第三节铁、铜及其化合物考点(一)铁的单质、氧化物和氢氧化物【精讲精练快冲关】[知能学通]1．铁的单质(1)原子结构铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。(2)物理性质铁是银白色金属，熔、沸点高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸引，具有金属的通性。(3)化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。①与非金属单质的反应O2常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3点燃时：3Fe＋2O2=====Fe3O4Cl22Fe＋3Cl2=====2FeCl3SFe＋S=====FeS②与水的反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2。③与酸的反应酸化学方程式或现象稀H2SO4Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑稀HNO3Fe不足Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2OFe过量3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O浓HNO3、浓H2SO4常温下钝化④与某些盐溶液的反应与CuSO4溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。(4)生铁的冶炼①原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。②设备：高炉。③主要反应还原剂的生成C＋O2=====CO2、CO2＋C=====2CO铁的还原Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2造渣反应CaCO3=====CaO＋CO2↑CaO＋SiO2=====CaSiO32.铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名—铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)化学式FeOFe2O3Fe3O4溶解性不溶于水铁的化合价＋2＋3＋2、＋3与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O3.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受热分解—2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O制法可溶性亚铁盐与碱(如NaOH溶液)反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱(如NaOH溶液)反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的关系空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3[题点练通]1.坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中正确的是()A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快解析：选A铁是26号元素，属于过渡元素，A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，并不是铁和浓硫酸不反应，B错误；Fe2＋既有还原性也有氧化性，C错误；生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D错误。2．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是()A．Fe(OH)3Fe2O3B．Fe(OH)2Fe2O3C．Fe(OH)2Fe(OH)3D．Fe(OH)2FeO解析：选B铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。3．一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液700mL，生成2.24LNO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe4O5解析：选C铁的氧化物FexOy与足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反应生成Fe(NO3)3，硝酸被还原生成NO，NO的物质的量为＝0.1mol，根据氮原子守恒，3n[Fe(NO3)3]＋n(NO)＝n(HNO3)，故3n[Fe(NO3)3]＋0.1mol＝0.7L×4mol·L－1，解得n[Fe(NO3)3]＝0.9mol，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a，根据得失电子守恒，则0.9mol×(3－a)＝0.1mol×(5－2)，解得a＝，由化合物中正负化合价代数和为0可得x＝2y，则x∶y＝3∶4，故该氧化物的化学式为Fe3O4。4.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。①Fe3＋②Fe2＋③Fe、Fe2＋④Fe2＋、Fe3＋(1)AB段铁元素以__________形式存在。(2)BC...
