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知识归纳 (1)常温下,Fe与H2O不反应。但在水、空气中的O2等的共同作用 下,Fe却很容易被腐蚀。铁不能与热水反应,但在高温下,Fe能
与 H2O(g)反应 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
(2)铁单质中铁元素的化合价为0价,铁单质具有还原性,能与具有 氧化性的物质发生反应。
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(4)Fe(OH)2在空气中加热不能得到FeO,因Fe(OH)2在空气中易被 氧化,产物复杂。在空气中,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,反应的
化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O === 4Fe(OH)3。 (5)由亚铁盐与铁盐制备Fe(OH)2和Fe(OH)3:FeCl2+2NaOH ===
在空气中,Fe(OH)2 能够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
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【微思考 1】已知 2Fe+3Cl2 Cl2 与硫单质氧化性的强弱?
2FeCl3 和 Fe+S
FeS,请判断
(3)Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化为Fe2+、Fe3+。 ①Fe 能被 I2、S、Fe3+、Cu2+、H+等弱氧化剂氧化为 Fe2+,如 Fe+S FeS,Fe+2Fe3+ 3Fe2+。
②Fe 能被 Cl2 等强氧化剂氧化为 Fe3+,如 2Fe+3Cl2 2FeCl3。
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1.纯净铁的物理性质有( )
①光亮的银白色 ②黑色 ③在潮湿空气中易腐蚀
④有延展性 ⑤能导电、导热 ⑥硬而脆 ⑦能被磁铁吸引,易被
磁化 ⑧密度比铝小
A.①③④⑤⑦ B.①④⑤⑦
C.①③⑤⑦
D.全部
答案:B
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2.下列有关铁及其化合物的说法正确的是( ) A.赤铁矿呈红褐色,其主要成分为FeO B.生铁和钢都属于铁合金,均含铁元素,不含非金属元素 C.铁比铝更易被腐蚀说明铁比铝活泼 D.Fe(OH)2不稳定,在溶液中会迅速被氧化为Fe(OH)3 答案:D 解析:赤铁矿的主要成分是Fe2O3,A项错误;生铁和钢中含碳元 素,B项错误;铝比铁活泼,由于铝表面容易形成致密的氧化膜而抗 腐蚀,C项错误;Fe(OH)2还原性很强,易被氧化,D项正确。
提示:不是。尽管Fe3O4中铁元素的化合价为+2价和+3价,可以写 成FeO·Fe2O3的形式,但Fe3O4是一种化合物而非混合物。
(2)图乙中实验制取的Fe(OH)2为何能较长时间地观察? 提示:苯浮在液面上层隔绝了空气,使生成的Fe(OH)2难以被氧化。
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(1)Fe3O4是一种纯净物,而不是Fe2O3和FeO组成的混合物。能通 过化合反应制得Fe(OH)3:Fe(OH)2、O2和H2O反应生成Fe(OH)3。
Fe(OH)2↓+2NaCl,FeCl3+3NaOH === Fe(OH)3↓+3NaCl。
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典例剖析
例2如图为Fe(OH)2制备实验的改进装置,使用该装置将能在较长 时间内观察到白色沉淀。关于此实验,下列说法正确的是 ( )
A.装入药品后应关闭止水夹,等反应完成后再打开止水夹
下,慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠溶液与氯化亚铁溶液混合。
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对点训练2-1下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,不正 确的是( )
A.氢氧化亚铁易被空气氧化 B.氢氧化亚铁为灰绿色沉淀 C.可利用右图所示装置制备氢氧化亚铁 D.实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸 答案:B 解析:氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,故A项正确; 氢氧化亚铁为白色沉淀,不是灰绿色,故B项错误;氢氧化亚铁的制 备要隔绝空气,可将硫酸亚铁溶液滴入氢氧化钠溶液中,故C项正确; 将硫酸亚铁滴入氢氧化钠溶液中可制取Fe(OH)2,氢氧化钠溶液预 先煮沸可以将其中的空气排净,故D项正确。
B.此装置是通过H2的排出使A中压强减小,从而将B中的烧碱溶 液吸入A中产生Fe(OH)2
C.H2的作用是排尽装置内的空气并将A中溶液压入B中 D.在药品用量上硫酸应过量,使铁粉能充分反应完
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答案:C 解析:装入药品后应该打开止水夹,让铁与稀硫酸反应生成的氢 气将装置中的空气排净,避免后来生成的氢氧化亚铁被氧化,故A项 错误;该装置是利用铁与稀硫酸反应生成的氢气将A中生成的硫酸 亚铁溶液压入B中,从而使硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧 化亚铁,故B项错误;根据实验装置可知,本实验中氢气的作用有:先 将装置中空气排净,然后关闭止水夹后将A中液体压入B中,故C项 正确;亚铁离子易被氧化,为了避免硫酸亚铁被氧化,该实验中铁粉 应该过量,故D项错误。
