内容正文:
第9讲 铁及其化合物
课标要求
核心素养
1.能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。
2.能根据铁及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题,说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。
3.能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。
1.宏观辨识与微观探析:认识铁及其化合物的性质,能以Fe2+、Fe3+的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化还原反应实质。
2.科学态度与社会责任:利用铁及其化合物的性质,科学认识铁及其化合物的分离、提纯和制备工艺流程,同时具有严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
[对应学生用书P52]
考点一 铁及其氧化物
1.铁
(1)位置与物理性质
(2)化学性质
2.铁的氧化物
物质
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
颜色、
状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
(有磁性)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁元素的
化合价
+2
+3
+2、+3
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与H+反
应的离子
方程式
FeO+2H+
===Fe2++
H2O
Fe2O3+6H+
===2Fe3++
3H2O
Fe3O4+8H+
===2Fe3++
Fe2++4H2O
►题组一 铁及氧化物的性质
1.“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色的,有的却是红色的,你猜测其中的原因可能是( )
A.土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B.黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑,红砖瓦则是添加了红色耐高温染料
C.土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色CuO和红色Cu
D.土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3
解析 黏土中含有铁元素,在烧制砖瓦时,与O2反应,生成氧化物,铁元素的氧化物有3种,FeO与Fe3O4为黑色,Fe2O3为红棕色,故D项正确。
答案 D
2.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
B.Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
C.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
D.3Fe(OH)2+10H++NO===3Fe3++NO↑+8H2O
解析 Fe3O4与HNO3反应生成Fe3+,正确的离子方程式为3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O 。
答案 B
►题组二 铁的氧化物组成的确定
3.有一块铁的“氧化物”样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.Fe4O5 D.Fe5O7
解析 根据2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)=0.025 mol×2=0.05 mol,根据电荷守恒得2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=n(Cl-),则n(Fe3+)=0.2 mol,故n(Fe3+)∶n(Fe3+)=0.05∶0.2=1∶4。故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3,即Fe5O7。
答案 D
考点二 铁的氢氧化物
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
与盐酸
反应
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
热稳
定性
易被氧化,受热分解,产物很复杂
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制备
可溶性亚铁盐与碱溶液反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
二者
的关系
在空气中,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。反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
►题组一 铁的氢氧化物的性质及应用
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁。( )
(2)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+===2Fe(OH)3+3Mg2+。( )
(3)在中性溶液中Cl-、SO、Na+、Fe3+可大量共存。( )
(4)Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(