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CompanyLOGO南安国光中学：黄金阳26Fe3d64s255.85时间：2017年9月24日铁、铜及其化合物的应用本节课内容一.Fe的存在与冶炼二.Fe的性质三.铁的氧化物四.铁的两种氢氧化物六.Fe（OH）2制备的实验探究五.Fe2+、Fe3+检验和铁三角——化合态存在于各种含铁矿石中新疆地质矿产博物馆重30吨陨铁。赤铁矿(Fe2O3)磁铁矿(Fe3O4)褐铁矿(Fe2O3·nH2O)黄铁矿(FeS2)1、铁的存在——游离态铁只存在于铁陨石中含铁矿石：一.Fe的存在与冶炼常见的铁矿石磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3)黄铁矿(FeS2)褐铁矿(Fe2O3·nH2O)我国大型铁矿：辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花，安徽省马鞍山2、铁的冶炼（1）原理：铁矿石、焦炭、空气、石灰石（3）设备：（2）原料：高温Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2炼铁高炉（4）主要反应过程：还原剂的生成、铁矿石的还原、脉石的除去请写出反应方程式①产生还原剂：C+O2=CO2CO2+C=2CO（焦炭，空气）②还原铁矿石：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2（铁矿石）高温③造渣（除脉石）：CaCO3===CO2+CaOCaO+SiO2=CaSiO3（熔剂：石灰石）高温降碳，除硫、磷，调硅、锰钢(C%=0.03—2%)（5）产品：生铁(C%=2—4.3%)炼钢在高温条件下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转为气体或炉渣而除去。例：探究铁冶炼原理实验装置及炼铁高炉的图所示，请根据图判断下列叙述正确的是（）A、甲图中实验结束时为防止空气污染，应先停止通一氧化碳再熄灭酒精喷灯B、乙图中高炉炼铁的原料中焦炭的作用是：只产生热量C、乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是：生铁密度大于炉渣密度D、甲、乙图中得到产物的区别是：甲图完全反应后得到纯净物，而乙图得到混合物CD解：A、一氧化碳还原氧化铁时，酒精灯要迟到早退，防止爆炸和铁被氧化的发生，多余的一氧化碳只要进行尾气处理即可，故说法错误；B、高炉炼铁中原料焦炭的作用是提供热量和得到还原剂一氧化碳，故说法错误；C、在高温条件下，生铁熔化成液体，由于生铁密度大于炉渣密度，液体生铁流至高炉底部，所以乙图中生铁出口应低于炉渣出口，故说法正确；D、甲图是一氧化碳还原氧化铁，能得到纯铁，乙图是炼铁高炉，得到的是生铁，属于混合物，故说法正确；故选项为：CD．28142+261、铁的原子结构•原子序数•周期表中位置第四周期、第Ⅷ族•原子结构示意图•过渡元素结构特点最外层1-2个电子(多为2个)、次外层往往未达饱和•过渡元素性质特点可失去最外层电子、也可进一步失去次外层电子二、铁的性质Fe-2e-=Fe2+Fe-3e-=Fe3+价层电子结构：3d64s2比较Fe2+、Fe3+的半径、稳定性大小。2.铁的物理性质铁具有银白色金属光泽，纯铁质软，密度大，熔沸点高，有良好的导电性、导热性和延展性，有铁磁性。3.铁的化学性质与非金属、水、酸、盐等反应(1)与非金属反应(O2、S、Cl2等反应）3Fe+2O2==Fe3O4点燃Fe+I2==FeI2△2Fe+3Br2==2FeBr3强氧化剂：F2、Cl2、Br2、O2弱氧化剂：S、I2黑色棕黄色（2）与水的反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2高温对比2Na+2H2O===2NaOH+H2↑Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑两个酒精灯的点燃顺序及原因。(3)与酸反应(注意：与盐酸、稀硫酸、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸等反应的区别）*与非氧化性酸（普通酸如盐酸、稀硫酸）*与氧化性酸酸（如浓硝酸、浓硫酸等）常温下，遇浓硫酸或浓硝酸发生金属的钝化Fe＋4HNO3(过量)＝Fe(NO3)3＋2H2O＋NO↑3Fe(过量)＋8HNO3＝3Fe(NO3)2＋4H2O＋2NO↑2Fe+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O遇热浓硫酸或热浓硝酸反应*与氧化性酸酸（稀硝酸）Fe+2H+==Fe2++H2↑△1、为什么可以用铁桶盛放浓硫酸？2、清洗盛放过浓硫酸的铁桶时，为什么要远离火源？Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑3、将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（）A、硫酸B、氯水C、硝酸锌D、氯化铜还有哪些办法可以实现？BC(4)与盐溶液反应Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+总结：4.下列有关铁的说法中正确的()A.Fe位于元素周期表中第四周期ⅧB族B.1molCl2与足量的Fe反应,转移的电子数为3NAC.生活中的“增铁酱油”中的铁指的是铁元素。D.纯铁熔点比生铁的低，纯铁比生铁易生锈E.与同浓度的盐酸反应，生铁比纯铁速度快F.铁制容器可贮存冷的浓HNO3与浓H2SO4是因为铁和冷的浓HNO3、浓H2SO4不反应。G.1molCl2与1molFe反应,转移的电子数为2NACEG5．把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，若反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO，下列说法正确的是()A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1C色态俗称价态类别与HCl反应FeOFe2O3Fe3O4黑色粉末黑色晶体红棕色粉末+2+3+2、+3FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O铁红磁性氧化铁与CO、AlFexOy+yCO==xFe+yCO2高温若是与硝酸呢3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O若是HI酸呢？Fe2O3+6H++2I-＝2Fe2++I2+3H2OFe3O4+8H++2I-＝3Fe2++I2+4H2O碱性氧化物碱性氧化物特殊氧化物三.铁的氧化物Fe4O5、Pb3O4呢？