1、鐵及其氧化物【學法指導】1.認識鐵元素在自然界中的存在形態及鐵的冶煉歷史。2.從氧化還原反應角度認識鐵與氧化劑反應的產物；認識鐵與水蒸氣反應的條件及生成物的確定方法。【基礎梳理】情境一我國的勞動人民在春秋時期就會冶鐵，比歐洲早近2000年，并且我國鐵礦石的儲量居世界第一，從1996年開始我國年鋼產量連續超1億噸，位居世界首位。高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)，從位于爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳，在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。 反應原理： 一、鐵單質1、元素及存在(1)人類最早使用鐵，是來自太

2、空的隕鐵。鐵在自然界中以單質形態存在 于中，鐵元素在自然界中主要以+2價和+3價化合物的形態存在于礦石中。(2)鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第 位。(3)鐵位于第 周期 族，常顯+2、+3價，且fe3+比fe2+穩定。2.物理性質銀白色光澤、密度大，熔沸點高，延展性、導電性、導熱性較好，能被磁鐵吸引。3.化學性質(強還原性)(1)與非氧化性酸反應（hcl） (2)與鹽溶液反應（cuso4、agno3） (3)與非金屬單質反應（cl2、o2、s) 思考討論一1.鐵絲放入cuso4溶液、agno3溶液中反應的現象分別是什么？ 2.一般活潑金屬可將不活潑的金屬能從它的鹽溶液中置換出來。n

3、a、k是否具有此性質？ 【典型例題1】下列關于鐵的敘述中錯誤的是（ ）a.純凈的鐵是光亮的銀白色金屬b.鐵能被磁體吸引c.鐵是地殼中含量最多的金屬元素d.純鐵的抗腐蝕能力比生鐵強，鐵在干燥的空氣里不易被氧化答案：c解析：地殼中含量最多的金屬元素是al。【典型例題2】下列說法不正確的是（ ）a.fe在過量中燃燒生成b.fe與少量的發生反應生成c.fe在潮濕的環境中易生銹d.fe在氧氣中燃燒需要在集氣瓶中放少量沙子，以免炸裂集氣瓶答案：a解析：fe在中燃燒生成, a選項錯誤。情境二在鋼鐵廠的生產中，熾熱的鐵水或鋼水注入磨具前，模具必須進行充分的干燥處理，這是為什么？寫出反應原理。 實驗設計 鐵不能

4、與冷、熱水反應，（可以在水、氧氣的條件下被腐蝕生銹，主要成分是氧化鐵）。 請設計一個簡單的實驗裝置，使鐵粉與水蒸氣反應。裝置現象注意事項 。棉花的作用：。酒精燈的火焰可用防風罩套住，可以加熱效果更好。肥皂液的作用： 。結束時，先撤導管，再移酒精燈。深挖規律金屬與水反應的一般規律常見金屬的活動性順序：金屬性越強，常溫下與水反應越劇烈；1、 活潑金屬k、na等可與冷水迅速劇烈反應(放熱)，生成可溶性堿與h2。 2、mg與冷水反應緩慢，但在加熱條件(或沸水)，mg與水的反應加快。 3、fe、zn等可以與水蒸氣反應生成金屬氧化物和h2。 4、cu、hg、ag、pt、au不與水反應。【典型例題3】有關鐵

5、與水反應的說法中，正確的是（）a.在任何條件下鐵與水均不發生反應b.fe與熱水反應可生成可燃性的c.在高溫時，鐵與水蒸氣反應的方程式為d.鐵與高溫水蒸氣反應后生成的固體溶于,所得溶液能使酸性高錳酸鉀褪色答案：d解析：fe不能與熱水反應，而是與高溫水蒸氣反應，生成，溶于稀硫酸后的溶液中含有能使溶液褪色。【典型例題4】還原鐵粉與水蒸氣反應的裝置如圖所示，下列有關該實驗的說法正確的是（ ）a.反應生成feob.濕棉花的主要作用是冷卻試管，防止炸裂c.肥皂液的主要作用是檢驗生成的d.鐵粉與水蒸氣反應后，可立即用磁鐵將剩余鐵粉分離出來答案：c解析：a.鐵與水蒸氣反應生成，a錯誤;b.濕棉花的作用是提供反

6、應物水蒸氣，b錯誤;c.使用肥皂液的作用 是檢驗反應中生成的，反應一段時間后，有肥皂泡吹起 時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當聽到爆鳴聲時，說明反應生 了，c正確;d.鐵粉與水蒸氣反應生成的產物四氧化三鐵也以被磁鐵吸引，不能立即分離出鐵粉，d錯誤。情境三朱門酒肉臭，路有凍死骨，出自杜甫的自京赴奉先縣詠懷五百字，意思是貴族人家里飄出酒肉的香味，窮人們卻在街頭因凍餓而死。“朱門”指的是什么？ 二、鐵的氧化物1.氧化亞鐵化學式feo鐵元素的化合價 物理性質顏色、狀態 溶解性 類別 化學性質穩定性 與非氧化性酸反應 氧化性 2.氧化鐵化學式fe2o3俗稱鐵紅;鐵銹的主要成分鐵元素的化合價 物理性質顏色、狀

7、態 溶解性 類別 化學性質與非氧化性酸反應 氧化性 用途 注意：鐵生銹的條件： ；鐵生銹生成物： 3.四氧化三鐵俗稱：磁性氧化鐵性質：黑色晶體;不溶于水；可與酸反應。提醒：fe3o4有固定的組成，屬于純凈物，不是混合物。fe3o4可看成feofe2o3，與酸反應時，可看成feo、fe2o3分別與酸反應，然后把兩個反應相加。 【典型例題5】以下有關鐵的氧化物的敘述中正確的是（ ）a.常見的鐵的氧化物feo、都是黑色b.鐵的氧化物中、都有磁性c.作為煉鐵原料之一的赤鐵礦的主要成分是d. 鐵的氧化物、都只有氧化性答案：c解析：feo和是黑色的，而赤鐵礦的主要成分是紅棕色的, a錯誤，c正確。常見的鐵

