2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 专题三铁 金属材料 期末复习专练

期末复习专题三 铁、金属材料 （一） 铁的单质 铁的氧化物 一．铁的单质 1.铁元素在自然界中的存在形态： (1)人类最早使用的铁是来自太空的陨铁。陨铁中的铁以单质形态存在。 (2)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。 2．铁的应用历史 (1)我国在春秋初年就掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。 (2)现代工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 。 3．物理性质：纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为1 535℃，沸点为2 750℃。纯铁的抗蚀力很强，它有良好的延展性、导热性和导电性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。 二．铁单质的化学性质 1.与非金属单质反应 (1)与O2反应：3Fe＋2O2Fe3O4；现象：剧烈燃烧，火星四射。 常温：铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈，其主要成分为Fe2O3·xH2O。 (2)与Cl2反应(化学方程式)：2Fe＋3Cl22FeCl3；现象：剧烈燃烧，棕红色烟。 注意：铁在氯气中燃烧，只生成FeCl3，与反应物量比无关。 (3)与S反应(化学方程式)：Fe＋SFeS。氧化性：Cl2 > S。 2.与水反应：常温下，铁与水是不反应的。 但高温下可与水蒸气反应(化学方程式)：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2。 实验装置 操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2实验中湿棉花的作用是提供水蒸气。 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 3.与酸反应：与非氧化性酸，如盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 4.与盐溶液反应：(1)置换反应 与CuSO4溶液反应(离子方程式)：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 (2)与FeCl3溶液反应(离子方程式)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 【总结】 在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应。 (1)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。 (2)铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物。 (3)红热的铁能与水蒸气发生反应，生成四氧化三铁和氢气。化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 三．铁单质的冶炼：铁单质冶炼的原理就是利用还原剂将铁从矿石中还原出来。 如高炉炼铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 【知识误区】 （1）误认为Fe与Cl2反应的产物可能为FeCl2或FeCl3。Fe与Cl2反应的产物是FeCl3，与Cl2量的多少无关，反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋只能在溶液中进行。 （2）误认为Fe与酸的反应都是置换反应。Fe与非氧化性酸的反应是置换反应，生成盐和H2，与氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)的反应不是置换反应，不能生成H2。 四．铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 － 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 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定 稳定 稳定 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 特殊氧化物 与H＋反应的 离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=== Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O （二） 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐 一．铁的氢氧化物 1.FeCl3和NaOH溶液： FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3＋3NaCl 产生红褐色沉淀 2.FeSO4和NaOH溶液： FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2＋Na2SO4 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 生成白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 3.Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性弱碱，可以和酸反应。Fe(OH)2非常容易被氧化为Fe(OH)3，加热Fe(OH)3时，失水生成红棕色的Fe2O3粉末。 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 二．铁盐 1.Fe3+的检验 滴入KSCN溶液的现象 解 释（用离子方程式） 结论与应用 FeCl3溶液 溶液变红色 Fe3+＋3SCN－=Fe(SCN)3 可用来检验Fe3+ FeCl2溶液 没有明显现象 2.Fe3+的氧化性 在 FeCl3溶液中加入 现象 反应的化学方程