2024-2025学年新教材高中化学第三章铁金属材料第一节第1课时铁的单质学案新人教版必修1

PAGE5-第1课时铁的单质1．铁单质物理性质2.化学性质铁原子结构示意图，易失去2个或3个电子，体现强还原性。(1)Fe－2e－→Fe2＋：铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜、单质硫等)反应生成＋2价铁。(2)Fe－3e－→Fe3＋：铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，生成＋3价铁。(3)铁与水高温下反应：3Fe＋4H2Oeq\o(=,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2。单质铁化学性质探究单质铁具有典型金属单质的性质，能与非金属单质Cl2、S、O2等反应，能与酸发生置换反应，能与盐发生置换反应，与H2O反应，但其产物可能为＋2价或＋3价铁。1．Fe－3e－→Fe3＋：(1)与非金属单质Cl2、Br22Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up17(点燃))2FeCl3(棕黄色烟)(2)与强氧化剂HNO3、浓H2SO4(常温下与浓HNO3、浓H2SO4钝化)Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O2．Fe－2e－→Fe2＋：(1)与非金属单质S、I2Fe＋Seq\o(=,\s\up17(△))FeS(2)与非氧化性酸、盐发生置换反应Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu3．Fe→Fe2＋、Fe3＋：(1)与非金属单质O23Fe＋2O2eq\o(=,\s\up17(点燃))Fe3O4(2)与水高温3Fe＋4H2Oeq\o(=,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2

题组一铁单质的化学性质1．在适当条件下不能与铁反应的物质是(D)A．氯气 B．盐酸C．硫酸铜溶液 D．氢氧化钠溶液解析：铁可以在氯气中燃烧，故A错误；铁与盐酸反应生成氢气，故B错误；铁可以置换出硫酸铜中的铜单质，故C错误；氢氧化钠溶液不能与单质铁反应，故D正确。2．类比是探讨物质性质的常用方法之一，可预料很多物质的性质。下列类比推想的说法中正确的是(C)A．已知Fe与O2能干脆化合生成Fe3O4，推想Cu与O2可干脆化合生成Cu3O4B．已知Al与NaOH溶液反应产生H2，推想Fe与NaOH溶液反应也生成H2C．已知Fe能与CuSO4溶液反应，推想Fe与AgNO3溶液也能反应D．已知Na在常温下能与H2O反应，推想Fe在常温下也能与H2O反应解析：Fe与O2反应生成Fe3O4，Cu与O2反应生成CuO，故A错误；Al与NaOH溶液反应产生H2，但铁与氢氧化钠不反应，故B错误；铁是活泼金属，能把在金属活动性依次表中位于其后的金属离子从其盐溶液中置换出来，故C正确；Na在常温下能与H2O反应，但是铁与水在常温下不反应，故D错误；答案选C。3．下列物质中，在肯定条件下能将铁元素从0价转变为＋3价的是(A)A．氯气 B．盐酸C．稀硫酸 D．硫酸铜溶液解析：氯气与铁在点燃的条件下反应生成氯化铁，A正确；盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，得到的是＋2价铁，B错误；稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，得到的是＋2价铁，C错误；硫酸铜溶液与铁反应生成硫酸亚铁和铜，得到的是＋2价铁，D错误。答案选A。铁单质生成产物的推断题组二铁与酸反应4．同温同压下，相同质量的铝、铁分别与足量盐酸反应时，放出氢气的体积比是(D)A．11 B．5627C．928 D．289解析：关系式法计算：2Al～3H2Fe～H22mol3mol1mol1moleq\f(m,27)eq\f(m,18)eq\f(m,56)eq\f(m,56)放出氢气的体积比是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,18)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,56)))＝289。5．某不纯铁片可能含有Mg、Al、Cu等金属杂质，取这种铁片5.6g与足量的稀盐酸反应，得到0.2g氢气，则该铁片中(C)A．肯定含金属镁B．肯定含金属铝C．肯定含金属铜D．肯定同时含有四种金属解析：0.2gH2的物质的量为0.1mol，生成0.1molH2分别须要5.6gFe、2.4gMg、1.8gAl，Cu与稀盐酸不反应，所以肯定含有铜，可能含有镁、铝中的一种或两种，故答案为C。题组三铁与水反应6．铁与水蒸气反应的试验装置如图，下列说法正确的是(B)A．试验时，试管口应高于试管底B．加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声C．反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)eq\o(=,\s\up17(△))Fe2O3＋3H2D．试管中发生化合反应解析：固体加热时试管口应向下倾斜，A错误；Fe与水反应生成Fe3O4，此反应属于置换反应，C、D错误。7．某同学欲在试验室中完成Fe与水蒸气反应的试验，试验装置如图甲、乙所示。已知：B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。对比两套装置，回答下列问题：(1)如何检查乙装置的气密性？向H中加入水至没过导管口，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱并保持一段时间，证明气密性良好。(2)乙装置中湿沙子的作用是供应水蒸气。(3)B处发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2。(4)该同学认为欲在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体，装置H必不行少，H的作用是干燥氢气。(5)对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是运用石棉绒，增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行。解析：(1)检查乙装置的气密性，应向H中加入水至没过导管口，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱并保持一段时间，证明装置的气密性良好。(2)试验目的是完成铁与水蒸气的反应，湿沙子受热时，水蒸发产生水蒸气，即湿沙子的作用是供应水蒸气。(3)B处发生反应的化学方程式是3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2。(4)潮湿的氢气很难点燃，故H的作用是干燥氢气。(5)装置B中运用石棉绒，可以增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行。金属与水反应(1)活泼金属如K、Na等可与冷水快速猛烈反应(放热反应)，生成可溶性碱和氢气。如：2K＋2H2O=2KOH＋H2↑。(2)Mg与冷水反应缓慢，但在加热条件下(或用沸水)，Mg与水的反应明显加快。如：Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up17