高中化学必修一铁及其化合物
高中化学第一节铁及其化合物第1课时铁的单质氧化物及氢氧化物学生用书新人教版必修第一册
第1课时铁的单质、氧化物及氢氧化物核心微网络素养新要求1.了解铁元素的存在及物理性质。
2.学会铁单质的化学性质及应用。
3.认识铁的氧化物及其性质。
4.学会Fe(OH)2的制备及相关性质。
学业基础——自学·思记·尝试一、铁的单质1.铁的存在与冶炼(1)铁元素的存在(2)铁的冶炼①我国在西周晚期就掌握了冶铁的技术。
战国中期以后,铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。
②工业炼铁的原理是用________的方法把铁从铁矿石中提炼出来。
2.铁的性质(1)物理性质纯净的铁是光亮的________色金属,密度较大,熔点较高。
具有________性、________性、________性,能被________吸引。
(2)化学性质①铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应②实验探究铁粉与水蒸气的反应3.写出下列反应的化学方程式或离子方程式(1)与非金属单质(2)与水(常温不反应、高温与水蒸气反应)________________________________________________________________________ (3)与稀盐酸、稀H2SO4反应(离子方程式)________________________________________________________________________ (4)与某些盐(离子方程式)二、铁的氧化物均可与Al、CO、H2等反应,如3Fe x O y+2y Al3x Fe+y Al2O3特别提醒1.FeO、Fe2O3是碱性氧化物。
Fe3O4有固定的组成,属于纯净物,不是混合物,由于其与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐,故不属于碱性氧化物。
2.Fe3O4可看成FeO·Fe2O3,所以在书写Fe3O4与盐酸反应的方程式时,可将其看作FeO、Fe2O3分别与盐酸反应,然后把两个反应相加。
3.在高温条件下,Fe与Fe2O3可以发生反应,当铁足量时:Fe+Fe2O33FeO,当铁不足时:Fe+4Fe2O33Fe3O4。
铁及其化合物+课件+2022-2023学年高中化学人教版(2019)必修第一册
F_e_(_O_H__)_3+__3_H__+_=_=_=_F_e_3_+_+__3_H__2O_
极易被空气中氧气氧化成 氢氧化铁
4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3
_2_F_e_(O__H_)_3_=_=_△=_=_=_F_e_2_O_3_+__3_H__2O__
问题: 如何制备得到较长时间稳定存在的Fe(OH)2 ?
在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、
稀H2SO4等试剂制备。思考解答下列问题: (3)在试管Ⅰ里加入的试剂是 稀H2SO4、铁屑 。 (4)在试管Ⅱ里加入的试剂是 NaOH溶液 。 (5)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,塞紧塞 子后的实验步骤是_打__开__止__水__夹__a_,__待__Ⅰ___中__反__应__生__成__的__氢__气__排__净__装__置__中___的_ _空_气__后__,__再__关__闭__止__水__夹__a__。 (6)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是_试__管__Ⅰ__中__反__ _应_生__成__的__H__2_充__满__了__试__管__Ⅰ__和__试__管__Ⅱ__,__且__外__界__空__气__不__容__易__进__入_。
2. Fe2+、Fe3+相互转化的实验探究
常见还原剂
Fe2+
Cu、Fe粉、 KI溶液、 H2S水溶液……
氧化剂 Fe3+
还原剂
常见氧化剂
新制氯水、 过氧化氢、 酸性高锰酸、 硝酸……
2. Fe2+、Fe3+相互转化的实验探究
实验操作
FeCl3溶液中加入 KSCN溶液,加入铁
粉
取适量上层清液加氯 水,震荡
高中化学知识点:铁及其化合物
高中化学知识点:铁及其化合物高中化学知识点:铁及其化合物铁的存在和主要性质铁是一种活泼的元素,具有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
它在自然界中广泛存在,并且在生活中有着重要的应用。
铁的化学性质铁与非金属单质的反应包括与氧气、氯气和硫的反应。
在常温下,铁会被氧气腐蚀生成铁锈,其中主要成分为Fe2O3·xH2O。
当加热时,铁会与氧气反应生成Fe3O4.铁还可以与氯气和硫反应生成FeCl3和FeS。
在与水的反应中,常温下铁不会与水反应,但在高温条件下,铁会与水蒸气反应生成Fe3O4和H2.铁还可以与酸反应,包括与非氧化性酸和氧化性酸的反应。
与非氧化性酸反应时,铁会被氢离子还原成Fe2+离子,并释放出氢气。
与氧化性酸反应时,铁会被氧化成Fe3+离子,并释放出氮氧化物和水。
铁还可以与某些盐溶液反应,包括与CuSO4溶液反应生成Cu和FeSO4,以及与FeCl3溶液反应生成Fe2+和Fe3+离子。
铁的重要化合物铁的氧化物包括FeO、Fe2O3和Fe3O4.这些化合物可以与盐酸反应生成Fe2+离子和水。
FeO还可以与硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O。
铁的氢氧化物包括Fe(OH)2和Fe(OH)3.这些化合物可以与H+反应生成Fe2+或Fe3+离子和水。
在空气中,Fe(OH)2会迅速被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色固体变成红褐色固体。
此外,氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)也是铁的重要氧化物,它们分别呈黑色粉末、红棕色粉末和磁性氧化铁黑色晶体。
Fe2+、Fe3+→Fe+2Fe3+→3Fe2+、Fe+2H+→Fe2++H2↑点燃Fe→Fe3O4的两个反应:3Fe+2O2→Fe3O4高温3Fe+4H2O(g)→Fe3O4+4H2铁的三种氧化物,两种氢氧化物,两种离子的颜色:FeO与Fe3O4均为黑色,Fe2O3为红棕色;Fe(OH)2为白色,Fe(OH)3为红褐色;Fe2+为浅绿色,Fe3+为棕黄色。
人教版高中化学必修一第三章第一节铁及其化合物
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(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
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实验 装置
操作 现象
实验 结论
用火柴点燃肥皂液,听到__爆__鸣____声,证明生 成了______H__2 ______
在高温下,铁能与水蒸气反应生成 H2,化学方
程式为__3_F__e_+__4_H_2_O__(_g_)=_高_=_=温_=_=_F__e_3O__4_+__4_H__2 __
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巧判断 (1)铁在加热条件下与液态水或水蒸气均能反应。( × ) (2)还原铁粉与水蒸气反应的装置中湿棉花的作用是生成水蒸气。( √ ) (3)由于铁化学性质活泼,所以自然界中没有游离态的铁单质。( × ) (4)过量的 Fe 与 Cl2 化合生成 FeCl2。( × ) (5)由于钠与水反应生成 NaOH 和 H2,所以铁与水反应也生成 Fe(OH)3 和 H2。( × )
(2)FeO 在空气中加热生成 Fe2O3。( × ) (3)Fe3O4 中铁的化合价有+2 和+3 价,是一种混合物。( × )
(4)Fe(OH)3 不能利用化合反应生成。( × )
(5)由于 Fe(OH)2 易被氧化,所以在制备时要隔绝空气。( √ ) (6)向溶液中加入 NaOH 溶液,生成红褐色沉淀,则溶液中一定含有 Fe3+,
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3.(2021·北京四中高一期末)用如图所示装置进行 Fe 与水蒸气反应的实
验,下列有关说法不正确的是( B )
A.装置 A 的作用是为实验提供持续不断的水蒸气 B.装置 B 中反应的化学方程式是 2Fe+3H2O=高==温==Fe2O3+3H2↑ C.装置 C 中加入的固体干燥剂可以是碱石灰 D.点燃 D 处的气体前必须检验气体的纯度
人教版2019高中化学必修一 铁及其化合物
④加 KMnO4(H+)
无现象
酸性高锰酸钾溶液褪色 5Fe2+ +MnO4— +8H+ = 5Fe3++ Mn2+ + 4H2O
鉴别方法
白色固体
溶解性
不溶于水
与盐酸 反应
Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O
稳定性 ① 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3
Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
红褐色固体 不溶于水 Fe(OH)3 + 3H+= Fe3+ + 3H2O
2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O
