第三章 铁 金属材料【速记清单】-2023-2024学年高一化学单元速记·巧练（人教版2019必修第一册）

第三章 铁 金属材料 必背知识清单01 铁的单质 一、铁的存在和冶炼，物理性质和应用 1．自然界中铁的存在 铁元素在地壳中的含量仅次于_________、_________、_________元素，居第四位。 铁元素在自然界中主要以+2价和+3价化合物的形式存在于铁矿石。 2．铁的冶炼（高炉炼铁） · 原料：___________________________ · 工业炼铁得到的铁是：生铁（混合物） · 高炉（炼铁炉）：从下到上化学方程式为： C+O2CO2 C+CO22CO（吸收热量） 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 · 焦炭的作用： 1 提供_________：C+O2 CO2（放热反应） ②提供_________：C+CO22CO 炼铁过程中 石灰石的主要作用是：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 3．铁的物理性质和应用 (1)物理性质 纯铁具有_________色金属光泽，质软，有良好的延展性，密度是7.86g.cm-3,熔点为1535℃，沸点为2750℃，铁是电和热的良导体，铁可以被磁铁吸引。 (2)应用 钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，广泛应用用于生活用具、生产工具、建筑、机械、电力、桥梁、国防等领域。 二、铁的化学性质 1．铁与非金属单质反应 （1）铁与氧气反应：____________________________________ 现象：剧烈燃烧，放出大量热，火星四射，产生黑色固体。 （2）铁与氯气反应: ____________________________________ 现象：剧烈燃烧，放出大量热，产生_________色烟。 （3）铁与硫反应：____________________________________ 2．铁与酸(非氧化性酸)反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 3．铁与盐（溶液）反应 （1）与铜盐：Fe+Cu2+= Fe2＋＋Cu （2）与铁盐：Fe+ 2Fe3＋=3Fe2＋ 4．铁与水反应 铁不能与冷水、热水反应，但能和水蒸气反应。 反应的化学方程式为_____________________________________________； 现象为加热时试管内铁粉红热，点燃从试管中逸出的气体可听到爆鸣声。 必背知识清单02 铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 名称（俗称） 氧化亚铁 氧化铁（铁红） 四氧化三铁（磁性氧化铁） 物质类别 碱性氧化物 碱性氧化物 —— 色态 _________色粉末 _________色粉末 _________色晶体 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 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 共性 高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁 与CO反应：FexOy＋y COx Fe＋y CO2 必背知识清单03 铁的氢氧化物 一、氢氧化亚铁的制备原理和方法 1. 制备原理 (1)制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。 (2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的、隔绝空气的体系中。 2. 常用方法 (1)有机层隔离法 ①反应在试管底部进行(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验)。 ②加隔氧剂，如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂[如图，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀]。 (2)还原性气体保护法 该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，并利用产生的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。 二、铁的氢氧化物的比较 Fe(OH)2 Fe(OH)3 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 颜　色 _________色固体 _________色固体 状态 固体 固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 物质类别 二元（弱）碱 二元（弱）碱 铁元素化合价 +2 +3 稳定性 易被溶解在溶液中的氧气氧化为Fe(OH)3 受热易分解： 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 与盐酸反应(离子方程式) Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 制备(离子方程式) Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 转化 化学方程式