2025年高一化学学业水平考试知识点——第三章铁金属材料

高一化学学业水平考试知识点 第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 一、铁（Fe） （一）存在：主要以＋2价和＋3价化合物形式存在，也有游离态（如陨铁以单质形态存在） 金属铁位于元素周期表第四周期 第Ⅷ族；铁的原子结构示意图 （二）物理性质： 银白色金属，有延展性，有良好的导电性、导热性，能被磁铁吸引 （三）化学性质： 1、与非金属反应 （1）与氧气反应 3Fe＋2O2Fe3O4 现象：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成 （2）与氯气反应 2Fe＋3Cl22FeCl3 现象：铁在氯气中燃烧，产生棕褐色烟，溶于水得到棕黄色溶液 常温下与氯气不反应，可用钢瓶储运液氯 （3）铁与S反应 Fe＋SFeS。 结论：Fe遇到较强的氧化剂(如Cl2等)生成＋3价的铁，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸、S等)生成＋2价的铁。 2、铁与水蒸气反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 现象：红热的铁粉与水蒸气反应放出气体，蒸发皿中产生大量肥皂泡，点燃放出的气体，能燃烧或产生爆鸣声。反应后试管内固体仍呈黑色。 （1）湿棉花的作用：受热提供水蒸气 （2）肥皂液起到收集H2的作用，点燃肥皂泡听到爆鸣声。 （3）酒精灯的火焰用防风罩套住，使加热效果更好，或改用酒精喷灯。 3、铁与酸反应 与盐酸反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 与硫酸反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 4、铁与盐反应 与CuSO4溶液反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 二、铁的氧化物 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色及状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 与盐酸反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O Fe2O3常用作红色油漆和涂料 Fe被腐蚀生成铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O FeO在空气中加热生成Fe3O4 6FeO＋O22Fe3O4 Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比为1∶1组合而成的复杂氧化物。 三、铁的氢氧化物 (1)铁的氢氧化物的制备 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 生成红褐色沉淀 化学方程式 FeSO4＋2NaOH=== Fe(OH)2↓＋Na2SO4， 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl 制备Fe(OH)2的方法：（要注意隔绝空气） ①用新配制的FeSO4溶液（无Fe3＋） ②配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要加热煮沸，以除去溶液中溶解的O2。 ③将盛有NaOH溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液的液面以下，再挤出NaOH溶液。 ④滴入几滴煤油或植物油，隔绝空气；或利用还原性气体排出环境中的O2。 (2)铁的氢氧化物的化学性质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 稳定性 不稳定，易被O2氧化成Fe(OH)3 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 不稳定、受热易分解： 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 四、铁盐和亚铁盐 1、颜色：Fe3＋ ——黄色 Fe2＋ ——浅绿色 2、氧化性、还原性： Fe3＋ ——氧化性 Fe2＋ ——既有氧化性又有还原性，以还原性为主 2、Fe2＋、Fe3＋的检验 (1)Fe3＋的检验方法：Fe3＋溶液呈红色。Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 (2)Fe2＋的检验方法：Fe2＋溶液颜色无变化溶液变成红色 3．Fe2＋与Fe3＋的转化 （1）Fe2+→Fe3+ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ （2）Fe3+→Fe2＋ 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ Fe3+＋Cu===3Fe2＋＋Cu2＋（制印刷电路板） 4、Fe2＋、Fe3＋的鉴别方法 ⑴只含Fe2＋或Fe3＋的溶液 ①直接观察法 ②加NaOH溶液沉淀法 ③加KSCN溶液显色法 ④强氧化剂法 ⑵同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液 Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能先氧化再加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。 第二节 金属材料 一、铝（Al） （一）物理性质 铝是地壳中含量最多的金属元素。铝位于元素周期表第三周期第IIIA族 （二）化学性质 1、与氧气反应 （1）常温下就能与空气中的O2发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，保护内部金属不受腐蚀。 （2）4Al＋3O22Al2O3 现象：铝箔熔化但不滴落 2、与酸反应 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 离子方程式 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 3、与氢氧化钠溶液反应 2Al＋2NaOH＋6H2O=== 2Na[Al(OH)4] ＋3H2↑ 离子方程式 2Al＋2OH－＋2H2O=== 2 [Al(OH)4]－＋3H2↑ 不能用铝制容器来贮存酸性或碱性物质。 二、氧化铝（Al2O3）——两性氧化物 （一）物理性质 白色难溶于水的固体，熔点高可做耐火材料 （二）化学性质 1、与酸反应 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O 离子方程式 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O 2、与氢氧化钠溶液反应 Al2O3＋2NaOH ＋3H2O ===2Na[Al(OH)4] 离子方程式 Al2O3＋2OH－＋3H2O === 2[Al(OH)4]－ 三、氢氧化铝（Al(OH)3）——两性氢氧化物 （一）物理性质 氢氧化铝是白色胶状沉淀，有吸附作用，可用作净水剂。 （二）化学性质 氢氧化铝溶于强酸、强碱，不溶于弱酸弱碱。 1、与强酸反应 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O 离子方程式 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 2、与强碱反应 Al(OH)3＋NaOH=== Na[Al(OH)4] 离子方程式 Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 3、受热分解 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 四、铝盐 Al(OH)3的实验室制法：用可溶性铝盐和氨水反应制取。 AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl 2 学科网（北京）股份有限公司 $$