铁、铜的获取及应用单元小结

铁、铜的获取及应用单元小结

‎ ‎ 第二单元 铁、铜的获取及应用 单元小结 一、铁 ‎1.铁的性质 ‎（1）物理性质：铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属，纯铁的熔点较高（1535℃），防腐能力强。密度7.83g/cm3，是电和热的良导体。但是通常炼制的铁中含有碳等杂质，使铁的熔点降低，防腐能力大大下降。‎ ‎（2）化学性质：铁是活泼的金属，在自然界中只有化合态形式，如磁铁矿（Fe3O4），赤铁矿(Fe2O3)等。‎ ① 与非金属单质反应：3Fe + 2O2 Fe3O4(Fe2O3·FeO),‎ ‎2Fe + 3Cl2 2FeCl3, 2Fe + 3Br2 2FeBr3,‎ Fe + I2 FeI2 , Fe + S FeS ‎②高温与水蒸气反应：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2↑。‎ ‎③与酸反应：强氧化性酸：常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。‎ 非强氧化性酸：铁与酸反应有氢气放出。‎ ‎④与某些盐溶液反应：如Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 , Fe +2 FeCl3 == 3FeCl2等。‎ ‎2、铁的氧化物 FeO Fe2O3‎ Fe3O4（Fe2O3·FeO）‎ 铁元素的价态 ‎＋2‎ ‎＋3‎ ‎＋2、＋3‎ 俗称 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 水溶性 难溶 难溶 难溶 稳定性 不稳定 稳定 稳定 主要化学性质 有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物 与酸反应生成三价铁盐 化合物中＋2的铁有还原性，易被氧化。‎ ‎3、铁的氢氧化物 Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ 主要性质 白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢氧化铁，颜色变化为：白色－灰绿色－红褐色。反应式：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3。因此在制备时常采取措施：除溶液中的氧；加有机溶剂封住液面；胶头滴管要伸入到溶液中。‎ 红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O ,能溶于强酸溶液，生成相应的盐。‎ ‎4、Fe2+、Fe3+的检验：‎ 离子 Fe2+‎ Fe3+‎ 常见方法 ‎①直接观察溶液是浅绿色； ‎ ‎②‎ ‎①直接观察溶液是黄色；‎ ‎②‎ 3‎ ‎ ‎ 滴加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化是：白色－灰绿色－红褐色；‎ ‎③滴加KSCN溶液，无明显变化，再加氯水，溶液变血红色。‎ 滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀；‎ ‎③滴加KSCN溶液，有血红色溶液出现。‎ ‎5、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化 ‎（一）“铁三角”关系 ‎（二）具体方程式：‎ ‎　6、铁的冶炼 原料：铁矿石（提供铁元素）、焦炭（提供热量和还原剂）、空气（提供氧气）、石灰石（除去铁矿石中的二氧化硅杂质）。‎ 设备：高炉。‎ 主要反应：C + O2 CO2 , C + CO2 2CO （这两个反应是制造还原剂并提供热量）,‎ ‎3CO + Fe2O3 2Fe ＋ 3CO2 ,‎ CaCO3 CaO + CO2↑ ,‎ CaO + SiO2 CaSiO3.‎ 从高炉中出来的铁含有2－4.5％的C和其他杂质，性能差，需进一步的炼制得到性能较好的钢。高炉的尾气常含有CO有毒气体，常采取净化后循环使用的方法。‎ ‎7、钢铁的腐蚀及防腐 ‎（1）钢铁的腐蚀有化学腐蚀和电化腐蚀。‎ 3‎ ‎ ‎ 化学腐蚀：是指钢铁等金属遇周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀。如铁与氯气的反应腐蚀。‎ 电化腐蚀：是指钢铁在表面有电解质的环境下，铁失去电子，钢铁内的碳周围的氧气和水或氢离子得到电子而引起的腐蚀。如是氧气和水得到电子的腐蚀称吸氧腐蚀；而氢离子得电子的腐蚀称析氢腐蚀。我们在生活中常见到得铁锈就是钢铁得吸氧腐蚀得结果。吸氧腐蚀是钢铁电化腐蚀的主要形式。‎ ‎（2）防腐措施：‎ ‎①在钢铁表面覆盖保护层；‎ ‎②在钢铁中加入一定量得铬、镍元素，改变钢铁内部结构；‎ ‎③在钢铁表面镶嵌比铁活泼得金属如锌；在腐蚀时，锌先失去电子；‎ ‎④将需要保护得钢铁接在不断有电子输出得电源得负极，使铁不可能失去电子。‎ 二、铜 ‎1、铜的性质 ‎（1）物理性质 铜是紫红色的金属，是电和热的良导体，广泛用作导线，密度8.9g/cm3。‎ ‎（2）化学性质 铜是较不活泼的金属，自然界中有少量的单质铜存在，大部分是化合态如黄铜矿（CuFeS2）,孔雀石（CuCO3·Cu(OH)2）等。‎ 铜在一定条件下可发生如下反应：‎ ‎①与非金属单质反应：2Cu + O2 2CuO（黑色）,Cu + Cl2 CuCl2（棕黄色的烟）‎ ‎2Cu + S Cu2S(黑色)‎ ‎②与某些盐溶液反应：Cu + 2FeCl3 == 2FeCl2 + CuCl2 ,Cu + 2AgNO3 == Ag + Cu(NO3)2。‎ ‎2、铜的冶炼 工业上是高温冶炼黄铜矿得到粗铜，然后用电解方法精练得到纯度很高的精铜，电解中将粗铜连在电源的正极，精铜连在电源的负极，用可溶性的铜盐做电解液。这样通电一段时间后，粗铜上的铜就不断溶下，在精铜表面析出。www.ks5u.com w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎ www.ks5u.com 3‎