辅导讲义(8.1.2-应用广泛的金属材料——钢铁).doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date辅导讲义(8.1.2-应用广泛的金属材料钢铁)龙 文 教 育 个 性 化 辅 导 讲 义8.1.2 应用广泛的金属材料钢铁一 铁的性质(1)物理性质纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。(2) 化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成2、3两种价态的化合物。二 铁的化合物及其性

2、质(1)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)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价232，3稳定性不稳定稳定稳定与H反应的离子方程式FeO2HFe2H2OFe2O36H2Fe33H2OFe3O48HFe22Fe34H2O(2)铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22HFe22H2OFe(OH)33HFe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O（加热）制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OHFe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OHFe(OH)3二者的关系在空气

3、中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3例题1 铁有很强的抗腐蚀能力，为什么日常生活中的铁制品容易生锈？答案主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀。2 铁、铝遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化，是物理变化还是化学变化？答案常温下铁、铝遇冷的浓HNO3、浓H2SO4时表面会生成一层致密的氧化物薄膜，化学上称为钝化，属于化学变化。3 铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为2价和3价，请归纳总结：(1)F

4、e单质通常与哪些氧化剂反应生成2价？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。答案FeFe2：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2)，非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应，都可实现这种转化。如：FeSFeS（加热）,2HFeFe2H2，Cu2FeFe2Cu。(2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成3价？写出有关反应的化学方程式。答案FeFe3：铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种转化。例如：2Fe3Cl22FeCl3， Fe4HNO3(稀）Fe(NO3)3NO2H2O, 2Fe6H2SO4(浓)Fe2(SO4)33SO26H2

5、O。（加热）4 FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？答案都可以。2Fe3Cl22FeCl3，2FeCl3Fe3FeCl2。4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3练习1 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()AFe(OH)3Fe2O3 BFe(OH)2Fe2O3 CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2Fe3O42 铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题：装置一装置二实验装置(1)方法一中，装置A的作用_。方法二中，装湿棉花的作用

6、_。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：_。3 由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为218，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是 ()A121 B211 C131 D1134含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol 的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3，同时析出0.1 mol Ag，下列结论错误的是(双选)()A溶液质量不变 BFe3的氧化性大于Cu2 C溶液中Cu2与Fe2

7、的物质的量比为11 D1 mol Fe可还原2 mol Fe35 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。Fe3Fe2Fe、Fe2 Fe2、Fe3(1)AB段铁元素以_形式存在。(2)BC段铁元素以_形式存在。(3)CD段铁元素以_形式存在。三、难点提升1 Fe2的氧化性和还原性Fe2处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性。在中学阶段接触Fe2的氧化还原反应中其主要表现还原性，如：Fe2遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表现还原性。2 Fe3的氧化性Fe3处于铁的高价态，表现

8、较强的氧化性，如：它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。3 Fe2与Fe3的相互转化用离子方程式实现下列转化：Fe2Fe32Fe2Cl2=2Fe32Cl；3Fe24HNO=3Fe32H2ONO；2Fe3Fe=3Fe2；Cu2Fe3=Cu22Fe2。课堂提高1 下列试剂中，不能使Fe2转化为Fe3的是 ()氯气NaCl溶液KMnO4溶液稀硝酸盐酸NaNO3溶液A B C D2将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是(双选)()A硫酸 B氯水 C硝酸锌 D氯化铜3 在含有Fe3、Fe2、Al3、NH的稀溶液中加入足量Na2O2固体，充分作用后，再加入过量稀盐酸，完全反应，则离子数目没

9、有变化的是 ()AFe3、Al3 BAl3 CFe2、NH DFe34 硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列物质中的() A锌粉 B镁粉 C铁粉 D铝粉5 如何除去括号中的杂质(1)Fe2(Fe3)： ； (2)FeCl3(FeCl2)： ； (3)FeCl2(CuCl2)： ； (4)Fe(Al)： ； (5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)： ； 6 为了验证Fe3的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是 ()A B C D7 要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2进行如下实验操作时，最佳顺序为 ()加入足量氯水加入

