高中化学高一上册必修一第三章 铁金属材料 知识点
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一、铁 Fe
1、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色。
2、单质铁的化学性质：
① 与非金属单质反应：3Fe＋2O2 Fe3O4★（现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体）
2Fe + 3Cl2 2FeCl3, Fe + S FeS。
② 与非氧化性酸反应：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑ （ Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ ）
常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。
③ 与盐溶液反应：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu （ Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu ）；
④ 铁与水蒸气的反应
反应现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。
实验装置：
★反应方程式：：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2↑
一、.铁的重要化合物
（1）铁的氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4）
①FeO、Fe2O3、Fe3O4的物理性质比较
| 氧化亚铁 | 氧化铁 | 四氧化三铁 |
分子式 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
俗名 | 无 | 铁红 | 磁性氧化铁 |
色、态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
铁的化合价 | +2 | +3 | +2、+3 |
水溶性 | 不溶 | 不溶 | 不溶 |
②化学性质
a、不溶于水也不与水反应
b、与酸反应：氧化亚铁，氧化铁是碱性氧化物
FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O
Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
c、FeO不稳定易氧化
d、均能被CO还原成Fe
（2）铁的氢氧化物（Fe(OH)3和Fe(OH)2）
①Fe(OH)3和Fe(OH)2的制备
a、Fe(OH)3的制备现象：产生红褐色沉淀。
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl Fe3+ + 3OH－ = Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
b、Fe(OH)2的制备现象：生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4 Fe2 + 2OH = Fe(OH)2(白色沉淀)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
②铁的氢氧化物的化学性质：
Fe(OH)2 + 2HCl == FeCl2+ 2H2O；Fe(OH)2 + 2H+ == Fe2+ + 2H2O；
Fe(OH)3 + 3HCl== FeCl3 + 3H2O； Fe(OH)3 + 3H+ == Fe3+ + 3H2O；
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O；
（3）铁盐和亚铁盐是如何让鉴别的？
Fe2+、Fe3+常用的检验方法
① Fe3+的检验：
a.观察颜色：Fe3+的溶液呈棕黄色
b.加碱液：Fe3+ + 3OH = Fe(OH)3(红褐色沉淀)
c.加KSCN溶液（显色反应）：Fe3 + 3SCN = Fe(SCN)3（血红色溶液）
②Fe2+的检验：
a.观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色
b.加碱液：Fe2 + 2OH = Fe(OH)2(白色沉淀)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 (红褐色沉淀)
（白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色）
c.将Fe2转化为Fe3检验：
加KSCN溶液 加氯水
Fe2 无现象 血红色溶液
③小结：Fe2+和Fe3+的鉴别
鉴别方法 | Fe2+ | Fe3+ | |
直接观色 | 浅绿色 | 棕黄色 | |
利用显色反应 | 与KSCN | 不显红色加氯水变红色 | 血红色 |
加碱溶液 | 白色沉淀→灰绿色→红褐色 | 红褐色沉淀 | |
利用Fe3+的氧化性
| a与铜片 | 无明显现象 | Cu被腐蚀溶液变蓝绿色 |
b与淀粉 KI试纸 | 试纸不变蓝
| 试纸变蓝色
| |
酸性KMnO4溶液 | 褪色 | 不褪色 | |
a与铜片反应离子方程式:2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
b与淀粉KI试纸反应离子方程式:2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
二、铝
①铝与稀盐酸的反应
2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ 2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑
②铝与氢氧化钠溶液的反应
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑
2Al + 2OH- + 2H2O == 2AlO2- + 3H2↑
三、Al2O3
Al2O3是两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。
与盐酸反应：Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
与NaOH反应：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH¯= 2AlO2 + H2O
既能和强酸又能和强碱反应生成盐和水的氧化物。但不与弱碱氨水（NH3·H2O）反应。
四、氢氧化铝(Al(OH)3 ) ——两性氢氧化物的性质有哪些？
①物理性质：氢氧化铝是几乎不溶于水的白色固体。在水溶液中新生成的氢氧化铝呈胶状，能凝聚水中悬浮物，又有吸附色素的性能。
②用途：氢氧化铝胶体可用作净水剂、色素吸附剂等。胃舒平又名复方氢氧化铝，能治疗胃酸过多。
③实验室制备氢氧化铝——氨水（NH3·H2O）与铝盐反应
现象：生成白色胶状沉淀
Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O＝2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4
Al3+ + 3NH3·H2O ＝ Al(OH)3↓ + 3NH4+
④AlCl3与NaOH的反应
AlCl3 + 3NaOH（少量） = Al(OH)3↓ + 3NaCl Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
AlCl3 + 4NaOH（过量） = NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O Al3+ + 4OH = AlO2- + 2H2O
⑤Al(OH)3的化学性质
a、不稳定性：加热易分解
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
b、与盐酸反应：Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
c、与氢氧化钠反应：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
Al(OH)3 + OH¯ = AlO2 + 2H2O
既能和强酸又能和强碱反应生成盐和水的氢氧化物。但不与弱碱氨水（NH3·H2O）反应。是两性氢氧化物。
