2013高考化学考点精讲_考点37_铁和铁的化合物

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1、2013高考化学考点精讲_考点37_铁和铁的化合物2013年高考化学考点精讲之考点37铁和铁的化合物1．复习重点1．铁单质的化学性质2．铁的重要化合物的氧化还原性；3．Fe(Ⅱ）、Fe(Ⅲ)的相互转化是高考的热点。2．难点聚焦一、铁的结构和性质1.铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。原子结构示意图：主要化合价：+2，+32.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，3密度为7.86g/㎝,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。3.铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面

2、。①跟非金属反应：点燃点燃△3Fe+2O2==Fe3O42Fe+3Cl2==2FeCl3Fe+S=FeSFe+I2=FeI2②跟水反应：3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑+2+③跟酸作用：Fe+2H=Fe+H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H2，3+且氧化性酸过量时生成Fe)2+2+3+2+④与部分盐溶液反应：Fe+Cu=Fe+CuFe+2Fe=3Fe3.4.炼铁和炼钢的比较过渡元素都是金属，又叫过渡金属。过渡金属的密度一般比较大，熔沸点较高，有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能，较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。过渡元素的原子最外层电子数不

3、超过两个，在化学反应中，最外层和次外层都容易失去电子，因此过渡元素有可变化合价。所以当Fe与弱氧化剂反应时，只失去最外层上的2个2+3+电子，形成Fe；当Fe与强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成Fe。这就是铁在其化合物中通常显+2价或+3价的原因。则Fe发生化学反应能得到+2价还是+3价，需看参加反应的氧化剂的强弱，有时还要看反应物的量之间的关系。例如：①铁在O2中燃烧的，一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙子，防止瓶子被炸裂；②Fe与S反应中Fe只能失去其最外层的2个电子而变成+2价，反应开始后撤去酒精灯，反应可以继续进行，说明反应放热；③Fe在C

4、l2中燃烧时不但能失去最外层的2个电子，而且还可失去次外层的1个电子后成+3价，说明氧化性Cl2>S；④在高温时能与C、P、Si等化合。2.铁的合金一般地说，含碳量在2%～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。一般地说，含碳量在0.03%～2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬

5、、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。3.炼铁(1)反应原理：利用氧化——还原反应，在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。(2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气(3)设备：高炉(4)生产过程①还原剂的生成C+O2点　燃CO2CO2+C　?　　2CO②铁矿石还原成铁Fe2O3+3CO　?　　2Fe+3CO2↑③除脉石、炉渣的形成CaCO3高　温CaO+CO2↑SiO2+CaO高　温CaSiO34.炼钢(1)设备：氧气顶吹转炉(2)主要原料：炼钢生铁、生石灰、氧气。(3)反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂把生铁

6、中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去。(4)炼钢时的主要反应：①氧化剂的生成，热能的来源2Fe+O2高　温2FeO②降低碳的含量C+FeO高　温CO+Fe③除去S、P等杂质④加硅铁、锰铁、铝除剩余FeO——脱氧2FeO+Si高　温2Fe+SiO2二、铁的氧化物和氢氧化物2.铁的氢氧化物的比较1.Fe3O4是复杂的化合物，经研究证明，在Fe3O4晶体中有1/3的Fe是+2价，有2/3的Fe是+3价，可看成FeO·Fe2O3，实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐，不是一般的氧化物。2.Fe(OH)2和Fe(OH)3从溶液中析出的现象不同，前者是白色絮状沉淀，后者是

7、红褐色沉淀。而Fe(OH)2极不稳定，易被氧化成Fe(OH)3，反应现象是：白色→灰绿色→红褐色。若要观察到白色的Fe(OH)2沉淀，需要创造以下条件：3+3+-（1）排除亚铁盐溶液里的Fe离子，以免Fe离子直接与OH结合生成Fe(OH)3。（2）尽量排除溶液中溶解的氧气（绝对排除是办不到的），以减慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。3+反应要用新制备的亚铁盐溶液，并放入少量的铁以防止Fe离子产生。亚铁盐溶液与碱溶液在混合前分别加热以排除溶有的空气，然后，把碱溶液沿着试管壁加入盛亚铁盐溶液的试管中，或把滴管尖嘴直接插入液面