高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第2单元 铁获取及应用学案 苏教版必修1-苏教版高一必修1化学学案VIP免费

第二单元铁获取及应用(铜的获取及应用新课程标准不作要求，略)学习目标：1.了解从自然界中提取铁的方法和原理及常见金属的冶炼方法。2.了解铁的主要性质及应用。(重点)3.理解Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化及应用。(重难点)4.掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法。(重点)[自主预习·探新知]1．铁的存在形式(1)铁和铜在自然界中主要以化合态的形式存在。常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、黄铁矿(主要成分为FeS2)、菱铁矿(主要成分为FeCO3)等。(2)人们最早利用的单质铁均直接来自自然界。单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石”。2．铁的冶炼(1)铁的冶炼①原理：高温下用还原剂将化合态的铁还原为游离态的铁。②设备：炼铁高炉，如图所示。③原料：铁矿石、焦炭、空气和石灰石。④冶炼过程。(2)金属冶炼的方法①原理：把金属从化合态变为游离态的过程。②常用方法有高温还原法、电解法和湿法冶金等。3．铁及其化合物的性质及应用(1)铁的性质铁呈银白色，有金属光泽，可被磁铁吸引，是电和热的良导体。(2)Fe3＋的检验①试剂为硫氰化钾(KSCN)溶液。②操作现象：加入KSCN溶液，溶液变成血红色。③反应式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。(3)Fe2＋与Fe3＋的相互转化(写出离子方程式)①FeCl2溶液加氯水：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。②FeCl3溶液中加入Fe、Cu：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。③除杂、除去废水中的Fe2＋的方案：废水中先加氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，然后再调节pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀析出。[基础自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)自然界中不存在游离态的铁、铜。()(2)赤铁矿的主要成分为Fe2O3。()(3)高炉炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭、空气和石灰石等。()(4)高炉炼铁的反应中涉及置换反应。()(5)铁、铜遇到稀H2SO4均可以反应。()(6)Fe3＋和Fe2＋可以用KSCN鉴别。()(7)Cu与Fe3＋反应属于置换反应。()【答案】(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×2．(1)在试管中加入棕黄色的氯化铁溶液，再加入氢氧化钠溶液，观察到的现象是____________________________________________________________，反应的离子方程式是____________________________________________。(2)将FeCl3溶液滴到印刷电路板上，反应的离子方程式为__________________________________________________________________。【答案】(1)生成红褐色沉淀Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(2)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋[合作探究·攻重难]金属的冶炼方法[思考交流](1)写出用CO、Al还原Fe2O3得到Fe的化学方程式。【提示】3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO22Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3。(2)湿法炼Cu是将Fe投入CuSO4溶液中，写出离子方程式。【提示】Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。(3)电解熔融Al2O3、NaCl制Al和Na，写出化学方程式。【提示】2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。(4)Ag2O不稳定，受热分解制Ag，写出化学方程式。【提示】2Ag2O=====4Ag＋O2↑。金属冶炼的一般方法(1)电解法：适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属)。(2)还原剂法：用还原剂(CO、C、H2、Al等)还原金属氧化物，适合冶炼金属活动性顺序表中Zn到Cu之间的大多数金属。(3)热分解法：适合于冶炼金属活动性较差的金属。如Hg、Ag等。(4)在工业上还有一种冶炼方法叫作湿法冶炼，即利用活泼金属把不活泼金属从它的盐溶液中置换出来。[对点训练]1．下列关于金属冶炼的说法正确的是()A．金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，冶炼方法由金属的活动性决定B．Cu的湿法冶炼是将金属钠投入到CuSO4溶液中，从而置换出铜C．Fe通常采用热还原法冶炼，加入石灰石的目的是除去过量的碳D．由于Al的活动性强，故工业上采用电解熔融氯化铝的方法生产铝A[B项，Na与盐溶液反应时，Na与H2O先反应，不能置换出Cu；C项，石灰石是造渣除去SiO2；D项，AlCl3熔化不电离、不导电，不能电解熔融AlCl3制取Al。]2．冶炼金属常用以下几种方法：①以C或CO、H2作还原剂还原；②电解法；③热分解法；④铝热反应。现有下列金属：Al、Mg、Cu、Hg，试标明适宜的...