第13讲 铁和铁的氧化物-【暑假自学课】2023年新高一化学暑假精品课（人教版2019必修第一册）

第13讲 铁和铁的氧化物 1．知道铁在自然界中的存在形态。 2．知道铁的物理性质，从氧化还原反应原理理解铁的化学性质。 3．了解铁的氧化物类别、性质及应用， 4. 能从物质类别和铁元素化合价的角度认识铁及其化合物的性质，理清铁元素不同价态之间的转化关系，增强证据推理与模型认知的能力。 一、铁的单质 1．存在 游离态 陨铁中的铁以_______形态存在 化合态 以＋2价和＋3价化合物的形态存在 2．物理性质 纯净的铁是光亮的_______色金属，密度较大，熔点为_______。纯铁的抗腐蚀能力_______，具有良好的_______，导电性比铜、铝差，能被_______吸引。 3. 化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为+2价和+3价。一般来说，铁单质与_______反应，产生+2价铁；与_______反应产生+3价铁。 （1）与非金属单质反应 非金属单质 化学反应方程式或现象 O2 3Fe+2O2 Fe3O4(剧烈燃烧，火星四射，生成_______固体） Cl2 2Fe+3Cl2 FeCl3（产生_______烟） S Fe+S FeS（生成_______） 【归纳总结】①Cl2将Fe氧化至最高价，即使加入过量的铁粉参加反应也不会生成+2价的Fe; ②Fe与硫蒸汽反应，Fe被氧化成+2价，生成的是FeS，而不是+3价；Fe与碘蒸汽反应生成的是FeI2而不是FeI3 ； ③K、Ca、Na等活泼金属在空气中易被氧化，生成的氧化物会与空气中的CO2、_______等继续反应；Mg、A1与氧气反应生成致密的_______，能保护内层金属；Fe形成的氧化物疏松，不能保护内层的铁，形成铁锈(Fe2O3·xH2O);铜在空气中形成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。 （2）与H2O反应 常温下，铁与H2O不反应。高温下，铁与_______发生反应。 实验装置 操作及现象 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色 实验结论 红热的铁能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 【归纳总结】①试管中湿棉花的作用是_______。 ②若用火柴点燃肥皂泡，可能发生的现象是_______。 ③该反应体现铁单质具有_______。 ④Fe与H2O的反应：Fe不与冷水、热水反应，在常温下Fe暴露在空气中产生铁锈(Fe2O3·xH2O)；Fe与水蒸气在高温时反应生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。 （3）与酸反应 酸 离子方程式或现象 稀H2SO4、HCl Fe+2H+Fe2++H2↑ 稀HNO3 Fe不足 _______________________________________ Fe过量 _______________________________________ 浓HNO3、浓H2SO4 常温下__________ 【易错点拨】①铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化。铁的钝化是化学变化，而非物理变化。钝化条件——室温，如加热铁是可以反应的。 ②在铁与稀HNO3反应时，应考虑哪种物质过量然后再根据两种物质的量分析讨论判断，根据方程式：HNO3过量：Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O； Fe过量：Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2 （4）与盐反应： 铁与硫酸铜溶液反应：_______________________________________ 铁与__________溶液反应：Fe+2Fe3+===3Fe2+ 二、铁的氧化物 1.性质比较 氧化物 氧化亚铁 氧化铁(铁红) 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 颜色状态 __________ __________ __________ 铁的价态 __________ __________ __________ 溶解性 都__________溶于水，但都能溶于酸溶液 化学性质 都能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的盐和水 都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等还原为__________ FeO不稳定，在空气中加热生成稳定的__________ 【特别提醒】①Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 ②由于Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。 ③稳定性：FeO不稳定，Fe2O3和Fe3O4很稳定。 2.典型反应 (1)分别写出盐酸与下列铁的氧