第三章 第一节 第1课时 铁的单质 铁的氧化物-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第一册五维课堂同步复习（人教版2019）

化学·必修第一册 第三章 铁金属材料 第一节 铁及其化合物 第1课时 铁的单质 铁的氧化物 学业水平目标 学科核心素养 1.能从物质类别和铁元素化合价的角度 1.能够通过对教材演示实验的探究，了解铁及其氧化 认识铁及其化合物的性质，理清铁元 物的性质 素不同价态之间的转化关系。增强 2.能够从物质分类的角度理解三种氧化物的性质差 “证据推理与模型认知”的能力 异，从铁元素价态的变化，分析其氧化性和还原性 2.通过实验探究活动，促进学生建立实 3.能举例说明生产、生活中常见的铁的氧化物，认识 验目的、实验证据、实验结果之间联 其用途 系，提升“证据推理与模型认知”及“科 4.初步学会从资源利用的视角研究铁及其氧化物的 利用价值 学探究与创新意识”化学学科核心素 养水平 教材梳理。探新知 [基础梳理] 3.铁的性质 知识点一 铁的存在及性质 (1)物理性质：铁有 性和 性： 1.铁元素的存在 铁的导电性不如铜和铝：铁能被 (1)含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位， 吸引。 仅次于 、 和 (2)化学性质：铁的化学性质活泼，能与许多物 (2)存在形态 质发生化学反应。 ①游离态：如 氧化剂（如HCI.CuS),等） ①Fe→Fe2+:Fe ②化合态：主要以 价和 价化合物 +2价化合物，Fe-2e—Fe+。 的形态存在。 氧化剂（如CL等 2.炼铁 ②Fe→Fea+:Fe →十3 (1)人工治铁：我国最早的人工冶铁制品是春 价化合物，Fe-3e—Fe3+。 秋初年秦国的 知识点二铁与水蒸气的反应 (2)工业炼铁 1.在常温下，铁与水不发生反应。 原理：用 的方法把铁从 2.在高温下，红 的铁能与水蒸气发生 中提炼出来。 反应。 ·56· 第三章铁金属材料 (1)现象：加热时试管内铁粉 ,点燃从 3.主要用途 试管中逸出的气体可听到 FeO3常用作 、涂料、油墨和橡胶 (2)反应：生成 和 ,反应 的红色颜料。赤铁矿（主要成分是Fe,O,) 的化学方程式为 是炼铁原料。 [预习质检] 知识点】 铁的氧化物 判断正误，正确的画“/”，错误的画“X”。 1.物理性质 (1)Fe在氧气中燃烧的产物是FeO。() (2)磁铁矿的主要成分是FeO4。 () 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 (3)在自然界中，不可能有游离态的铁存在。 化学式 () 俗名 (4)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界 铁的化合价 中全部以化合态存在。 () 颜色、状态 色粉末 色粉末 色晶体 (5)铁与过量的硫粉共热产物是FezS。 溶解性 都 于水 (6)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCL,在少量 2.化学性质 CL2中燃烧生成FeCL2。 ( (1)稳定性：Fe)不稳定，在空气里受热，迅速 (7)向含CuCL2的废液中加铁屑可以回收铜。 被氧化成 (2)与酸反应：FeO和FeO3属于 氧化 (8)赤铁矿的主要成分是FeO,。 ( ) 物，与盐酸反应的离子方程式分别为 (9)FeO3为碱性氧化物，可与水反应生成 Fe(OH)3. ( (10)铁锈的主要成分是Fe2O3。 重难突破。释疑惑 突破点一 铁的化学性质 2.铁粉与水反应的实验探究 1.