内容正文:
高中化学
铁及其化合物
树礼教育
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PART 01
铁的单质
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铁的单质
1.铁的存在和使用历史:
(1)铁的存在: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。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,居第四位。
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铁的单质
1.铁的存在和使用历史:
(2)铁的使用历史:人类
最早使用的铁是来自太空
的陨铁。我国目前发现最
早的人工冶炼铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑,这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术。战国中期以后,铁制工具在社会生产
中发挥了巨大的作用。
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铁的单质
地球上的绝大多数金属元素以化合物
的形式存在于自然界中,只有极少数
的金属元素在自然界中以单质的形式
存在,如铂、金等极不活泼的金属。
这是因为多数金属的化学性质比较活泼,易与其他物质发生化学反应。
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铁的单质
2.铁单质的性质:
(1)物理性质:铁的熔点为1535℃,沸点为2750℃,密度为7.86g·cm3。
铁有延展性和导热性。铁能导电,但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。
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铁的单质
2.铁单质的性质:
(2)化学性质:铁的化学性质比较活泼,它能与许多物质发生化学反应。铁在化学反应中作为还原剂,因为铁元素有+2价和+3价,所以铁与强氧化剂和弱氧化剂反应的产物有区别。
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铁的单质
①铁与氧化性较弱的氧化剂反应:
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,如Fe+2H+=Fe2++H2↑,
Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。
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铁的单质
②铁与氧化性较强的氧化剂反应:
铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应,铁原子失去3个电子生成+3价铁的化合物,如2Fe+3Cl2 △ 2FeCl3。
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铁的单质
①铁与硫单质反应时生成FeS。
②铁与Br2发生反应时生成FeBr3,但与I2
反应时生成 Fel2,通过这一事实可以说明
Br2的氧化性比I2强,可以利用不同物质与铁单质反应后生成铁的化合物的价态不同来判断物质的氧化性强弱关系。
Fe+S △ FeS 2Fe+3Br2=2FeBr3 Fe+I2=Fel2
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铁的单质
3.铁与水蒸气的反应
实验装置
操作及现象
方法①
方法②
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
用燃着的火柴点燃肥皂泡,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) 高温 Fe3O4+4H2
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铁的单质
①铁与水反应的产物是Fe3O4和H2,
而不是Fe2O3。
②铁与冷水、热水不能反应,只能与
水蒸气在高温下反应。
③铁与水反应的实质同 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。
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铁的单质
1. 下列反应既可得到正二价铁又可得到正三价铁的是( )
A.铁在纯氧中燃烧
B.铁与稀硫酸反应
C.铁在氯气中燃烧
D.铁粉与硫粉混合加热
A
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铁的单质
2. 还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示,下列有关该实验的说法正确的是( )
A.反应生成Fe2O3
B.肥皂液的主要作用是检验生成的H2
C.湿棉花的主要作用是冷却试管,防止炸裂
D.铁粉与水蒸气反应后,可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来
B
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铁的单质
3. 下列化合物中,不能通过单质之间化合直接制取的是( )
A.CuCl2 B.Fe3O4
C.Na2O2 D.FeCl2
D
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铁的单质
4. 某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并检验产物的性质,下列说法正确的是( )
A.实验时,应先点燃B处的
酒精喷灯,再点燃A处的酒精灯
B.B中发生反应的化学方程式
为2Fe+3H2O(g) 高温 Fe2O3+3H2
C.B中生成1mol H2时,E处有1mol CuO被还原
D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
D
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铁的单质
5. 下列说法不正确的是( )
A.铁在一定条件下与纯氧气或水蒸气反应的共同产物可能是Fe3O4
B.铁是人体必需微量元素中含量最多的一种
C.铁的化学性质活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在
D.铁在高温下与水蒸气发生的反应是置换反应
C
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6. 在常温下, Fe与水并不起反应, 但在高温下, Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置, 在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物, 加热, 并
通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题:
(1)写出该反应的化学方程式: