铁和铜及其化合物.ppt
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1、探讨:探讨:向向20ml20ml某浓度的某浓度的AlClAlCl3 3溶液滴入溶液滴入2mol/L2mol/L的的NaOHNaOH溶液时,溶液时,所得沉淀与加入所得沉淀与加入NaOHNaOH溶液之间的关系如图:溶液之间的关系如图:(1)(1)图中图中A A点、点、B B点表示点表示意义意义 _;_;(2 2)所用)所用AlClAlCl3 3溶液的溶液的 物质的量浓度是物质的量浓度是_;(3 3)当所得沉淀的质量为)当所得沉淀的质量为0.39g0.39g时,用去时,用去NaOHNaOH的体积为多少?的体积为多少?V(NaOHmL)沉淀质量沉淀质量AB0.78g可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算规律:
2、可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算规律:Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O13111当当n(OH-)3n(Al3+)nAl(OH)3=1/3n(OH-)3n(Al3+)n(OH-)4n(Al3+)nAl(OH)3=4n(Al3+)-n(OH-)当当n(OH-)4n(Al3+)无沉淀产生无沉淀产生 (在碱性条件下,以在碱性条件下,以AlO2-存在存在)Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O13111ab明矾明矾KAl(SO4)2.12H2O,无色晶体无色晶体是一种复盐是一种复盐结晶水合物都属于纯净物结晶水合物都属于纯
3、净物(因结晶水是固定的因结晶水是固定的).明矾为什么能净水?明矾为什么能净水?电离方程式:电离方程式:KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42Al3+3H2OAl(OH)3(胶体胶体)+3H+Al(OH)3能吸附悬浮颗粒物沉降下来,故明矾具有净水作用能吸附悬浮颗粒物沉降下来,故明矾具有净水作用(探讨探讨)把把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使溶液滴入明矾溶液中,使SO42全部转化成全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是沉淀,此时铝元素的主要存在形式是 AAl3+BAl(OH)3 CAlO2 DAl3+和和Al(OH)3分析:分析:KAl(SO4)22Ba(OH)2Al3+4O
4、H-Al3+4OH-=AlO2-+2H2OKAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4+KAlO2+2H2O知识回顾:知识回顾:金属镁只有金属性:金属镁只有金属性:MgMgOMg(OH)2只只能和酸反应能和酸反应,都不能和碱液反应都不能和碱液反应为什么镁粉加到为什么镁粉加到NH4Cl溶液中有气泡产生?溶液中有气泡产生?Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3+H22 2Al+6HClAl+6HCl =2AlCl=2AlCl3 3 +3H+3H2 2AlAl2 2O O3 3+6HCl=2AlCl+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3+3HCl=
5、AlCl+3HCl=AlCl3 3+3H+3H2 2O OAlAl2O3Al(OH)3具有两性具有两性既能和酸反应,又能与碱液反应:既能和酸反应,又能与碱液反应:MgO+2NaOH不反应不反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O注注意意 氧化性:浓硝酸氧化性:浓硝酸 稀硝酸稀硝酸(均比浓硫酸强)(均比浓硫酸强)一般情况下:浓硝酸被还原为一般情况下:浓硝酸被还原为NONO2 2 稀硝酸被还原为稀硝酸被还原为NONO钝化钝化(表面生成致密的氧化膜(表面生成致密的氧化膜,阻止了反应)阻止了反
