铜与硝酸银反应

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硬而脆
可铸,可锻,可压延
硬而韧,有弹性
工业炼铜简介
铜矿石中铜的含量在1%左右 (0.5%~3%)的便有开采价值,因 为采用浮选法可以把矿石中一部分脉 石等杂质除去,而得到含铜量较高 (8%~35%)的精矿砂。
从铜矿石冶炼铜的过程比较复杂。以 黄铜矿为例,首先把精矿砂、熔剂 (石灰石、砂等)和燃料(焦炭、 木炭或无烟煤)混合,投入“密闭” 鼓风炉中,在1 000 ℃左右进行熔炼。 于是矿石中一部分硫成为SO2(用于 制硫酸),大部分的砷、锑等杂质 成为As2O3、Sb2O3等挥发性物质而 被除去: 2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑
练一练:
3、向某溶液中加入含 Fe 2+的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制氯水后, 混合液变成血红色,则下列结论中错误的是 A.该溶液中一定含有SCN Fe B.氧化性: 3+>Cl2 C. Fe 2+与 SCN 不能形成红色物质 D. Fe 2+ 被氯水氧化为 Fe 3+ C. ③① D. ①②③ (
鞍钢2000立方米高炉外景
高炉结构图
3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2
CO2+C=2CO C +O2=CO2
陨铁
磁 铁 矿
赤铁矿
黄铜矿
蓝铜矿 天 然 铜 孔 雀 石
3
专题
第二单元(第二课时)
执教者:琚洪芳
你知道吗?
铜钱
你知道吗?
铜镜
司母戊鼎
你知道吗?
铜陵墓:铜马车
你知道吗?
铁熨斗
B

4、要证明某溶液中不含 Fe 3+而可能含有 Fe 2+ ,进行如下实验操作时最佳顺序为
①加入足量氯水 A. ①③ ②加入足量KMnO4 ③加入少量KSCN溶液 (
C

B. ③②
课后实践活动
Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁还是 硫酸铁?如何通过实验来探究?
铜 与 硝 酸 银 溶 液 反 应
信息提示
炼铁和炼铜
一 炼铁:
铁矿石(化合态)→铁单质(游离态)
(1)原料:铁矿石,焦炭,石灰石,空气 (2)基本反应原理: 3CO+ Fe2O3
高温
2Fe+3CO2
利用氧化还原反应,在高温下,用还原剂 (主要是CO)从铁矿石中还原出铁。 (3)设备:高炉 (4)炼铁的主要反应过程:
炼铁和炼铜
炼铁的主要反应过程 ①产生还原剂: C+O2→CO2 CO2+C→2CO (空气,焦炭) ②还原铁矿石: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (铁矿石) ③造渣(除脉石): CO2+CaO CaO+SiO2 → CaSiO3 (熔剂:石灰石)
现象
一、无明显变化
二、加入KSCN 溶液后溶液呈 血红色
Fe2+→Fe3+
Fe2+
(一) 结论 Fe2+ Cl2
(二)
Fe2+
Fe3+
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl2e-
活动与探究 转化类型 实验方案
Fe3+
KSCN
现象 (一)溶液变 成血红色
(二)加铁粉后 溶液由黄色变成 浅绿色加KSCN 溶液后无明显变 化
特 别 提 醒 ①铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。
不反应
Cu+2AgNO3 2Ag+Cu(NO3)2
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
②铁跟氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为亚铁化合物。 ③铁跟氧化性较强的氧化剂(如氯气、硝酸等)反应转化为+3价铁的化合物。
小结:
Fe
O2 、H2O(g)
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Fe(OH)3
脱水
Fe2O3· 2O xH
钢铁的吸氧腐蚀
二、钢铁腐蚀的原因
2、原理分析:
(3)如果是在酸性环境中,氧化剂还是氧气么? 答:不是。在酸性环境下,氧化剂是H+。
4、你认为钢铁的腐蚀需要什 么条件? 空气、水
二、钢铁腐蚀的原因 (P75活动与探究)
实验设计 实验现象 结论
1、将铁钉放入试管中
2、将铁钉放入试管中,加水 至半枚铁钉浸没在水中
3、将铁钉放入试管中,加水 至铁钉全部被淹没
铁钉没有生锈 1、铁钉生 锈是铁钉与 空气与水蒸 铁钉生锈了 气作用的结 果。 铁钉没有生锈 2、电解质 能促进铁钉 的生锈
2
+2、+3
Fe
0
Fe3O4
Fe
3
三、 与Fe 3+的鉴别 Fe
2+
鉴别方法 观察溶液颜色
与KSCN反应 与NaOH反应
Fe2+ 浅绿色
Fe 3+ 棕黄色 溶液变为血红色
立即产生红 褐色沉淀
无明显现象
白色沉淀迅速变灰 绿色最后呈红褐色
活动与探究 转化类型 实验方案
KSCN Cl2水 KSCN
铜500吨。这种炼铜方法在我国最早,是湿 法冶金的先驱。
一.铁和铜的获取和应用
方法比较
金属
很 活 泼 金 属
泼较 金活 属泼 和 不 活
存在形式
海水中NaCl
冶炼方法
电解
Na Mg
Al Fe Cu
海水MgCl2
铝土矿中Al2O3
电解
电解
赤铁矿 磁铁矿 等 还原剂还原
黄铜矿 孔雀石 等 还原剂还原
炼铁和炼铜
5.铜在氯气中燃烧
6.铜与硝酸银溶液反应
二、单质的化学性质
铁 与非金属 3Fe+2O2 = Fe3O4 点燃 2Fe+3Cl2 = 2FeCl3 反应
点燃

