁矿(FeS2 ) 褐铁矿(Fe2O3•nH2O)
常见的铜矿石:黄铜矿(CuFeS2 ) 孔雀石(Cu2(OH)2CO3 ) 毛赤铜矿(Cu2O )
二)铁的冶炼:
基本原理:高温下,用还原剂从铁矿石中把铁还原出来。
原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。
设备:高炉
主要化学反应:C+O2 CO2;C+CO2 2CO;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
造渣反应:CaCO3 CaO+CO2↑;CaO+SiO2 CaSiO3
用这种方法炼出的铁是含碳2%~4.5%的生铁,将生铁进一步冶炼,就可以得到用途广泛的钢。
三)铜的冶炼:
1. 工业上用高温冶炼黄铜矿得到铜,其铜含量达到99.5%~99.7%。通过电解法精炼铜,铜含量可以达到99.95%~99.98%。
2. 湿法炼铜:活泼的金属从含铜化合物的溶液中置换出铜:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
3. 生物炼铜:利用细菌将矿石分化得到铜。
知识点2:铁、铜及其重要化合物的应用
一)铁、铜的性质:
(1)物理性质:铁——银白色光泽、密度大,熔沸点高,延展性、导电性、导热性较好,易被磁化
铜——紫红色的金属,具有良好的导电、导热性和延展性
(2)化学性质
Fe Cu
化
学
性
质 与
非
金
属
单
质 价态 +2;+3 +1;+2
O2 3Fe + 2O2 Fe3O4 2Cu+ O2 2CuO
小结 ①在潮湿空气中,不纯的铁易被腐蚀。
②铁锈的形成:
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,
+O2== ↓,
红褐色的Fe(OH)3失去部分水便得到铁锈(Fe2O3•nH2O)。即:
4Fe+3O2+nH2O =2Fe2O3•nH2O。 ①常温下,铜不与氧气反应;
②在潮湿空气中铜生成铜绿:
2Cu+H2O+O2+CO2=
(铜绿有毒)
Cl2 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Cu + Cl2 CuCl2
S、I2 Fe + S FeS
Fe + I2 FeI2 2Cu + S Cu2S
2Cu + I2 2CuI
小结 ①注意CuCl2固体和溶液的颜色不同
②变价金属Cu和Fe与氧化性较弱的S、I2反应只能生成价态较低的金属化合物。
与H2O 3Fe +4H2O(气) +4H2↑ ————————
与非氧化性酸 HCl Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ ————————
H2SO4
与
氧
化
性
酸 HNO3 Fe+4HNO3(稀) =Fe(NO3)3+ NO↑+2H2O
Fe+6HNO3(浓)
Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O 3Cu+8HNO3(稀)=
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)=
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O