专题3 第2单元铁、铜的获取及应用§3-2-1 从自然界获取铁和铜【学海导航】1.了解铁、铜在自然界的主要存在形式和铁、铜的冶炼方法2.掌握高炉炼铁、湿法冶铜的原理,体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要。
重点:常见冶炼的原理、高炉炼铁的原理#【主干知识】人类最早发现的应用最广泛的两大金属是、一、铁、铜的存在:铁、铜在自然界中主要以的形式存在。
常见的铁矿有磁铁矿、赤铁矿,常见的铜铁矿有黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石等。
完成课本72页的交流与讨论生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式、、|、、二、铁的获取1.存在(1)含量:铁元素在地壳中的含量居第____位。
(2)形态:主要以________形式存在,铁单质只有在______中存在。
2.铁的冶炼根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置,回答以下问题:、①反应过程中发生的现象是;②气球的作用是。
石灰水Fe2O3CO…工业炼铁(1)设备:____________。
(2)原料:________、________、__________、__________等。
(3)原理:高温下,用__________把铁从铁矿 石中还原出来。
(4)主要反应:①还原剂的生成:________________________,__________________。
②铁矿石的还原:_______________________________________________________。
③炉渣的形成:________________________________,____________。
;(5)铁合金:含C__________的为生铁,含C____________的为钢。
三、铜的获取1.存在(1)形态:__________及少量单质。
(2)常见铜矿石主要成分:黄铜矿__________、孔雀石__________________。
2.冶炼 (1)工业炼铜}工业上用高温冶炼黄铜矿( )得到铜。
由此冶炼得到的铜,其含量达到%~%。
通过 法精炼铜,同等含量可以达到%~%。
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。
”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,每年炼铜500吨。
这种炼铜方法在我国最早,是“湿法冶金”的先驱。
黄铜矿――→高温含Ag 、Au 、Fe 、Zn 等杂质的粗铜――→电解精铜 (2)生物炼铜(矿堆浸铜法)+O 2=CO 2CO 2+C=2CO3CO+Fe 2O 3=2Fe+3CO 2①原理:CuS ――→细菌O 2____________――→FeCu②特点:成本低、污染小,反应条件简单等。
—知识点1 从自然界获取铁和铜1.下列铁的化合物中,铁的质量分数最高的是( )A .FeS 2B .FeOC .Fe 2O 3D .Fe 3O 42.冶炼金属有下列方法:①焦炭法;②水煤气(或H 2、CO)法;③活泼金属置换法;④电解法。
相应的冶炼法古代有(Ⅰ)火烧孔雀石,(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铁,(Ⅳ)从氯化镁中炼镁。
以下对应冶炼方法中,错误的是( )A .(Ⅰ)①B .(Ⅱ)②C .(Ⅲ)③D .(Ⅳ)④ 3.下列关于铁的叙述,错误的是( )|A .纯净的铁是光亮的银白色金属B .铁能被磁铁吸引,在磁场作用下,铁自身也能产生磁场C .铁是地壳中含量最多的金属元素,所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态D .纯铁的抗腐蚀能力强,在干燥空气中不易被氧化知识点2 铁和铜的性质及应用4.下列化合物中,不可由两种单质直接化合得到的是( )A .Fe 3O 4B .FeCl 2C .Al 2O 3D .CuCl 25.下列金属中:①铁;②镁;③锰;④钒;⑤铬,可用铝热法制备的是( ))A .①②④B .①②③⑤C .①③④⑤D .①②③④⑤6.在化学反应中,铜元素可表现 0、+1、+2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO 4)与铁反应就生成铜]。
试写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)铜器表面有时生成铜绿[Cu 2(OH)2CO 3],这层铜绿可用化学方法除去。
试写出除去铜绿而不损坏器物的反应的化学方程式:_______________________________________。
;§3-1-2 铁、铜及其化合物的应用一、铜、铁及其化合物的性质及应用》1.铁的性质(1)物理性质:________色有________光泽的固体,熔点____,具有良好的________性、________性、________性,可以被________吸引。
(2)化学性质:①与非金属单质的反应(如Cl2、O2):________________________________、____________________________________。
②与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式:___________________________________。
③与某些盐的反应(如CuSO4溶液):_______________________________________。
④钝化:常温下,铁、铝遇到浓HNO3、浓H2SO4时,表面生成________________而发生________,从而阻止内部金属进一步发生反应。
[2、铁的氧化物、氢氧化物(1).三种氧化物化学式FeO Fe2O3Fe3O4俗名'色态?(2).3.铜的性质(1)物理性质:________色固体,具有良好的________性、________性和________性。
(2)化学性质:①与氯气、氧气的反应:________________________、2Cu +O 2=====△2CuO 。
②与AgNO 3、FeCl3某些盐溶液的反应:__________________________________、_______ 4.铁、铜的应用(1)铁广泛应用于工、农业生产生活中,是维持生命的微量元素之一。
》(2)铁的化合物a、__________用作颜料;b、__________可作净水剂;c、__________作磁性材料。
(3)铜可用于制作导线、水管、电器仪表等。
(4)铜盐可杀菌。
二、铁盐和亚铁盐3+实验操作现象]结论与应用溶液的颜色由______色变成______色含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时,变成______色,可以利用该特性检验Fe3+的存在溶液的颜色____·+的氧化性步骤(1)步骤(2)实验操作—实验现象加适量铁粉振荡后,溶液变成______色,再加KSCN溶液__________再滴加新制氯水后,溶液变成____色~离子方程式Fe+2Fe3+===3Fe2+2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3+和Fe2+的转化Fe3+遇到较强的______时,会被还原成Fe2+,Fe2+在较强的______的作用下会被氧化成Fe3+。
转化类型…实验方案实验现象化学方程式Fe2+ →Fe3+Fe3+→Fe2+/}知识点1铁的氧化物1.下列物质的性质和用途错误的是()A.氧化铁是一种红棕色粉末,常用于制油漆和涂料B.氧化铝是一种耐火材料,常用于制造耐火坩埚和耐火砖C.氧化铜呈红色,可作为制造陶瓷的红色颜料D.明矾可作净水剂知识点2铁的氢氧化物2.某溶液中有Fe3+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种阳离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,搅拌后,再加入过量的盐酸,溶液中大量减少的阳离子是()A.Fe3+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+知识点3铁盐和亚铁盐3.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是()A.Fe2+的水溶液为浅绿色B.Fe3+的水溶液为棕黄色C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现血红色沉淀知识点4Fe3+和Fe2+的转化4.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序是()①加足量新制氯水②加足量KMnO4溶液③加少量KSCN溶液A.①②B.③②C.③①D.①②③知识点5Fe3+的氧化性5.印刷铜制线路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。
已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应,反应方程式分别为Cu +2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,Fe+2FeCl3===3FeCl2。
现将一铜、铁混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后烧杯中仍有少量固体,关于烧杯中物质组成的说法正确的是()A.溶液中一定含FeCl3,固体一定是铁和铜B.溶液中一定含FeCl2,固体一定含铜C.溶液中一定含FeCl2、CuCl2,固体一定含铜D.溶液中一定含FeCl2,固体一定是铁和铜知识点6铜的化合物及其应用6.试样X由FeO和CuO组成。
取质量相等的两份试样按下图所示流程进行实验。
(1)请写出步骤③中发生的全部反应的离子方程式:________________________________。
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样中CuO的质量为__________________(用m表示)。