6、应)FeAl浓浓HNO3(常温下常温下)浓浓H2SO4可用可用铝槽车或铁制容器铝槽车或铁制容器装浓装浓HNO3、浓、浓H2SO4Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O(稀硝酸)(稀硝酸)Fe+NO3-+4H+=Fe3+NO+2H2O(稀硝酸)(稀硝酸)Fe2+NO3-H+-三者不能三者不能大量共存大量共存,其中其中二者可二者可大量共存大量共存因因3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2H2O3Fe(过量过量)+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O3Fe(过量过量)+NO3-+4H+=3Fe2+NO+2H2O 铁及其化合物铁及其化合物P59-6226Fe:银白色金属
7、银白色金属,质硬质硬.良好的延展性良好的延展性,导电传热,导电传热,熔点熔点15350C,沸点沸点27500C,被磁体吸引,被磁体吸引,在磁场作用下自身产生磁性。在磁场作用下自身产生磁性。有有+2价价+3价价(+3价铁的化合物比价铁的化合物比+2价铁的化合物稳定)。价铁的化合物稳定)。29Cu-紫红色光泽金属,紫红色光泽金属,有有+1价价+2价价有关铁的知识介绍有关铁的知识介绍1、铁元素在自然界中的存在、铁元素在自然界中的存在:铁在地壳中含量居于第四位铁在地壳中含量居于第四位,仅次于仅次于O、Si、Al,2、人体需补充的是、人体需补充的是Fe2+陨石中铁的含量陨石中铁的含量Fe当人误食当人误食
8、NaNO2会中毒会中毒(将将Fe2+氧化成氧化成Fe3+),要立即吃维生素要立即吃维生素C(具有较强的具有较强的还原性还原性)解毒解毒,并送医院抢救。并送医院抢救。1、铁与非金属的反应、铁与非金属的反应火星四射、生成火星四射、生成黑色固体黑色固体、放出大量的热放出大量的热(1)在纯氧气中点燃)在纯氧气中点燃铁在空气中铁在空气中不能不能燃烧。燃烧。a.干燥空气中干燥空气中不生锈不生锈b.在水中在水中不生锈不生锈c.在潮湿空气中在潮湿空气中生锈(铁与氧气、水同时作用)生锈(铁与氧气、水同时作用)二、铁(纯铁)的化学性质二、铁(纯铁)的化学性质3Fe+2O2=Fe3O4点燃点燃(2)在空气中放置:)
9、在空气中放置:2Fe+3Cl2=2FeCl3(生成棕黄色的烟,溶于水成黄色溶液)生成棕黄色的烟,溶于水成黄色溶液)点燃点燃Fe+S=FeS氧化性:氧化性:Cl2O2S3Fe+4H2O(气)气)=Fe3O4+4H2(3)红热的铁可与水蒸气在高温下反应。红热的铁可与水蒸气在高温下反应。+8/3+3+22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+H2O铁锈的主要成分铁锈的主要成分Fe2O3.xH2OFeCl3溶液溶液FeSO4溶液溶液滴入滴入NaOH溶液溶液离子方程式离子方程式立即产生立即产生红褐色沉淀红褐色沉淀生成白色沉
10、淀,迅速变生成白色沉淀,迅速变灰绿色最后呈灰绿色最后呈红褐色红褐色Fe3+3OH-=Fe(OH)3Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3滴入滴入KSCN溶液溶液生成血红色络合物生成血红色络合物无明显现象无明显现象 FeFe3+3+3SCN+3SCN-Fe(SCN)Fe(SCN)3 3FeCl3溶液中加入溶液中加入Fe粉、粉、KSCN溶液溶液上层清液加氯水上层清液加氯水无血红色现象无血红色现象生成血红色络合物生成血红色络合物Fe+2Fe3+=3Fe2+2Fe2+Cl2=3Fe3+2Cl-与淀粉与淀粉KI试试纸纸试纸变蓝色试纸变蓝色 试纸试纸不变蓝不变蓝
11、 2I2I-+2Fe+2Fe3+3+=I=I2 2+2Fe+2Fe2+2+浅浅 绿绿 色色 棕棕 黄黄 色色血血 红红 色色不显红色不显红色不显紫色不显紫色 显紫色显紫色无明显现象无明显现象 CuCu被腐蚀被腐蚀溶液变绿色溶液变绿色 试纸不变蓝试纸不变蓝 试纸变蓝色试纸变蓝色 直直 接接 观观 色色与与KSCNKSCN与苯与苯 酚酚显显色色反反应应 利利 用用 氧氧化化性性 利利 用用与与 铜铜 片片与与 淀淀 粉粉KI KI 试试 纸纸鉴鉴 别方别方 法法利用沉淀反应与作用利用沉淀反应与作用生成白色沉淀,迅速变生成白色沉淀,迅速变灰绿色最后呈灰绿色最后呈红褐色红褐色立即产生红立即产生红褐色沉