8、的氧化物中，只有有磁性，b錯誤。中鐵的化合價為+2價和+3價，既有氧化性又有還原性，d錯誤。【典型例題6】把含有氧化鐵的鐵片投入到足量的稀硫酸中,直到鐵片完全溶解,經分析該溶液中無,且生成的與反應生成的的物質的量之比為3:1,則原混合物與fe的物質的量之比為()a.1:1b.2:5c.4:1d.3:1答案：b解析：解析：設原混合物中含有x mol fe,y mol，y2y2y y 3y(xy) (xy)(xy) 則：3y+(xy):(xy)=3:1，y:x=2:5，故選b【課后練習】1.下列關于鐵的氧化物說法不正確的是（）a.鐵的氧化物通常狀況下都是有色固體b.四氧化三鐵是一種復雜的鐵的氧化物

9、，它與鹽酸反應后的溶液中同時存在和c.氧化鐵是鐵銹的主要成分，因此氧化鐵俗稱為鐵銹d.工業上常使用鐵的氧化物做原料冶煉鐵2.下列方案得不到的是（ ）a.將feo放在空氣里高溫加熱b.將fe絲放在氧氣里燃燒c.將fe絲放在水蒸氣里高溫加熱d.將fe絲放在潮濕的空氣里緩慢生銹3.鐵與稀硫酸反應的離子方程式書寫正確的是（）a.b.c.d.4.鐵銹的成分中含有鐵的氧化物、鐵的氫氧化物。研究證明，鐵器生銹與空氣中的氧氣、水蒸氣有關，下列做法中最有利于減緩鐵器生銹的是（ ）a.鐵鍋用完后用水刷洗干凈其表面的油污b.久置不用的鐵刀涂抹凡士林在空氣中保存c.將鐵壺盛水后保存d.鐵勺、鐵鏟放在陰濕處保存5.由組

10、成的混合物，測得其中鐵元素與氧元素的質量之比為21 : 8,則混合物中,的物質的量之比可能為（ ）a. 1 : 2 : 1b.1 : 2 : 3c. 1 : 3 :1d.1 : 1 :36.現有某鐵的氧化物樣品，用35ml 5的鹽酸恰好完全溶解，向反應后的溶液中通入氯氣140ml(標準狀況下)，可以全部轉化為。則該氧化物可能的化學式為( )a.b.c.d.7.在一定條 件下，鐵與有關物質的反應，所得產物錯誤的是（ ）a.b. c.d. 8.有0.4g鐵的氧化物.用足量的co在高溫下將其還原,把生成的co2全部通入足量澄清石灰水中,得到0.75g沉淀。這種鐵的氧化物的化學式是( )a.feob.

11、fe2o3c.fe3o4d.feo和fe2o39.關于下述三個實驗:將鐵釘放入溶液中:;向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸:;將鐵釘放入氯化鐵溶液中:。下列判斷正確的是( )a.實驗和中鐵作還原劑b.實驗中既顯氧化性又顯還原性c.氧化性:d.實驗中反應的離子方程式為10.某同學利用如圖所示實驗裝置進行鐵與水蒸氣反應的實驗,并對反應后硬質試管中固體物質的組成進行了探究。請回答下列問題:(1)硬質試管中濕棉花的作用是_。(2)鐵與水蒸氣的反應中,氧化劑是_(填化學式,下同),還原劑是_。(3)該同學對反應后硬質試管中固體物質的組成提出了如下假設:假設1:只有fe;假設2:只有_(填化學式);假設3:既

12、有fe也有。(4)為了驗證反應后硬質試管中固體物質的組成,該同學進行了定量研究:反應前固體物質的質量為5.6g,反應后固體物質的質量為6.6g。從數據分析,反應后硬質試管中固體物質的組成為_。答案及解析1.答案：c2.答案：d解析：鐵銹呈紅棕色，其主要成分為。3.答案：b解析：鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，鐵和氫氣是單質，必須寫化學式，硫酸、硫酸亞鐵為強電解質且都易溶， 應拆成離子，則反應的離子方程式為。4.答案：b解析：鐵器生銹與空氣中的氧氣、水蒸氣有關，所以要防止鐵生銹，就要盡可能地減少與空氣中的氧氣和水蒸氣接 觸.答案選b。5.答案：d解析：由鐵元素與氧元索的質量之比為21 : 8,

13、求得鐵元 素與氧元素的物質的量之比為3 : 4,所以的物質的量的多少不影響混合物中鐵元素與氧元素的質量比。可看成是形成的化合物，故只要的物質的量之比為1 : 1即可。6.答案：d解析：設該鐵的氧化物為，則有、，可得關系式，即，解得。7.答案：c解析：鐵和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣。8.答案：b解析：co和鐵的氧化物反應時,氧化物中的1mol o對應1mol co2,每1mol co2對應1mol caco3,所以有下列的關系式:oco2caco3.假設0.4g該氧化物中含氧元素的質量為x.o co2 caco316 100 x 0.75g解得x=0.12g,n(fe):n(o)=，故此氧化物的化學式為fe2o3.9.答案：a解析：實驗中只顯還原性；實驗證明氧化性：；實驗中反應的離子方程式為。10.答案：(1)提供反應需要的水蒸氣 (2);fe (3) (4)fe和解析：(1)硬質試管中的濕棉花受熱時可產生水蒸氣，故硬