第三章 第一节 第1课时 铁的单质、氧化物和氢氧化物-【高考领航】2023-2024学年高中化学必修第一册同步核心辅导与测评（人教版）

第一节　铁及其化合物 第1课时　铁的单质、氧化物和氢氧化物 [课标解读]　1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁的单质、氧化物、氢氧化物的主要性质。2.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 知识点一　铁的单质 1．铁元素的存在及含量 (1)存在 (2)含量：地壳中的含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。 2．铁的物理性质 纯铁具有银白色金属光泽，有良好的延展性、导热性；能导电，但其导电性不如铜和铝；具有磁性，能被磁体吸引。 3．铁的化学性质(较活泼) (1)与非金属单质反应 ①与O2反应(燃烧)：化学方程式为3Fe＋2O2Fe3O4； ②与Cl2反应：化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3； ③与S反应：化学方程式为Fe＋SFeS。 (2)与盐酸、稀硫酸反应：离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 (3)与盐溶液反应：与硫酸铜溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 (4)与水蒸气反应 通常铁与冷水和热水均不反应，但高温下铁可与水蒸气反应。 实验 装置 实验 现象 用燃着的火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声(有H2生成) 实验 结论 在高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 [微点拨]　单质铁是活泼金属，具有较强的还原性，当与强氧化剂Cl2、HNO3等生成＋3价铁的化合物，当与弱的氧化剂Cu2＋、H＋、S、I2生成＋2价铁的化合物。 　中国早在春秋时期已掌握冶铁技术。下列关于铁的叙述错误的是(　　) A．纯铁为银白色 B．铁在纯氧中燃烧或与高温水蒸气反应能得到相同的产物 C．铁在氯气中燃烧，如果铁过量会生成FeCl2 D．红热的铁与水蒸气反应，放出的气体点燃能发出爆鸣声 解析：C　纯铁为银白色，A正确；铁在纯氧中燃烧或与高温水蒸气反应都能得到Fe3O4，B正确；铁在氯气中燃烧，无论铁是否过量都生成FeCl3，C错误；红热的铁与水蒸气反应能生成氢气，氢气点燃时能发出爆鸣声，D正确。 [拓展探究]　(1)如何检验氢气的纯度？ (2)钢铁厂中将炽热的铁水注入模具前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，你能说出其中的原因吗？ 提示：(1)用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住移近火焰，若没有听到尖锐的爆鸣声说明氢气纯净。 (2)模具中如有水，与铁在高温下反应生成氢气，氢气为易燃气体，易发生爆炸。 [对点训练1]　(双选)下列说法不正确的是(　　) A．铁与硫加热生成硫化铁 B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应 C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 D．铁与盐酸或水蒸气反应，都作还原剂 解析：AC　铁与硫加热生成硫化亚铁；铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁作还原剂；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。 [归纳总结]　从元素化合价角度认识铁的化学性质 知识点二　铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物 物质 氧化亚铁 (FeO) 氧化铁 (Fe2O3) 四氧化三铁 (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 (有磁性) 溶解性 不溶于水 铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋ H2O 6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定性 6FeO＋O2 2Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、 H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作油漆、涂料、颜料 2.铁的氢氧化物 (1)铁的氢氧化物的制备 反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的可溶性盐与碱溶液反应制得。 Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作 现象 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀 生成红褐色沉淀 离子 方程式 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 实验 结论 Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3 (2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与非氧化性强酸反应的离子方程式 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 Fe(OH)2 FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 　化学小组设计如