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1、20092009年高中会考复习年高中会考复习七、重要的金属元素及其化合物七、重要的金属元素及其化合物（二）（二）2021/8/8 星期日1七、重要的金属元素及其化合物七、重要的金属元素及其化合物 （二）（二）铁、铜及其化合物铁、铜及其化合物 2021/8/8 星期日2（一）、铁、铜及其化合物（一）、铁、铜及其化合物 1 1、自然界铁、铜存在形式、自然界铁、铜存在形式铁和铜在自然界主要以铁和铜在自然界主要以化合态化合态存在。存在。自然自然界存在的铁、铜矿石有：界存在的铁、铜矿石有：磁铁矿：磁铁矿：Fe3O4 赤铁矿：赤铁矿：Fe2O3 黄铜矿：黄铜矿：CuFeS2 孔雀石：孔雀石：CuCO3Cu
2、(OH)22021/8/8 星期日32、工业炼铁的反应：、工业炼铁的反应：(1)反反应应原原理理：在在高高温温下下，用用还还原原剂剂(主主要要是是CO)把把铁铁从从铁矿铁矿石里石里还还原出来。原出来。(2)原料：原料：铁矿铁矿石、焦炭、石灰石和空气石、焦炭、石灰石和空气(3)设备设备：高炉高炉(4)生产过程及反应：生产过程及反应：还原剂的生成还原剂的生成：C+O2=CO2;CO2+C=2CO铁矿石还原成铁：铁矿石还原成铁：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2除脉石、炉渣的形成：除脉石、炉渣的形成：CaCO3=CaO+CO2SiO2+CaO=CaSiO3点燃点燃高温高温高温高温高温高温高温高温2
3、021/8/8 星期日43.铁铁的性的性质质(1)物物理理性性质质：银银白白色色光光泽泽、密密度度大大，熔熔沸沸点点高高，延展性、延展性、导电导电、导热导热性性较较好、能被磁好、能被磁铁铁吸引。吸引。(2)化化学学性性质质：铁铁是是较较活活泼泼的的金金属属，常常显显+2、+3价，且通常价，且通常Fe3+比比Fe2+稳稳定。定。Fe2+、Fe3+的性的性质质与与转转化化铁铁三角三角2021/8/8 星期日5 Fe与弱氧化剂反应，如与弱氧化剂反应，如H+、Cu2+、I2、S等；等；用还原剂如用还原剂如H2、CO等还原等还原FeO或用或用Mg、Zn、Al等还原等还原Fe2+盐溶液。盐溶液。铁与强氧化
4、剂反应如铁与强氧化剂反应如Cl2、Br2、浓、浓H2SO4、浓、浓HNO3等。等。用还原剂如用还原剂如H2、CO等还原等还原Fe2O3或用足量或用足量Mg、Zn、Al等还原等还原Fe3+的盐溶液。的盐溶液。Fe2+遇强氧化剂的反应如遇强氧化剂的反应如Cl2、Br2、O2、浓、浓H2SO4、浓浓HNO3、H2O2、Na2O2、HClO等。等。Fe3+遇某些还原剂的反应如：遇某些还原剂的反应如：Fe、Cu、SO2、I-、H2S等以等以及少量的及少量的Zn、Mg、Al等。等。2021/8/8 星期日6FeO：黑色粉末，黑色粉末，Fe2O3：黑色粉末，俗称铁红黑色粉末，俗称铁红Fe3O4（Fe2O3F
5、eO）：黑色晶体俗称磁性氧化铁。）：黑色晶体俗称磁性氧化铁。均难溶于水，但均难溶于水，但FeO不稳定不稳定Fe2O3和和Fe3O4稳定稳定FeO 和和 Fe3O4有还原性易被氧化有还原性易被氧化 。Fe(OH)2白色沉淀，难溶于水。不稳定易被氧化成氢白色沉淀，难溶于水。不稳定易被氧化成氢氧化铁。颜色变化为：白色灰绿色红褐色。反氧化铁。颜色变化为：白色灰绿色红褐色。反应式：应式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。Fe(OH)3红褐色沉淀，难溶于水受热易分解。红褐色沉淀，难溶于水受热易分解。（3 3）铁的氧化物与氢氧化物）铁的氧化物与氢氧化物2021/8/8 星期日7 (1)溶液
6、是浅绿色溶液是浅绿色(2)Fe2+与与KSCN溶液作用不显红色，再滴氯水则变溶液作用不显红色，再滴氯水则变(3)加加NaOH溶液现象：白色沉淀溶液现象：白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色(1)与无色与无色KSCN溶液作用显红色溶液作用显红色(2)溶液显黄色或棕黄色溶液显黄色或棕黄色(3)加入加入NaOH溶液产生红褐色沉淀溶液产生红褐色沉淀 Fe2+Fe3+（4）Fe2+与与Fe3+离子的检验；离子的检验；2021/8/8 星期日84 4、铜的性质、铜的性质铜铜是是紫紫红红色色的的金金属属，是是电电和和热热的的良良导导体体，广广泛泛用用作作导导线线，密密度度8.9g/cm3，是是重重金金属属。铜铜