铁的化学性质 装置1 装置2 CL →2Fe+3Cl 点 2FeCl, 实验 还收佚粉 还原软粉 0 点燃 装置 3Fe+20,Fe O 火柴 T液 H →Fe+2Ht一Fe++H,↑ 用小试管收集 用火柴点燃肥 操作 试管气体，点燃， Cu" 皂泡，听到爆鸣 →Fe+Cu+一Cu+Fe2 及现 听到轻微“噗”声， 声，证明生成 Fe →Fe+2Fe+-3Fe2 象 产生淡蓝色火焰， 了H2 证明生成了H ·57· 化学·必修第一册 续表 哭破后原二 铁的氧化物 铁能与水蒸气反应，反应的化学方 实验 名称 氧化亚铁 四氧化三铁 氧化铁 程式为 化学式) (FeO) (FesO) (Fe2Oa) 结论 高温 3Fe+4H2O(g)Fe O,+4H 俗名 磁性氧化铁 铁锈 ①湿棉花的作用是受热时提供反 色态 黑色粉末 黑色品体 红棕色粉末 应所需的水蒸气； 铁的 +2 +2、+3 +3 实验 ②酒精灯的火焰用防风罩套住，可 价态 说明 以使加热效果更好； FeO+2H FeO+8H7 Fe2O+6H+ 与盐酸 Fe2++ -2Fe+ ③肥皂液在该实验中可以起到“收 -Fe2+ 反应 +H2O 2Fe3++4H20 3H2O 集”氢气的作用 3FeO+2Al 名师提醒](1)Fe与H,O(g)反应的产 与铝粉 2Al+Fe2O 高温 高温 反应 Al203 物是FeO,,而不是Fe2O3。 2Fe+Al2Os +3Fe (2)Fe不能与冷水、热水反应。 [微点拔] FeO、Fe,O3均为碱性氧化物， (3)铁生锈的实质是Fe与H,O、O2发生 FeO,为复杂的氧化物。 反应。 ◆[典例示范] ◆[典例示范] [例2]下列叙述正确的是 ( [例1]如图，铁与水反应的实验中，下列做 ①铁能被磁铁吸引②可以通过化合反应 法不正确的是 得到FeCl2和FeO,③Fe在纯氧中燃烧 还晾铁粉 可得Fe,O ④FeO,不可与水反应得 湿棉花 Fe(OH)3,所以不能通过化合反应制 Fe(OH) ⑤Fe(OH)2在空气中加热，可 得FeO A.试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替 A.①② B.②④ B.将试管底部的湿棉花移到试管口部 C.②③④⑤ D.①②⑤ C.将铁粉附着在石棉绒上，以增大与水蒸 [尝试解答] ◆[学以致用] 气的接触面积 2.下列关于铁的氧化物说法不正确的是 D.点燃肥皂泡验证氢气的生成 ( [尝试解答] A.铁的氧化物通常状况下都是有色固体 ◆[学以致用] B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物， 1.在标准状况下，将5.6g铁和4.6g钠分别 它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe 与100mL1mol·L1的盐酸反应，则放出 和Fe3+ H2的体积 ( C.氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁 A.铁的多 B.钠的多 俗称铁锈 C.铁和钠放出一样多 D.无法比较 D.工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁 ·58· 第三章铁金属材料 学科素养培育们] 锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油 某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产 (反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如 物进行了如下探究： 下实验： 固体 过量稀盐酸 淡黄色 试剂X淡红色 产物 少许植物油 溶液 溶液 c粉 硬质玻销僧 新制氯水 深红色溶液 冷水 已知KSCN溶液与Fe3+溶液反应生成红色 收集器 的络合物。 试剂X中溶质的化学式为 :固体 产物的成分可能为 (填字母)。 A.Fe和FeCl B.FeCl2和FeCl 浓疏酸 碱i灰 饱和食盐水 C.Fe、FeCL2和FeCl D.Fe和FeCl (1)装置的连接顺序为a→ (4)加入少许植物油的作用是 →b→c→f 加入新制氯水后溶液红色加深的原因： (2)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连 接，这样做的优点是 (用离子方程 (3)反应一段时间，熄灭酒精灯，冷却后，将 式表示)。 收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至 随堂自测。夯基础 1.下列关于铁的叙述中错误的是 C.