铁及其化合物用途广泛的金属材料
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少量铁与稀HNO3反应:Fe+4HNO3 === Fe(NO3)3+NO ↑ +2H2O .
a
6
(4)与盐溶液反应 铁和CuSO4溶液反应:Fe+Cu2+ === Fe2++Cu. 铁和FeCl3溶液反应: Fe+2Fe3+ === 3Fe2+ .
a
7
铁反应的产物 1.铁与不同氧化剂反应的产物判断
①明确哪种物质过量
②根据两种物质的物质的量分析判断
(2)反应原理
①HNO3过量:Fe+4HNO3 === Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ②Fe过量时:还发生反应Fe+2Fe(NO3)3 === 3Fe(NO3)2,两 者相加得总化学反应方程式:3Fe+8HNO3 === 3Fe(NO3)2 +
Fe2O3+3CO2Fe +3CO2
四氧化三铁(磁性 氧化铁)
Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2
a
17
名称 (俗名)
空气中 的稳定
性
氧化亚铁
四氧化三铁 氧化铁(铁红) (磁性氧化铁)
不稳定,空 气中加热, 生成Fe3O4
稳定
稳定
a
18
2.铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态 与非氧
a
13
1.铁的氧化物
名称 (俗名)
氧化亚铁
化学式
FeO
铁的
化合价
+2
氧化铁(铁红)
四氧化三铁(磁性 氧化铁)
Fe2O3
+3
Fe3O4 +2( )、 +3( )
a
14
名称 (俗名) 色态 溶解性
氧化亚铁
四氧化三铁 氧化铁(铁红)
(磁性氧化铁)
黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
都不溶于水,但溶于酸溶液
a
FeS
.
(2)与H2O(g)反应 化学方程式为:3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2 .
a
5
(3)与酸反应
①铁与非氧化性酸(如稀H2SO4、盐酸等)反应生成Fe2+, 放出H2.其离子方程式为: Fe+2H+ === Fe2++H2↑ . ②铁与氧化性酸反应,不放H2. 常温下遇 浓H2SO4、 浓HNO3 发生钝化.
2.化学性质 铁是一种变价金属元素,通常显 +2价和+3 价.
a
4
(1)与非金属反应
铁和氧气反应:①常温下发生腐蚀生成 Fe2O3 .
②点燃条件下生成Fe3O4,化学方程式为:
3Fe+2O2
Fe3O4 .
铁和氯气反应,化学方程式为: 2Fe+3Cl2
2FeCl3 .
铁和硫反应,化学方程式为:Fe+S
⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3
⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3
A.①③
B.②④
C.②⑤
D.④⑥
a
12
解析:当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化
学腐蚀反应,所以,纯铁的抗腐蚀能力较强;铁位于元
素周期表的第Ⅷ族,而不是第ⅧB族;铁在氧气中可以 剧烈燃烧,而与水蒸气反应则看不到燃烧现象;Fe与 HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2;FeCl2、 Fe(OH)3都可通过化合反应Fe+2FeCl3 === 3FeCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O === 4Fe(OH)3制得. 答案:B
2NO↑+4H2O
a
9
(3)产物判断
a
10
Fe若被强氧化剂氧化生成Fe3+,在Fe过量时,因 发生反应Fe+2Fe3+ === 3Fe2+,最终生成Fe2+.
a
11
1.下列关于铁的叙述正确的是
()
①铁能被磁铁吸引,但纯铁易腐蚀
②在人体的血红蛋白中含有铁元素
③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族
④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧
Fe(OH)3
二者的 关系
空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成
Fe(OH)3,现象是白色沉淀
迅速灰变绿成
色,
最后变红成褐
色,化学方程式4为Fe:(OH)2+O2+2H2O
=== 4Fe(OH)3
a
22
Fe(OH)2制备中的防氧化措施 1.赶尽空气,应在惰性或还原性气体气氛下反应(如
N2、H2等). 2.隔绝空气,如用苯、汽油、煤油覆盖在液面上.
a
1
【考纲点击】 1.了解金属铁及其重要化合物的主要性质及应用. 2.了解合金的概念及其重要应用.
a
2
【考情播报】 1.与生产、生活相联系考查铁及其化合物的重
要应用. 2.结合实验、推断考查Fe(OH)2的制备、Fe2+与
Fe3+的相互转化及检验. 3.常见铁、铜、铝合金的主要性能及应用.
a
3
1.物理性质 铁是 银白色 金属,熔沸点 较高 ,抗腐蚀性强,能被 磁铁吸引,具有金属的一般物理性质.
