高中化学必修一 3.2.2 铁、铜的获取及应用 铁铜及其化合物

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： 3CO+ Fe2O3 高温 2Fe+3CO2 （铁矿石）
③造渣（除脉石）： CaCO3
高温
=
CO2+CaO
高温
CaO+SiO2 = CaSiO3 （熔剂：石灰石）
铜的冶炼
1.湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
身体健康， 只有在有良心和羞耻心的良好基础上，人的心灵中才会产生良知。良心，就是无数次发展为体验感受的知识，正是在它的影响下，必然会派生
羞耻心责任心和事业心。——苏霍姆林斯基
学习进步！
3．电解法：冶炼金属活动性顺序中铝 以前的金属，也可用于一些金属的精炼
通电
2NaCl 熔融 2Na＋Cl2↑
通电
MgCl2 熔融
Mg＋Cl2↑
2Al2O3
通电 熔融
4Al＋3O2↑
学习活动二 铁、铜的物理性质
共同点
不同点
具有金属光泽，纯净的单质铁为银白色， 铁 密度较大，熔 质地较软的固体，可被
【考纲要求】
1．了解铁、铜等金属冶炼及其重要化合 物的主要物理性质(B) 2．了解铁、铜等金属分别与氧气、水、 酸、碱、盐等物质反应的情况及差别（B） 3．了解Fe3+的氧化性，认识Fe3+ 和Fe2+之 间的相互转化，了解Fe3+的检验方法（B） 4．了解铁及其化合物的相互转化（B）
学习活动一 铁铜的冶炼
步骤3：再向锥形瓶中滴加0.08200mol· L-1K2Cr2O7溶 液，发生反应：
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 恰好完全反应时，共消耗50.00mL K2Cr2O7溶液。请 计算样品中Fe3O4的质量分数（写出计算过程）。
小结
我有哪些收获？ 我还有哪些的困惑？
白白的过一天，无所事事，就像犯了窃盗罪一样。 知识好像砂石下的泉水，掘得越深，泉水越清。 生命在前进的同时，它就是在走向死亡。 穿着饮食可以因陋就简，而搞学问是不能因陋就简的。 我决定喜欢你一辈子，不是你的一辈子，是我的一辈子，只要我还活着，就会一直喜欢下去。 瞩目远方，你才会加快步伐；观赏风景，你才会步履轻盈；结伴同行，你才能欢歌笑语；风雨兼程，你才能成功登顶。 只有创造，才是真正的享受，只有拼搏，才是充实的生活。 成功的科学家往往是兴趣广泛的人，他们的独创精神来自他们的博学。 不要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。 最好的，不一定是最合适的；最合适的，才是真正最好的。 无所求则无所获。
△
2HgO 2Hg + O2↑
△
2Ag2O 4Ag + O2↑
2．热还原法
多数金属的冶炼过程属于热还原法。常 用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼 金属等。
CuO＋C高温 Cu＋CO↑ Fe2O3＋3CO 高温 2Fe＋3CO2 TiCl4＋2Mg 高温 Ti＋2MgCl2
WO3＋3H2 高温 W＋3H2O
___________________＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
学习活动三 铁铜的化学性质
(2)铜的化学性质 ①与O2、C12的反应：＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿ ②与浓硫酸反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ③与浓、稀硝酸反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ④与FeCl3溶液反应： ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
2.高温冶炼黄铜矿：
高温
黄铜矿(CuFeS2)
粗铜
电解
精铜
（99.5%~99.7%） （99.95%~99.98%）
3.生物炼铜：
细菌
Fe
铜矿(Cua Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
1、热分解法 有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。
练一练
铁黑（Fe3O4）是常见的铁系颜料.一种制取铁黑的实验流程如 下图所示
制取铁黑的反应原理可表示为 Fe(OH)2+Fe(OH)3 → Fe(OH)2·Fe(OH)3 →Fe3O4
（1）加入氨水调pH至7～9时，发生反应的离子方程式为 _______________________。 （2）为了保证铁黑样品的质量，“合成”中需要控制的因素有 ____________________________________（填三个）。
（3）铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据 之一。某铁黑样品中混有的杂质为FeO、Fe2O3中的一 种。根据国标方法，进行的测定实验如下：
步骤1：称取1.908g样品置于锥形瓶中，加入足量盐酸， 加热使之完全溶解。
步骤2：向锥形瓶中先加入足量的SnCl2溶液，将Fe3+全 部转化为Fe2+，除去过量的Sn2+，再加入一定量的硫酸 和磷酸，并滴加指示剂。
学习活动四 离子鉴别
Fe2+与Fe3+ 的鉴别
鉴别方法
Fe 2+
Fe 3+
观察溶液颜色
浅绿色
棕黄色
与KSCN反应
无明显现象
溶液变为血红色
白色沉淀迅速变灰 与NaOH反应 绿色最后呈红褐色
立即产生红褐色 沉淀
学习活动五 铁及其化合物的相互转化
Fe(OH)2+2Fe(OH)3
Fe(OH)2·2Fe(OH)3 Fe3O4
点较高，易导 磁化。 铜 电、导热。 铜具有与众不同的紫红
色，质地较硬的固体。
学习活动三 铁铜的化学性质
(1)化学性质：铁是活泼的金属。 ①与O2反应：______________________ ②与C12反应：_______________________ ③高温与水蒸气反应： ____________________________ ④与强氧化性酸(常温铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化) 试写出铁与过量稀硝酸反应（气体为NO） _________________________________ ⑤与稀硫酸反应 _______________________ ⑥与某些盐(如CuSO4、FeCl3)反应：