已知Fe和CuSO,溶液反应，推测Fe与 A.纯净的铁是光亮的银白色金属 AgNO3溶液也能反应 D.铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe B.铁能被磁体吸引 +6H+-2Fe3++3H2个 C.铁是地壳中含量最多的金属元素 4.某学习小组进行了下图所示的实验，实验后 D.铁具有延展性和导热性，可制作炊具 组员之间的交流不合理的是 2.下列说法不正确的是 ( 还原铁粉 A.铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧 化三铁 B.铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应 A.甲同学认为试管b中收集到的气体可点 燃，且产生淡蓝色火焰 C.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 B.乙同学认为试管a中生成的黑色固体可 D.铁与盐酸或水蒸气反应，都作还原剂 能为四氧化三铁 3.下列关于铁的说法正确的是 ( C.丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管 A.铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射 中，加适量的水，加热也可实现该反应 D.丁同学认为用盐酸溶解固体生成物所得 B.铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 溶液有颜色 ·59· 化学·必修第一册 5.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水 (4)A、B两个装置中应先点燃 处的 蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，请回 酒精（喷）灯，点燃E处酒精灯之前应进行的 答下列问题： 操作是 还原铁粉和石棉城。 城行灰 氧化 [课堂小结] (与非金（与足量的C2等强氧化剂反应被氧化为十3价 属反应与足量的S,2等弱氧化剂反应被氧化为十2价 A 铁 与非氧化性酸反应（如稀硫酸，盐酸）被氧化为十2价 (1)A装置的作用是 与盐溶液反应，如Fe十Cu+一Fe++Cu B中反应的化学方程式为 在高温下与水装气反应：3e+4H,OKg商FeO,十4H (2)D装置的作用是 C温馨提西 (3)E装置中的现象是 学习至此，请完成配套训练 第2课时 铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐 学业水平目标 学科核心素养 1.通过实验探究活动，促进学 1.能够通过对教材演示实验的探究，了解铁的氢氧化物和铁 生建立实验目的、实验证据、 盐、亚铁盐的性质，并能设计实验完成性质验证 实验结果之间的联系，提升 2.从铁元素价态的变化，分析铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐的 “证据推理与模型认知”及 氧化性和还原性 “科学探究与创新意识”化学 3.能举例说明生产、生活中常见的铁的化合物，认识其用途 核心素养水平 4.初步学会从资源利用的视角研究铁的氢氧化物和铁盐、亚铁 2.利用Fe2+、Fe+的检验及其 盐的利用价值 之间的相互转化，培养学生 5.能通过铁及其化合物的反应特点，自绘“铁三角”，能熟练书 “变化观念与平衡思想”素养 写主要的离子方程式和化学方程式 水平 教材梳理⊙探新知 [基础梳理] 续表 知识复一 铁的氢氧化物 与非氧化性 Fe(OH)2和Fe(OH),性质的比较 强酸反应 化学式 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 Fe (OH).A 颜色、状态 稳定性 Fe(O+H2O(隔 溶解性 绝空气) ·60·偏小：②趁热将溶液注入容量瓶中并定容，冷却至室温 后V偏小，c(H,SO,)偏大：③摇匀后再加水，使V增大， c(HS),)偏小：④容量瓶中有少量水时，对c(HSO,)无 影响：⑤定容时俯视液面，使得V偏小，(HSO,)偏大。 