铁元素：

在元素周期表中的位置：铁的原子序数26，位于周期表中第四周期，第Ⅷ族。
(1)物理性质：银白色、有金属光泽，密度较大，熔点较高，硬度较小，具有导电、导热、延展性，可被磁铁吸引。
(2)化学性质：较活泼的金属，+2、+3价两种价态
①与强氧化剂反应(如：Cl₂ Br₂ 过量稀HNO₃)生成+3价铁的化合物。如：


注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe³⁺
②与弱氧化剂反应(如S I₂ H⁺ Cu²⁺)生成+2价铁的化合物，如：


③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe₃O₄(FeO·Fe₂O₃)

铁的性质：

1. 物理性质：铁是黑色金属，具有铁磁性
2. 铁的化学性质：
    ①与强氧化剂反应(如：Cl_2、 Br₂ 、过量稀HNO₃)生成+3价铁的化合物。如：
   
   
   注：铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化，但加热可以反应，且被氧化成Fe³⁺
   ②与弱氧化剂反应(如S、 I₂ 、H⁺ 、Cu²⁺)生成+2价铁的化合物，如：
   
   
   ③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe₃O₄(FeO·Fe₂O₃)
   
   
   

铁与稀硝酸的反应：

1. 铁少量时：
2. 铁过量时：3Fe+8HNO₃==3Fe(NO₃)₂+2NO+4H₂O

两式可通过2Fe³⁺+Fe==3Fe²⁺联系起来。

注意：

1. 铁元素性质活泼，自然界中的铁元素几乎都是以化合态存在，只有在陨石中存在游离态的铁元素。
2. 过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl₂，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行。
3. 金属与强氧化性酸反应，不会生成H₂。

化学性质：

铁元素性质活泼，有较强的还原性。

铁三角关系：

铜元素：

在元素周期表中的位置：铜的原子序数29，位于周期表中第四周期，第IB族。
(1)物理性质：有金属光泽，紫红色固体，密度较大，导电导热性能很好，具有很好的延展性，铜属于重金属、有色金属、常见金属，不能被磁铁吸引。
(2)化学性质： 铜常见的化合价为+1价和+2价
①在加热条件下，铜可与多种非金属单质反应。一般来说，遇到氧化性较弱的非金属，铜显较低化合价；遇到氧化性较强的非金属，铜显较高化合价。例如：与强氧化剂反应（如Cl₂  Br₂等)生成+2价铜的化合物。如：
Cu+Cl₂CuCl₂          2Cu+O22CuO
②铜与酸反应：铜只能被氧化性酸中的中心元素氧化。例如：

③铜与盐溶液反应：
Cu+2AgClCuCl₂+2Ag

铜与铁的对比：

从金属活性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au可知，金属铁的金属活性比铜强，所以单质Fe可以从Cu的溶液中还原出单质来，例如： Fe+CuCl₂FeCl₂+Cu
即Fe的还原性强于Cu

铜与浓硫酸和稀硫酸的反应：

Cu+2H₂SO₄(浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
2Cu+O₂+2H₂SO₄(稀）2CuSO₄+2H₂O
注意：从金属活性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au 可知，铜不能与稀硫酸发生反应，但是在有氧气和加热的条件下可以反应

铜与铜的化合物之间的转换图：

铜的制备和精炼:

(1)工业炼铜法：CuO+COCu+CO₂
(2)湿法炼铜：Fe+CuSO₄FeSO₄+Cu
(3)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）：
2CuFeS₂+4O₂Cu₂S+3SO₂+2FeO(炉渣）
2Cu₂S+3O₂2Cu₂O+2SO₂
2Cu₂O+Cu₂S6Cu+SO₂↑
备注：粗铜中铜的的含量为99.5%-99.7%，主要含有Ag、Zn、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%-99.98%的铜，原理为用粗铜作阳极，失去电子变为Cu2+，用纯铜棒作阴极即可得精铜。

氧化亚铜：

氧化亚铜为红色或砖红色八面立方晶系结晶性粉末。相对密度6.0，熔点1235℃。在1800℃失去氧。不溶于水和醇，溶于盐酸、氯化铵、氨水，微溶于硝酸。

氧化亚铜的化学性质：

（1）溶于盐酸生成白色氯化亚铜结晶粉末。遇稀硫酸和稀硝酸生成铜盐。在空气中会迅速变蓝。能溶于浓碱、三氯化铁等溶液中。在湿空气中逐渐氧化成黑色氧化铜。
（2）不溶于水及有机溶剂，但可溶于浓氨溶液形成无色配合物[Cu(NH₃)₂]⁺，其在空气中被氧化为蓝色的[Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺。氢卤酸反应，因生成络合物，不岐化成二价铜和铜，氧化亚铜氧化亚铜可溶于盐酸生成H[CuCl₂]（氯化亚铜的配合物），也可溶于硫酸及硝酸分别形成硫酸铜及硝酸铜。

