内容正文:
第10讲 铁、铜的获取及应用
课程标准 1.了解铁、铜及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以Fe2+、Fe3+的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2+、Fe3+。
考点一 铁的单质、氧化物和氢氧化物
授课提示:对应学生用书第79页
1.铁
(1)位置与物理性质
(2)结构
(3)化学性质
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
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
(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分别与盐酸反应的离子方程式:
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:3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
④FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式:
FeO+2HI===FeI2+H2O;Fe2O3+6HI===2FeI2+I2+3H2O。
3.氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
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,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
特别提醒
①FeO和Fe3O4与HNO3反应时,除考虑与H+的反应外,还考虑Fe2+被HNO3氧化成Fe3+。
②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时,除考虑与H+的反应外,还考虑Fe3+被I-还原为Fe2+。
(1)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。( )
(2)根据铁与Cl2、S反应的条件及产物中铁元素的化合价可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱。( )
(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。( )
(4)水溶液中Fe2+、H+、CO、ClO-可以共存。( )
(5)将水蒸气通过灼热的铁粉,粉末变红,铁与水在高温下发生反应。( )
(6)铁锈的成分是氢氧化铁。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
关键点1 铁及其化合物的性质及应用
1.《本草纲目》中记载“慈石治肾家诸病,而通耳明目。慈石,色轻紫,石上皲涩,可吸连针铁,俗谓之熁铁石”。“慈石”的主要成分是 ( )
A.铁 B.氧化铜
C.氧化铁 D.四氧化三铁
答案:D
2.(2023·汨罗统考)下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )
A.工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C.工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸
D.氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂
解析:常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化现象,阻止反应进行,工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸,故C正确;氯化铁有氧化性,但不是用作净水剂的原因,净水是利用铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附悬浮的杂质净水,故D错误。
答案:D
3.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
B.Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
C.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
D.3Fe(OH)2+10H++NO===3Fe3++NO↑+8H2O
答案:B
关键点2 氢氧化亚铁的制备
4.(2023·福州月考)如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化,实验提供的试剂:铁屑、6 mol/L硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是( )
A.B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是铁屑
B.实验开始时应先将活塞E关闭
C.生成Fe(OH)2的操作为关闭E,使A中溶液压入B瓶中
D.取下装置B中的橡皮塞