内容正文:
第一节 铁及其化合物
课程标准
核心素养(教师用书独具)
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
2.了解铁及其重要化合物在生产、生活中的应用
3.了解铁及其化合物的制备方法
1.宏观辨识与微观探析:认识铁及其化合物的性质及应用,能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件
2.科学探究与创新意识:能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案,并进行实验探究
3.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提纯和制备工艺流程,形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识
考点一 铁及其氧化物和氢氧化物
一、铁
1.位置与物理性质
2.铁的性质
化学性质:铁是较活泼的金属,发生化学反应时一般生成+2价、+3价两种价态的化合物。
Ⅰ.与非金属反应
化学方程式
与S反应
Fe+SFeS
与I2反应
Fe+I2FeI2
与O2反应
3Fe+2O2Fe3O4
与Cl2反应
2Fe+3Cl22FeCl3
结论
O2、Cl2 的氧化性比 S、I2 的强
Ⅱ.与水反应
Fe与水蒸气反应的化学方程式为 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 。
Ⅲ.与酸反应
与H+反应
Fe+2H+===Fe2++H2↑
与稀HNO反应
过量
Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
少量
3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4H2O
与浓H2SO4、浓HNO3反应
常温下钝化,加热分别生成SO2、NO2
[特别提醒] ①与非氧化性酸反应一般不产生氢气
Ⅳ.与盐反应
Fe与CuSO4、FeCl3溶液反应的化学方程式分别为 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu、Fe+2FeCl3===3FeCl2 。
[特别注意]
1.铁元素有+2价、+3价等价态,反应环境不同,反应产物也可能不同,铁与非氧化性酸反应生成Fe2+。少量Fe与氧化性酸反应生成Fe3+,过量Fe与氧化性酸反应生成Fe2+。
2.许多题目将反应Fe+2Fe3+===3Fe2+设置为隐藏反应,如Fe与Fe2O3的混合物溶于盐酸时,需要注意生成的Fe3+还能氧化单质铁。
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
物质
FeO(氧化亚铁)
Fe2O3(氧化铁)
Fe3O4(Fe2O3·FeO)
(四氧化三铁)
铁的价态
+2价
+3价
+2价(占)、+3
价(占)
色、态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
俗名
无
铁红
磁性氧化铁
化
学
性
质
与非氧化
性酸反应
FeO+2H+===Fe2++
H2O
Fe2O3+6H+
===2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+=== Fe2++2Fe3++4H2O
与氧化性
酸反应
3FeO+10HNO3(稀)
=== 3Fe(NO3)3+
NO↑+5H2O
Fe2O3+6HNO3===
2Fe(NO3)3+3H2O
3Fe3O4+28HNO3(稀)
===9Fe(NO3)3+NO↑+ 14H2O
与还原性
酸反应
FeO+2HI===FeI2+H2O
Fe2O3+6HI=== 2FeI2+I2+3H2O
Fe3O4+8HI===
3FeI2+I2+4H2O
与还原
剂反应
FeO+COFe+CO2
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2
2.铁的氢氧化物
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
铁的价态
+2价
+3价
色、态
白色固体
红褐色固体
化
学
性
质
与非氧化
性酸反应
Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+2H2O
Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+
3H2O
与氧化性
酸反应
3Fe(OH)2+10HNO3(稀)
=== 3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
Fe(OH)3+3HNO3===
Fe(NO3)3+3H2O
与还原性
酸反应
Fe(OH)2+2HI===FeI2+2H2O
2Fe(OH)3+6HI=== 2FeI2+I2+6H2O
热稳定性
不稳定:Fe(OH)2FeO+H2O(隔绝空气)
不稳定:
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
续表
制法
可溶性碱与亚铁盐溶液反应
可溶性碱与铁盐溶液反应
转化
4Fe(OH)2+O2+2H2O===
4Fe(OH)3,颜色变化:白色→灰绿色→红褐色
1.Fe(OH)2与强氧化性酸(如稀硝酸、浓硫酸)反应时,要注意发生的是氧化还原反应,而不是复分解反应。
2.Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3:
4Fe(OH)2