鉴别方法
①观察颜色
②加碱 溶液
Fe3+
棕黄色溶液 立即产生红褐色沉淀
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Fe2+
浅绿色溶液
产生白色沉淀迅速变灰绿色最终 呈红褐色
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
1、Fe2+、Fe3+的鉴别③
方法四: 利用N2、H2、CO2等,驱赶装置中的 空气
方法五: FeSO4溶液中加入Fe粉。 2Fe3+ +Fe==3Fe2+
2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
问题:其他的氢氧化物是否具有这样的性质?
难 2Al(OH)3==Al2O3+3H2O 溶 Mg(OH)2==MgO+H2O 碱
Cu(OH)2==CuO+H2O ……
高中化学必修一铁及其化合物
高中化学必修一铁及其化合物要点一:单质铁的物理及化学性质1、铁单质的物理性质铁具有金属的通性,具有被吸引的特性,一般铁粉为黑色,铁块为银白色。
2、化学性质3、注意事项(1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+)等反应所得产物为Fe2+,铁元素的价态为+2价。
(2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓H2SO4、硝酸等)反应所得产物为Fe3+,铁元素的价态为+3价。
①在氯气中燃烧,只生成氯化铁;与稀硝酸反应时则先产生+3价铁,若铁过量时则+3价铁再变为+2价铁;②铁在常温下遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时发生钝化,属于化学反应。
(3)铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H2O(g)反应得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。
(4)铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应,与水蒸汽反应的产物也是Fe3O4。
典型例题1、某稀溶液中含有4mol KNO3和2.5mol H2SO4,向其中加入1.5mol Fe,充分反应(已知NO3﹣被还原为NO).下列说法正确的是()A.反应后生成NO的体积为28 LB.所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1C.所得溶液中c(NO3﹣)=2.75 mol/LD.所得溶液中的溶质只有FeSO4解:溶液中氢离子总物质的量为:n(H+)=2.5mol×2=5mol,n(NO3﹣)=4mol,铁粉的物质的量为1.5mol,由3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,3 2 81.5mol 1mol 4mol,则1.5molFe完全反应时,硝酸根离子与氢离子均过量,则发生Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,若1.5molFe完全反应时,氢离子不足,则两个反应均发生,Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2Ox 4x x x3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2Oy y y y则:x+y=1.5、4x+y=5,解得:x=0.75mol,y=0.75mol生成NO的体积为(0.75mol+0.75mol×)×22.4L/mol=28L,A.根据分析可知,反应后生成标况下28LNO,不是标况下,NO气体不一定为28L,故A错误;B.反应后生成铁离子为0.75mol,亚铁离子为0.75mol,c(Fe2+):c(Fe3+)=n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,故B正确;C.反应消耗硝酸根离子等于生成NO的量=0.75mol+0.75mol×=1.25mol,缺少溶液体积,无法计算溶液中硝酸根离子浓度,故C错误;D.反应后中含有硫酸铁和硫酸亚铁,故D错误;故选B.变式训练1、向500mL 2mol/L 的CuSO4溶液中插入一块铁片,反应片刻后取出铁片,经洗涤、烘干,称其质量比原来增重2.0g.下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变)()A.则此过程中参加反应的铁的质量是14gB.析出铜物质的量是0.25molC.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(CuSO4)=1.5mol/LD.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(FeSO4)=1.5mol/L2、将15g两种金属的混合物投入足量的盐酸中,反应完全后得到11.2L H2(标准状况),该混合物的组成可能是()A.钠和铁B.镁和铜C.铝和镁D.锌和铁要点二:铁的氧化物要点三:铁的氢氧化物1、常见的物理及化学性质4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(受热分解)(2)Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,生成Fe(OH)3,所以在制备Fe(OH)2时:①要确保Fe2+溶液中无Fe3+,故需加Fe粉,把Fe3+转化为Fe2+。
3.1 铁及其化合物 讲义【新教材】人教版(2019)高中化学必修一(知识点+习题+作业)
第三章铁金属材料第一节铁及其化合物【必备方程式】知识点一铁的单质一、铁元素的存在1、含量铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。
2、存在形态(1)游离态:存在于陨铁中。
(2)化合态:主要以+2、+3价铁的化合物存在。
如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿( Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。
【习题】判断正误。
(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。
()(2)在工业中炼制铁单质,所以自然界中无游离态铁。
()(3)工业炼铁,需加入还原剂。
()(4)钢和铁都是铁的合金,钢不易生锈,生铁易生锈,铁锈的主要成份是Fe3O4。
()二、铁的单质1、物理性质:银白色光泽、密度大,熔沸点高,延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。
2、化学性质:铁是较活泼的金属,铁原子的最外层电子数为2个,可失去2个或3个电子而显+2价或+3价,但+3价的化合物较稳定。
①与非金属反应:3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3说明:铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色。
△Fe + S FeS说明:铁跟氯气、硫反应时,分别生成+3价和+2价的铁,说明氧化性:氯气>硫。
①与水反应:A.在常温下,在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下,Fe易被腐蚀(铁生锈)。
B.在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2:3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2①与酸反应:A.与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应。
例如:Fe + 2H+Fe2++ H2↑B.铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时,产生钝化现象,因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中。
但在加热条件也可以反应。
①与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应。
例如:Fe + Cu2+Fe2++ Cu【习题】1、下列物质中,不能与铁发生化学反应的是()A.盐酸B.氯化铁溶液C.氢氧化钠溶液D.氯气2、下列关于铁的叙述正确的是()。
高中化学必修1_铁的重要化合物
3.只用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、稀H2SO4、 NaOH四种无色溶液区分开,这种试剂是〔 C
A.BaCl2溶液 B.FeCl2溶液 C.FeCl3溶液 D.Fe<NO3>3溶液
4.证明某溶液只含有Fe2+而不含Fe3+的实验方 法是〔BC
A、先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色 B、先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显
a.从价态规律分析: b.从实验事实分析:
分组讨论:
用尽可能多的方法区别存 在铁离子和亚铁离子的两种 溶液?