△ 2Cu+O点燃 2CuO 2= Cu+Cl2=CuCl2
与盐酸反 Fe+2HCl FeCl2+H2 应 Fe+2H+=Fe2++H2↑ FeSO4+Cu 与盐溶液 Fe+CuSO4 Fe+Cu2+=Fe2++Cu 反应
4、将实验2中水改为饱和食盐 水
铁钉锈的更厉害
二、钢铁腐蚀的原因
2、原理分析: 钢铁腐蚀的本质 Fe 被 -2e氧 化 Fe2+
二、钢铁腐蚀的原因
2、原理分析: (2)空气和水在钢铁腐蚀过程中起了什么反应? 答:氧气作为氧化剂,化合价降低, 该过程可表示为:O2+2H2O +4e 4OHFe2++2OH-=Fe(OH)2
2、钢铁易腐蚀,为什么比铁更活 泼的金属Al、 Zn等不易腐蚀?
纯净的铁抗腐蚀能力强,不易被腐蚀, 但其硬度不够,因此使用得多的还是碳素钢。 通常使用的锌、铝制品纯度高,表面被氧化 时形成致密的氧化膜,阻止氧气、水的渗入 使腐蚀停止,即致密的氧化膜是保护的关键。
3、通过观察,你发现哪些场所 的钢铁易被腐蚀? 钢铁在潮湿的空气中易被腐蚀。
然后把冰铜移入转炉中,加入熔剂(石英砂)后 鼓入空气进行吹炼(1 100 ℃~1 300 ℃)。由于 铁比铜对氧有较大的亲和力,而铜比铁对硫有较 大的亲和力,因此冰铜中的FeS先转变为FeO,跟 熔剂结合成渣,而后Cu2S才转变为Cu2O,Cu2O 跟Cu2S反应生成粗铜(含铜量约为98.5%)。 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑ 2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑ 再把粗铜移入反射炉,加入熔剂(石英砂),通 入空气,使粗铜中的杂质氧化,跟熔剂形成炉渣 而除去。在杂质除到一定程度后,再喷入重油, 由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化 亚铜在高温下还原为铜。得到的精铜约含铜99.7%
§3 钢铁的腐蚀
高一化学备课组JHF
一、钢铁腐蚀的危害(分组预习课本、 查阅资料、实地考察完成下列问题)
1、钢铁腐蚀的危害情况? 2、钢铁易腐蚀,为什么比铁更活泼的金属Al、 Zn等不易腐蚀? 3、通过观察,你发现哪些场所的钢铁易被腐 蚀? 4、你认为钢铁的腐蚀需要什么条件? 5、请设计实验验证你的预测(参考P75活动 与探究,填写下表)。
Fe3+→Fe2+
Fe3+
KSCN Fe
(一)
(二) Fe2+
结论
Fe3+
Fe
2Fe3++Fe=3Fe2+
2e-
四、 与Fe 3+的相互转化 Fe
2+
Fe 3+ Fe
2+
需加入 氧化剂。 Fe 化合价升高,
3+
需加入还原剂。 Fe 化合价 降低,
2+
小结:
Fe
Fe
2+
氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等 还原剂如 Fe、Cu等
1、钢铁腐蚀的危害情况?
金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的,据 70年代美国的一份统计报告称,全世界每年由于腐蚀 而报废的金属设备和材料,约相当于金属年产量的 1/3,全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约 达70000亿美元,是地震、水灾、台风等自然灾 害造成损失总和的6倍. 目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000 亿元人民币,约占我国国民生产总值的6%左右。当前, 世界各国都有许多优秀的科学家,从事金属腐蚀理论 及防护方法的研究工作。一旦有新的突破,产生的经 济效益和社会影响,必将是巨大的。
高温 CaCO3 → 高温
炼铁和炼铜
(5)炼铁产品: 生铁 (6)炼铁和环保节能
高炉煤气: CO、CO2、N2
炼铁和炼铜
二 铁合金的性质
铁的合金 含碳的质 量分数 杂质 机械加工 机械性能
生铁和钢的比较
生铁 钢
2%~4.3%
硅锰(较多) 硫磷(较多)
0.03%~2%
硅锰(适量) 硫磷(较少)
可铸不可锻
铁镢头
铁灯
铁弯锄
你知道吗?

