高二 铁.docx

1、8.1 应用广泛的金属材料钢铁（2） 知识要点 一、铁 1原子结构 铁是 26 号元素，位于第四周期第族，属于过渡元素。原子结构示意图： 2物理性质 纯净的铁是银白色金属， 密度为 7.86g/ 3,熔点 1535， 沸点 2750。 有较好的导电、 传热性。能被磁铁吸引，也能被磁化。 3化学性质 铁是较活泼的金属元素，主要体现出还原性。在反应中除了容易失去最外层电子显+2 价 外，还能进一步失去次外层上的 1 个电子而显+3 价。 化 学 性 质 形成二价铁 形成三价铁 形成四氧化三铁 非金 属 Fe+SFe+S FeSFeS Fe+I2 I2 2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 点燃 2F

2、eCl2FeCl3 3 2Fe+3Br2 2FeBr3 3Fe+2O3Fe+2O2 2 点燃 FeFe3 3O O4 4 水 常温潮湿环境下生锈 （H2O 和 O2共同参与） 3Fe+4H3Fe+4H2 2O(g)O(g) 高温 FeFe3 3O O4 4+4H+4H2 2 酸 非氧化性酸 Fe+2HFe+2H + + FeFe 2+2+H +H2 2 足量氧化性酸 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO+2H2O 常温下， 铁在冷的浓硫 酸、浓硝酸中钝化 盐 Fe+CuFe+Cu 2+2+ FeFe 2+2+Cu +

3、Cu Fe+2Fe 3+3Fe2+ 变价原则： 1、与强氧化性的物质反应时，形成三价铁化合物；当铁过量时，有可能形成二价铁 化合物。 2、与弱氧化性物质或发生置换反应时，形成二价铁化合物。 3、发生电化腐蚀时，首先形成的是二价铁化合物。 4、高温下一般形成稳定的四氧化三铁。 强氧化剂 Fe3O4 Fe Cl2、Br2、热浓 H2SO4、HNO3、KMnO4(H +) 等 弱氧化剂 I2 、S、H +、Cu2+、Fe3+、Ag 等 二、有关铁与硝酸的化学反应 1常温时，铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象，而稀硝酸则可与铁反应。若加热，解除钝化则 发生反应。 2铁与过量的浓硝酸加热时反应为：Fe+6HNO

4、3(浓、热) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O O2、 H2O(g) +2 价的铁 +3 价的铁 (注意：铁与硝酸反应时，无论硝酸是否过量，开始时总是把 Fe 氧化成 Fe 3+) 3过量的铁与稀硝酸反应时，剩余的铁会与生成的 Fe 3+继续反应生成 Fe2+，NO 气体是铁与 稀硝酸反应生成 Fe 3+时产生的。 Fe+4HNO3（稀）Fe(NO3)3+NO+2H2O 3Fe+8HNO3（稀）3Fe(NO3)2+2NO+4H2O 4当硝酸与金属活动顺序表中排在氢以前的金属如镁、锌、铁等反应时，由于金属的强还 原性，还原产物较为复杂。除可生成 NO2或 NO 外，在更稀硝酸中还可产

5、生 N2O、N2、NH3等。 例题解析例题解析 【例 1】实验现象描述错误的是 A. 碘单质受热升华：紫色蒸气 B. 硫磺在氧气中燃烧：蓝紫色的火焰 C铁丝在氯气中燃烧：棕褐色的烟 D. 氢气在氯气中燃烧：淡蓝色火焰 【例 2】Al、Fe 都是重要的金属元素下列说法正确的是 A两者对应的氧化物均为碱性氧化物 B两者的单质都不能与氢氧化钠溶液反应 C常温条件下，两种金属都能溶解于浓硫酸中 D制备 AlCl3、FeCl3，均不能采用将其溶液直接蒸干的方法 【例 3】青铜是我国最早使用的合金。下列关于青铜性质的说法不正确不正确的是 A硬度比纯铜小 B能够导电 C熔点比纯铜低 D能够导热 【例 4】下

6、列各组物质充分混合后，在常温下能反应产生大量气体的是 AFe+HNO3（浓） BCu+HNO3（浓） CAl+H2SO4（浓） DMg+NaOH（浓） 【例 5】下列反应能生成+3 价铁的化合物是 A铁丝在硫蒸气中燃烧 B铁粉溶于溴水中 C铁与硫酸铜溶液反应 D铁与过量的稀硝酸反应 【例 6】往 CuO 和铁粉的混合物中，加入一定量的稀 H2SO4并微热，当反应停止后，滤出不 溶物，并向溶液中插人一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，发现铁钉并无变化，根据上述现象， 确定下面结论正确的是 A不溶物一定是铜 B稀 H2SO4可能过量 C 不溶物中一定含铜， 但不一定含铁 D 溶液中一定含有 FeSO4，