区别方法小结:
1、直接观察颜色 2、利用显色反应 3、利用沉淀反应
4、利用FeΒιβλιοθήκη +的还原性5、利用Fe3+的氧化性
分组讨论:
如何除去铁离子中的亚铁 离子?如何除去亚铁离子中 的铁离子?
"铁三角"
实验探究:
Fe<OH>2在空气中极易被氧化,实验室如何采 取措施来制取白色的Fe<OH>2 沉淀呢? 要点:隔绝空气〔避免氢氧化亚铁与氧气相接
触
策略:
①、把滴管插入溶液深处滴加氢氧化钠溶 液 〔溶液深处溶解的氧气较少
②、用煮沸的蒸馏水配制FeSO4、NaOH
溶液
〔煮沸可以使溶解的O2被赶
出
③、配好的FeSO4溶液上面滴加几滴植物 油隔绝空气
色、态 俗称 铁元素价态 溶解性 稳定性 与酸反应
氧化亚铁 FeO
黑色粉末 ——
三氧化二铁 Fe2O3
红棕色粉末 铁红
四氧化三铁 Fe3O4
(FeO•Fe2O3) 黑色晶体
磁性氧化铁
+2
难溶于水 高温不稳定 FeO+2H+= =Fe2++H2O
人教版高中化学必修第1册 3.1 第一节 铁及其化合物
二、铁的重要化合物 1.铁的氧化物 (1)物理性质
氧化物 颜色状态 铁的价态
溶解性
FeO _黑__色__粉__末_ ___+__2___
Fe2O3 红_棕__色__粉__末_
__+__3____ 都不溶于水
Fe3O4 _黑__色__晶__体_ _+__2_、__+__3
【解析】 实验①中铁钉作还原剂,氧化性 Cu2+>Fe2+;实验②中 Fe2+只表现还原性,实验③中反应为:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 不是 置换反应,分析可知,氧化性:Fe3+>Cu2+,综上可知氧化性 Fe3+>Cu2 +>Fe2+,故 A 正确,B、C、D 错误。
【答案】 A
【答案】 C
状元随笔 若溶液中同时含有 Fe3+、Fe2+,为避免 Fe3+对 Fe2+
的检验造成干扰,通常取少量溶液于试管中,向溶液中滴加适量酸性 高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,说明原溶液中含有 Fe2+;另取少 量溶液于试管中,加入 KSCN 溶液,若溶液显红色,说明原溶液中含 有 Fe3+。
[提升 1] 某溶液中可能存在 Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入 NaOH 溶 液,开始时有白色絮状沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变 成红褐色,下列结论正确的是( )
A.一定有 Fe2+,一定没有 Fe3+、Mg2+ B.一定有 Fe3+,可能有 Fe2+,一定没有 Mg2+ C.一定有 Fe3+,一定没有 Fe2+、Mg2+ D.一定有 Fe2+,可能有 Mg2+,一定没有 Fe3+ 答案:D
_明__含__F_e_3_+_______________________________________________。 (3)保存 C 溶液时要加固体 A 的原因是__防__止__F_e_2_+_被__O__2 氧__化_______。
人教版高中化学必修第一册 第三章 第一节 第二课时《铁及其化合物》
酸
物质 类别
1.下列有关铁的化合物的说法不正确的是( ) A. FeO不稳定,在空气中加热生成Fe2O3 B. FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应 C. Fe(OH)3可通过化合反应得到,Fe(OH)2则不能 D. Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2和+3
2.有关铁的氧化物的说法中,不正确的是( ) A. 赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3俗称铁红,常用作红
胶头滴管 伸入液面
以下
加热 煮沸
现配 现用
(3) Fe(OH)2制备实验改进
实验名称
改进实验
装置图
药品
NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4
思考 该实验能较长时间保持白色沉淀,其理由是?