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2.化学性质
反应
化学方程式或离子方程式
Fe 与非金属单质反
应
3Fe+2O2 Fe3O4、2Fe+3Cl2
2FeCl3
Fe 与水蒸气反应 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
Fe 与非氧化性酸反 应
Fe+2H+
Fe2++H2↑
Fe 与盐溶液反应 Fe+Cu2+ Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+ 3Fe2+
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方法规律实验室在制备Fe(OH)2时,因氢氧化亚铁在空气中极易 与氧气、水反应生成氢氧化铁,因此实验中要隔绝空气。常采取以 下措施:(1)亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶 液),(2)将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气(O2),(3)使 用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸入氯化亚铁溶液的液面以
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铁的氧化物、氢氧化物的性质 问题探究 在学习铁及其化合物的性质时,同学们做了以下两个实验。已知 苯是一种不溶于水的有机溶剂,密度比水的小。
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(1)图甲实验中生成的产物是Fe3O4,可以写成FeO·Fe2O3的形式, 那么Fe3O4是混合物吗?
Fe(OH)3 红褐色固体
Fe(OH)3+3HCl FeCl3+3H2O
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Fe(OH)2
Fe(OH)3
受热分解
(写化学 — 方程式)
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
制备 转化
可溶性亚铁盐与碱溶液 反应 Fe2++2OHFe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应 Fe3++3OH- Fe(OH)3↓
3.从物质类别和元素价态两个视角研究物质性质的思路方法去 认识含铁物质在生产、生活中的应用,建立含铁物质的性质、 实验现象、应用之间的联系,强化科学态度与社会责任。
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1.金属单质可以与非金属反应,可以与水或酸反应产生H2。可以与 某些盐溶液发生置换反应。并且金属越活泼与水或酸反应越剧烈。
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对点训练2-2下列关于铁矿石的说法正确的是 ( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B.黄铁矿的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色
D.FeO俗称铁红 答案:C 解析:赤铁矿的主要成分是氧化铁,化学式为Fe2O3,故A项错误;黄 铁矿的主要成分主要是FeS2,铁锈主要成分是Fe2O3,故B项错误;磁 铁矿的主要成分是Fe3O4,Fe3O4与稀盐酸发生反应的离子方程式为
如 3Fe+2O2 Fe3O4、2Fe+3Cl2 2FeCl3、Fe+2HCl FeCl2+H2↑、Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。
2.碱性氧化物都是金属氧化物,可以与酸反应生成盐和水。如
Na2O+2HCl === 2NaCl+H2O,铁的氧化物也能与酸反应。
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一、铁单质的性质 1.物理性质 铁单质为光亮的银白色金属,密度较大,熔点为1 538 ℃,纯铁有很 强的抗腐蚀力。有良好的延展性和导热性,导电性比铜、铝差,能 被磁铁吸引。
(2)铁是典型的变价金属元素,常见价态有0价、+2价、+3价,其氧
化物FeO、Fe2O3和Fe3O4都难溶于水,Fe(OH)2和Fe(OH)3都是难溶 于水的弱碱。
(3)Fe3O4、FeO遇非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)发生非氧化还原 反应;遇强氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应,+2价的铁均被氧 化成+3价。
第1节 铁的多样性
第2课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物
1.根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,能从宏观和微 观相结合的视角认识铁及其氧化物的主要性质。
2.能通过实验探究和交流研讨,掌握铁单质、FeO、Fe2O3、 Fe(OH)2、Fe(OH)3 的性质、典型实验现象,能书写主要的化学 方程式和离子方程式。能主动进行交流,逐步提升科学探究与 创新能力。