15
名称 (俗名)
与H+ 反应
氧化亚铁
氧化铁 (铁红)
四氧化三铁 (磁性氧化铁)
FeO+2H+ === Fe2+
Fe2O3+6H +=== 2Fe3+
+H2O
+3H2O
Fe3O4+8H+=== Fe2++2Fe3++4H2O
a
16
名称 (俗名)
氧化亚铁
与CO 反应
FeO+CO Fe+CO2
氧化铁(铁红)
由于铁是变价金属元素,它与氧化性不同的氧化剂 反应时,其产物中铁元素的化合价不同: (1)Fe可被S、I2、H+、Fe3+、Cu2+等氧化为Fe2+. (2)Fe可被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4(加热)等氧化为Fe3+. (3)Fe与O2(点燃)或H2O(高温)生成Fe3O4.
a
8
2.铁与稀HNO3反应的分析与产物判断 (1)分析关键
a
20
化学式
Fe(OH)2
易被氧化,受热分解, 稳定性
产物很复杂百度文库
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液 反应:
Fe2++2OH- === Fe(OH)2↓
Fe(OH)3 受热易分解:
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
可溶性铁盐与碱溶液反 应:
Fe3++3OH- === Fe(OH)3↓
a
21
化学式
Fe(OH)2
3.采用新制备的亚铁盐溶液,溶解亚铁盐时要先将
蒸馏水煮沸除去氧气.
4.向亚铁盐溶液中滴加碱溶液时,将胶头滴管的尖
嘴插入亚铁盐溶液的深部,使Fe(OH)2生成于溶氧
少的部位.
a
23
Fe(OH)2的制备操作改进型设计,如下图:
a
24
根据Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3的过程中的颜色变化可 用于物质的推断.
色固体
白
色固体
红褐
化
性酸反 Fe(OH)2+2H+=== Fe2+ Fe(OH)3+3H+===
应 +2H2O
Fe3++3H2O
a
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化学式
与氧化性 酸反应
Fe(OH)2
3Fe(OH)2+ 10HNO3(稀) === 3Fe(NO3)3+ NO↑ +8H2O
Fe(OH)3
Fe(OH)3+3H+=== Fe3++3H2O
a
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(4)与盐溶液反应 铁和CuSO4溶液反应:Fe+Cu2+ === Fe2++Cu. 铁和FeCl3溶液反应: Fe+2Fe3+ === 3Fe2+ .
a
7
铁反应的产物 1.铁与不同氧化剂反应的产物判断
①明确哪种物质过量
②根据两种物质的物质的量分析判断
(2)反应原理
①HNO3过量:Fe+4HNO3 === Fe(NO3)3+NO↑+2H2O ②Fe过量时:还发生反应Fe+2Fe(NO3)3 === 3Fe(NO3)2,两 者相加得总化学反应方程式:3Fe+8HNO3 === 3Fe(NO3)2 +
Fe2O3+3CO2Fe +3CO2
四氧化三铁(磁性 氧化铁)
Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2
a
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名称 (俗名)
空气中 的稳定
性
氧化亚铁
四氧化三铁 氧化铁(铁红) (磁性氧化铁)
不稳定,空 气中加热, 生成Fe3O4
稳定
稳定
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2.铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态 与非氧
a
13
1.铁的氧化物
名称 (俗名)
氧化亚铁
化学式
FeO
铁的
化合价
+2
氧化铁(铁红)
四氧化三铁(磁性 氧化铁)
Fe2O3
+3
Fe3O4 +2( )、 +3( )
a
14
名称 (俗名) 色态 溶解性
氧化亚铁
四氧化三铁 氧化铁(铁红)
(磁性氧化铁)
黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
都不溶于水,但溶于酸溶液
a
FeS
.
(2)与H2O(g)反应 化学方程式为:3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2 .
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(3)与酸反应
①铁与非氧化性酸(如稀H2SO4、盐酸等)反应生成Fe2+, 放出H2.其离子方程式为: Fe+2H+ === Fe2++H2↑ . ②铁与氧化性酸反应,不放H2. 常温下遇 浓H2SO4、 浓HNO3 发生钝化.
2.化学性质 铁是一种变价金属元素,通常显 +2价和+3 价.
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(1)与非金属反应
铁和氧气反应:①常温下发生腐蚀生成 Fe2O3 .