化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态色固体色固体与非氧化性酸反应与氧化性酸反应Fe(OH)2＋2H＋==Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋==Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋==Fe3＋＋3H2O3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O红褐白与还原性酸反应呢？四.铁的两种氢氧化物稳定性易被氧化，受热分解，产物很复杂受热易分解：制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应：可溶性铁盐与碱溶液反应：二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是迅速变成色，最后变成色，化学方程式为2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2OFe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3红褐白色沉淀灰绿红褐色H2SO4等非还原性酸HCl等非氧化性酸Fe(OH)2Fe(OH)3白色Fe2+Fe3+碱碱小结：铁的氢氧化物KSCN溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色溶液)FeCl2FeCl3五.Fe2+、Fe3+检验及相互转化Fe2+的检验：K3［Fe(CN)6］（铁氰化钾）检验Fe2+3Fe2++2［Fe（CN）6］3-===Fe3［Fe(CN)6］2↓铁氰化钾是深红色晶体，水溶液呈黄色。深蓝色沉淀FeCl3溶液（黄）FeCl2溶液（绿）白色红褐色灰绿色红褐色为什么会有这些现象？Fe2+Fe3+与的鉴别观察溶液颜色与KSCN反应与NaOH反应浅绿色棕黄色无明显现象溶液变为血红色白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀Fe3+Fe2+鉴别方法—2e—Fe-2e-=Fe2+Fe+SFeS△Fe+2H+=Fe2++H2↑（HCl、H2SO4）Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+I2==FeI2△遇到弱的氧化剂FeFe2+—3e—Fe-3e-=Fe3+2Fe+3Cl22FeCl3（F2、Br2）点燃Fe与HNO3（浓硫酸）→Fe3+Fe+4HNO3（稀）==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O遇到强的氧化剂FeFe3+Fe2++Zn==Fe+Zn2+FeO+H2===Fe+H2O3FeO+2Al===3Fe+Al2O32FeO+C===2Fe+CO2↑高温高温高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温高温一般采用热还原法，在高温下采用还原剂如H2、Al、C、CO等把铁从氧化物中还原成单质铁。Fe3+、Fe2+FeFe2+Fe3+2FeCl2+Cl2=2FeCl32FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe2++MnO4-+H+=Mn2++Fe3++H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O15×5×15151483Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O在含有亚铁离子的溶液中加入稀硝酸Fe3+Fe2+-e-氧化剂氧化剂如Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4、O2、O3、HClO、Na2O2等长久配置的硫酸亚铁溶液的怎么变成了浅黄色呢?实验室该如何保存亚铁盐溶液？4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2OFe2+Fe3+，化合价，需加入升高（还原剂）学以致用思考：补铁药片外层的薄膜衣有何作用？防治贫血症含Fe2+薄膜衣【性状】本品为薄膜衣片，除去薄膜衣后呈暗黄色【建议】与维生素C同时服用2Fe3++2I-=2Fe2++I22Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Fe3+Fe2++e-化合价需加入降低,还原剂。2FeCuSHSSOI3FeFe222（溶液中）等、、、、、2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+学以致用印刷集成电路板设计准备覆铜板腐蚀钻孔表面处理转移图形双面铜板总结总结FeFe2+Fe3+Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等Fe、Zn、Cu、I－、SO2等铁三角只有还原性氧化性还原性，但以还原性为主既有氧化性，又有1、浅绿色Fe(NO3)2溶液中,存在如下平衡:Fe2＋+2H2OFe(OH)2+2H＋若在此溶液中加入少量盐酸后,溶液的颜色变化及原因为___________________________________________________溶液由浅绿色变为黄棕色,原因为加入盐酸后C(H＋)增大,在酸性介质中NO3－可把Fe2＋氧化为Fe3＋故溶液为黄棕色。思考：练习2把氯化亚铁水溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，而不引进金属离子或其它原溶液中不含有的阴离子，所用的三种方法的离子方程式分别为：①:②:③:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O练习3下列几种类推的结论中正确的是:DA.已知Fe2O3＋6HCl=2FeCl3+3H2O,推测Fe2O3＋6HI=2FeI3+3H2OB.已知Fe2O3和HNO3反应的离子方程式是Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋+3H2O,推测FeO和HNO3反应的离子方程式为FeO＋2H＋=Fe2＋+H2OC.已知Fe3O4可以改写成FeO·Fe2O3，推测Pb3O4可以改写成PbO·Pb2O3;已知Fe3O4可以改写成Fe(Fe2O4)推测Pb3O4可以改写成Pb(Pb2O4)高温高温FeO+CO＝=Fe+CO2，Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2高温D.已知Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2,推测(1)判断离子共存①因互促水解而不能大量共存：Fe3+与HCO3-、AlO2-、CO32-②因发生氧化还原反应而不能大量共存：Fe2+与NO3