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1、第1课时 铁的单质、铁的氧化物、铁的氢氧化物一、铁的性质1 .铁的物理性质铁有延展性和导热性。铁能导电,但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。2 .铁的化学性质(1)铁与氧化!避弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反响，铁原子失去2个电子生成+ 2价铁的 化合物。(2)铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反响,铁原子那么失去3个电子生成+ 3价铁的化合 物。(3)红热的铁能与水蒸气发生反响，生成四氧化三铁和氢气。化学方程式：3Fe+4HQ(g)邈Fe3Q + 4H2 Ga、Ge和Ir等元 素。有少数铁陨石还含有硅酸盐包体。铁陨石与地球岩石十分相似，所以一般很难鉴别。材料二：从上世纪70年代开始，珍品陨
2、石的价格就己经与黄金相差无几。陨石最终的价值 上下，要综合陨石的材质、结构、纹理等一起来评定，稀有陨石那么可到达每克万元以上。1 .铁陨石可以应用磁铁检验法，说明单质铁具有哪些性质？提示：说明铁具有可以被磁铁吸引的性质。2 .铁陨石中主要含有卜、e和Ni,假设取少量陨石，参加足量的稀盐酸，你会观察到哪些现象（假 设铁陨石的其他成分不与盐酸反响）？请写出相关的化学方程式。提示：现象：局部固体溶解，有气泡冒出；化学方程式：Fe+2HCl=FeCl2+H21 ；Ni+2HCl=NiCl2+H t。3 .某化学兴趣小组讨论：金属钠可以与水剧烈反响，生成氢气与氢氧化钠，那么金属铁是否 可以与水反响呢？如
3、果反响会生成氢气吗？针对问题，该小组设计出如下的实验装置进行探究。方法方法一（实验改良）方法二实验装置还原铁粉还原铁粉花11气体检验用小试管C收集一试管气体，点燃， 听到轻微的“噗声，证明生成了H2用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣 声，证明生成了比实验结论铁可与水蒸气反响，生成的气体为H?化学方程式3Fe +4HFe：Q+4H2方法二中湿棉花的作用提供反响所需水蒸气即2习活动2掌握铁的氧化物的性质1 .阿尔法磁谱仪又译为反物质太空磁谱仪，我国科学家为磁谱仪倾注了大量心血，磁谱仪已 随航天飞船升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”的研究工作。根据你所学的 知识推测用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的
4、材料是FeO. Fe2O3. FesOi中的哪一种？提示：Fe：。,。制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是种具有磁性的物质，在铁的各种化合 物中，只有FesOi是具有磁性的物质，其他均不具有磁性。2 . “秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。都是由黏土烧制的砖瓦（黏土中含有铁元 素），有的是黑色的，有的却是红色的，请分析其颜色不同的原因？提示：砖瓦显黑色的原因：烧制砖瓦时，黏土中的铁元素与0?反响，生成黑色的FeO与Fe2i。 砖瓦显红色的原因：烧制砖瓦时，纵土中的铁元素与&反响，生成红棕色的Fez。：,。铁的复原性Fe只有复原性，可以被氧化成Fe/或Fe。-2e-（l）Fe （弱氧化剂厂F
5、e2+To+2Hf=Fe2+H2t （盐酸或稀硫酸）0o有关反响方程式如下： a. 2Fe4-2H2O+O2=2Fe(OH)24Fc (OH)2+2H204-02=4Fc(OH)3b. 2Fe(0H)3=Fe203 3IL0铁脱氧剂使用后最终的颜色为 O以上反响中，属于氧化复原反响的是（填编号）。反响b的复原剂是 （填化学式）O（3）近年来，我国以铁矿石为原料的产业开展迅猛，磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等都得 到了大力开发。赤铁矿的主要成分是 O工业上用焦炭和赤铁矿为原料炼铁，写出反响的化学方程式【解析】（1）根据信息，人民币采用的特殊磁性材料中含有i种金属氧化物，它在磁码识别器 上有磁性信
6、号反响，由此可区分真伪，据此知道该氧化物具有磁性，具有磁性的物质是四氧 化三铁。（2）根据反响，铁脱氧剂使用后的产物是氧化铁，是一种红棕色的固体物质；以 上反响中，a、b中存在化合价的变化，属于氧化复原反响；在反响4Fe（0H）2 + 2Ha + O2=4FC（O11）3中，铁元素化合价升高了，氢氧化亚铁属于复原剂。（3）赤铁矿的主要成分为氧 化铁，化学式为Fe2（）3；焦炭燃烧生成CO2, CO?再与焦炭反响生成CO, CO与F及Oa反响炼铁的 化学方程式为3C0+Fe2（）3直退2Fe+3c。2。答案:（l）Fe304（2）红棕色 abFe（）H）2Fez。?C+02（足量C02,COz+
