第17讲 铁的单质、氧化物和氢氧化物-2022年新高一化学暑假自主学习精品课程（人教版2019必修第一册）

第17讲 铁的单质、氧化物和氢氧化物 知识梳理 一、铁的单质 1．铁元素的存在及使用 (1)存在：铁在自然界中可以以 形态(陨铁)存在，但主要以 价和 价化合物的形态存在，地壳中含量居第四位，仅次于 、 和 。 (2)工业炼铁的原理(以Fe2O3为例) 3CO＋Fe2O3 ＋3CO2。 2．铁的物理性质 铁有 、 、 ，但其导电性不如铜和铝，铁还能被 吸引。其熔、沸点较高，熔点：1 535 ℃、沸点：2 750 ℃，密度：7.86 g·cm－3。 3．铁的化学性质 (1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应 化学性质 化学方程式举例 ①Fe与非金属单质反应 ②Fe与非氧化性酸反应(H2SO4) Fe＋H2SO4=== ＋H2↑ ③Fe与盐溶液反应(CuSO4) Fe＋CuSO4===Cu＋ 结论：Fe在反应中作 ，遇到较强的 (如Cl2等)生成＋3价铁的化合物，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸等)生成 价铁的化合物。 (2)实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验装置 操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到 声，证明生成了H2 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe＋4H2O(g) ＋4H2 二、铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物 物质 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 粉末 红棕色粉末 晶体(有磁性) 溶解性 不溶于水 铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋=== ＋H2O 6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定性 6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成 及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作红色油漆与涂料， 矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 2.铁的氢氧化物 (1)铁的氢氧化物的制备 实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示： ①图甲实验中观察到的现象是有 沉淀生成，反应的离子方程式是 。 ②图乙实验中先观察到有 沉淀生成，在空气中迅速变成 ，最后变成 色，有关反应的离子方程式是 (白色)； 。 (2)Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 弱碱 三元弱碱 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 Fe(OH)2 ＋H2O (隔绝空气) 2Fe(OH)3 ＋3H2O 典例分析 考点一：铁单质 【典例1】类比是化学中非常重要的思想方法，以下类比合理的是（ ） A．Fe可以从CuSO4溶液中置换出铜，因此Na也可以从CuSO4溶液中置换出铜 B．木炭燃烧时可以用CO2灭火，因此镁带燃烧时也可以用CO2灭火 C．Al可在加热条件下与水反应生成Al(OH)3，因此Fe也可在加热与水反应生成Fe(OH)2 D．Fe 与稀H2SO4反应生成FeSO4和H2，因此Na也可和稀H2SO4反应生成Na2SO4和H2 考点二：铁的氧化物与氢氧化物 【典例2】纳米级可用于以太阳能为热源分解水制，过程如图所示。下列说法中，不正确的是（ ） A．以太阳能为热源分解水制过程中的催化剂 B．整个过程实现了太阳能向化学能的转化 C．过程I、II的总反应： D．过程I的反应： 同步训练 一、单选题 1．下列化合物中，不能由单质直接化合而得到的是（ ） A． B． C． D． 2．下列物质中一定不属于纯净物的是 A．铁水 B．双氧水 C．冰水 D．氯水 3．下列关于铁的说法正确的是（ ） A．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属 B．铁在硫蒸气中燃烧生成 C．纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化 D．铁的化学性质