内容正文:
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质、氧化物、氢氧化物
一、铁的单质
1.铁元素的存在
铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和___,居第___位,
主要以___价和___价化合物的形式存在。
2.物理性质
铁有_______和_______,铁能导电,但导电性不如铜和铝。铁能被磁铁吸引。
铝
四
+2
+3
延展性
导热性
3.铁的化学性质
(1)铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应
①铁与氯气反应的化学方程式:__________________;
②加热条件下,铁与弱氧化性的S单质反应的化学
方程式:____________;
③铁与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式:
__________________。
④铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式:
_________________。
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Fe+S FeS
Fe+2H+====Fe2++H2↑
Fe+Cu2+====Fe2++Cu
△
====
点燃
====
(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
实验装置
爆鸣
H2
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
操作现象 用火柴点燃肥皂液,听到_____声,
证明生成了__
实验结论 在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2,
化学方程式为_______________________
高温
====
【巧判断】
(1)铁在加热条件下与液态水或水蒸气均能反应 ( )
提示:×。Fe在加热条件下与液态水不反应,但在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。
(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 ( )
提示:√。高温条件下湿棉花中的水分生成水蒸气。
二、铁的重要化合物
1.铁的氧化物
铁红
磁性氧化铁
黑
红棕
黑
+2
+3
不溶
不溶
不溶
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗 称 _____ ___________
颜色和状态 ___色粉末 _____色
粉末 ___色晶体
铁的价态 ___价 ___价 +2价、+3价
水溶性 _____ _____ _____
2Fe3++3H2O
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
与盐酸反
应(离子方
程式) FeO+2H+
====
Fe2++H2O Fe2O3+6H+
====
__________ Fe3O4+8H+
====
Fe2++2Fe3+
+4H2O
与CO
的反应 FexOy+y CO x Fe+y CO2
高温
====
【微点拨】FeO、Fe2O3属于碱性氧化物,Fe3O4不属于碱性氧化物。
【情境·思考】
杜甫是唐代伟大诗人,他的代表作之一——《自京赴奉先县咏怀五百字》中有句千古名句:“朱门酒肉臭,路有冻死骨。”这里为何称为“朱门”呢?
提示:古代王公贵族的住宅大门用氧化铁漆成红色,表示尊贵,称为“朱门”,后来借指豪富人家。
2.铁的氢氧化物(实验探究铁的氢氧化物的生成与转化)
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液,然后各滴入NaOH溶液。
(1)在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液,生成_______沉淀,原
因是_____________________(填反应的离子方程式)。
(2)在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,生成_____絮状沉淀,
原因是_____________________(填反应的离子方程式),
沉淀迅速变成灰绿色,最后会有红褐色沉淀生成,原因
是___________________________(填反应的化学方程
式)。
红褐色
Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓
白色
Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3
知识点 实验室制备Fe(OH)2装置的改进
【重点释疑】
1.防止Fe(OH)2氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,除去其中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管内的亚铁盐溶液底部,并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。
2.实验装置的改进
【思考·讨论】
(1)改进后装置①制备Fe(OH)2时为什么能较长时间观察到白色沉淀?
提示:配制溶液的蒸馏水煮沸,除去溶解的氧气,然后用苯液封,防止空气溶解,装有NaOH溶液的滴管插入液面下慢慢挤出溶液,这些操作均能防止Fe(OH)2与氧气接触,避免其被氧化,因此能较长时间观察到白色沉淀。
(2)改进后装置②能较长时间观察到白色沉淀的原因是什么?
提示:铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排除了装置内的空气,同时试管内剩余的氢气起到保护气的作用,防