精品解析：第2讲 铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物

第三章 金属及其化合物 第2讲 铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物 1.能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示其主要化学性质。 2.能利用铁的化合物的性质和反应，设计氢氧化亚铁的制备方案。 考点一 铁的单质、氧化物 1.铁的单质 (1)存在：主要以化合态(陨石除外)的形式存在，在地壳中的含量居第四位，铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)等。 (2)位置：铁位于元素周期表中第4周期VIII族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。 (3)原子结构 原子结构示意图为，在化学反应中易失去2个或3个电子而表现为＋2价或＋3价。铁元素在地壳中的含量居第四位。 (4)物理性质 纯铁具有银白色的金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁体吸引的特性。 (5)化学性质 铁的性质活泼，有较强的还原性，主要被氧化为＋2价和＋3价，但纯铁有很强的抗腐蚀能力。 ①与非金属单质的反应 a．与O2的反应： 常温：铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。 点燃：3Fe＋2O2Fe3O4。 b．与Cl2的反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 c．与S的反应：Fe＋SFeS。 d．与I2的反应：Fe＋I2FeI2 ②与水的反应 常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 ③与酸的反应 酸 化学方程式或现象 稀H2SO4 Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑ 稀HNO3 Fe不足 Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O Fe过量 3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3、浓H2SO4 常温下钝化 ④与某些盐溶液反应 a．与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。 b．与FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。 【注意】①Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 ②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 ③铁与一般氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3＋。 ④在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe-2e-=Fe2＋。 2.铁的氧化物 (1)物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁元素 的价态 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价 用途 用于瓷器制作 用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 用作磁性材料 (2)化学性质 ①FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成Fe3O4. ②FeO、Fe2O3、Fe3O4与H＋(稀硫酸、盐酸)反应的离子方程式分别为FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O；Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 ③FeO与稀硝酸反应的化学方程式为3FeO＋10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。 ④FeO、Fe2O3与氢碘酸反应的化学方程式分别为FeO＋2HI=FeI2＋H2O；Fe2O3＋6HI=2FeI2＋I2＋3H2O。 1. 铁在冷的稀硝酸中钝化。( ) 2. 过量的铁与氯气反应生成FeCl2。( ) 3. FeO与稀硝酸反应的化学方程式为FeO+2HNO3=Fe(NO3)2+H2O。( ) 4. Fe2O3与足量HI溶液的反应属于氧化还原反应。( ) 考点二 铁的氢氧化物 1.铁的氢氧化物性质对比(是离子反应的写离子方程式) 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 白色固体 红褐色固体 与盐酸 反应 Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O 受热 分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH-=Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3＋＋3OH-=Fe(OH)3↓ 二者的 关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状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 【易错提醒】①Fe(OH)2与硝酸反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应3Fe(