三、课堂小结
化合价
Fe
酸
Fe2O3 △Fe(OH)3 酸 Fe3+
碱
Fe3O4 氧 化 剂 FeO
氧 化 剂
Fe(OH)2 酸 Fe2+ 碱
Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O FeO+2H+= Fe2++H2O
二、铁的氢氧化物 1. Fe(OH)3 (1) Fe(OH)3制备
实验名称 制备原理
氢氧化铁制备 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
实验装置图
实验现象
有红褐色沉淀
(2) Fe(OH)3性质
化学式 物理性质
化合价角度
高中化学人教版必修第一册 第三章 第一节 第二课时
《铁及其化合物》
化合价
Fe2O3 Fe(OH)3 Fe3O4 FeO Fe(OH)2
Fe
物质
类别
一、铁的氧化物 1.物理性质
化学式 俗名
颜色状态
FeO \ 黑色粉末
高中化学:铁及其化合物
高中化学:铁及其化合物高中化学:铁及其化合物在本文中,我们将了解铁的主要性质及应用,以及铁的重要化合物的主要性质及应用。
我们将以Fe2+、Fe3+的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化还原反应。
铁的存在和主要性质铁是一种活泼的元素,具有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
铁的化学性质包括:1)与非金属单质的反应①与氧气的反应:在常温下,铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3·xH2O。
点燃铁可以生成Fe3O4.②与氯气的反应:2Fe+3Cl2→2FeCl3.③与硫的反应:Fe+S→FeS。
2)与水的反应在常温下,铁与水不反应,但在高温条件下与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)→Fe3O4+4H2.3)与酸的反应①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+→Fe2++H2↑。
②与氧化性酸反应的离子方程式:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应的离子方程式为Fe+4H++NO-3→Fe+NO↑+2H2O。
4)与某些盐溶液的反应①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+→Cu+Fe2+。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+→3Fe2+。
铁的重要化合物铁的氧化物包括FeO、Fe2O3、Fe3O4,它们分别与盐酸反应的离子方程式为:XXX→Fe2++H2O、Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O、XXX与硝酸反应的化学方程式为:3FeO+10HNO3→3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
铁的氢氧化物包括Fe(OH)2和Fe(OH)3,它们与H+反应的离子方程式为:Fe(OH)2+2H+→Fe2++2H2O、2Fe(OH)3+6H+→2Fe3++6H2O。
铁的氢氧化物有不同的色态和价态,例如氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)等。
的制备方法改写为:可以将FeCl3和NaOH溶液反应得到Fe(OH)3沉淀,再将其加热分解得到Fe2O3在空气中继续加热,Fe2O3会被氧化成Fe3O44.亚铁盐和铁盐的性质改写为:1)亚铁盐含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+既具有氧化性,也具有还原性。
高中化学人教版必修第一册铁及其化合物(共21张ppt)
一、铁的单质 2.化学性质 活泼金属可以与水反应,那么铁是否能于水反应呢? 生活经验告诉我们,常温下,铁不会和水反应。
钢铁厂提示: 在进行钢水浇铸过程中,模具必须要进行干燥处 理,这是为什么呢?
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一、铁的单质 2.化学性质 铁与水蒸气在高温时发生反应,生成四氧化三铁和氢气
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二、铁的化合物 1.铁的氧化物 铁元素共有3种氧化物,分别是FeO、Fe2O3、Fe3O4。 FeO是一种黑色的粉末,不太稳定 Fe2O3是一种红棕色粉末,俗称铁红,常用作涂料等颜料。 Fe3O4是一种复杂的化合物,也是具有磁性的黑色晶体,俗 称磁性氧化物。
金属材料
第一节 铁及其化合物
同学们认不认识图片中的东西?
3
这种东西叫做“陨铁” 是一种来自外太空的陨石,含有大量的铁单质 早在4000多年前,人类就已经利用陨铁开始制 造工具。 早期人类为什么不直接用地球上的铁单质直接 创造工具呢?
4
自然界只存在化合态的铁元素,并没有铁单质。
美丽的张掖七彩丹霞地貌中的红土富含Fe2O3
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二、铁的化合物
1.铁的氧化物
Fe2、+3 FeO·Fe2O3
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二、铁的化合物 1.铁的氧化物 1mol铁单质与水蒸气高温下反应转移8/3mol电子
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二、铁的化合物 2.铁的氢氧化物 铁有两种氢氧化物,Fe(OH)2、 Fe(OH)3 那么,如何制备这两种氢氧化物呢?
2.化学性质
铁能和多种物质发生反应。
铁在氯气中点燃
铁与稀盐酸反应
铁与硫酸铜反应
Fe 还原剂
Cl2 H+、Cu2+
FeCl3 Fe2+
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铁及其化合物知识点1.物理性质:银白色,具有金属光泽;质地较软,有良好的导电性、延展性。
密度7.86 g/cm3,熔沸点较高。
能被磁铁吸引,也能被磁化。
还原铁粉为黑色粉末。
二.化学性质:1.与非金属反应1)Fe+S (I 2) FeS (FeI 2) 2)3Fe+2O 2 Fe 3O 4 3)2Fe+3Cl 2 2FeCl 3Fe 2+Fe 3+2.与水反应 3Fe + 4H 2O(g) Fe 3O 4 + 4 H 2 ↑(置换)3 与酸反应1)与非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)反应 Fe +2H +== Fe 2+ + H 2↑2)与氧化性酸反应 :Fe+4HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3+NO↑+2H 2O常温下,铁和冷浓硝酸、冷浓H 2SO 4发生钝化,但在加热条件下,钝化作用立即遭到破坏: Fe+6HNO 3(浓)Fe(NO 3)3+3NO 2↑+3H 2O Fe+6H 2SO 4(浓)Fe 2(SO 4)3+3SO 2↑+3H 2O4.与盐溶液反应:2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ Fe + 2Fe 3+ = 3 Fe 2+ Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu三、铁的化合物1、铁的氧化物铁的氧化物的比较铁的氧化物FeO Fe 2O 3Fe 3O 4俗称铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态+2+3+2、+3水溶性难溶于水稳定性不稳定性 6FeO+O 2=2Fe 3O 4稳定稳定与酸的反应FeO+2H +=Fe 2++H 2O Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O Fe 3O 4+8H +=2Fe 3++ Fe 2++4H 2O与CO 的反应Fe x O y +yCO=xFe+yCO 2制取高温熔融,过量的铁与氧气反应2Fe+O 2=2FeO Fe(OH)3的分解2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 铁在氧气中燃烧3Fe+2O 2=Fe 3O 42、铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被氧化,在制备时应注意(1)配制后的FeSO 4溶液中要加入少量铁粉;(2)配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH 溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气;(3)Fe 2+容易被氧化,所以FeSO 4溶液要新配制. (4)为了防止滴加NaOH 时带入空气,可将吸收NaOH 的长滴管伸入FeSO 4溶液液面下,再挤出NaOH 溶液.(5)为了防止Fe 2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气.实验:FeSO 4溶液中加NaOH. 现象: 生成白色沉淀,后又迅速转变为灰绿色,最后生成红褐色化学方程式: FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+Na 2SO 4 Fe 2++ 2OH -= Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3(红褐色) (白色→灰绿色→红褐色)(2)Fe(OH)3的制备实验:FeCl 3溶液中加NaOH 溶液. ①现象:生成红褐色沉淀②化学方程式:FeCl 3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl Fe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓(红褐色)③热稳性:Fe(OH)3对热不稳定,受热能失去水生成红棕色的Fe 2O 3粉末.化学方程式: 2Fe(OH)3 Fe 2O 3 +3H 2O[小结]难溶性或微溶性的碱受热不稳定,容易分解。
高中化学必修一第三章 铁及其化合物
一、回顾旧知,探索思路。
独立思考以下问题,然后自由发言。后发言的 同学可进行补充或更正。 二、铁及其化合物的性质 思考:1、研究金属元素性质的一般思路是什么?
