高考化学复习学案
第18课 铁及其化合物(上)
概述:铁在自然界中主要以游离态和化合态存在。其中,少量的铁存在于陨铁中以游离态形式,而大部分的铁则以化合态的形式存在于氧化铁、四氧化三铁等铁矿石中。铁元素的含量在地壳中位列第四,仅次于铝。
周期表位置:铁位于第四周期第Ⅷ族,属于d区元素。
原子结构:铁的价层电子排布具有特定形式,其最外层有2个电子。
物理性质概览
铁是一种银白色的金属,当其呈粉末状时为黑色。铁具有高的熔点,是电和热的优良导体,拥有延展性,同时可以被磁化。
其合金生铁和钢是在日常生活和业生产中应用广泛的金属材料。
化学性质详解
化学变化中,铁可以失去2个或3个电子,展现出较强的还原性。
常见的化学反应类型及特点
① Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4;在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,生成铁锈Fe2O3·xH2O。
② Fe与浓硫酸、浓硝酸在常温下会发生钝化反应,即在表面形成一层致密的氧化膜;但在加热条件下可以完全反应。
③ 与稀硝酸反应时,Fe可以氧化成+3价Fe;当Fe过量时,则可以生成+2价Fe。
铁的氧化物比较
常见的铁的氧化物包括氧化亚铁、氧化铁(三氧化二铁)和四氧化三铁。这些氧化物在性质和制备上有所不同。
注意:FeO的不稳定性以及其在空气中的氧化过程,以及三种氧化物在溶于特定酸时的氧化还原反应特性。
氢氧化亚铁和氢氧化铁的比较与制备注意事项
氢氧化亚铁和氢氧化铁在制备和性质上有所不同。特别指出,Fe(OH)2具有很强的还原性,容易在空气中被氧化。为了保持其白色沉淀的状态,需要采取一系列措施避免与氧气接触。
例如:使用加热煮沸的方法去除蒸馏水中的溶解氧气;在溶液表面滴加植物油或苯以隔绝空气;在保护气体如氢气、氮气中进行反应等。
氢氧化铁胶体可用于净水。
问题判断与答案解析
(1) 判断下列说法的正误...
(2019·浙江4月选考)
(1) 仪器1的名称是分液漏斗。装置5的作用是液封,防止空气进入装置4。
(2) 对装置的改进方法:在装置2、3之间添加控制开关以使溶液能进入4中。
(3) 装置改进后未能产生白色沉淀的原因可能是装置4内的空气没有排尽。