第三部分第七讲 铁及其化合物-【赢在起点】2023初高中衔接教材化学

初升高知识衔接·化学 第七讲 铁及其化合物 第1课时 铁单质及其氧化物 知识点一 铁的存在和冶炼 1.铁的存在 铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以 单质形态存在,但主要是以+2价和+3 价化合物的形态存在于矿石中。铁元素 在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,居第 四位。 2.铁的冶炼 我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘 肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁 剑,这说明春秋初年我国已掌握了冶铁 技术。战国中期以后,铁制工具在社会 生产中发挥了巨大的作用。工业炼铁的 原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提 炼出来。工业炼铁的反应原理为3CO+ Fe2O3 高温 􀪅􀪅2Fe+3CO2。 知识点二 铁的性质 1.物理性质 纯净的铁是光亮的银白色金属,密度为 7.86g/cm3,熔 点 为1535 ℃,沸 点 为 2750℃;具有延展性和导热性,能导电, 但导电性不如铜和铝,能被磁铁吸引。 2.化学性质 (1)与非金属单质反应 ①与Cl2 反应:2Fe+3Cl2 点燃 􀪅􀪅2FeCl3。 ②与O2 反应: 反应条件 燃烧 加热 常温、潮湿 反应产物 Fe3O4 FeO Fe2O3 (2)与酸反应: 如与稀硫酸和稀盐酸反应的离子方程式 为:Fe+2H+􀪅􀪅Fe2++H2↑。 (3)与盐反应:如与FeCl3 和CuCl2 溶液 反应的离子方程式为:Fe+2Fe3+ 􀪅􀪅 3Fe2+,Fe+Cu2+􀪅􀪅Fe2++Cu。 【点拨】 F +2 e 弱氧化剂 -2e- ← Fe 强氧化剂 -3e- →F +3 e 􀲽典题示例􀲽 例1 下列物质中,在一定条件下与铁反 应,且铁元素的化合价能变为+3价的是 ( ) A.稀硫酸 B.氯气 C.硫酸铜溶液 D.稀盐酸 【解析】 Fe与强氧化剂Cl2 反应被氧化 为+3价。 【答案】 B 例2 将11.5g钠、9g铝、28g铁分别投 入200mL1mol·L-1的盐酸中,下列说 法正确的是 ( ) A.钠与盐酸反应最剧烈,产生的气体 最多 B.铝与盐酸反应产生的气体最多 C.铁与盐酸反应产生的气体比钠多 D.反应结束时产生的气体一样多 【解析】 经计算知金属相对于盐酸都是 过量的,所以 Al、Fe剩余,而剩余的 Na 又能与水反应,因而钠与盐酸反应产生 的气体最多。 【答案】 A 􀲽对点训练􀲽 1.关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说 法正确的是 ( ) A.铁丝燃烧产生白烟 B.铁丝生锈是缓慢氧化 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —26— 第三部分 高中新生入学必备 C.铁丝燃烧的产物是Fe2O3 D.铁锈的主要成分是Fe3O4 2.在一定条件下,下列物质能将铁元素从0 价转变为+3价的是 ( ) A.氯气 B.硫酸铜溶液 C.盐酸 D.氢氧化钠 知识点三 铁与水蒸气反应的实验探究 1.铁与冷水或热水不反应,但在空气中氧 气、二氧化碳、水蒸气的作用下,易腐蚀。 2.铁与水蒸气反应的实验探究 实验装置 产物验证 实验结论 用火柴点燃肥 皂 泡,听 到 爆 鸣 声,证 明 生 成了 H2;试管 内产物冷却后 为黑色晶体 铁 不 能 与 冷 水、热水反应, 但在高温下能 与 水 蒸 气 反 应,其 化 学 方 程 式 为3Fe+ 4H2O(g) 高温 􀪅􀪅 Fe3O4+4H2 【点拨】 方法一中,应先点燃酒精灯产 生大量水蒸气后,再点燃酒精喷灯,以防 止加热的铁粉与氧气反应。方法二中, 湿棉花的作用是提供水蒸气。 􀲽典题示例􀲽 例3 下列有关铁与水反应的说法中正确 的是 ( ) A.在任何条件下,铁与水均能发生反应 B.在高温时,铁与水蒸气反应生成氢氧 化铁和氢气 C.在高温时,铁与水蒸气反应生成氧化 铁和氢气 D.在高温时,铁与水蒸气反应生成四氧 化三铁和氢气 【解析】 铁 与 水 蒸 气 反 应 生 成 Fe3O4 和 H2。 【答案】 D 􀲽对点训练􀲽 3.下列关于铁与水反应的描述不正确的是 ( ) A.红热的铁能与水蒸气反应,用排水法 收集产生的气体并点燃,能听到轻微 “噗”声 B.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应 C.常温下,Fe与 H2O不反应,但在空气 中O2、