2、研究金属单质性质的一般思路是什么?
二、铁及其化合物的性质
1、研究金属元素性质的一般思路: 单质→氧化物→氢氧化物→盐
2、研究金属单质一般思路:
2、铁元素各价态的性质(从氧化还原角度分析)
0价铁:__还__原__性_________ +2价铁:_氧__化__性__、__还__原__性_ (以还原性为主) +3价铁:_氧__化__性_________
一、回顾旧知,探索思路。
独立思考以下问题,然后自由发言。后发言的 同学可进行补充或更正。 一、铁 3、从氧化还原角度分析各价态铁之间的转化关系
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NaOH 溶液
在试管I和Ⅱ中加入试 剂,打开止水夹,通一 段时间氢气,当氢气纯 净时,夹上止水夹,即 可得Fe(OH)2沉淀。
一、回顾旧知,探索思路。
独立思考以下问题,然后自由发言。后发言的 同学可进行补充或更正。 二、铁及其化合物的性质
请从物理性质→化学性质→检验方法这几个方面 总结Fe2+、Fe3+盐的性质
4、Fe2+、Fe3+盐(物理性质→化学性质→检验方法)
Fe2+盐
Fe2O3+6H+=2Fe3+ + 3H2O
2O Fe3O4+8H+=Fe2+ +
2Fe3+ +4H2O
HI (还原性酸)
制法
FeO+2H+=Fe2++H2O
3.1铁及其化合物课件人教版高中化学必修一(共55张PPT)
度:7.86 g·cm-3。
2.化学性质
(1)与非金属单质(O2、Cl2等)反应,如Fe与Cl2反应:
2Fe+3Cl2
2FeCl3。
(2)与盐酸、稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑(离子方程式)。 (3)与某些盐反应,如Fe与CuSO4溶液反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu(离子 方程式)。
提示:Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中铁元素的化合价分别为0、 +2、+3价,根据含元素最高价的物质只能做氧化剂,含元素最低价
的物质只能做还原剂,处于中间价态的物质既可做氧化剂又可做还
原剂得出结论:Fe2(SO4)3可做氧化剂,Fe可做还原剂,FeSO4既可做氧
化剂又可做还原剂。
-13-
。
C.只有①②④ 在制备Fe(OH)2时,为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下?
提示:向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,会看到有白色沉淀生成,且白色沉淀迅速变为灰绿色,过一段时间后还会有红褐色物质生成。
D.只有②③④ 变式训练1(2019云南双柏第一中学期中)下列图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(
的Fe(OH)2沉淀接触。
-23-
探究一
探究二
探究三
素养脉络
“Fe、Fe2+、Fe3+”的三角转化关系
问题探究
1.【实验探究】
随堂检测
课堂篇素养提升
实验 操作
实验 加适量铁粉振荡后,溶液变成浅绿色,再加 KSCN 溶液 现象 不变红,再滴加氯水后,溶液变成红色
-17-
铁及其化合物的化学方程式和离子方程式
高中化学学习材料(精心收集**整理制作)铁及其化合物的化学方程式和离子方程式一、铁1、铁在氧气中燃烧:3Fe+2O2Fe3O42、铁在氯气中燃烧:2Fe+3Cl22FeCl33、常温条件下铁锈的形成:4Fe+3O2+2H2O2[Fe2O3·H2O]4、高温条件铁与氧气反应:2Fe+O22FeO5、铁和硫共热:Fe+S FeS6、铁与水蒸气在高温条件下反应:3Fe+4H2O Fe3O4+4H27、铁与稀硫酸反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑Fe+2H+Fe2++H2↑8、少量的铁与浓硫酸共热:2Fe+6H2SO4Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O9、过量的铁与浓硫酸共热:Fe+2H2SO4FeSO4+SO2↑+2H2O10、少量的铁与浓硝酸共热:Fe+6HNO3Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2OFe+6H++3NO3-Fe3++3NO2↑+3H2O 11、过量的铁与浓硝酸共热:Fe+4HNO3Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2OFe+4H++2NO3-Fe2++2NO2↑+2H2O12、少量的铁与稀硝酸反应:Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe+4H++NO3-Fe3++NO ↑+2H2O13、过量的铁与稀硝酸反应:3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO ↑+4H2O3Fe+8H++2NO3-3Fe2++2NO +4H2O14、铁与硫酸铜溶液反应:Fe+CuSO4FeSO4+CuFe+Cu2+Fe2++Cu15、铁与硝酸银溶液反应:Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2AgFe+2Ag+Fe2++2Ag16、铁与氯化铁溶液反应:Fe+2FeCl33FeCl2Fe+2Fe3+3Fe2+二、氧化亚铁1、氧化亚铁在空气中加热:6FeO+O22Fe3O42、氧化亚铁与一氧化碳高温反应:FeO+CO Fe+CO23、氧化亚铁与铝粉在高温下反应:3FeO+2Al Al2O3+3Fe4、氧化亚铁与稀硫酸反应:FeO+H2SO4FeSO4+H2OFeO+2H+Fe2++H2O5、氧化亚铁与浓硫酸反应:2FeO+4H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O6、氧化亚铁与浓硝酸反应:FeO+4HNO3Fe(NO3)3+NO2↑+2H2OFeO+4H++NO3-Fe3++NO2↑+2H2O7、氧化亚铁与稀硝酸反应:3FeO+10HNO33Fe(NO3)3+NO ↑+5H2O3FeO+10H++NO3-3Fe3++NO ↑+5H2O三、四氧化三铁1、四氧化三铁与铝粉高温下反应:8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe2、四氧化三铁与一氧化碳高温下反应:Fe3O4+4CO3Fe+4CO23、四氧化三铁溶于稀盐酸:Fe3O4+8HCl FeCl2+2FeCl3+4H2OFe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O4、四氧化三铁溶于浓硫酸:2Fe3O4+10H2SO43Fe2(SO4)3+SO2↑+10H2O5、四氧化三铁溶于浓硝酸:Fe3O4+10HNO33Fe(NO3)3+NO2↑+5H2OFe3O4+1OH++NO3-3Fe3++NO↑+5H2O6、四氧化三铁溶于稀硝酸:3Fe3O4+28HNO39Fe(NO3)3+NO ↑+14H2O3Fe3O4+28H++NO3-9Fe3++NO ↑+14H2O6、四氧化三铁溶于氢碘酸:Fe3O4+8HI3FeI2+I2+4H2OFe3O4+2I-+8H+3Fe2++I2+4H2O四、氧化铁1、铝和氧化铁高温下反应:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe2、一氧化碳和氧化铁高温下反应:Fe2O3+3CO2Fe+3CO23、氧化铁溶液稀盐酸:Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2OFe2O3+6H+2Fe3++3H2O4、氧化铁与氢碘酸反应:Fe2O3+6HI2FeI2+I2+3H2OFe2O3+6H++2I-2Fe2++I2+3H2O五、氢氧化亚铁1、氢氧化亚铁与稀硫酸反应:Fe(OH)2+H2SO4FeSO4+2H2OFe(OH)2+2H+Fe2++2H2O2、氢氧化亚铁与浓硫酸反应:2Fe(OH)2+4H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+6H2O3、氢氧化亚铁与浓硝酸反应:Fe(OH)2+4HNO3Fe(NO3)3+NO2↑+3H2OFe(OH)2+4H++NO3-Fe3++NO2↑+3H2O4、氢氧化亚铁与稀硝酸反应:3Fe(OH)2+10HNO33Fe(NO3)3+NO↑+8H2O3Fe(OH)2+10H++NO3-3Fe3++NO↑+8H2O5、氢氧化亚铁在空气中被氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)36、氢氧化亚铁隔绝空气加热:Fe(OH)2FeO+H2O7、氢氧化亚铁在空气中加热:4Fe(OH)2+O22Fe2O3+4H2O六、氢氧化铁1、氢氧化铁与稀硫酸反应:2Fe(OH)3+3H2SO4Fe2(SO4)3+6H2O2Fe(OH)3+6H+2Fe3++6H2O2、氢氧化铁溶于氢碘酸:2Fe(OH)3+6HI2FeI2+I2+6H2O2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++I2+6H2O3、加热氢氧化铁:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O七、氯化亚铁1、铝与氯化亚铁溶液反应:2Al+3FeCl22AlCl3+3Fe2Al+3Fe2+2Al3++3Fe2、锌与氯化亚铁反应:Zn+FeCl2ZnCl2+FeZn+Fe2+Zn2++Fe3、氯化亚铁暴露在空气中变质:12FeCl2+3O2+6H2O8FeCl3+4Fe(OH)3↓12Fe2++3O2+6H2O8Fe3++4Fe(OH)3↓4、酸化的氯化亚铁溶液中通入氧气:4FeCl2+O2+4HCl4FeCl3+2H2O4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O5、氯化亚铁溶液中通入氯气:2FeCl2+Cl22FeCl32Fe2++Cl22Fe3++2Cl-6、氯化亚铁溶液中加入溴水:6FeCl2+3Br24FeCl3+2FeBr32Fe2++Br22Fe3++2Br-7、氯化亚铁溶液呈酸性:FeCl2+2H2O Fe(OH)2+2HClFe2++2H2O Fe(OH)2+2H+8、氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液:FeCl2+2NaOH Fe(OH)2↓+2NaClFe2++2OH-Fe(OH)2↓9、氯化亚铁溶液中加入氨水:FeCl2+2NH3·H2O Fe(OH)2↓+2NH4ClFe2++2NH3·H2O Fe(OH)2↓+2NH4+10、氯化亚铁溶液中加入偏铝酸钠溶液:FeCl2+2NaAlO2+4H2O Fe(OH)2↓+2Al(OH)3↓+2NaClFe2++2AlO2-+4H2O2Al(OH)3↓+Fe(OH)2↓11、氯化亚铁溶液中加入硝酸银溶液:FeCl2+2AgNO3Fe(NO3)2+2AgCl↓Ag++Cl-AgCl↓12、氯化亚铁溶液中加入硫化钠溶液:FeCl2+Na2S FeS↓+2NaClFe2++S2-FeS↓13、硫酸亚铁溶液与浓硫酸反应:2FeSO4+2H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+2H2O14、硝酸亚铁溶液与浓硝酸反应:Fe(NO3)2+2HNO3Fe(NO3)3+NO2↑+H2OFe2++2H++NO3-Fe3++H2O+NO2↑15、硝酸亚铁溶液与稀硝酸反应:3Fe(NO3)2+10HNO33Fe(NO3)3+NO ↑+5H2O3Fe2++10H++NO3-3Fe3++NO↑+5H2O16、酸化的氯化亚铁被过氧化氢所氧化:2FeCl2+H2O2+2HCl2FeCl3+2H2O2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O17、过氧化钠与氯化亚铁溶液反应:4Na2O2+4FeCl2+6H2O4Fe(OH)3↓+8NaCl+O2↑4Na2O2+4Fe2++6H2O4Fe(OH)3↓+8Na++O218、次氯酸钠溶液与氯化亚铁溶液反应2FeCl2+5NaClO+5H2O2Fe(OH)3↓+5NaCl+4HClO2Fe2++5ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO八、氯化铁1、少量的锌和氯化铁溶液反应:Zn+2FeCl32FeCl2+ZnCl2Zn+2Fe3+2Fe2++Zn2+2、过量的锌与氯化铁溶液反应:3Zn+2FeCl33ZnCl2+2Fe3Zn+2Fe3+3Zn2++2Fe3、铁与氯化铁溶液反应:Fe+2FeCl33FeCl2Fe+2Fe3+3Fe2+4、铜和氯化铁溶液反应:Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+5、向氯化铁溶液中通入二氧化硫:2FeCl3+SO2+2H2O2FeCl2+H2SO4+2HCl2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42-6、氯化铁溶液呈酸性:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HClFe3++3H2O Fe(OH)3+3H+7、氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液:FeCl3+3NaOH Fe(OH)3↓+3NaClFe3++3OH-Fe(OH)3↓8、向氯化铁溶液中加入氨水:FeCl3+3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3NH4ClFe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3NH4+9、向氯化铁溶液中加入碳酸钠溶液:2FeCl3+3Na2CO3+3H2O2Fe(OH)3↓+6NaCl+3CO2↑2Fe3++3CO32-+3H2O2Fe(OH)3↓+3CO2↑10、向氯化铁溶液中加入碳酸氢钠溶液:FeCl3+3NaHCO3Fe(OH)3↓+3NaCl+3CO2↑Fe3++3HCO3-2Fe(OH)3↓+3CO2↑11、向氯化铁溶液中加入偏铝酸钠溶液:FeCl3+3NaAlO2+6H2O Fe(OH)3↓+3Al(OH)3↓+3NaClFe3++3AlO2-+6H2O Fe(OH)3↓+3Al(OH)3↓12、向氯化铁溶液中加入次氯酸钠溶液:FeCl3+3NaClO+3H2O Fe(OH)3↓+3NaCl+3HClOFe3++3ClO-+3H2O Fe(OH)3↓+3HClO13、向氯化铁溶液中通入硫化氢:2FeCl3+H2S2FeCl2+S↓+2HCl2Fe3++H2S2Fe2++S ↓+2H+14、向氯化铁溶液中加入氢碘酸:2FeCl3+2HI2FeCl2+I2+2HCl2Fe3++2I-2Fe2++I215、向氯化铁溶液中加入少量的硫化钠溶液:2FeCl3+Na2S2FeCl2+S↓+2NaCl2Fe3++S2-2Fe2++S ↓16、向氯化铁溶液中加入过量的硫化钠溶液:2FeCl3+3Na2S2FeS↓+S↓+6NaCl2Fe3++3S2-2FeS+S ↓17、氯化铁溶液与碘化钾溶液混合:2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl2Fe3++2I-2Fe2++I218、氯化铁溶液与硝酸银溶液混合:FeCl3+3AgNO33AgCl↓+Fe(NO3)3Ag++Cl-AgCl↓19、氯化铁溶液中加入硫氰化钾溶液:FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KClFe3++SCN-Fe(SCN)2+20、氧化镁投入到氯化铁溶液中:3MgO+2FeCl3+3H2O3MgCl2+2Fe(OH)33MgO+2Fe3++3H2O3Mg2++2Fe(OH)321、氢氧化镁投入到氯化铁溶液中:3Mg(OH)2+2FeCl33MgCl2+2Fe(OH)33Mg(OH)2+2Fe3+3Mg2++2Fe(OH)3。
高中化学知识点:铁及其化合物
高中化学知识点:铁及其化合物铁的存在和主要性质 1.铁的存在和位置2.铁的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。
(1)与非金属单质的反应 ①与O 2的反应常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe 2O 3·x H 2O 。
点燃:3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4。