答案：(1)18.4mol·L (2)将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中，同时用玻璃棒 搅动液体，以使热量及时扩散 (3)4.6mol·L-(4)27.2 (5)①偏小②偏大③偏小④①不变⑤偏大 随堂自测·夯基础 1.D[根据物质的量浓度的定义，以单位体积溶液所含溶 质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B 的物质的量浓度。A选项错误，应是1L溶液：B选项 错，溶液的体积为1L时含有2molH:C选项错，98g H,S),溶于1L水后溶液的体积大于1L,故溶液的物 质的量浓度小于1mol·L,D选项正确，因HS)的 相对分子质量为98，故98gH2S),就是1mol.] 2.A[容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器， 使用前先检查容量瓶是否漏水，容量瓶不能加热，不能 用客量瓶长期贮存配制好的溶液。] 3.D[看清物理量的单位即可，物质的量浓度的单位通常 为mol·L1,此处为mmol·L,1。] 4.B[A中应左物右码；B正确：C中转移溶液要用玻璃棒 引流；D中定容时胶头滴管不能伸入容量瓶口。] 5.解析：用浓溶液配制稀溶液时，应选用量筒而不用托盘 天平：配制450mL稀盐酸，由于没有此种规格的容量瓶， 所以用500mL的容量瓶。设量取浓盐酸的体积为V,极据 稀释前后HCI物质的量守恒建立关系式：12mol·L'×V =0.10mol·L×500mL≈4.2mL:根据量筒的规格 选取10mL量筒：结合配制步骤选取仪器。 答案：(1)A(2)玻璃棒(3)4.210mL (4)500mL 第三章铁金属材料 第一节铁及其化合物 第1课时铁的单质铁的氧化物 教材梳理·探新知 基础梳理 知识点一 1.(1)氧硅铝(2)陨铁+2+32.(1)铜柄铁剑 (2)还原铁矿石3.(1)延展导热磁铁 (2)弱强 ·17 参考答案 知识点二 2.热(1)红热爆鸣声(2)四氧化三铁氢气 3Fe十4H,Og商温Fe,0,十4H, 知识点三 1.FeO Fe,O Fe,O,铁红毯性氧化铁+2十3 +2、+3黑红棕黑不溶2.(1)Fe(O,(2)碱性 FeO+2Ht—Fe++H,OFe,O+6H—2Fe++ 3H03.油漆 预习质检 (1)× (2)/(3)×(4)×(5)×(6)×(7)V (8)×(9)×(10)× 重难突破·释疑惑 突破点一典例示范 [例1][解析]铁粉易堵塞导管口，可换成铁丝，铁丝与 水蒸气反应的接触面积也较大，所以A项正确：湿棉花 在加热时提供水燕气，若将湿棉花移到试管口部，不能 与铁充分反应，所以B项错误：将铁粉附着在石棉筑上， 以增大与水蒸气的接触面积，加快反应速率，所以C项 正确：该反应生成氢气，能燃烧，所以点燃肥皂泡脸证氢 气的生成，所以D项正确。 [答案]B 学以致用 1.B[n(HCl)=1mol·L×0.1L=0.1mol,n(Fe)= 56g·m0=0.1mol,Fe与盐酸反应的化学方程式为 5.6g Fe+2HC—FeCL,十H,↑，反应后Fe过量，以HCL计 算产生H2的物质的量为0.05mol:n(Na)= 23g·mo=0.2mo,Na与HC反应的化学方程式 4.6g 为2Na+2HCI—2NaCI+H2↑，反应后Na过量，过量 的Na与水发生反应：2Na+2H,O—2NaOH+H,↑， Na无论是与HC1反应还是与H,O反应，都存在关系： 2NaH2,生成H2的物质的量为0.1mol:标准状况下， Na反应放出H的体积大.] 突破点二典例示范 [例2][解析]①铁能被磁铁吸引，②2FeCL,+Fe 3FcCl,3Fe+20,点燃Fe,0,都属于化合反应，③中铁 在纯氧中燃烧可得FeO,:④Fe(OHD1可通过化合反应 4Fe(OH)2+O2+2HO一4Fe(OHD,制得： ⑤Fe(OH),在空气中加热，得到的是FeO。 [答案]A 3 化学·必修第一册 学以致用 2.C[铁的氧化物通常状况下都是有色固体，如氧化铁是 红棕色，氧化亚铁和四氧化三铁都是黑色的，A项正确： 四氧化三铁是一种复杂的钱的氧化物，其中号是下吧、 号是Fe",FeO,可看作是由FO,Fe0,彩成的化合 物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe+和Fe+, B项正确：铁锈的主要成分是FCO,·xH,O,C项错误： 工业上常使用铁的氧化物做原料用一氧化碳治炼铗，D 项正确。门 学科素养培育 解析：(1)求硫酸具有吸水性，能作氯气的千燥剂，碱石 灰具有碗性而吸收氟气，饱和食盐水吸收氯化氨而抑制 氯气溶解。装置的连接顺序为气体的制取→洗气→干 燥·氯气和缺的反应→尾气处理。 (2)F在氣气中燃烧生成棕黄色烟，冷却易生成固体，导 气管口较细，易堵塞，所以硬质玻璃管与收集器之间没 有用导管连接。 (3)Ft和KSCN反应生成络合物而使溶液呈红色，所 以试剂X为KSCN溶液：固体和氯气反应时可能没有完 全反应，剩余的F和稀盐酸，氯化铁反应生成氯化亚 铁，固体产物的成分可能为Fe和FcCL,,A选项正确。 (4)+不稳定易被氧化，所以植物油的作用是隔绝空 气，防止Fe+被氧化：Fe被氣气氧化生成Fe,从而 增大了Fe的浓度，Fe,SCN反应生成Fe(SCN),, 从而增大了络合物浓度，溶液颜色加深，离子方程式为 2Fe2++Cl,—2Fe3++2CI。 答案：(1)ghde(2)防止堵塞 (3)KSCN A (4)隔绝空气，防止Fe+被氧化 2Fe2+Cl,—2Fe3++2C1 随堂自测·夯基础 1.C[地壳中含量最多的金属元素是铝，铁次之，故 选C。门 2.C[铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反 应，二者共同产物为四氧化三铁：铁与盐酸和水蒸气发 生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁 作还原剂：铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯 化铁。] 3.C[铁在空气中不能燃烧，A项错误：铁在硫蒸气中燃 烧生成黑色的硫化亚铁，B项错误：Fe与AgNO,溶液也 ·17 能反应置换出银，C项正确：铁与盐酸反应的离子方程式 为Fe十2H一Fe+十H,个，反应产物与量的多少无 关，D项错误。] 4.C[铁与热水不反应，故C项中组员之间的交流不 合理.] 5.解析：1)B中进行的反应是3Fe十4H,O(g)高温Fe,O, 十4H,,故A为提供水蒸气的装置。 (2)装置D的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H:。 (3)E装置中发生的反应为H,+Cu0△Cu十H,O,故 现象为黑色粉未变红，同时硬质玻璃管右端会有水珠 生成。 (4)应先点燃A处酒精灯，若先点燃B处酒精喷灯，B中 的Fe会与空气中的O,反应：点燃E处酒精灯前要先败 集H2,检脸其纯度。 答案：)产生水蒸气3Fe十4H,O(g商遇e,O,+4H (2)除去未反应的水蒸气，干燥H (3)黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成 (4)A收集H,并检验其纯度 第2课时铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐 教材梳理·探新知 基础梳理 知识点一 Fe(OH)。Fe(OH),白色固体红褐色固体不溶于 水不溶于水Fe(OH),+2H一Fe++2H,O Fe(OH),+3H一Fe++3H,02Fe(OH),△Fe,O, +3H,O 知识点二 1.红色红色 预习质检 (1)×(2)×(3)/(4)/(5)×(6)/(7)/ (8)X 重难突破·释疑惑 突破点一典例示范 [例1门[解析]Fe+中铁元素化合价处于中间价态，可 以升高也可以降低，既可被氧化又可被还原：新制氯水 可将Fe+氧化成棕黄色的Fe+:检验Fe2+用KSCN溶 液；在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物。 [答案](1)F2中铁元素化合价处于中间价态，可以 升高也可以降低 (2)①CL,+2Fe2+一2C1+2Fe+:溶液变为棕黄色