第三章 铁金属材料 章末知识梳理 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第三章 铁 金属材料 章末知识梳理 作者编号：35011 铁的单质 物理性质 ①银白色、金属光泽 ②铁有延展性 ③铁有导热性 ④铁有导电性，但其导电性不如铜和铝 ⑤能被磁体吸引 熔点：1538℃ 沸点：2861℃ 密度：7.87g/cm3 作者编号：35011 铁的单质 化学性质 1.铁与非金属单质反应 现象：剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体 现象：剧烈燃烧、产生棕褐色的烟 现象：生成黑色物质 +2、+3 +3 +2 氧化性强弱Cl2>O2>S 2Fe+3Cl2 2FeCl3 △ 3Fe+2O2 Fe3O4 点燃 Fe+S FeS △ 作者编号：35011 铁的单质 化学性质 2.铁与非氧化性酸反应 Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑ 如盐酸、稀硫酸反应离子方程式： 硝酸、浓硫酸为强氧化性酸，后续再进行学习 微提醒 注意：铁遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时，产生钝化现象 即：浓硫酸、浓硝酸将铁的表面氧化成一层致密的氧化膜，这层氧化膜阻止了酸与内层金属的进一步反应 作者编号：35011 铁的单质 化学性质 3.铁与盐溶液反应 Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ (2)与FeCl3溶液反应(离子方程式)： Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu (1)与CuSO4溶液反应(离子方程式)： Fe Fe2+ Fe3+ 强氧化剂 弱氧化剂 Cl2、HNO3等 S、H+、Cu2+等 作者编号：35011 铁的单质 化学性质 4.铁与水反应 实验装置 操作及现象 化学方程式 铁粉逐渐红热，烧杯中产生大量的肥皂泡，点燃气泡会发出爆鸣声，反应后试管内固体为黑色。 为什么放一团湿棉花？ 产生水蒸气，与铁粉反应 酒精灯上加防风罩可以保证集中加热，以达到较高的反应温度； 肥皂液起到“收集”氢气的作用。 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2(置换反应) 作者编号：35011 1.下列关于铁的叙述，错误的是(　　) A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身能产生磁场 C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态 也有化合态 D．纯铁的抗腐蚀能力强，在干燥空气中不易被氧化 C 2.某学习小组进行了下图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的 是(　　) 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 B．丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水， 加热也可实现该反应 C．乙同学认为试管a中生成黑色固体可能为 四氧化三铁 D．丁同学认为用盐酸溶解固体生成所得溶液有颜色 B 作者编号：35011 3．把一定量的铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的浓度恰好相等。则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为（ ） A．1∶1 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2 4．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是（ ） ①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应 ③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A．只有① B．只有①③ C．只有①②③ D．全部 C B 作者编号：35011 铁的化合物 氧化物 氢氧 化物 两类 铁盐 氢氧化铁 氧化亚铁 四氧化三铁 氧化铁 氢氧化亚铁 亚铁盐 铁盐 铁的化合物 2Fe3++Fe—3Fe2+ 2Fe3++Cu—2Fe2+ + Cu2+ 2Fe2++Cl2—2Fe3++2Cl- 2Fe2++H2O2 +2H+—2Fe3++2H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 作者编号：35011 铁的化合物 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 俗名 — 铁的化合价 颜色、状态 溶解性 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁红 磁性氧化铁 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 黑色粉末 红棕色粉末 都难溶于水 黑色晶体 铁的氧化物 作者编号：35011 铁的化合物 物质类型角度 元素价态角度 碱性氧化物 还原性 氧化性 FeO＋2H＋==Fe2＋＋H2O 6FeO + O2 ==== 2Fe3O4 思考：FeO与稀硝酸的反应？ 