第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 基础课时18 铁的单质、氧化物和氢氧化物 学习目标 1.了解铁及其氧化物的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。2.认识铁单质与水蒸气反应的条件，培养宏观辨识与微观探析的能力。3.将铁的性质运用于解决生产、生活中简单的化学问题，强化性质决定用途的观念。 一、铁的单质 (一)知识梳理 1.铁元素的存在和铁的冶炼 (1)存在 铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，除陨铁中的铁元素以单质形式存在外，铁元素主要以＋2价和＋3价化合物的形式存在。 (2)冶炼 工业炼铁的原理：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 2.铁单质的物理性质 铁有延展性和导热性，铁能导电，但导电性不如铜和铝。铁能被磁铁吸引。 3.铁单质的化学性质 (1)铁与非金属单质、酸和盐溶液的反应 ①铁与非金属单质反应 ②铁与盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 ③铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。 (2)铁粉与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 (二)互动探究 材料1 人类最早使用的铁是从天空落下来的陨铁。陨铁是含铁量高的金属混合物，由于它含有镍、铬等金属而具有抗腐蚀的性能，所以能长期保存下来。 材料2 钢铁厂的生产中，冶炼得到的铁水，需要注入模具中，钢铁厂总会在醒目的位置贴出安全告示：炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，并应保持地面干燥。 【问题讨论】 问题1 小明同学不小心将少量铁粉混入铜粉中。请设计实验将少量铁粉除去_____。 提示 用稀盐酸溶解后过滤 问题2 取少量陨铁(主要含有Fe、Ni)，加入足量的稀盐酸，你会观察到_____，请写出涉及的化学方程式_____ _____。 提示 部分固体溶解，有气泡冒出；Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑。 问题3 炽热的铁水或钢水注入模具之前，请阐释模具必须进行干燥处理的理由_____ _____。 提示 因为炽热的铁与水蒸气会发生反应生成H2，在高温下氢气会造成生产安全。 【探究归纳】 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。铁单质的主要反应及产物如下。 1.铁在地壳中的含量位居第四位，下列关于铁的叙述中错误的是( ) A.纯净的铁是光亮的银白色金属 B.铁能被磁体吸引 C.铁是地壳中含量最多的金属元素 D.铁具有延展性和导热性，可制作炊具 答案 C 解析 地壳中元素含量排序为氧、硅、铝、铁、钙，因此地壳中含量最多的金属元素是铝，C错误。 2.下列叙述中正确的是( ) A.铁与浓硝酸反应产生对应的盐和氢气 B.常温下，浓硫酸可以用铁制容器盛放 C.金属与水反应均生成对应的氢氧化物和氢气 D.铁与硫反应的产物为硫化铁 答案 B 解析 A.铁与浓硝酸常温下发生钝化，且硝酸与金属反应不能生成氢气，故A错误；B.常温下，浓硫酸与铁发生钝化，因此可用铁制容器盛放浓硫酸，故B正确；C.很活泼的金属才能与水反应生成氢氧化物和氢气，不活泼的金属与水不反应，如铜与水不反应，故C错误；D.硫的氧化性较弱，与铁反应只能生成硫化亚铁，故D错误。 3.某学习小组按如图所示实验，下列组员的认识一定不合理的是( ) A.甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰 B.乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁 C.丙同学认为用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色 D.丁同学认为将少量还原铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应 答案 D 解析 铁与水蒸气在高温下反应生成氢气，故b管收集到的为氢气，可燃，发生淡蓝色火焰，A正确；铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的四氧化三铁，留在试管a中，B正确；生成的四氧化三铁可溶于盐酸生成氯化铁和氯化亚铁溶液，都有颜色，C正确；要实现该反应，铁 ... ...
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