7、可能含有 CuSO4 【例 7】某稀 HNO3与 6.4g Cu 恰好完全反应,则这些酸最多可溶解铁( ) A.0.23mol B.0.1mol C.3.73g D.5.6g 巩固练习 一、选择题 1下列物质中，不能由两种单质直接化合制得的是（ ） AFe2O3 BFeS CFeCl3 DFe3O4 2下列金属中属于黑色金属的是（ ） A铁 B金 C银 D铜 3下列关于铁的叙述错误的是（ ） A纯净的铁是光亮的银白色金属 B铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁性 C铁是较活泼金属，所以铁元素分布在地壳中只有化合态 D纯铁的抗蚀能力相当强，在干燥的空气里不易被氧化 4下列有关纯铁的描述

8、正确的是（ ） A熔点比生铁的低 B与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快 C在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀 D在冷的浓硫酸中可钝化 5下列化合物中，不能由两种单质直接化合制得的是（ ） AFeS BFe2O3 CFe3O4 DFeCl2 6下列物质中，能使铁溶解，又不生成沉淀和气体的是( ) A稀硫酸 B浓硝酸 C硝酸银溶液 D硫酸铁溶液 7.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中， 充分反应后， 溶液中大量存在的金属阳离子是 （ ） A只有 Fe 2+ B只有 Fe3+ C有 Fe2+和 Cu2+ D有 Fe3+和 Cu2+ 8.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加

9、大的是 A加热 B不用稀硫酸，改用 98%浓硫酸 C滴加少量 CuSO4溶液 D不用铁片，改用铁粉 9由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物 10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气 在标准状况下为 11.2 L，则混合物中一定含有的金属是（ ） A锌 B铁 C铝 D镁 10将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的 Fe 3+和 Fe2浓度相等。则 已反应的 Fe 3和未反应的 Fe3的物质的量之比是( ) A23 B32 C12 D11 二、填空题 11将 Fe 粉、Cu 粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和 CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应（假 定容器不参与反应） ，试判

10、断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。 （1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有_； （2）若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_； （3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有_，可能有_。 （4）若氯化铁有剩余则容器中不可能有_。 12. 金属是一种重要的材料， 人类的生产和生活离不开金属， 下表表示了金属活动顺序表中 铜、铁、锡、铝元素被人类大规模开发利用的大致年代。 （1）根据图中数据和有关化学知识，你认为金属大规模开发利用的先后顺序跟 有关 （填编号） 金属的导热性 金属元素在地壳中的含量 金属的活动性顺序 金属的延展性 （2）钢铁的生产和使用是人类文明和进步的重要标志之一，请用化

11、学方程式表示高炉炼铁 的原理 ； 鲜榨苹果汁是人们喜爱的饮料。由于此饮料中含有 Fe 2+，现榨的苹果汁在空气中会由淡 绿色的 Fe 2+变为棕黄色 Fe3+。这个变色的过程中的 Fe2+被 (填“氧化”或“还 原”)。若在榨汁的时候加入适量的维生素 C，可有效防止这种现象的发生。这说明维生 素 C 具有 。 A氧化性 B还原性 C酸性 D碱性 （3）冶炼金属常用以下几种方法：以 C 或 CO、H2作还原剂还原；电解法； 热分解法； 铝热反应。 现冶炼下列金属，请分别填写该金属冶炼方法的序号： 铝 、铁 、汞 、钨 13.某研究性小组利用下图装置进行高温下铁与水蒸气反应的实验， 在石英玻璃管

12、（耐高温） 中放入铁粉，两端放上石棉绒，加热，并通入水蒸气，用试管收集产生的气体，并靠近火焰 点火，观察现象。 （其中碎瓷片是为了防止液体加热时暴沸） 请回答下列问题： （1）写出铁与水蒸气在高温下反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。 _ （2）在反应的石英玻璃管的两端 均放入少量石棉绒，其原因是_ （选填“A” 、 “B”或“C” ） A石棉绒作催化剂 B石棉绒的作用是使铁粉受热均匀 C石棉绒的作用是防止铁粉被吹入导管引起堵塞 （3） 酒精灯和酒精喷灯， 实验时应先点燃_， 理由是_。 （4）干燥管中盛装的物质是_，其作用是_。 （5） 试管中收集到的气体是_， 如果要点燃它应该先进行的操作是_。 碎瓷片 石棉绒