内容正文:
铁及其重要化合物
第13讲
复习目标
1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解铁及其重要化合物的制备方法。
2
真题演练
明确考向
考点二
铁的氢氧化物
考点一
铁的单质、氧化物
内容索引
考点三
Fe2+和Fe3+的性质及检验
课时精练
铁的单质、氧化物
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1.铁
(1)位置与物理性质
夯实必备知识
归纳整合
四
银白
磁体
导热
导电
四
Ⅷ
(2)化学性质:比较活泼,常表现变价,重要化学反应为
Fe+2H+===Fe2++H2↑
钝化
+3
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
2Fe3++Fe===3Fe2+
2.铁的氧化物的比较
化学式 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
铁的化合价 _____ _____ _________
稳定性 不稳定 稳定 稳定
与H+反应的
离子方程式 _______________________ _____________________________ Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
与CO的反应
(炼铁原理)
+2
+3
+2、+3
FeO+2H+===
Fe2++H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
1.铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态形式存在( )
2.Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同( )
3.常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸( )
4.铁是较活泼的金属,它与卤素单质(X2)反应生成物为FeX2( )
5.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4( )
×
×
√
×
√
易错辨析
一、铁与酸、水蒸气的反应
提升关键能力
专项突破
1.请列举铁与硝酸反应的各种情况,写出相关的离子方程式。
提示 (1)常温下,铁在冷的浓硝酸中钝化。
(2)加热时,铁可溶于浓硝酸中:
(3)铁与稀硝酸反应:
2.铁与水蒸气反应,通常有以下两种装置,请回答下列问题:
装置一 装置二
(1)装置二中湿棉花的作用为____________。
(2)实验完毕后,取出装置一的少量固体,溶于足量稀盐酸,再滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,试解释原因: _____________________________________________
__________(用离子方程式表示)。
提供水蒸气
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O、2Fe3++Fe
===3Fe2+
3.准确称取某种铁的氧化物2.88 g,用足量的CO进行还原,将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀4.00 g,计算该氧化物的化学式:_____。
FeO
二、铁的氧化物组成的确定(守恒法应用)
4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol,则CO、CO2的物质的量均为0.04 mol,增加的氧元素为0.04 mol,质量为0.04 mol×16 g·mol-1=0.64 g,铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g,铁元素的质量为2.88 g-0.64 g=2.24 g,铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为 ∶0.04 mol=1∶1,则这种铁的氧化物的化学式为FeO。
4.(2022·丽江质检)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+,则该样品的化学式可能为_______。
Fe5O7
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(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.05∶0.2=1∶4,故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3,即Fe5O7。
确定铁的氧化物组成的基本方法
归纳总结
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n,
若a∶b=1∶1,则铁的氧化物为FeO;
若a∶b=2∶3,则铁的氧化物为Fe2O3;
若a∶b=3∶4,则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1,Fe3O4物质的量为任意值)。
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铁的氢氧化物
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化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 色固体 色固体
与盐酸反应