②点燃条件下生成Fe3O4,化学方程式为:
3Fe+2O2
Fe3O4 .
铁和氯气反应,化学方程式为: 2Fe+3Cl2
2FeCl3 .
铁和硫反应,化学方程式为:Fe+S
⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3
⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3
A.①③
B.②④
C.②⑤
D.④⑥
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解析:当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化
学腐蚀反应,所以,纯铁的抗腐蚀能力较强;铁位于元
素周期表的第Ⅷ族,而不是第ⅧB族;铁在氧气中可以 剧烈燃烧,而与水蒸气反应则看不到燃烧现象;Fe与 HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2;FeCl2、 Fe(OH)3都可通过化合反应Fe+2FeCl3 === 3FeCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O === 4Fe(OH)3制得. 答案:B
2NO↑+4H2O
a
9
(3)产物判断
a
10
Fe若被强氧化剂氧化生成Fe3+,在Fe过量时,因 发生反应Fe+2Fe3+ === 3Fe2+,最终生成Fe2+.
a
11
1.下列关于铁的叙述正确的是
()
①铁能被磁铁吸引,但纯铁易腐蚀
②在人体的血红蛋白中含有铁元素
③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族
④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧
Fe(OH)3
二者的 关系
空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成
Fe(OH)3,现象是白色沉淀
迅速灰变绿成
色,
最后变红成褐
色,化学方程式4为Fe:(OH)2+O2+2H2O
=== 4Fe(OH)3
a
22
Fe(OH)2制备中的防氧化措施 1.赶尽空气,应在惰性或还原性气体气氛下反应(如
N2、H2等). 2.隔绝空气,如用苯、汽油、煤油覆盖在液面上.
a
1
【考纲点击】 1.了解金属铁及其重要化合物的主要性质及应用. 2.了解合金的概念及其重要应用.
a
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【考情播报】 1.与生产、生活相联系考查铁及其化合物的重
要应用. 2.结合实验、推断考查Fe(OH)2的制备、Fe2+与
Fe3+的相互转化及检验. 3.常见铁、铜、铝合金的主要性能及应用.
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1.物理性质 铁是 银白色 金属,熔沸点 较高 ,抗腐蚀性强,能被 磁铁吸引,具有金属的一般物理性质.
15
名称 (俗名)
与H+ 反应
氧化亚铁
氧化铁 (铁红)
四氧化三铁 (磁性氧化铁)
FeO+2H+ === Fe2+
Fe2O3+6H +=== 2Fe3+
+H2O
+3H2O
Fe3O4+8H+=== Fe2++2Fe3++4H2O
a
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名称 (俗名)
氧化亚铁
与CO 反应
FeO+CO Fe+CO2
氧化铁(铁红)
由于铁是变价金属元素,它与氧化性不同的氧化剂 反应时,其产物中铁元素的化合价不同: (1)Fe可被S、I2、H+、Fe3+、Cu2+等氧化为Fe2+. (2)Fe可被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4(加热)等氧化为Fe3+. (3)Fe与O2(点燃)或H2O(高温)生成Fe3O4.
a
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2.铁与稀HNO3反应的分析与产物判断 (1)分析关键
a
20
化学式
Fe(OH)2
易被氧化,受热分解, 稳定性
产物很复杂百度文库
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液 反应:
Fe2++2OH- === Fe(OH)2↓
Fe(OH)3 受热易分解:
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
可溶性铁盐与碱溶液反 应:
Fe3++3OH- === Fe(OH)3↓
a
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化学式
Fe(OH)2
3.采用新制备的亚铁盐溶液,溶解亚铁盐时要先将
蒸馏水煮沸除去氧气.
4.向亚铁盐溶液中滴加碱溶液时,将胶头滴管的尖
嘴插入亚铁盐溶液的深部,使Fe(OH)2生成于溶氧
少的部位.
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23
Fe(OH)2的制备操作改进型设计,如下图:
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根据Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3的过程中的颜色变化可 用于物质的推断.
色固体
白
色固体
红褐
化
性酸反 Fe(OH)2+2H+=== Fe2+ Fe(OH)3+3H+===
应 +2H2O
Fe3++3H2O
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化学式
与氧化性 酸反应
Fe(OH)2
3Fe(OH)2+ 10HNO3(稀) === 3Fe(NO3)3+ NO↑ +8H2O
Fe(OH)3
Fe(OH)3+3H+=== Fe3++3H2O