硝酸既表现出酸性又表现出强氧化性。 3FeO+10H++NO3- ==3Fe3++NO↑+5H2O FeO+CO === Fe+CO2 高温 FeO 作者编号：35011 铁的化合物 物质类型角度 元素价态角度 碱性氧化物 Fe2O3+6H+ =Fe3++3H2O Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2 思考：Fe2O3与HI的反应？ HI既表现出酸性又表现出还原性。 Fe2O3+6H++2I- ==2Fe2++I2+3H2O 强氧化性 高温 Fe2O3 作者编号：35011 铁的化合物 物质类型角度 元素价态角度 特殊氧化物 还原性 氧化性 Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O Fe3O4 和硝酸反应等 Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2 思考：Fe3O4与稀硝酸的反应？与HI的反应？ 3Fe3O4+ 28H++NO3- ==9Fe3+ +NO↑+14H2O Fe3O4 是一种纯净物（可以看成 FeO·Fe2O3 ） Fe3O4 + 8H+ +2I- ==3Fe2+ +I2 +4H2O 高温 Fe3O4 作者编号：35011 铁的化合物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 溶解性 与非氧化性强酸反应 与氧化性酸反应 不稳定性 转化 红褐色固体 难溶于水 难溶于水 Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O 3Fe(OH)2＋10HNO3(稀) =3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O 在空气中分解产物很复杂 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O 白色固体 Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 制备Fe(OH)2的关键： 除去试管和溶液中氧气和Fe3+ 创造无Fe3+的环境和无氧环境 作者编号：35011 铁的化合物 铁盐和亚铁盐 Fe2+：浅绿色 Fe3+：棕黄色 Fe3++KSCN(aq)变红 Fe2++KSCN(aq)不变色 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色) 易溶难电离，不拆 作者编号：35011 铁的化合物 铁盐和亚铁盐的检验 1．用KSCN溶液和氯水 2．用NaOH溶液 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 混合溶液滴加KSCN溶液变红色，说明含有Fe3＋ 混合溶液滴加酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋ 作者编号：35011 铁的化合物 铁三角 Fe2+ Fe3+ 还原剂 ( Fe、Cu、I- 、 S2-、H2S) 强氧化剂 ( Cl2、H2O2、O2、HNO3、KMnO4) 弱氧化剂 (H+、Cu2+、S、I2 ) 强还原剂 (Zn、Al、CO、H2) 强氧化剂 (Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸) 强还原剂 (Zn、Al、CO、H2) Fe 作者编号：35011 铁的化合物 【应用1】含Fe2+、Fe3+的分离、除杂方法(括号内为杂质) (1)FeCl3溶液(FeCl2)： (2)FeCl2溶液(FeCl3)： (3)FeSO4溶液(CuSO4)： 【应用2】判断离子能否共存 ①Fe2+与N(H+)、ClO−、Mn(H+)因发生氧化还原反应而不能共存; ②Fe3+与S2−、I−、S HS因发生氧化还原反应而不能共存。 加足量氯水或通入足量Cl2。 加足量铁粉，充分反应后过滤。 加足量铁粉，充分反应后过滤。 作者编号：35011 1．关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确的是（ ） A．铁元素化合价不完全相同 B．氧元素的化合价完全相同 C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体 D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体 2．