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第一节
铁及其化合物
第三章 铁 金属材料
第1课时 铁的单质
02 铁的性质
03 自主练习
01 铁的存在与冶炼
早期铁制品
春秋初年秦国的铜柄铁剑
战国时期最大的铁器—长方形铁炉
铁的冶炼
原料
铁矿石、焦炭
空气、石灰石
01
铁的存在与冶炼
铁的存在与冶炼
铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝,居第四位,主要以+2价和+3价化合物的形式存在。铁单质在自然界中以陨铁的形态存在。
思考讨论
大部分金属在自然界是以化合态存在的,常见金属是如何冶炼的?
(1)物理方法 用于提取最不活泼的金属(Au、Pt)
(2)化学方法 金属的冶炼方法与金属活动性顺序有关
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
电解法 热还原法 热分解法
02
铁的性质
物理性质
纯铁为银白色,有金属光泽,有延展性和导热性,能导电,能被磁铁吸引,在磁场作用下,铁自身也能产生磁性。
铁的密度为7.86g/cm3,熔点1535℃,沸点2750℃。
化学性质
铁与非金属反应:4Fe + 3O2 =2Fe2O3
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
铁与酸反应:Fe +2HCl=FeCl2+H2 ↑
铁与盐溶液反应:Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4
高温
思考讨论
铁与不同氧化剂反应时,生成的产物有何不同?
铁与强氧化剂反应(Cl2,Br2,浓硫酸、硝酸等)所得产物为Fe3+。
铁与弱氧化剂反应(S,I2,H+,Fe3+,Cu2+等)所得产物为Fe2+。
铁在纯氧中燃烧得到产物为Fe3O4。
铁与稀硝酸反应的产物可能为Fe2+、Fe3+,还可能都有。
探究铁与水蒸气反应
阅读教材,思考下列问题:
1.铁水或钢水注入模具之前,为什么要对模具进行干燥处理?
2.铁与水蒸气反应的气体产物是什么?
结合生活经验可知,铁不能与冷水和热水反应。
探究铁与水蒸气反应
描述反应现象
写出反应方程式
用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了H2
3Fe + 4H O(g) Fe O + 4H
03
自主练习
1.铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的共同产物是( )
A.FeO
B.Fe2O3
C.Fe3O4
D.Fe(OH)2
C
2.类比是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质。下列类比推测的说法中正确的是( )
A.已知Fe与O2能直接化合生成Fe3O4,推测Cu与O2可直接化合生成Cu3O4
B.已知Na与H2O反应生成 NaOH和H2,推测Fe与H2O反应生成Fe(OH)2和H2
C.已知Fe能与CuSO4溶液反应,推测Fe与AgNO3溶液也能反应
D.已知Na在常温下能与H2O反应,推测Fe在常温下也能与H2O反应
C
3. 某学习小组进行了如图所示的实验,实验后组员之间的交流不合理的是( )
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.丙同学认为将少量还原性铁粉放入试
管中,加适量的水,加热也可实现该反应
D.丁同学认为用盐酸溶解固体生成
物所得溶液有颜色
C
4. 下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的Fe和Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.① B.①③ C.①②③ D.全部
B
5. 如图所示,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,可完成高温下Fe与水蒸气反应的实验。
回答下列问题:
(1)写出有关反应的化学方程式:______________________________________。
3Fe + 4H O(g) Fe O + 4H
(2)干燥管C中盛放的药品是_____________________,作用是
_________________。
(3)在D处画出用简单方法(用试管)收集氢气的装置图(所需其他仪器自选)。
(4)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置的主要作用是________________
__________;圆底烧瓶底部放入几片碎瓷片,碎瓷片的作用是_____________。
(5)实验开始时应先点燃_______,理由是_________________________
______________________________________________________。
碱石灰(或无水CaCl2等)
除去H2中的水蒸气
为反应提供持续不
防止液体暴沸
酒精灯
气排净装置中的空气后,再点燃酒精喷灯,防止Fe与O2反应
断的水蒸气
先点燃酒精灯,产生的水蒸