第四章 铁 金属材料-【赢在微点】2024高考化学大一轮复习顶层设计核心微讲教师用书word（新教材新高考）不定项

第四章 铁　金属材料 第8讲　铁及其化合物 [课标速览]　1.结合真实的情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的主要性质,了解这些物质在生产、生活中的应用。2.结合实例,认识铁及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质,实现物质的转化。 微考点1　铁的性质 1.铁的物理性质 纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽和良好的延展性,是电和热的良导体,具有能被磁铁吸引的特性。 2.铁的化学性质 (1)铁元素是一种变价金属元素,通常显+2和+3价。 (2)常温下,铁单质比较活泼,具有较强的还原性。 ①与非金属反应。 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的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。 ③与酸反应(写离子方程式)。 ④与某些盐溶液的反应(写离子方程式)。 a.与CuSO4溶液:Fe+Cu2+Fe2++Cu。 b.与FeCl3溶液:Fe+2Fe3+3Fe2+。 3.铁的冶炼 (1)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石。 (2)设备:炼铁高炉。 (3)主要反应 ①还原剂的生成:C+O2CO2,CO2+C2CO。 ②铁的生成:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 微提醒 1.铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同,Fe与Cl2反应生成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·xH2O,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 3.铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3;铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。 微诊断 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.铁在过量氧气中燃烧生成Fe2O3。 (×) 提示:不论氧气是否过量均生成Fe3O4。 2.过量的铁与稀硝酸反应生成Fe3+。 (×) 提示:过量的铁会与Fe3+反应最终生成Fe2+。 3.过量的Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同。 (×) 提示:不论Fe是否过量,与氯气反应均生成FeCl3,Fe只有在溶液中才与Fe3+反应。 4.铁在常温下与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈。 (×) 提示:常温下铁在浓硝酸中发生钝化。 实验:铁与水蒸气的反应 方法一 方法二 实验 装置 操作 及现象 用小试管收集一试管气体,点燃,听到轻微的“噗”声,证明生成了氢气 用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了氢气 实验 结论 在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 归纳总结　(1)铁与水蒸气反应的产物是Fe3O4和H2,而不是Fe2O3。 (2)铁与冷水、热水均不能反应,只能与水蒸气在高温下反应。 (3)铁与水蒸气反应的实质同Na、Mg一样,都是置换出水电离产生的H+,但不能得到铁的氢氧化物,因为高温下铁的氢氧化物分解为铁的氧化物和水。 模拟高考 在常温下,Fe与水几乎不反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。如图所示(部分装置略),在B中放入还原性铁粉和棉绒的混合物,加热,通入水蒸气,就可以完成高温下Fe与水蒸气的反应等实验。请回答下列问题: (1)装置A的作用是　　　　　　　　。  (2)B中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)实验中应先点燃酒精灯a,再点燃酒精喷灯,可能的原因是　　　　　　　　　　　。 (4)实验中观察到E中的现象是　　　　　　　,F中的现象是　　　　　　　　　　　。  (5)若甲同学称取16.8 g Fe粉放于B中,在高温下反应一段时间后,停止加热,冷却后称得固体质量为20.0 g,则实验后的固体物质中氧化物的质量为　　　　 g。  解析　(1)A为水蒸气的产生装置,为B中的反应提供水蒸气。(2)B中发生铁与水蒸气的反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(3)加热时铁能与氧气反应,故实验中应先点燃酒精灯a,再点燃酒精喷灯。(4)E中的CuO被H2还原为Cu,同时产生水,则E中可观察到黑色氧化铜变红,F中无水硫酸铜遇水变蓝。(5)16.8 g Fe粉与水蒸气反应后得到固体20.0 g,可使用差量法计算生成氧化物(Fe3O4)的质量。设实验后的固体物质中氧化物的质量为x,则: 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2　Δm 56×3 232 64 x 20.0 g-16.8 g =,x=11.6 g。 答案　(1)为B中的反应提供水蒸气　(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2　(3)防止铁粉在加热条件下被装置中的空气氧化　(4)黑色氧化铜变红　无水硫酸铜变蓝　(5)11.6 微练一　铁的性质 1.铁片投入下列溶液后,金属片质量减少,但无气体产生的是 (　　)