知识点拨：

在酸性溶液中岐化为二价铜，说明在溶液中，二价铜离子的稳定性大于一价铜离子，例如氧化亚铜和硫酸反应，生成硫酸铜和铜。

氧化铜：

（1）物理性质：氧化铜是不溶于水的黑色固体（粉末），能溶于烯酸中,主要用于制造人造丝、陶瓷、釉、电池、杀虫剂，也用于制氢，做催化剂使用。
（2）化学性质：①氧化铜有金属氧化物的性质，常温下能与烯酸反应：CuO+2H⁺Cu²⁺+H₂O  
 ②氧化铜具有氧化性，加热条件下可以与还原剂发生氧化还原反应：H₂+CuOCu+H₂O
 ③氧化铜在高温下可发生分解反应：4CuO2Cu₂O+O₂↑
（3）冶炼：一般通过加热分解Cu(OH)₂的方式得到CuO,化学方程式为：Cu(OH)₂CuO+H₂O
注意: 溶液中的Cu²⁺常为蓝色（浓CuCl₂溶液呈绿色，稀CuCl₂溶液呈蓝色），其颜色可作为Cu²⁺的判断依据。Cu²⁺与碱发生反应生成蓝色沉淀Cu(OH)₂，其溶于氨水形成蓝色溶液。

氧化铜的特性：

氧化铜和氢氧化铜的性质比较:

名称	氧化铜	氢氧化铜
化学式	CuO	Cu(OH)2
物理性质	不溶水的黑色固体（粉末）	不溶于水的蓝色固体
化学性质	CuO+2H+Cu2++H2O CuO+H2Cu+H2O CuO+COCu+CO2	Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O Cu(OH)2CuO+H2O Cu(OH)2+4NH3·H2OCu(NH3)4(OH)2+4H2O
制法	Cu(OH)2CuO+H2O	Cu2++2OH-Cu(OH)2↓

例题：铜在自然界存在于多种矿石中，如：黄铜矿（CuFeS₂)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石(CuCO₃·Cu(OH)₂
请回答下列问题：
（1）、上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是__Cu₂S
）、工业上以黄铜矿为原料。采用火法熔炼工艺生产铜。改工艺的中间过程会发生反应：
2Cu₂O+Cu₂S6Cu+SO₂↑，反应的氧化剂是Cu₂S和Cu₂O
(3)、二氧化硫尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害；该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1中酸和1中盐的名称硫酸、硫酸钠。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需要进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的大批量：以硫酸铜-硫酸溶液为电解质。电解时，粗铜（阳极）中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”；溶液中的Cu²⁺得到电子沉积在纯铜（阴极）上。

氧化铜与铜化合物之间的转换图：

需要记住这些单质、化合物的颜色和状态，可以做为实验题的切入点。

知识扩展：

溶液中的Cu²⁺常为蓝色（浓CuCl₂溶液呈绿色，稀CuCl₂溶液呈蓝色），其颜色可作为Cu²⁺的判断依据。Cu²⁺与碱发生反应生成蓝色沉淀Cu(OH)₂，其溶于氨水形成蓝色溶液。
反应方程为：CuCl₂+2NaOHCu(OH)₂↓+2NaCl；Cu(OH)₂+4NH₃·H₂OCu(NH₃)₄(OH)₂+4H₂O

氢氧化铜：

化学式Cu（OH）₂，淡蓝色粉末状晶体，密度3.368g/cm³。难溶于水。受热易分解为氧化铜和水。微显两性，既溶于酸又溶于氨水和浓碱溶液。

氢氧化铜的物理性质和化学性质：

1.物理性质：不溶于水的蓝色固体
2.化学性质：Cu(OH)₂+2H⁺==Cu²⁺+2H₂O；Cu(OH)₂CuO+H₂O；Cu(OH)₂+4NH₃·H₂O==Cu(NH₃)₄(OH)₂+4H₂O

知识点拨：

溶液中的Cu²⁺常为蓝色(浓CuCl₂溶液呈绿色，稀CuCl₂溶液呈蓝色)，其颜色可作为Cu²⁺的判定依据。Cu²⁺与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)₂， Cu(OH)₂溶于氨水形成深蓝色溶液。