内容正文:
[课时作业(八)见P342]
铁的单质
1.铁元素的存在
2.铁的物理性质
颜色
状态
导电、导热性、延展性
特性
熔点
密度
银白色
固态
良好
能被磁
体吸引
1 535 ℃
7.86 g/cm3
3.从原子结构角度认识铁的化学性质
(1)位置与结构
铁元素在元素周期表中处于第四周期第Ⅷ族,其原子结构示意图为,最外层有2个电子,在反应中易失去电子,故铁单质的化学性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
(2)铁的化学性质
①与非金属的反应
与O2反应
常温
铁锈(成分为Fe2O3·xH2O)
点燃
3Fe+2O2Fe3O4
与Cl2反应
加热
2Fe+3Cl22FeCl3
与S、I2反应
Fe+SFeS、Fe+I2FeI2
②与水的反应
常温下,铁与水不反应,在高温下,铁与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
③与酸的反应(写出离子方程式)
与H+反应
Fe+2H+===Fe2++H2↑
与稀HNO3反应(与氧化性酸反应一般不产生氢气)
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
④与某些盐的反应(写出离子方程式)
铁与CuSO4溶液反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu(湿法炼铜的原理),铁与FeCl3溶液的反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
[微辨析1] 练一练
(教材改编题)下列物质在一定条件下能与铁反应,且铁元素的化合价能变为+2价的是( )
①氯化铁溶液 ②氯气 ③硫酸铜溶液
④稀盐酸 ⑤稀硝酸
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.①③④⑤
D 解析: FeCl3溶液与Fe反应生成FeCl2,①正确;铁与氯气反应只能生成FeCl3,②错误;CuSO4溶液与Fe发生置换反应,生成FeSO4和Cu,③正确;铁与稀盐酸反应生成FeCl2和H2,④正确;足量铁与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2,⑤正确。
铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的三种氧化物的性质
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
—
铁红
磁性氧化铁
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
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
共同性质
高温时,都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,生成单质铁
2.铁的两种氢氧化物的性质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色、状态
白色固体
红褐色固体
氧化性和
还原性
一般表现还原性
一般表现氧化性
与盐酸反
应的离子
方程式
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
热稳定性
—
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制备方法
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↓
二者转化
在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3;现象为白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
[微辨析2] 判一判
(1)Fe3O4和Pb3O4中的金属都呈现两种价态(√)
(2)Fe(OH)3与HI溶液反应:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O(×)
(3)在给定条件下,能实现转化关系:Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)(×)
(4)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,观察到产生白色沉淀,最后变为红褐色(√)
铁盐和亚铁盐
1.铁盐
极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中
(1)氧化性:含有Fe3+的溶液,呈黄色,Fe3+具有较强的氧化性,可与Cu、I-等还原性物质发生反应,离子方程式分别为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ 、2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
(2)特性:含有Fe3+的溶液滴加KSCN溶液时,溶液变成红色,常利用该特征现象检验溶液中是否含有Fe3+。
2.亚铁盐
(1)含有Fe2+的溶液,呈浅绿色。
(2)亚铁盐中Fe元素显+2价,处于中间价态,因此亚铁盐既有氧化性,又有还原性。
①强还原性:Fe2+与Cl2反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
②弱氧化性:Fe2+与Zn反应的离子方程