12、淀褐色沉淀 Cu+2FeCu+2Fe3+3+=Cu=Cu2+2+2Fe+2Fe2+2+2I2I-+2Fe+2Fe3+3+=I=I2 2+2Fe+2Fe2+2+FeFe3+3+3SCN+3SCN-Fe(SCN)Fe(SCN)3 3鉴别鉴别Fe2+、Fe3+的方法的方法判断溶液中有判断溶液中有Fe3+的依据是:的依据是:与与KSCN混合,溶液呈混合,溶液呈红色红色 与与苯酚苯酚混合,溶液呈混合,溶液呈紫色紫色 与与NaOH溶液溶液混合产生混合产生红褐色沉淀红褐色沉淀判断溶液中有判断溶液中有Fe2+的依据是:的依据是:加加KSCN溶液溶液无无明显明显现象现象,再加氯水溶液呈,再加氯水溶液呈红色红色与
13、与NaOH溶液混合产生溶液混合产生白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色3、铁与酸反应、铁与酸反应Fe+2H+=Fe2+H2(稀盐酸、稀硫酸)稀盐酸、稀硫酸)Fe+NO3-+4H+=Fe3+NO+2H2O(稀硝酸)(稀硝酸)浓硝酸、浓硫酸在室温下使铁、铝钝化。浓硝酸、浓硫酸在室温下使铁、铝钝化。4、铁与盐溶液反应、铁与盐溶液反应Fe+Cu2+=Fe2+Cu(与铜盐发生置换反应)与铜盐发生置换反应)Fe+2Fe3+=3Fe2+(与铁盐反应)(与铁盐反应)Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4Fe2+NO3-H+-三者不能大量共存三者不能大量共存因因3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2
14、H2O3Fe(过量过量)+NO3-+4H+=3Fe2+NO+2H2OCu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2名 称俗 称化学式色 态化合价水溶性类 型氧化亚铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁共 性与酸与 还 原剂铁 红 磁性氧化铁黑色 粉末红棕色粉末 黑色晶体+2+3+2,+3不 溶不 溶不 溶碱 性 氧 化 物都能与酸反应。如都能被还原。如高温Fe2O3Fe3O4是复杂的是复杂的化合物化合物 铁的氢氧化物铁的氢氧化物化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态颜色状态白色固体白色固体红褐色固体红褐色固体溶解性溶解性难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水稳定性稳定性很不稳定很不稳定易氧化易氧化稳定
15、稳定但受热分解但受热分解与与H+作用作用Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O转化关系转化关系填写填写H+、Cu2+、S、I2、Fe3+Cl2、Br2、HNO3铁与铁与强氧化剂强氧化剂(Cl2、HNO3、Br2)反应得反应得Fe3+.铁与铁与弱氧化剂弱氧化剂(H+、S、Cu2+、Fe3+)反应得反应得Fe2+Cl2、Br2、HNO3FeFe2+Fe3+存放铁盐溶液存放铁盐溶液加入少量酸防止加入少量酸防止Fe3+水解;水解;存放亚铁盐溶液存放亚铁盐溶液加入少量铁屑及酸,加入少量铁屑及酸,防止防止Fe2+氧化、水解氧化、水解(交流探讨交流探讨)在陶瓷工业上
16、常遇到因陶土里混有氧化铁而在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的情况,解决的方法是将陶土和水一起搅影响产品质量的情况,解决的方法是将陶土和水一起搅拌,使微粒直径处于拌,使微粒直径处于10-910-7m之间,然后插入两根电之间,然后插入两根电极,接通直流电源,极,接通直流电源,这时阳极聚集这时阳极聚集_,阴极聚集阴极聚集_,理由是理由是_。(交流探讨交流探讨)将化合物将化合物Fe2O3与与KNO3 KOH共融共融,可制得一种可制得一种“绿色绿色”环保高效净水剂环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾高铁酸钾).Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O K2
17、FeO4为什么具有杀菌净水作用?为什么具有杀菌净水作用?在外加电场的作用下在外加电场的作用下,带正电的胶体粒子,带正电的胶体粒子向向阴极阴极移动移动带负电的胶体粒子带负电的胶体粒子向向阳极阳极移动移动陶土胶体微粒陶土胶体微粒(带负电荷带负电荷)氧化铁胶体微粒氧化铁胶体微粒(带正电荷带正电荷)1.1.用用 FeClFeCl3 3溶液可以腐蚀印刷线路板,请解溶液可以腐蚀印刷线路板,请解释并写出相关的化学方程式,若想从废液中回收铜,应释并写出相关的化学方程式,若想从废液中回收铜,应如何操作?最后可得什么物质?如何操作?最后可得什么物质?思考:2高温下硫酸亚铁发生如下反应:高温下硫酸亚铁发生如下反应:
