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1、一、铁单质 1物理性质 纯铁具有金属晶体的共性，如具有 色金属光泽和良好的 性，是 和 的良导体。其特性是能被 吸引，有较高的 度、 度和 、 点。,银白,延展,电,热,磁铁,硬,脆,熔,沸,铁的化学性质较活泼，可与多种非金属单质、水、酸及盐发生化学反应。 (1)与O2反应：在加热的条件下，Fe可在 中燃烧，化学方程式为 。 (2)与Cl2反应：化学方程式为 。 (注意：常低温下，Fe与Cl2不易发生反应，故可用钢瓶盛贮液氯。),O2,3Fe2O2 Fe3O4,2Fe3Cl2 2FeCl3,2化学性质,(3)与S反应：化学方程式为 。 (4)与非氧化性酸反应，离子方程式为 。 (注意：Fe可被
2、浓硫酸、浓硝酸钝化。与稀硝酸可根据量的相对多少，分别发生如下反应： 3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O),FeS FeS,Fe2H=Fe2H2,(5)与盐反应：Fe与CuSO4溶液反应的化学方程式是 ，产生的现象是 。 3铁的冶炼 (1)设备： 。 (2)原料： 、 、 、 。 (3)反应原理： ； ； 。,FeCuSO4=FeSO4Cu,溶液的颜色由,蓝色变为浅绿色，且有红色沉淀析出,炼铁高炉,铁矿石,焦炭,空气,石灰石,CO2 CO2,CCO2 2CO,Fe2O33CO 2Fe3CO2,(4)产品： (含杂质较多)，
3、进一步炼制得钢。 (5)炉渣的形成： 。 想一想铁化学性质活泼，为什么可以用铁罐贮存和运输浓H2SO4和浓HNO3? 提示：常温下，铁遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化，在铁表面形成一层致密的氧化膜，阻止内部的金属继续与酸反应，因而常温下可用铁罐来贮存或运输浓H2SO4、浓HNO3，但在加热的条件下，铁能与浓H2SO4、浓HNO3剧烈反应。,生铁,CaCO3 CaOCO2，,CaOSiO2 CaSiO3,二、铁的化合物 1氧化物,2.氢氧化物,白色絮状沉淀,灰绿色,红褐色,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,3.Fe2盐与Fe3盐 (1)Fe2的性质 在含结晶水的盐及溶液中呈 色，
4、既具有 性又具有 性。 与碱反应，离子方程式为 ； 现象是生成 沉淀，迅速变 色，最后变为 ，化学反应方程式为 。,浅绿,氧化,还原,Fe22OH=Fe(OH)2,白色,灰绿,红褐,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,可被强氧化剂(如Cl2)氧化，离子方程式为 。 可被强还原剂(如Zn)还原，离子方程式为 。 Fe2的检验方法 方法1：加NaOH溶液，若发生 一系列变化，则有Fe2。 方法2：先加入 溶液无变化，再加氯水或双氧水溶液 ，则有Fe2。,2Fe2Cl2=2Fe32Cl,ZnFe2=FeZn2,白色沉淀,灰绿色沉淀,红褐色沉淀,KSCN,变红,(2)Fe3的性质 含Fe3
5、的溶液呈 色，只具有 性。 与碱反应，离子方程式为 。 与还原性物质(如I、Cu、H2S等)反应，其离子方程式分别为： ， ， 。,黄,氧化,Fe33OH=Fe(OH)3,2Fe32I=2Fe2I2,2Fe3Cu=2Fe2Cu2,2Fe3H2S=2Fe2S2H,Fe3的检验方法 可分别用NaOH溶液、KSCN溶液做试剂进行检验，其现象分别为：有 沉淀；得 溶液。,红褐色,红色,三、铜及其化合物的性质和应用 1铜的性质 (1)物理性质 铜是 色金属，具有良好的 性和良好的 性。,紫红,导电,导热,(2)化学性质 与非金属单质反应 与氯气、氧气反应的化学方程式分别为： ， 。 与盐溶液的反应 与A
6、gNO3溶液反应的化学方程式为： 。,Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag,CuCl2 CuCl2,2CuO2 2CuO,2Cu2的检验 (1)试剂： 。 (2)现象： 。 (3)离子方程式： 。 3应用 (1)铜可用作导线、水管、电器仪表。 (2)铜的化合物 铜盐可杀菌， 溶液可杀灭寄生虫，治疗皮肤病。 可作为制造玻璃、搪瓷的红色颜料。,Cu2O,CuSO4,Cu22OH=Cu(OH)2,生成蓝色沉淀,NaOH,金属活动性强弱的判断 1金属与水或酸的反应越剧烈，该金属越活泼。 2金属对应的氢氧化物的碱性越强，该金属越活泼。 3一种金属能从另一种金属盐的溶液中将其置换出来，则该金属活泼性比
7、另一种金属强。 4两种金属能构成原电池时，作为负极的金属比作为正极的金属活泼。,5在电解过程中，先得电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性比后得电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性差。 灵犀一点： 金属活动性的强弱与金属得失电子的能力有关，而与得失电子数目的多少无关。 金属活动性的不同决定了冶炼方法的不同。,【案例1】 某研究性学习小组为证明铁的金属活动性比铜强，他们设计了如下几种方案：,其中合理的有( ) A2种方案 B3种方案 C4种方案 D5种方案 【解析】 铁置换铜，由氧化还原方程式可知还原性FeCu。 金属的活泼性与得失电子的数目没有直接的关系，故不能据此判断。 与稀硫酸的反应可以
8、比较铁和铜的活动性。,据此反应只能判断Cu的还原性强于Fe2，但不能判断Fe和Cu的还原性。 铁、铜与稀硫酸组成原电池，铁作为负极，证明金属活泼性铁比铜强。 【答案】 B,【规律技巧】 金属性的强弱比较通常可以根据以下三点比较： (1)与水或酸反应置换出氢的难易。 (2)最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。 (3)置换反应：一种金属能把另一种金属从它的盐溶液里置换出来，表明前一种金属元素金属性较强，被置换出的金属元素金属性较弱。,【即时巩固1】 X、Y、Z、M、N代表5种金属，有以下化学反应： 水溶液中：XY2=X2Y Z2H2O(冷)=Z(OH)2H2 M、N为电极与N盐溶液组成原电池，发生