7、是是较较不不活活泼泼的的金金属属，自自然然界界中中有有少少量量的的单单质质铜铜存存在在，大大部部分分是是化化合合态态如如黄黄铜铜矿矿（CuFeS2）,孔孔雀雀石石（CuCO3Cu(OH)2）等等。铜铜在在一一定条件下可发生如下反应：定条件下可发生如下反应：2021/8/8 星期日9 2Cu+O2=2CuO（黑色）（黑色）Cu+Cl2=CuCl2（有棕黄色的烟）（有棕黄色的烟）2Cu+S=Cu2S(黑色黑色)Cu+2H2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2+2H2OCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 2021/8/8 星期日10 古老的冶炼技术
8、古老的冶炼技术：（1）火烧孔雀石）火烧孔雀石CuCO3Cu(OH)2（2）湿法炼铜）湿法炼铜 铜的冶炼铜的冶炼Fe+CuSO4=Cu+FeSO4工业炼铜工业炼铜工业上是高温冶炼黄铜矿得到粗铜，然后用电解工业上是高温冶炼黄铜矿得到粗铜，然后用电解方法精练得到纯度很高的精铜，电解中将粗铜连方法精练得到纯度很高的精铜，电解中将粗铜连在电源的正极，精铜连在电源的负极，用可溶性在电源的正极，精铜连在电源的负极，用可溶性的铜盐做电解液。这样通电一段时间后，粗铜上的铜盐做电解液。这样通电一段时间后，粗铜上的铜就不断溶下，在精铜表面析出。的铜就不断溶下，在精铜表面析出。2021/8/8 星期日115、钢铁腐蚀
9、的原理、钢铁腐蚀的原理 金属腐蚀的实质：金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。金属腐蚀分为金属腐蚀分为化学腐蚀化学腐蚀和和电化学腐蚀电化学腐蚀。化化学学腐腐蚀蚀：是是指指是是指指钢钢铁铁等等金金属属遇遇周周围围的的物物质质接接触触直直接接发发生生化学反应而引起的腐蚀。如铁与氯气的反应腐蚀。化学反应而引起的腐蚀。如铁与氯气的反应腐蚀。电化腐蚀：电化腐蚀：是指钢铁在表面有电解质的环境下，铁失去电子，是指钢铁在表面有电解质的环境下，铁失去电子，钢铁内的碳周围的氧气和水或氢离子得到电子而引起的腐蚀。钢铁内的碳周围的氧气和水或氢离子得到电子而引起的腐蚀。
10、如是氧气和水得到电子的腐蚀称吸氧腐蚀；而氢离子得电子如是氧气和水得到电子的腐蚀称吸氧腐蚀；而氢离子得电子的腐蚀称析氢腐蚀。我们在生活中常见到得铁锈就是钢铁得的腐蚀称析氢腐蚀。我们在生活中常见到得铁锈就是钢铁得吸氧腐蚀得结果。吸氧腐蚀是钢铁电化腐蚀的主要形式。吸氧腐蚀得结果。吸氧腐蚀是钢铁电化腐蚀的主要形式。负极负极2Fe4e-=2Fe2+正极正极2H2O+O2+4e-=4OH-铁失去电子被氧化，并进一步反应形成铁锈。铁失去电子被氧化，并进一步反应形成铁锈。2021/8/8 星期日12钢铁防腐的措施：钢铁防腐的措施：在钢铁表面覆盖保护层；在钢铁表面覆盖保护层；在钢铁中加入一定量得铬、镍元素，改变
11、在钢铁中加入一定量得铬、镍元素，改变钢铁内部结构；钢铁内部结构；在钢铁表面镶嵌比铁活泼得金属如锌；在在钢铁表面镶嵌比铁活泼得金属如锌；在腐蚀时，锌先失去电子；腐蚀时，锌先失去电子；将需要保护得钢铁接在不断有电子输出得将需要保护得钢铁接在不断有电子输出得电源得负极，使铁不可能失去电子。电源得负极，使铁不可能失去电子。2021/8/8 星期日131、下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是、下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是 （）A、在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢、在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁的结构铁的结构 B、在钢铁表面镀一层金属锌、在钢铁表面镀一层金属锌C、将钢铁制品与电源负极相连、将钢铁制品与电源负极相连 D、将钢铁放置在潮湿处、将钢铁放置在潮湿处例题：例题：D2021/8/8 星期日14再见2021/8/8 星期日152021/8/8 星期日16