②与Cl 2的反应:2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3。
③与S 的反应:Fe +S=====△FeS 。
(2)与水的反应常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应: 3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2。
(3)与酸的反应①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
②与氧化性酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
Fe与足量稀HNO3反应的离子方程式为Fe+4H++NO-3===Fe3++NO↑+2H2O。
(4)与某些盐溶液的反应①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
铁的重要化合物1.铁的氧化物氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态+2 +3 +2、+3 说明:①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式:FeO+2H+===Fe2++H2O、Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。
②FeO与硝酸反应的化学方程式:3FeO+10HNO3===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
2.铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与H+反应Fe(OH)2+2H+=== Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=== Fe3++3H2O二者的关在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,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+系O2+2H2O===4Fe(OH)3说明:Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备可利用相应亚铁盐、铁盐与碱液反应。
高中化学——铁及其化合物
铁及其化合物课标解读要点网络1.掌握铁的主要性质及应用。
2.掌握铁的重要化合物的主要性质及应用。
3.了解铁及其重要化合物的制备方法。
4.了解Fe2+、Fe3+的检验方法。
铁的单质、氧化物及氢氧化物1.铁的位置、存在和物理性质2.化学性质铁单质性质活泼,有较强的还原性。
(1)与非金属单质的反应Fe与S反应:Fe+SFeS。
(2)与水的反应常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(3)与酸的反应①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
②与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
(4)与某些盐溶液的反应①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
3.铁的三种典型氧化物(1)物理性质(2)①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为FeO+2H+===Fe2++H2O,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。
②FeO不稳定,在空气中受热生成Fe3O4,其化学方程式为6FeO+O22Fe3O4。
4.铁的氢氧化物的性质与制备(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同,Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(3)Fe与S蒸气、I2蒸气反应时只生成+2价Fe的化合物。
(4)Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3,即有13的铁显+2价,23的铁显+3价;(5)Fe3O4与一般酸反应生成两种盐,Fe3O4与稀硝酸反应只生成一种盐[Fe(NO3)3]。
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高中化学必修一铁及其化合物要点一:单质铁的物理及化学性质1、铁单质的物理性质铁具有金属的通性,具有被吸引的特性,一般铁粉为黑色,铁块为银白色。
2、化学性质3、注意事项(1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+)等反应所得产物为Fe2+,铁元素的价态为+2价。
(2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓H2SO4、硝酸等)反应所得产物为Fe3+,铁元素的价态为+3价。
①在氯气中燃烧,只生成氯化铁;与稀硝酸反应时则先产生+3价铁,若铁过量时则+3价铁再变为+2价铁;②铁在常温下遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时发生钝化,属于化学反应。
(3)铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H2O(g)反应得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。
(4)铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应,与水蒸汽反应的产物也是Fe3O4。
典型例题1、某稀溶液中含有4mol KNO3和2.5mol H2SO4,向其中加入1.5mol Fe,充分反应(已知NO3﹣被还原为NO).下列说法正确的是()A.反应后生成NO的体积为28 LB.所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1C.所得溶液中c(NO3﹣)=2.75 mol/LD.所得溶液中的溶质只有FeSO4解:溶液中氢离子总物质的量为:n(H+)=2.5mol×2=5mol,n(NO3﹣)=4mol,铁粉的物质的量为1.5mol,由3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,3 2 81.5mol 1mol 4mol,则1.5molFe完全反应时,硝酸根离子与氢离子均过量,则发生Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,若1.5molFe完全反应时,氢离子不足,则两个反应均发生,Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2Ox 4x x x3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2Oy y y y则:x+y=1.5、4x+y=5,解得:x=0.75mol,y=0.75mol生成NO的体积为(0.75mol+0.75mol×)×22.4L/mol=28L,A.根据分析可知,反应后生成标况下28LNO,不是标况下,NO气体不一定为28L,故A错误;B.反应后生成铁离子为0.75mol,亚铁离子为0.75mol,c(Fe2+):c(Fe3+)=n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,故B正确;C.反应消耗硝酸根离子等于生成NO的量=0.75mol+0.75mol×=1.25mol,缺少溶液体积,无法计算溶液中硝酸根离子浓度,故C错误;D.反应后中含有硫酸铁和硫酸亚铁,故D错误;故选B.变式训练1、向500mL 2mol/L 的CuSO4溶液中插入一块铁片,反应片刻后取出铁片,经洗涤、烘干,称其质量比原来增重2.0g.下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变)()A.则此过程中参加反应的铁的质量是14gB.析出铜物质的量是0.25molC.