铁是生活中应用最广泛的金属，下列有关铁元素的说法正确的是（ ） A．Fe3+水溶液呈红褐色，Fe2+水溶液呈浅绿色 B．Fe3+的溶液中滴入含KSCN的溶液，立即出现红色沉淀 C．Fe3+具有氧化性，Fe2+具有还原性 D．铁粉可以和水蒸气在高温下反应生成Fe2O3 C C 作者编号：35011 3．要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为（　） ①加入适量氯水  ②加入足量的KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 4．向盛有氯化铁溶液的烧杯中加入过量的铜粉，反应结束后，溶液中大量存在的金属离子是（ ） A．Fe2+、Fe3+ B．Fe2+、Cu2+ C．Fe3+、Cu2+ D．Cu+、Cu2+ C B 作者编号：35011 金属材料 金属材料包括纯金属和它们的合金，日常使用的金属材料，大多数属于合金。 1.合金 合金 是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合 而成的具有金属特性的物质。 1、合金的硬度会比其成分金属_____ 定义： 性质： 大 2、合金的熔点一般比成分金属___ 低 3、合金中各成分保持各自原有的化学性质，具有优良的物理、化学或机械性能 作者编号：35011 金属材料 2.铁合金 2%～4.3% 硬度大、抗压、性脆，可铸造成型 制造机座、管道 含碳量： 性能： 应用： 生铁 钢 含碳量： 性能： 应用： 0.03%～2% 良好的延展性，机械性能好，可锻轧和铸造 制造机械、交通工具等 作者编号：35011 金属材料 3.铝和铝合金 铝导线 铝壶 铝箔包装材料 ①银白色、金属光泽 密度较小(2.702g/cm³) ②铝导电性好 ③铝导热性好 ④铝有良好的延展性 （1）铝 作者编号：35011 金属材料 3.铝和铝合金 （2）铝和氧化铝的化学性质 Al2O3 + 2NaOH+3H2O ＝2Na[Al(OH)4] Al2O3＋6HCl = 2AlCl3＋3H2O Al2O3是两性氧化物 既能与酸反应、也能与碱反应生成相应的盐和水 2Al＋6HCl = 2AlCl3＋3H2↑ 2Al+2NaOH+6H2O ＝ 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ 作者编号：35011 金属材料 3.铝和铝合金 （3）氢氧化铝的化学性质 Al(OH)3＋NaOH =Na[Al(OH)4] Al(OH)3＋3HCl = AlCl3＋3H2O Al(OH)3是两性氢氧化物 在强酸或强碱溶液中都能溶解 Al(OH)3的热稳定性较差，加热易分解 2Al(OH)3 == Al2O3+ 3H2O AlCl3＋3NH3•H2O = Al(OH)3↓＋3NH4Cl 制备Al(OH)3 作者编号：35011 金属材料 4.新型合金 作者编号：35011 1.下列各种物质既能与强酸反应，又能与强碱反应的是 (　　) ①Al　②AlCl3　③Na2CO3　④Al2O3　⑤NaHCO3 A．①③⑤ B．②③④ C．①③④ D．①④⑤ D 作者编号：35011 物质的量在化学方程式计算中的应用 ÷M 物质的量 n(mol) ×M ×NA ÷NA ×22.4L·mol-1 ÷22.4L·mol-1 总结：物质的量是联系各物理量的纽带，可进行各物理量之间的转换。 气体体积V （L）(标况) 物质的质量 m(g) 物质所含有 的粒子数N 物质的量浓度cB（mol/L） ×V(L) ÷V(L) 作者编号：35011 物质的量在化学方程式计算中的应用 2CO ＋ O2 === 2CO2 2 ∶ ∶ 1 2 化学计量数之比： 2 mol 物质的量之比： ∶ ∶ 1 mol 2 mol 2 NA 扩大NA倍： ∶ ∶ NA 2 NA ∶ ∶ 质量之比 点燃 56 g 32 g 88 g 体积之比（标况） 44.8 L 22.4 L 44.8 L 【总结】化学计量数之比 = 物质的量之比 = 体积之比 ∶ ∶ 作者编号：35011 进行物质的量应用于化学方程式的计算时，须按以下步骤进行：　 ①写出有关反应方程式　 ②找出相关物质的化学计量数之比　 ③对应化学计量数，找出相关物质的物质的量的关系 ④根据物质的量的关系，按照比例相等的模式进行计算 上下单位一致，左右关系对应 计算方法： ①关系法　②守恒法 ③差量法 物质的量在化学方程式计算中的应用 作者编号：35011 1．两份铝屑，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的体积比为1∶2(同温同压下)，则第一份与第二份铝屑的质量比为(　　) A．1∶3 B．1∶2 C．1∶1 D．2∶1 2．m g某二价金属M溶于足量盐酸中，标况下放出氢气n L，则金属M的相对原子质量为 ( ) A．n/m B．2m/n C．n /（22.4 m） D．22.4m/n B D 作者编号：35011 $