拖拉机
你知道吗?
江阴长江大桥
你知道吗?
江阴钢绳厂
银 白 色 的 纯 铁 紫红色固体
一、单质的物理性质
铁:银白色固体、能被磁铁吸引 铜:紫红色固体 铁、铜都是热和电的良导体 都有延展性. 铁和铜的密度较大,熔沸点较高
交流与讨论
1.铁在氧气中燃烧 2.铁在氯气中燃烧 3.铁与盐酸反应 4.铁与硫酸铜溶液反应
练习: 1、高炉煤气的主要成分是什么?如何处理高炉煤气? 2、炼铁中为什么要用石灰石?
3、高炉煤气能够废物利用变为燃料,炉渣能否
也可废物利用?
4、炼铁中得到的铁是纯铁吗?
5.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,如金属铁、氯气等,把某元 素由化合态变为游离态,则它 (C ) A.被氧化 B.被还原 C.有可能被氧化,也可能被还原 D.由高价变为低价
脉石和硫磷杂质
பைடு நூலகம்
铁 矿 石
铁化合物
Fe3O4(磁铁矿石)
Fe2O3(赤铁矿石) 2Fe2O3· 2O(褐铁矿石) 3H FeCO3(菱铁矿石)
炼铁和炼铜
铜矿石的成分和种类
黄铜矿(CuFeS2) 孔雀石(CuCO3 Cu(OH)2)

分组讨论
如何将铁、铜从化合态转化为游离态?
生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式
从 自 然 界 中 获 取 铁 和 铜
炼铁和炼铜
思考:在自然界里,铁、铜是以什么形式存在的?
解析:铁是一种活泼的金属,因此,自然界
里的铁是以化合态的形式存在的。除
了天外坠至地球的陨铁外,自然界里
不存在游离态的铁。而铜的化学性质
比铁稳定,在自然界中主要以化合态
存在,也有少量单质铜
炼铁和炼铜
铁矿石的成分和种类
Fe
3+
五、铁及铜的化合物的应用
1、铁的化合物
①Fe2O3作颜料 ②氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂 ③作磁性材料 ④维持生命的微量元素
2、铜的化合物:铜盐可杀菌,CuSO4溶液杀灭寄生虫, 治疗皮肤病。
试一试 1.实验室配制的FeSO4溶液久置是否会变质?为什么? 如何鉴定它已经变质? 2.如何防止FeSO4溶液变质? 2Fe3++Fe=3Fe2+
可溶
Fe3+ + 3SCN - = Fe(SCN)3
血红色
注意: Fe3+ 遇SCN - 显血红色 Fe2+ 遇SCN –不变色 用途:用KSCN溶液检验溶液中是否含有Fe3+
钢铁的腐蚀: 钢铁的腐蚀 是指钢铁与 周围的物质 接触,发生 化学反应而 被侵蚀损耗 的过程。
第二单元 铁、铜的获取及应用
一部分铁的硫化物转变为氧化物: 2FeS+3O2=2FeO+2SO2↑ Cu2S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成 “冰铜”(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成 的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫 率在23%~27%之间),FeO跟SiO2形成熔 渣:FeO+SiO2=FeSiO3 熔渣浮在熔融冰铜的上面,容易分离,借以 除去一部分杂质。
知识拓展
1、电解精炼铜 99.95%~99.98% 2、生物炼铜 请同学们阅读课本P71的相关内容,用 笔画出重点的字词。
我国西汉时的炼丹家刘安所著《淮南万毕术》 中记载“曾青得铁,则化为铜。” 意思是说铜盐遇到铁时,就有铜生成。实质 就是我们现在所说的: 铁和可溶性铜盐发生的置换反应。 这一发现要比西方国家早1700多年。在宋朝 时采用这一方法炼铜已有相当规模,每年炼
2e-
练一练
1、能与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的物质是: ①KSCN②Fe③FeCl2④NaOH( D ) A.④ B. ① C. ③ D. ②
2、某溶液中加入KSCN溶液无明显现象,再滴加氯水, 溶液立即变为红色,说明原溶液中一定含有( B ) A.Fe3+ B. Fe2+ C. Cu2+ D. Zn2+
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