《铁的性质》word版

铁的性质

知识要点：

1、了解铁的重要的物理性质。

2、掌握铁跟氧气、酸及硫酸铜溶液发生反应的化学现象和相应的化学方程式，对铁是一种化学性质比较活泼的金属有一个概括的认识。

3、对铁及铁制品锈蚀的原理和一般防锈方法有一些常识性的认识。

知识重点：

铁的化学性质

知识难点：

1、对铁的“化学性质比较活泼”的理解

2、建立反应条件对化学反应的结果有很大影响的观点。

知识详解：

一、铁的物理性质

纯铁是一种具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，是电和热的良导体。日常生活中常见的铁锅是黑色的，是因为其中含有杂质。铁的密度是7.86克/厘米3，熔点是1535℃，沸点2750℃。

二、铁的化学性质

铁的化学性质比较活泼，在一定条件下，可以跟多种非金属及某些化合物发生化学反应。

1、铁跟氧气的反应

①铁丝在氧气中点燃：3Fe+2O2Fe3O4

现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。

②铁的生锈

下列实验分别静置一周

现象：①、②号试管中的铁钉未生锈；③号试管中铁钉生锈，且在水与空气的交界面处，铁锈最多。

结论：铁在干燥的空气中不易生锈，在潮湿的空气中易生锈。

铁生锈的过程是铁与氧气和水发生的一系列的复杂的化学反应，在此我们不做过多的讨论，只需知道，铁生锈是自发的氧化反应，条件是与O2和H2O接触，铁锈的主要成分是Fe2O3。

讨论：知道了铁生锈的条件，想一想如何防锈？生活中常用的防锈手段有哪些？比如，自行车的防锈。

2、铁与酸的反应

铁与稀H2SO4或稀HCl都能发生反应生成H2。

Fe+H2SO4 ＝FeSO4 +H2↑

硫酸亚铁

Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑

氯化亚铁

（FeSO4和FeCl2溶液均为浅绿色）

应用：使用铁器时应尽量避免跟酸接触。

3、铁与硫酸铜的反应

现象：浸没在CuSO4溶液中的铁丝表面有一层红色物质生成。蓝色的硫酸铜溶液颜色变浅。

结论：Fe+ CuSO4＝FeSO4+Cu

我们的祖先早在西汉时期，就已经将这种方法应用在冶金领域，由于是从溶液中提炼金属，所以称为“湿法冶金”。

三、小结：

1、从铁被氧化的两种情况来看，反应条件对生成物的成分起了很重要的作用，如点燃则生成Fe3O4，若缓慢氧化则生成Fe2O3。

2、从铁的化学性质来看，即使在通常条件下，铁也可以与很多物质发生反应，所以我们说铁是一种化学性质比较活泼的金属。

注意：

一方面在相同条件下，铁在空气中不能燃烧，它只能在纯氧中燃烧生成Fe3O4，而镁在空气中可剧烈燃烧生成MgO、说明铁的活泼性不如镁；另一方面，把铁、锌、铜放入等量稀H2SO4中，铁、锌能反应而铜不能，这说明锌、铁的活泼性比铜强，从反应生成氢气的速率来看，锌比铁活泼，当把铁投入盛硫酸铜溶液的容器时，在铁的表面有红色物质附着，说明铁置换了铜，铁的活泼性比铜强。通过以上的比较得出：F e是一种化学性质比较活泼的金属。

3、铁是一种有变价的元素，其化合价有+2价和+3价。

当铁与盐酸、硫酸溶液、硫酸铜溶液反应时，均得到+2价化合物。

当铁与Cl2、O2等强氧化剂反应时显+3价，铁在铁锈中是+3价，即，但在Fe3O4中其中

是Fe2+，是Fe3+，即Fe3O4看成是FeO和Fe2O3组成的化合物。

[典型例题剖析]

[例1]下列有关化学方程式正确的是( )

B．Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑

C．2Fe+6HCl＝2FeCl3+3H2↑

D．2Fe+3CuSO4=Fe2(SO4)3+3Cu

分析：

铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁、而不是三氧化二铁。铁具有可变化合价＋2价和＋3价，但铁在参加溶液中发生的置换反应时，通常生成＋2价的化合物，而不是生成＋3价化合物。因此A、C、D三个化学方程式都不正确。

答案：B

[例2]5.6g不纯的铁片与足量的稀硫酸完全反应，放出0.18g氢气。铁片中所含的杂质是( )

A．镁B．铝C．锌D．铜

分析：

假设5.6g固体全部是铁，不含杂质，与稀H2SO4反应时产生的氢气质量为x。则

Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑

56 2

5.6g x

56：2=5.6g：x x=0.2g(0.18g<0.2g)

如果铁块中含镁，则相同质量的镁和铁分别和稀H2SO4反应时产生的氢气质量是镁多，并且大于0.2g。同理可求出铝反应时产生的氢气多，且大于0.2g；锌反应时产生的氢气比相同质量的铁反应时产生的氢气少，且质量小于0.18g，故锌与铁混合时与稀H2SO4反应放出的氢气的质量有可能是0.18g。如果铁块中含有铜，则铜与稀H2SO4不反应，没有氢气放出，即铁铜混合物5.6g与稀H2SO4作用放出的氢气质量也是小于0.2g，所以此选项也应入选。

答案：C、D

[例3] 将铁放入下列溶液中，溶液的质量会减少的是( )

A．HCl B．H2SO4C．CuSO4D．NaCl

分析：

铁片投入某溶液中有下列几种情况：

(1)若铁不与该溶液反应，则溶液质量不变。

(2)若与酸反应，放出气体，参加反应的铁的质量大于生成氢气的质量，溶液质量增加，铁片质量减少。

(3)若铁与某盐溶液反应，则比较参加反应的铁的质量与生成金属的质量大小关系。若参加反应的铁的质量大于生成金属的质量，则溶液质量增加；反之则减少。

此题中D不反应，排除。A、B项中Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑，Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。若有56份质量的铁参加反应，只放出2份质量H2，溶液质量增重。C中Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。若有56份质量的铁参加反应，则析出64份质量的铜，溶液质量减轻。

答案：C

[例4]根据如图单质与化合物相互转化的关系回答：