内容正文:
专题七 铁及其化合物
【核心素养】
课标要求
核心素养
1、 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的主要性质。了解铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。
2、 了解铁及其重要化合物的制备方法。
3、 结合实例认识铁及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
宏观辨识与微观探析
科学探究与创新意识
证据推理与模型认知
【思维导图】
1、思维导图
2、价类二维图
3、铁三角
【知识点精准记忆】
1、 铁的性质
1.物理性质
2.化学性质
[微点拨]
铁与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2+,铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3+。
3.铁的冶炼
原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
设备:高炉。
主要反应
①还原剂的生成:
C+O2CO2,CO2+C2CO;
②铁的还原:
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
③造渣反应:
CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SiO2CaSiO3。
二、铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
—
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
+2价
+3价
+2价,+3价
与H+反应的离子方程式
FeO+2H+===Fe2++H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
共性
高温时,都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,生成单质铁
[微点拨]
①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸(非氧化性酸)反应的离子方程式为
,
,
。
②FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与HI(还原性酸)反应的离子方程式为
,
Fe2O3+6H++2I-===2Fe2++I2+3H2O,
Fe3O4+8H++2I-===3Fe2+I2+4H2O,
③FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与HNO3(氧化性酸)反应的离子方程式为
3FeO+10H++NO3-===3Fe3++NO+5H2O,
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
3Fe3O4+28H++NO3-===9Fe3++NO+14H2O,
三、铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难溶于水
难溶于水
与盐酸反应
Fe(OH)2+2H+=== Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+=== Fe3++3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱反应:
Fe3++3OH-=== 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变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
[微点拨]
①FeO和Fe3O4与HNO3反应时,除考虑与H+的反应外,还考虑Fe2+被HNO3氧化成Fe3+。
②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时,除考虑与H+的反应外,还考虑Fe3+被I-还原为Fe2+。
Fe(OH)2制备的三种思维方法
(1)有机覆盖层法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示。
(2)还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示。
(3)电解法
用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖一层苯(或煤油),如图3所示。
四、铁盐
1.亚铁盐
含有Fe2+的溶液,呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。
(1)氧化性:Fe2+与Zn反应的离子方程式:
Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(2)还原性:Fe2+与Cl2反应的离子方程式:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
2.铁盐
(1)氧化性:含Fe3+的溶液,呈黄色,Fe3+具有较强的氧化性。Fe3+与Cu、I-反应的离子方程式:
2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,
2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
(2)特性:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN时变成血红色。
(3)FeCl3易水解:将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(