10、足量KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液A B C D8 下列离子的检验方法合理的是 ()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg2四、知识总结：检验Fe2、Fe3的常用方法1溶液颜色： 含有Fe2的溶液显浅绿色 含有Fe3的溶液显黄色2用KSCN溶液和氯水(1)流程：溶液 (2)有关反应：Fe33SCNFe(SCN)3(血红色) 2Fe

11、2Cl2=2Fe32Cl3用NaOH溶液(1)流程：溶液(2)有关反应：Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色沉淀)Fe22OH=Fe(OH)2(白色沉淀)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3四Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化1Fe只具有还原性，可以被氧化剂化(1)与弱氧化剂反应 Fe能被S、Cu2+、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+，如Fe+SFeS，Fe+Cu2+Fe2+Cu。(2)与强氧化剂反应：Fe能被Cl2、HN03等强氧化剂氧化为Fe3+，如：2Fe+3C122FeCl32Fe2+既具有氧化性又具有还原性(1)与强氧化剂反应：Fe2+遇到强氧化剂(如Cl2、HN03、KMn

12、04)时，被氧化为Fe3+，2Fe2+C12=2Fe3+2C1-。(2)与强还原剂反应：当Fe2+遇到C、Al、Zn、C0等强还原剂时，可以被还原为Fe，Fe2+ZnZn2+Fe，3Fe3+具有较强氧化性，可被还原为Fe2+或Fe(1)Fe3+被强还原剂C、C0、Al等还原为Fe，如：Fe203+3CO2Fe+3C02 、Fe203+2A12Fe+Al203。(2)Fe3+被弱还原剂Fe、Cu、I-等还原为Fe2+，如：2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+。4、判断离子共存Fe2、Fe3均水解，与HCO、AlO、CO等因水解相互促进，在溶液中不能大量共存。Fe3与S2、I、HS、SO，Fe2与NO

13、(H)、ClO、MnO(H)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。5、盐溶液的配制与保存Fe2的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2水解。Fe3的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3水解。 课后习题1能与Fe3反应，且反应中Fe3显示氧化性的微位是 SCN Fe Fe2 Cu H2S OH A B C D 2将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是 A 稀硫酸 B 氯水 C 硫酸锌 D 氯化铜3下列反应中没有Fe3Fe2的变化的是 A 将铁屑投入到略带黄色的粗盐酸中 B 过量的铁屑与稀硝酸反应 C 向氯化铁溶液中投入铜片 D 过量的稀硝酸与铁屑反应4将

14、铁屑溶于过量稀盐酸后，再加入少量下列物质，会有三价铁生成的是 A 硫酸 B 氯水 C 硝酸锌 D 氯化铜5下列各对试剂中，用来制备硫酸亚铁最合适的是 A 硝酸亚铁和稀硫酸 B 氢氧化亚铁和稀硫酸 C 四氧化三铁和稀硫酸 D 铁和稀硫酸6下列制取绿矾的方法最适宜的是 A 铁屑与稀硫酸 B FeO与稀硫酸 C Fe(OH)2与稀硫酸 D Fe2(SO4)3与铜粉7 铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得 到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 A Fe(OH)3；Fe2O3 B Fe(OH)2；FeO C Fe(O

15、H)2、Fe(OH)3；Fe3O4 D Fe2O3；Fe(OH)38下列物质：稀硝酸 碳酸氢钠溶液 碘化钾溶液 偏铝酸钠溶 硫氰化钾溶液 酸性高锰酸钾溶液，与硫酸铁不反应的是 A B C D 9某溶液中有NH4、Mg2、Fe2、Al3四种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量存在的离子是 A NH4 B Mg2 C Fe2 D Al310向含有NH4、Mg2、Fe2和Al3的溶液中加入足量Na2O2微热并搅拌后，再加入过量稀盐酸，溶液中大量减少的离子是 A NH4 B NH4、Fe2 C Al3、Mg2 D Al311在含有FeCl3和BaCl2的酸性混合

