第3讲 铁及其化合物
[考纲要求] 1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以Fe2、Fe3的相互转化为例,
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理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2、Fe3。
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考点一 用物质分类思想认识铁及其重要化合物
1. 铁的存在
2. 铁的性质
(1)物理性质
纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽和良好的延展性,是电和热的良导体,具有能被磁铁吸引的特性,纯铁有很强的抗腐蚀能力。
(2)化学性质:铁是较活泼的金属,发生化学反应时可生成+2、+3两种价态的化合物。 用化学方程式或离子方程式表示下列变化
Fe+H2O(g)――→3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2 ④
高温
3. 铁的氧化物和氢氧化物
(1)铁的氧化物 化学式 俗名 FeO Fe2O3 铁红 Fe3O4 磁性氧化铁
颜色状态 溶解性 铁的化合价 稳定性 与H反应的离子方程式 +黑色粉末 难溶于水 +2 不稳定 FeO+2H===Fe2+++红棕色粉末 难溶于水 +3 稳定 Fe2O3+6H===2Fe3+++黑色晶体(有磁性) 难溶于水 +2,+3 稳定 Fe3O4+8H===Fe2+++H2O 3H2O 2Fe3+4H2O +(2)铁的氢氧化物 化学式 色态 与盐酸反应 受热分解 制法 Fe(OH)2 白色固体 Fe(OH)2+2H===Fe2+++Fe(OH)3 红褐色固体 Fe(OH)3+3H===Fe3+++2H2O 可溶性亚铁盐与碱溶液反应 Fe2+2OH===Fe(OH)2↓ +-3H2O 2Fe(OH)3=====Fe2O3+3H2O 可溶性铁盐与碱溶液反应 Fe3+3OH===Fe(OH)3↓ +-△在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,二者的关系 现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 4. 亚铁盐和铁盐 (1)亚铁盐:
含有Fe2的溶液呈浅绿色,Fe2既有________性,又有________性,Fe2与Zn、Cl2反
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应的离子方程式分别为_______________________________________________________ __________________,___________________________________________________。 (2)铁盐:
①氧化性:含有Fe3的溶液呈______色,Fe3具有氧化性,Fe3与Fe、Cu反应的离子方
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程式分别为______________________________,______________________________。 ②特性:含有Fe3的盐溶液遇到________时变成血红色。
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③易水解:FeCl3滴入沸水中的离子方程式:________________________________。 答案 (1)氧化 还原 Zn+Fe2===Zn2+Fe 2Fe2+Cl2===2Fe3+2Cl
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(2)①棕黄色 2Fe3+Fe===3Fe2 2Fe3+Cu===2Fe2+Cu2 ②KSCN ③Fe3+
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3H2O=====Fe(OH)3(胶体)+3H 深度思考
1. 铁有很强的抗腐蚀能力,为什么日常生活中的铁制品容易生锈?
答案 主要因为铁不纯,往往含有碳等杂质,当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电
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解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀。
2. 铁、铝遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化,是物理变化还是化学变化?
答案 常温下铁、铝遇冷的浓HNO3、浓H2SO4时表面会生成一层致密的氧化物薄膜,化学上称为钝化,属于化学变化。
3. FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取?
答案 都可以。2Fe+3Cl2=====2FeCl3 2FeCl3+Fe===3FeCl2
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
4. 铁元素是典型的变价金属元素,它在化合物中主要表现为+2价和+3价,请归纳总结:
(1)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成+2价?写出有关反应的化学方程式或离子方程式。
答案 Fe→Fe2:铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2),非氧化性酸(如盐酸、稀硫
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点燃
酸),不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应,都可实现这种转化。如:Fe+S=====FeS,2H+Fe===Fe2+H2↑,Cu2+Fe===Fe2+Cu。
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(2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成+3价?写出有关反应的化学方程式。
答案 Fe→Fe3:铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这
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种转化。例如:2Fe+3Cl2=====2FeCl3,Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,2Fe+6H2SO4(浓)=====Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。
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点燃
题组一 铁及其化合物的性质
1. 铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气
中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是( ) A.Fe(OH)3 Fe2O3 C.Fe(OH)2 Fe(OH)3 答案 B
解析 铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
2. 在高温条件下铁与水能发生反应。资料显示,在不同温度下,
B.Fe(OH)2 Fe2O3 D.Fe(OH)2 Fe3O4