鐵、銅的獲取及應(yīng)用

一、鐵、銅在自然界中的存在：自然界中，鐵和銅主要以_______(填“游離態(tài)”或“化合態(tài)”)形式存在，也有少量的鐵、銅單質(zhì)存在，其中鐵單質(zhì)主要只存在于__________中。化合態(tài)隕鐵(天石)含有鐵的礦石主要有哪些？含有銅的礦石主要哪些？你知道嗎常見的鐵礦石磁鐵礦(Fe3O4)赤鐵礦(Fe2O3)褐鐵礦(Fe2O3·nH2O)黃鐵礦(FeS2

)菱鐵礦FeCO3常見的銅礦石黃銅礦(CuFeS2

)藍(lán)銅礦(Cu3(CO3)2(OH)2

)孔雀石(Cu2(OH)2CO3

)毛赤銅礦(Cu2O

)斑銅礦Cu5FeS4輝銅礦Cu２S交流、討論與練習(xí)如何將鐵、銅從“化合態(tài)”轉(zhuǎn)化為“游離態(tài)”？根據(jù)已學(xué)過的知識，你能寫出多少種上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。

二、鐵的冶煉：1.原料：工業(yè)上：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石2.設(shè)備：3.原理：高溫Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2煉鐵高爐（又稱沸騰爐）4.具體步驟：①還原劑的生成：②鐵礦石的還原：③爐渣的形成：C+O2=CO2

高溫CO2+C=2CO高溫Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫CaCO3=CaO+CO2高溫CaO+SiO2=CaSiO3高溫三、銅的冶煉：1.高溫冶煉黃銅礦：2.濕法冶銅：3.生物煉銅：（99.95%~99.98%）（99.5%~99.7%）黃銅礦粗銅精銅電解金屬冶煉的一般方法

歸納與總結(jié)1、熱分解法：2HgO2Hg+O2↑

、

2Ag2O4Ag+O2↑2、熱還原法：

（使用H2

、C、CO或“用活潑金屬”還原）CuO+H2Cu+H2OCuO+COCu+CO22CuO+C2Cu+CO2↑

2Al+Fe2O32Fe+Al2O33、電解方法:2Al2O34Al+3O2↑MgCl2Mg+Cl2↑4、濕法冶金：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu5、生物冶金：含硫的銅礦→硫酸銅→煉銅四、鐵、銅的物理性質(zhì)：1.鐵的物理性質(zhì)：鐵是一種可以被磁鐵吸引的銀白色金屬，質(zhì)軟，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、延展性。純鐵具有良好的抗腐蝕性。2.銅的物理性質(zhì)：銅具有與眾不同的紫紅色。質(zhì)軟，具有良好的導(dǎo)電（比鐵強(qiáng)，僅次于銀）、導(dǎo)熱性、延展性。五、鐵的化學(xué)性質(zhì)：（一）鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖：（二）鐵的化學(xué)性質(zhì)：Fe+強(qiáng)氧化劑Fe3+（Cl2、Br2、濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3等）一條規(guī)律：Fe+較弱的氧化劑Fe2+（置換反應(yīng)、與S、I2反應(yīng)，電化學(xué)腐蝕等）注：在常溫下，鐵與濃H2SO4、濃HNO3發(fā)生鈍化。練一練

下列物質(zhì)中不能由鐵與非金屬單質(zhì)直接化合而成的是（）A.Fe3O4B.FeSC.FeCl3D.FeCl2D冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣法（H2或CO）；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法均有應(yīng)用。古代有：Ⅰ火燒孔雀石煉銅；Ⅱ濕法冶金術(shù)煉銅；現(xiàn)代有：Ⅲ鋁熱法煉鉻；Ⅳ從光鹵石（KCl·MgCl2·6H2O）中煉鎂。下列對它們的冶煉方法的分析中，不正確的是（）A．Ⅰ用①B．Ⅱ用②C．Ⅲ用③D．Ⅳ用④當(dāng)堂練習(xí)B除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)應(yīng)用怎樣化學(xué)方法，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。（1）銅粉中混有鐵粉:

、

（2）鐵粉中混有鋁粉:

、

（3）FeCl3溶液中混有FeCl2:

、

（4）FeCl2溶液中混有CuCl2

、

當(dāng)堂練習(xí)加入過量鹽酸Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑

加入過量NaOH2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑

通入Cl22Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

加入過量FeCu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu

鐵礦石焦炭熱空氣爐渣出口生鐵出口石灰石生成鐵的反應(yīng)生成銅的反應(yīng)Fe2+呈___色，F(xiàn)e3+呈___色。Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓__色?244白Fe(OH)2+O2+H2OFe(OH)3__色?___色___色灰綠紅褐六、鐵的氫氧化物：觀察FeSO4溶液和FeCl3溶液。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三鐵屑溶于過量的稀硫酸，過濾后向溶液中加入適量的硝酸，再加入過量的氨水有紅褐色沉淀生成。過濾，加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘?jiān)瑒t上述沉淀和殘?jiān)謩e是（）A、Fe（OH）3Fe2O3

B、Fe（OH）2FeOC、Fe（OH）2Fe（OH）3Fe3O4D、Fe2O3Fe（OH）3A練一練☆硫氰化鉀（血）紅色（溶液？沉淀？）Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3名稱：+KSCNFe2+Fe3+思考：Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法？觀察顏色？加NaOH溶液？+SCNˉ？Fe2+√Fe3+√七、Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)四八、銅的化學(xué)性質(zhì)：1.不與一般性酸反應(yīng)：（非氧化性酸）2.與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)：（濃H2SO4、濃、稀HNO3）練一練銅在加熱條件下能與濃H2SO4反應(yīng)，生成硫酸銅、SO2氣體和水，寫出反應(yīng)方程式。3.銅與Fe3+反應(yīng)：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+1.將上述物體浸入FeCl3溶液中足夠時(shí)間，取出洗凈，去掉覆蓋物，看到什么現(xiàn)象？寫出有關(guān)方程式？Fe3++FeFe2+23以前學(xué)過:Cu2++Fe=Cu+Fe2+（濕法煉銅）據(jù)上述三反應(yīng)思考還原性：氧化性：FeCuFe2+Fe3+Cu2+Fe2+＞＞＞＞Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+?2、少量的鐵與稀硝酸反應(yīng)生成Fe（NO3）2還是Fe（NO3）3？過量的鐵與稀硝酸反應(yīng)生成Fe（NO3）2還是Fe（NO3）3？3、在FeCl3中加Fe、Cu。哪種金屬先反應(yīng)？九、Fe2+與Fe3+轉(zhuǎn)化：O2、Cl2、Br2、HNO3、KMnO4、H2O2Fe2+Fe3+Fe、Cu、H2S、I-?1、制印刷電路板時(shí)常用FeCl3作為“腐蝕液”。發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果中不可能出現(xiàn)的是（）A、有