16、溶液中，通入足量的SO2气体，有白色沉淀生成，过滤后向溶液中滴入KSCN溶液，未见血红产生，由此得出的结论是A 白色沉淀是BaSO3 B 白色沉淀是BaSO4 C 白色沉淀是BaSO4和S的混合物 D FeCl3被SO2还原成FeCl212已知：2Fe3Br22FeBr3 2Fe32I2Fe2I2，现将Fe(NO3)2溶液分别滴入到以下溶液中：H2SO4 HNO3 溴水 碘水，其中能使Fe2转变成Fe3的是 A 只有 B C D 全部135.6g铁加入含有0.3mol硫酸铁的溶液，充分反应后 A Fe完全被氧化 B Fe部分被氧化 C Fe3完全被还原 D Fe3部分被还原14某500mL溶液

17、中含0.1molFe2、0.2molFe3，加入0.2mol铁粉，待Fe3完全还原后，溶液中Fe2的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变） A 0.4mol/L B 0.6mol/L C 0.8mol/L D 1.0mol/L15现有3mol/L的盐酸和硫酸各100mL，分别加入等质量的铁粉，反应完毕后产生氢气的质量之比为34，则盐酸中加入铁粉的质量为 A 11.2g B 16.8g C 5.6g D 8.4g16将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2和Fe3的物质的量浓度相等，则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比是 A 23 B 32 C 12 D 1117将1.

18、12g铁粉加入到25mL 2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是 A 铁有剩余 B 往溶液滴入KSCN溶液显红色 C 溶液中的Fe2和Fe3的物质的量之比为61 D 氧化产物与还原产物的物质量之比为2518往由铁的氧化物组成的样品中加入一定量的盐酸，该样品恰好与盐酸完全反应而溶解。再往溶液中通入标准状况下的氯气0.56L，氯气完全转化为Cl，所得溶液中溶质仅为FeCl3，且Cl的物质的量为0.75mol。则该样品中Fe2与Fe3物质的量之比是 A 41 B 14 C 12 D 2119向100mL FeBr2溶液中通人标准状况下的Cl2 3.36L，全部被还原，测得溶液中c(Br)c

19、(Cl)，则原FeBr2溶液的物质的量浓度是 A 0.75mol/L B 1.5mol/L C 2mol/L D 3mol/L20用稀硫酸溶解FeS和Fe(OH)3的混和物28.3g，可得到1.6g硫单质，则原混和物中FeS的质量可能是 A 10.7g B 4.4g C 23.9g D 17.6g21在氧化铁和铁的混和物中加入足量的稀硫酸，充分反应后生成硫酸亚铁溶液，当生成的亚铁离子与氢气的质量比为1121时，则混和物中氧化铁与铁的质量比为 A 12 B 107 C 207 D 402122将氧化铁和铁16.4g中加入足量稀硫酸后收集到标况下2.24L氢气，若向此溶液中加入KSCN溶液，不见红

20、色，则氧化铁的质量为 A 8.0g B 8.4g C 9g D 12.4g23向500mL FeCl3溶液中通入一定量的H2S气体，恰好完全反应，过滤，所得滤液的质量比原溶液的质量增加0.5g，则原FeCl3溶液的物质的量的浓度为 A 2mol/L B 1mol/L C 0.1mol/L D 0.2mol/L24室温下，将33.6g铁粉加到硝酸溶液中，两者全部参加反应，同时收集到11.2L气体（标准状况）下列说法正确的是 A 原溶液是浓硝酸，含HNO3的量为3.6mol B 原溶液必是稀硝酸，含HNO3的量为2.4mol C 原溶液必是稀硝酸，含HNO3的量为1.6mol2.4mol D 原溶

21、液必是稀硝酸，含HNO3的量为2.0mol255.6g铁和100mL稀硝酸（还原产物为NO），若两物质恰好完全反应，则稀硝酸的物质的量的浓度C为 A C4mol/L B C2.67mol/L C 2.67mol/LC4mol/L D C5mol/L26把20g铁粉投入盛有一定量稀硝酸的烧杯中，反应时，硝酸的还原产物为NO，反应停止后，烧杯中溶液的质量增加了12.27g，此时烧坏中的物质为 A Fe(NO3)2 B Fe(NO3)3，HNO3 C Fe(NO3)2，Fe D Fe(NO3)3，Fe(NO3)227含有ag HNO3的稀硝酸中，加入bg铁粉充分反应，铁全部溶解，生成NO，已知有a/4gHNO3被还原，则ab不可能的是 A 21 B 31 C 41 D 9：2-