第三章 第一节 第1课时 铁的单质、氧化物、氢氧化物-【精讲精练】2023-2024学年高中化学必修第一册人教版(江苏专版)(教师用书)

# 第一节　铁及其化合物 第1课时　铁的单质、氧化物、氢氧化物 [学习目标] 1．结合真实情境中的应用和通过实验探究，了解铁及其氧化物、氢氧化物的主要性质。 2．能依据教材给出的问题，设计简单的实验方案制备Fe(OH)2。 3．了解铁、铁的氧化物、氢氧化物在生产、生活中的应用。 知识点一　铁的单质 1．铁元素的存在及使用 (1)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。 地壳中铁元素的含量仅次于__氧__、__硅__和__铝__，居第四位。 (2)使用历史 人类最早使用的铁是__陨铁__，我国在春秋初年掌握了冶铁技术，在战国中期铁制工具得到了广泛使用。 (3)工业炼铁的原理是用__还原__剂把铁矿石中的铁提炼出来，如用CO还原Fe2O3。 2．铁单质的性质 (1)物理性质 纯净的铁是光亮的__银白__色金属，密度较大，熔点__较高__，有__延展__性和__导热__性。能导电，其导电性比铜、铝__差__，能被__磁铁__吸引。 (2)化学性质 ①铁与__氧化性较弱__的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去__2__个电子生成__＋2__价铁的化合物。 ②铁与__氧化性较强__的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去__3__个电子生成__＋3__价铁的化合物。 ③红热的铁能与水蒸气发生反应，生成__四氧化三铁__和__氢气__。化学方程式为　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　。 [思考探究] 1．有下列物质：①S　②CuCl2溶液　③稀H2SO4　④AgNO3溶液　⑤Cl2。其中与Fe反应时生成＋2价铁的化合物的是________(填序号，下同)，生成＋3价铁的化合物的是________。 提示：①②③④　⑤ 2．某化学兴趣小组讨论：金属钠可以与水剧烈反应，生成氢气与氢氧化钠，那么金属铁是否可以与水反应呢？如果反应会生成氢气吗？针对问题，该小组设计出如下的实验装置进行探究。 方法 方法一(实验改进) 方法二 实验装置 气体检验 用小试管C收集一试管气体，点燃，听到轻微的“噗”声，证明生成了________ 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了________ 实验结论 ________________________________ 化学方程式 ________________________________ 方法二中湿 棉花的作用 ________________________________ 提示：H2　H2　铁可与水蒸气反应，生成的气体为H2　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　提供反应所需水蒸气 [归纳提升] 铁的还原性 Fe只有还原性，可以被氧化成Fe2＋或Fe3＋ 1．FeFe2＋ 2．Fe―→Fe3O4 3．FeFe3＋ 2Fe＋3X22FeX3(X代表F、Cl、Br) 1．下列关于铁的说法正确的是(　　) A．铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射 B．铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 C．已知Fe和CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应 D．铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ 解析　铁在空气中不能燃烧，A错误；铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化亚铁，B错误；Fe与AgNO3溶液也能反应置换出银，C正确；铁与盐酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，反应产物与量的多少无关，D错误。 答案　C 2.某学习小组进行了下图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是(　　) A．甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰 B．乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁 C．丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应 D．丁同学认为用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色 解析　铁与热水不反应，故C项中组员之间的交流不合理。 答案　C 知识点二　铁的氧化物 1．物理性质 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 __FeO__ __Fe2O3__ __Fe3O4__ 俗名 — __铁红__ __磁性氧化铁__ 铁的化合价 __＋2__ __＋3__ __＋2、＋3__ 颜色、状态 __黑__色粉末 __红棕__色粉末 __黑__色晶体 溶解性 都__不__溶于水 2．化学性质 (1)稳定性：FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成__Fe3O4__。 (2)与酸反应：FeO和Fe2O3属于__碱性__氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为　FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O　，　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　。 3．主要