2017高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 第3节 铁及其化合物学案

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1、铁及其化合物明考纲1.以“氧化还原反应”为主线掌握“铁三角”及其应用。2.掌握过渡元素的单质及化合物的基本特点。3.掌握变价金属元素离子的氧化性和还原性及检验方法。4.掌握Fe(OH)2的制备。析考情铁元素是过渡元素的代表,而铁及铁合金材料又在工农业生产中有着重要应用,因此铁及其化合物的有关知识是高考的热点内容之一,预计命题以生活、生产、实际应用为背景,突出铁及其化合物的性质、应用为主,题型延续选择题、填空题、综合推断题及实验探究题的形式。考点 用物质分类思想认识铁及其重要化合物一、铁的单质1.铁的位置、结构、化

2、合价(1)周期表中的位置:第四周期第Ⅷ族;原子结构示意图:。(2)在参加化学反应时,铁易失去最外层上的2个电子,有时它还失去次外层上的一个电子,所以铁有+2、+3两种价态,且+3价稳定。2.铁的物理性质和存在纯净的铁是银白色的金属,铁的熔点较高。当含有碳和其它元素时,熔点将降低,导电性比铜、铝差。铁能被磁铁吸引,在磁场作用下,铁自身也能产生磁性。铁在地壳中的含量占第4位。自然界中铁元素主要以化合态形式存在。重要的铁矿石有(填化学式):赤铁矿Fe2O3,磁铁矿Fe3O4,褐铁矿2Fe2O3·3H2O,菱铁矿FeCO

3、3。3.铁的化学性质铁单质性质活泼,有较强的还原性,铁元素主要化合价为+2价和+3价。(1)与非金属单质的反应①与O2的反应常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3。点燃:3Fe+2O2Fe3O4,现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。②与Cl2的反应:2Fe+3Cl22FeCl3,现象:生成棕黄色的烟。③与S的反应:Fe+SFeS,现象:生成黑色固体。(2)与水的反应常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:3Fe+2H2O(g)Fe3O4+4H2。(3)与酸的反应酸化学方程式或现象稀H2SO4Fe

4、+H2SO4===FeSO4+H2↑稀HNO3Fe不足Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe过量3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O浓HNO3、浓H2SO4常温下钝化(4)与某些盐溶液的反应①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。②与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。二、铁的氧化物和氢氧化物1.铁的氧化物名称(俗名)氧化亚铁氧化铁(铁红)四氧化三铁(磁性氧化铁)化学式FeOFe2O3Fe3O4铁的化合价

5、+2+3+2、+3色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性都不溶于水,但溶于酸溶液与H+反应FeO+2H+===Fe2++H2OFe2O3+6H+===2Fe3++3H2OFe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O与CO反应FeO+COFe+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2Fe3O4+4CO3Fe+4CO2空气中的稳定性不稳定,空气中加热,生成Fe3O4稳定稳定2.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与非氧化性酸反应Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2OFe

6、(OH)3+3H+===Fe3++3H2O与氧化性酸反应3Fe(OH)2+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+8H2OFe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O稳定性易被氧化,受热分解,产物很复杂受热易分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应: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,

7、化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3三、铁盐和亚铁盐1.铁盐(1)Fe3+主要表现氧化性,其溶液是棕黄色。(2)Fe3+水解使溶液显酸性,离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。(3)铁盐的化学反应①与单质铜、铁反应离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,2Fe3++Fe===3Fe2+。②与KI溶液反应离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。③与氨水反应离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。④与KSCN

8、溶液反应离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。2.亚铁盐(1)Fe2+既有氧化性,又有还原性,但主要表现还原性,其溶液通常显浅绿色。(2)亚铁盐溶液在空气中易被O2氧化而变质,故保存时要加入少量的铁粉,防止其被氧化。(3)亚铁盐的化学反应①与Cl2反应离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。②与稀HNO3反应离子方程式为3Fe2++4H

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