9、的电极反应为：M2e=M2 Y可以溶于稀硫酸中，M不被稀硫酸氧化 则5种金属的活动性由弱到强的顺序是( ) AMNYXZ BNMXYZ CNMYXZ DXZNMY,【解析】 根据金属活动性强弱的判断规律：(1)能在水溶液中发生置换反应，一定有XY，且均不是Mg以前的金属；(2)Z与冷水反应放出氢气，为很活泼金属；(3)原电池中负极活泼，MN；(4)Y可与稀硫酸反应，M不能，则YM。综合以上分析，可知这5种金属活动性强弱顺序为：NMYXZ。 【答案】 C,铁及其化合物的相互转化关系,1FeFe2 铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2)、非氧化性酸溶液(如盐酸、稀H2SO4)、不活泼金属的盐溶
10、液(如CuSO4溶液)反应，都可实现这种转化。例如： FeCuSO4=CuFeSO4；FeS FeS； Fe2H=Fe2H2。 2Fe2Fe3 亚铁盐与强氧化剂反应，如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、KMnO4(H)、H2O2等。,例如： 2FeCl2Cl2=2FeCl3。 3Fe3Fe 可通过较强还原剂实现，如Al、Zn、CO、H2等，例如： Fe2O33CO 2Fe3CO2； Fe2O32Al 2FeAl2O3； 2FeCl33Zn=2Fe3ZnCl2。,4FeFe3 铁与强氧化剂，如Cl2、HNO3、浓H2SO4在一定条件下反应都会实现这种转化。例如： 2Fe3Cl2 2FeCl3。,
11、5Fe3Fe2 铁盐溶液与比较强的还原剂反应，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等。例如： 2Fe3S2=2Fe2S； 2Fe3Cu=2Fe2Cu2； 2Fe3Fe=3Fe2； 2Fe32I=2Fe2I2。,6Fe2Fe 比较活泼的金属(如Al、Zn)、CO、H2、C等能从亚铁化合物中置换出铁来。例如： FeCl2Zn=ZnCl2Fe；FeOH2 FeH2O。,【特别提示】 (1)Fe2具有氧化性和还原性，但主要表现还原性；Fe3具有较强的氧化性，与S2、I、SO32等能发生氧化还原反应。 (2)Fe3是典型的弱碱阳离子，与CO32、AlO2等在溶液中发生相互促进水解反应。 (3)亚铁盐、铁盐溶液的
12、存放方法：亚铁盐溶液加入少量铁屑以防止Fe2被氧化，并加入少量相应的酸溶液防止Fe2水解；铁盐溶液加入少量相应的酸溶液以防止Fe3水解。,【案例2】 已知有以下物质相互转化：,对以上各物质及其变化的判断错误的是( ) A白色沉淀H为AgCl，E为Fe(OH)2 BD溶液为KCl溶液 CA物质可以是Fe粉，也可能是Fe和CuO等的混合物 DAB、EF、GB都发生了氧化还原反应,【解析】 本题突破口有两个：其一，白色沉淀E在空气中变为红褐色沉淀F，则E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为FeCl3；其二，D溶液中加入AgNO3溶液、稀HNO3生成白色沉淀，且溶液焰色反应为紫色，则D溶液为KC
13、l溶液。综合以上信息知B为FeCl2，A为Fe。 【答案】 C,【即时巩固2】 下列操作中，不会发生明显颜色变化的是( ) AFeSO4溶液中滴入NaOH溶液 B硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液 C碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸 D氯化铁溶液中加入还原性铁粉,【解析】 A项中先生成白色沉淀，然后白色沉淀迅速变为灰绿色，最终为红褐色；B项颜色由棕黄色变为红色；C项溶液无明显颜色变化；D项颜色由棕黄色变为浅绿色。 【答案】 C,含有Fe2的溶液显浅绿色，含有Fe3的溶液显黄色。 2用KSCN溶液和氯水 (1)流程,Fe2、Fe3的检验方法 1溶液颜色,(2)有关反应 Fe33SCN=Fe(SCN)3(红色)
14、 2Fe2Cl2=2Fe32Cl 3用NaOH溶液 (1)流程,(2)有关反应 Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色) Fe22OH=Fe(OH)2(白色沉淀) 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,【案例3】 下列离子的检验方法合理的是( ) A向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2 B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2 C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3 D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2,【解析】 A项，加KSCN呈红色，说明含Fe3，无法判断有无Fe2，故A项错误；B项，先通Cl2，再加KSCN变红，无法确定原溶液中是否含Fe3，因此无法判断有无Fe2，故B项错误；C项，加NaOH产生红褐色沉淀，说明产生Fe(OH)3沉淀，原溶液中含Fe3，故C项正确；D项，加NaOH产生白色沉淀后变为红褐色，说明含Fe2，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否含Mg2，故D项错误。 【答案】 C,【规律方法】 溶解样品要加入稀H2SO4等非氧化性酸，而不能加入稀HNO3。 若证明某溶液