18、2FeSO4=Fe2O3SO2SO3,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是A.BaSO3和和BaSO4B.BaSC.BaSO3D.BaSO4-因因2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2再加足量的铁粉,过滤,滤纸上得到再加足量的铁粉,过滤,滤纸上得到Cu和过量的和过量的Fe粉粉,Cu和和Fe粉的混合物溶于盐酸,再过滤,得到粉的混合物溶于盐酸,再过滤,得到Cu.最后滤液是最后滤液是FeCl2溶液。溶液。Fe+CuCl2=FeCl2+CuFe+2HCl=FeCl2+H2-SO2通入通入BaCl2溶液中无沉淀产生溶液中无沉淀产生.因弱酸一般
19、不能制取强酸,因弱酸一般不能制取强酸,BaSO3再酸性条件下不能形成。再酸性条件下不能形成。SO3+H2O+BaCl2=BaSO4+2HClFe+CuSO4=FeSO4+Cum56160152648XY1.6g11.2g12.8g我国古代人民智慧的体现之一我国古代人民智慧的体现之一-湿法炼铜湿法炼铜曾青曾青(CuSO4)得铁则化为铜得铁则化为铜铁与盐溶液的反应铁与盐溶液的反应铁丝放入硫酸铜铁丝放入硫酸铜溶液中,溶液中,固体固体的质量的质量增大增大,溶液溶液的质量的质量减少减少。Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag-固体的质量增加,溶液的质量减少。固体的质量增加,溶液的质量减少。Fe+2
20、FeCl3=3FeCl2-溶液质量增加,溶液质量增加,溶液增加的质量溶液增加的质量=溶解了的铁的质量。溶解了的铁的质量。探讨:探讨:将某溶液逐滴加入将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始时生溶胶内,开始时生成沉淀,继续滴加时沉淀有溶解,该溶液是(成沉淀,继续滴加时沉淀有溶解,该溶液是()A 2mol.L-1H2SO4溶液溶液B 2mol.L-1NaOH溶液溶液C 2mol.L-1MgSO4溶液溶液 D 硅胶溶胶硅胶溶胶A 你知道吗?你知道吗?在烧制砖瓦时,用粘土做成的坯经过焙烧在烧制砖瓦时,用粘土做成的坯经过焙烧后,铁的化合物转化成后,铁的化合物转化成-而制得红色砖而制得红色砖瓦;若烘热后
21、期从窑顶向下慢慢浇水,窑内瓦;若烘热后期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的会产生大量的-气体,它们把该红色气体,它们把该红色物质还原成黑色的化合物是物质还原成黑色的化合物是-,青砖得价格是青砖得价格是红砖红砖的的23倍倍你会选择哪种房子?你会选择哪种房子?铁的合金生铁(含碳2%4.3%)钢(含碳0.03%2%)其它杂质硅 锰 硫 磷较多硅 锰 硫 磷较少冶炼原理利用氧化还原反应,高温条件下,用还原剂(主要是CO)从铁矿石里把铁还原出来。用氧化剂(纯氧)把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣除去。主要特性硬度大、较脆、不易机械加工、可铸不可锻、易锈蚀可铸可锻、易锈蚀生铁炼钢目的降低含碳量降
22、低含碳量 除硫除硫 磷等有害杂质磷等有害杂质调整硅调整硅 锰等元素含量在规定的范围内锰等元素含量在规定的范围内二、金属与金属材料1、重要的黑色金属材料“铁普通钢不锈钢等特种钢”在普通钢基础上加入铬、镍等多种元素炼成不锈钢。不锈钢有多种类型,其共同的特征是含有铬量一般在12%以上。铬元素能使钢材表面形成致密且坚固的氧化膜,防止内部的铁与外界物质接触。镍元素能使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。2.几种有色金属材料金 银 铜 阅读课本115118页,归纳整理铜的物理性质和化学性质;重要的铜的化合物的性质及相互转化;写出银与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式。金 银 铜的重
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- 及其 化合物
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