课程15 铁和铁的氧化物-【暑假辅导班】2021年新高一化学暑假精品课程(人教版2019)(原卷版)

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第十五讲 铁和铁的氧化物
1.了解铁单质在生活中的用途,能从物质分类及化合价角度去分析铁单质的化学性质。
2.能设计实验去认识铁与水蒸气的反应,发展科学探究水平,能用符号表示铁与水蒸气的反应原理。
3.结合铁的氧化物在生活中的用途,认识铁的氧化物的性质,进一步发展“性质决定用途”的学科观念
一、铁元素的存在
1.人类最早使用的铁,是来自太空的陨铁。
2.在自然界中的存在:(1)以单质形式存在:陨铁;(2)主要以+2、+3 价化合物形式存在:矿石
3.铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅、和铝,居于第四位。
二、铁的单质
1. 结构:①原子结构示意图:
② 化合价:+2、+3 价,+3 价较稳定
2.物理性质:纯净的铁是银白色的金属,有金属光泽,铁的熔点较高 。有良好的导热性和延展性。能导
电,导电性比铜、铝差。能被磁铁吸引。
3.化学性质:铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2 价和+3 价。一般来说,铁单质与弱氧化
剂反应,产生+2 价铁;与强氧化剂反应产生+3 价铁。
(1)与非金属单质反应
非金属单质 化学反应方程式或现象
O23Fe+2O2 Fe3O4(剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体)
Cl22Fe+3Cl2 FeCl3(产生棕褐色烟)
SFe+S FeS(生成黑色固体)
注意:① Cl2将 Fe 氧化至最高价,即使加入过量的铁粉参加反应也不会生成+2 价的 Fe;
②Fe 与硫蒸汽反应,Fe 被氧化成+2 价,生成的是 FeS,而不是+3 价;Fe 与碘蒸汽反应生成的是
FeI2而不是 FeI3
③K、Ca、Na 等活泼金属在空气中易被氧化,生成的氧化物会与空气中的 CO2、水蒸气等继续反应;
Mg、A1 与氧气反应生成致密的氧化膜,能保护内层金属;Fe 形成的氧化物疏松,不能保护内层的铁,
形成铁锈(Fe2O3·xH2O);铜在空气中形成铜绿[Cu2(OH)2CO3]
1
(2)与 H2O 反应
常温下,铁与 H2O 不反应。
高温下,铁与水蒸气发生反应,反应方程式为: 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4+4H2
(3)与酸反应
注意:① 铁 遇 冷
的浓硝酸 浓 硫 酸
时,表面会生成一层致密的氧化膜,化学上称之为钝化,属于化学变化。
酸 离子方程式或现象
稀 H2SO4、HCl Fe+2H+Fe2++H2
稀 HNO3
Fe 不足 Fe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2O
Fe 过量 3Fe+8H++2NO3-Fe2++2NO↑+4H2O
浓 HNO3、浓 H2SO4常温下钝化
2
在铁与稀 HNO3反应时,应考虑哪种物质过量然后再根据两种物质的量分析讨论判断根据方程式
HNO3过量:Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O; Fe 过量:Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
(4)与反应:
铁与硫酸铜溶液反应:Fe+Cu2+ Fe2++Cu;铁与硫酸铁溶液反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+
三.铁的氧化物
1法正确的是
A.我国战国开始使用铁制品
B自然界中的铁元素存在于化合物中
C铁能与有金属的盐溶液反应生成和金属
氧化氧化铁
(铁
四氧化
(磁性氧化铁)
化学式 FeO Fe2O3Fe3O4
铁的化合价 +2 +3 +2+3
色、黑色粉末 红棕色粉黑色
别 碱性氧化物 性氧化物 复杂氧化物
解性 于水,但溶于酸溶液
稳定性 不稳定,在空气中易被
氧化成 Fe3O4
稳定 稳定
与非氧化性酸
的反应 FeO+2H+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2OFe3O4+8H+===2Fe3+
+Fe2++4H2O
氧化性 高温下,能被 COH2AlC等还原
用途 铁、油漆涂料 炼
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