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(CuSO4)=1.5mol/LD.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(FeSO4)=1.5mol/L2、将15g两种金属的混合物投入足量的盐酸中,反应完全后得到11.2L H2(标准状况),该混合物的组成可能是()A.钠和铁B.镁和铜C.铝和镁D.锌和铁要点二:铁的氧化物化学式FeO Fe2O3Fe3O4俗名——铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价+2+3+2,+3稳定性不稳定稳定稳定与H+反应的离子方程式共性高温时,都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,生成单质铁要点三:铁的氢氧化物1、常见的物理及化学性质名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3分类碱碱性质色态白色固体红褐色固体水溶性不溶于水不溶于水与酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 还原性稳定性4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(受热分解)(2)Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,生成Fe(OH)3,所以在制备Fe(OH)2时:①要确保Fe2+溶液中无Fe3+,故需加Fe粉,把Fe3+转化为Fe2+。
②要尽量减少与O2的接触,故采取加热的方法赶走所需溶液中溶解的O2,冷却后再反应,同时应防止空气中的O2再溶于溶液。
常用的方法有两种:典型例题1、如图,已知有以下物质相互转化(1)A转化为B及气体这步反应中应加入的试剂是(填化学式).(2)写出B的化学式,F的化学式.(3)写出由G转变成H的化学方程式.(4)写出检验I溶液中阳离子的离子方程式;向I溶液中加入A的有关离子反应方程式是.【解答】解:F与硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀J,则F中含有氯离子,J是AgCl,所得溶液焰色反应呈紫色,则溶液中含有钾离子,根据元素守恒知,F为KCl,白色沉淀G在空气中转化为红褐色沉淀H,则G是Fe(OH)2,H是Fe(OH)3,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,则I是FeCl3;B和E发生复分解反应生成KCl和Fe(OH),且氯化铁和A反应生成B,则B为FeCl2,A是Fe,E为KOH,由A与试剂反应生2成B与气体,则试剂为盐酸、气体为氢气,B与足量的气体C反应生成I,则C为氯气,(1)通过以上分析知,A转化为B及气体这步反应中应加入的试剂是盐酸,故答案为:HCl;(2)由上述分析可知,B的化学式为FeCl2,F的化学式KCl,故答案为:FeCl2;KCl;(3)Fe(OH)2被氧气氧化生成氢氧化铁,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe (OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(3)I是FeCl3,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,所以铁离子可以用硫氰化钾溶液检验,反应离子方程式为:Fe3++3SCN﹣=Fe(SCN)3;氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,反应离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,故答案为:Fe3++3SCN﹣=Fe(SCN)3;2Fe3++Fe=3Fe2+.变式训练1、在40mL稀硫酸中加入1.6g氧化铁后溶液仍呈酸性,再加入5g 铁粉后,滴入硫氰化钾溶液,没有红色出现,此时溶液尚残留铁粉1.64g,原硫酸溶液的物质的量浓度是()A.4 mol/L B.3.5 mol/L C.3 mol/L D.2 mol/L要点四:铁盐及“铁三角”1、铁盐、亚铁盐2、记住铁、铜及其化合物的特殊颜色(1)铁及其化合物常见的颜色(2)铜及其化合物常见的颜色3、“铁三角”的转化关系写出以下反应的离子方程式:①____________________________________________________________;②____________________________________________________________;③____________________________________________________________;④____________________________________________________________;⑤Fe+HNO3(稀):⑥Fe+Fe3+:4、Fe2+、Fe3+的鉴别典型例题1、某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示.则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)、HNO3物质的量浓度之比为()2A.1:1:1 B.1:3:1 C.2:1:4 D.1:1:4解:稀溶液中各物质的氧化性顺序为HNO3>Fe (NO3)3>Cu (NO3)2,加入铁后会依次发生氧化还原反应,①Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;②Fe+2Fe3+=3Fe2+;③Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;从图象中可知铁为1mol时,无Fe2+生成,发生的反应是①消耗硝酸为4mol,生成Fe3+1mol;再加入1mol铁发生反应②生成Fe2+物质的量为3mol,反应的Fe3+物质的量为2mol,其中原溶液中的Fe3+物质的量1mol;再加入1mol铁发生反应③,此时又生成Fe2+物质的量为1mol,说明原溶液中Cu2+物质的量为1mol;综上所述可知原溶液中Fe (NO3)3为1mol,Cu (NO3)2物质的量为1mol,HNO3物质的量为4mol,物质的量浓度之比为1:1:4;故选:D。
2、用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉.对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出【解答】解:A.无固体剩余,说明铜全部以铜离子形式存在,加入的铁完全反应,溶液中一定含有Fe2+,可能含有Fe3+,故A错误;B.若有固体存在,固体中一定有铜,可能有铁,溶液中一定有含有Fe2+,故B正确;C.若溶液中有Cu2+,加入的铁量不足,可能只与Fe3+反应,也可能与Fe3+反应,剩余部分与Cu2+反应生成铜,所以可能有固体析出,故C错误;D.当加入的铁较少时,只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+时,不会有铜析出,故D错误;故选:B。
变式训练1、向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL 4mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344LNO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现.若用足量的CO在加热下还原相同质量的混合物,最终得到铁的物质的量为()A.0.21mol B.0.24mol C.0.16mol D.0.14mol2、已知2Fe+3Br2=2FeBr3、2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2.现将Fe(NO3)2溶液分别滴入到①H2SO4②HNO3 ③溴水④碘水等溶液中,其中能使Fe2+变成Fe3+的是()A.①②③④B.只有②③C.②③④D.①②③如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!-035123 8933 褳32891 807B 聻.e39588 9AA4 骤Z31551 7B3F 笿36994 9082 邂<F。