人教版高中化学第2讲　铁及其化合物.doc

第2讲　铁及其化合物
课 程 标 准
知 识 建 构
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究了解铁单质及其重要化合物的主要性质。
2．知道铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。
3．了解铁及其重要化合物的制备方法。
一、铁
1．位置与物理性质
2．化学性质
单质铁性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
(1)与非金属单质的反应(写化学方程式)
(2)与水的反应(写化学方程式)
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
(3)与酸的反应(写离子方程式)
(4)与某些盐溶液的反应(写离子方程式)
3．铁的冶炼
原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
设备：高炉。
主要反应：
①还原剂的生成：C＋O2CO2，CO2＋C2CO；
②铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
【诊断1】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。
(1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族(　　)
(2)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在(　　)
(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　　)
(4)Fe分别与***气、盐酸反应得到相同的***化物(　　)
(5)因为纯铁块是黑色的，故金属铁称为黑色金属(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
二、铁的氧化物和氢氧化物
1．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
化合价
＋2
＋3
＋2、＋3
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与H＋反应的离子
方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
2.铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
与盐酸
反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的
关系
空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【诊断2】 铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是(　　)
A．Fe(OH)3　Fe2O3 B．Fe(OH)2　Fe2O3
C．Fe(OH)2　Fe(OH)3 D．Fe(OH)2　Fe3O4
答案　B
解析　铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3 价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
三、铁盐和亚铁盐
1．亚铁盐的性质
(1)含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主。
(2)可水解，Fe2＋(如FeSO4)溶液呈酸性。
2．铁盐的性质
(1)含有Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋处于铁的高价态，具有氧化性。
(2)易水解。Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
3．Fe2＋、Fe3＋的相互转化
完成下列反应的离子方程式：
①酸性FeCl2溶液长期露置于空气中：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。
②向Fe(NO3)2溶液中滴加少量稀硫酸：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
③FeCl2的酸性溶液与H2O2反应：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。
④向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
⑤向FeCl3溶液中滴加KI溶液：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
⑥向FeCl3溶液中逐渐加入Zn粉至过量：2Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋、Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋。
4.应用
(1)盐溶液的配制与保存
(2)物质的制备
5．Fe2＋、Fe3＋