7、CM 2C0.3C0+Fe203 2Fe+3C02学习任务二 氢氧化亚铁的制备氢氧化亚铁不稳定，工业上和生活上通常都是把它转化为氢氧化铁，再进行利用。某化学兴 趣小组用如下图装置制备氢氧化亚铁。将吸有NaOH溶液的胶头滴管悬空于试管上方，缓慢挤 出NaOH溶液，均匀滴入试管中的FeSOi溶液中。该小组同学反映该试管中出现以下现象：试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。向活动氢氧化亚铁的制备方法写出发生该现象的化学方程式：FeSO, + 2NaOH=Fe(OH)2 I + NafO”、4Fe(OH)2 + O2 + 2HJ0=4Fe(0H)3o(2)利用该方法能否制备氢氧化亚铁：
8、丕能。实验室要制取Fe (OH)2,关键是防止生成的Fe(0H”接触0* (4)该小组对制取装置进行了改良，取用最新配制的FeSO溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后 使用，成功制得了氢氧化亚铁。NaOH溶液要经过加热煮沸，目的是赶走溶解的氧气;在FcSO溶液外表覆盖一层苯，作用是隔绝空气中的氧气。制备Fe(0H)2时防氧化措施(I)将配制溶液的蒸储水煮沸，驱除溶液中的氧气。(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如此、用、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。【误区警示】(1)氢氧化亚铁制备
9、时所用水如不煮沸，其中会有氧气，制得的氢氧化亚铁易被氧化;(2)制得的氢氧化亚铁不能接触氧气等具有氧化性的物质，否那么会被氧化变为红褐色。教师专用以下各图示中，能较长时间观察到Fe()H)2白色沉淀的是。提示：。因为Fe()H)2在空气中容易被氧化为红褐色的Fe(0H)3,因此要较长时间看到 Fe(OH”白色沉淀，就要排除装置中的氧气(或空气)。、原理相同，都是先用氢气将装置 中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)z处在氢气的保护中；中液面加苯阻止了空气进入：由 于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(0H)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。【典例】(2021南京高一检测)如下图装置可用来制取和观
10、察Fe(0H)2在空气中被氧化时颜色 的变化。实验时必须使用铁屑和6 moi的硫酸，其他试剂任选。填写以下空白：(DB中盛一定量的NaOH溶液，A中应预先参加的试剂是, A中反响的离子方程式是 O(2)实验开始时先将止水夹E(填“翻开”或关闭”),C中收集到气体的主要成分是 o(3)简述生成Fc(OH)?的操作过程：。拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反响的化学方程式：教师专用【思维建模】解答本类试题的思维流程如下:【解析】实验开始时先翻开止水夹E,让生成的心把A、B装置中的空气排出，让Fe(OH。在 g气氛中生成,以便较长时间观察Fe(0H)2的颜色。比充满B后关闭止水夹E, A中的
11、FeSO,溶 液沿竖直长导管进入B瓶，与NaOH反响。答案：铁屑 Fe+2H|-=Fe2-1 +IL t翻开出(3)关闭止水夹E, A中压强增大，把FeSO,溶液压入B瓶中进行反响 (4)4Fe (OH)2+O2+2H2O=4Fe (OH) 3 (D该装置防止Fe(OH)z被氧化的原理是什么？(关键能力一一理解与辨析)提示：该装置用制备得到的氢气将装置内的空气排净，防止生成的Fe(OH)2与氧气接触。(2)该题第(3)小题操作后为什么烧瓶A中的溶液能够进入装置B?(关键能力一一分析与推测)提示：关闭止水夹E,产生的氢气使烧瓶A内压强增大，在气压作用下FcSOi溶液被压入B瓶 中进行反响。教师专
12、用【易错提醒】(1)在装置B中参加NaOH溶液，加热煮沸1-2 min立即参加2 mL液体石蜡，该操作的FI的是除去溶解在NaOH溶液中的。2,并防止再进入溶液。(2)在烧瓶A中参加稀硫酸和略微过量的铁粉，以保证溶液中Fe-不被氧化。(3)装置B中生成的Fe(OH)2遇到空气，那么白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)其中实验所用溶液现配现用且蒸窗 水先加热煮沸。以下分析正确的选项是()A.蒸储烧瓶中反响的离子方程式是2Fe+6H+=3Fe2+ + 3H2 tB.实验开始时应先关闭止水夹a、翻开b,再向烧瓶中参加稀盐酸C.反响一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀D.反响结束后假设关闭b及分液漏斗活塞，那么Fe(OH)2可较长时间存在【解析】选D。蒸储烧瓶中反响的离子方程式是Fe+2H+=Fe+H2t ,故A错误；实验开始 时应先翻开止水夹a、b,利用生成的氢气将装置内的空气排出，然后关闭a,故B错误；利 用氢气的压强将氯化亚铁压入锥形瓶中，NaOH与氯化亚铁反响生成Fe(0H)2,立即观察到白色 沉淀，故C错误；反响结束后假设关闭b及分液漏斗活塞，装置内空气及溶液中氧气均已除 去,那么Fe(OH)2可较长时间存在,故D正确。