高中化学必修一铁及其化合物
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第1课时铁的单质、氧化物及氢氧化物核心微网络素养新要求1.了解铁元素的存在及物理性质。
2.学会铁单质的化学性质及应用。
3.认识铁的氧化物及其性质。
4.学会Fe(OH)2的制备及相关性质。
学业基础——自学·思记·尝试一、铁的单质1.铁的存在与冶炼(1)铁元素的存在(2)铁的冶炼①我国在西周晚期就掌握了冶铁的技术。
战国中期以后,铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。
②工业炼铁的原理是用________的方法把铁从铁矿石中提炼出来。
2.铁的性质(1)物理性质纯净的铁是光亮的________色金属,密度较大,熔点较高。
具有________性、________性、________性,能被________吸引。
(2)化学性质①铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应②实验探究铁粉与水蒸气的反应3.写出下列反应的化学方程式或离子方程式(1)与非金属单质(2)与水(常温不反应、高温与水蒸气反应)________________________________________________________________________ (3)与稀盐酸、稀H2SO4反应(离子方程式)________________________________________________________________________ (4)与某些盐(离子方程式)二、铁的氧化物均可与Al、CO、H2等反应,如3Fe x O y+2y Al3x Fe+y Al2O3特别提醒1.FeO、Fe2O3是碱性氧化物。
Fe3O4有固定的组成,属于纯净物,不是混合物,由于其与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐,故不属于碱性氧化物。
2.Fe3O4可看成FeO·Fe2O3,所以在书写Fe3O4与盐酸反应的方程式时,可将其看作FeO、Fe2O3分别与盐酸反应,然后把两个反应相加。
3.在高温条件下,Fe与Fe2O3可以发生反应,当铁足量时:Fe+Fe2O33FeO,当铁不足时:Fe+4Fe2O33Fe3O4。
高中化学知识点:铁及其化合物高中化学知识点:铁及其化合物铁的存在和主要性质铁是一种活泼的元素,具有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
它在自然界中广泛存在,并且在生活中有着重要的应用。
铁的化学性质铁与非金属单质的反应包括与氧气、氯气和硫的反应。
在常温下,铁会被氧气腐蚀生成铁锈,其中主要成分为Fe2O3·xH2O。
当加热时,铁会与氧气反应生成Fe3O4.铁还可以与氯气和硫反应生成FeCl3和FeS。
在与水的反应中,常温下铁不会与水反应,但在高温条件下,铁会与水蒸气反应生成Fe3O4和H2.铁还可以与酸反应,包括与非氧化性酸和氧化性酸的反应。
与非氧化性酸反应时,铁会被氢离子还原成Fe2+离子,并释放出氢气。
与氧化性酸反应时,铁会被氧化成Fe3+离子,并释放出氮氧化物和水。
铁还可以与某些盐溶液反应,包括与CuSO4溶液反应生成Cu和FeSO4,以及与FeCl3溶液反应生成Fe2+和Fe3+离子。
铁的重要化合物铁的氧化物包括FeO、Fe2O3和Fe3O4.这些化合物可以与盐酸反应生成Fe2+离子和水。
FeO还可以与硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O。
铁的氢氧化物包括Fe(OH)2和Fe(OH)3.这些化合物可以与H+反应生成Fe2+或Fe3+离子和水。
在空气中,Fe(OH)2会迅速被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色固体变成红褐色固体。
此外,氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)也是铁的重要氧化物,它们分别呈黑色粉末、红棕色粉末和磁性氧化铁黑色晶体。
Fe2+、Fe3+→Fe+2Fe3+→3Fe2+、Fe+2H+→Fe2++H2↑点燃Fe→Fe3O4的两个反应:3Fe+2O2→Fe3O4高温3Fe+4H2O(g)→Fe3O4+4H2铁的三种氧化物,两种氢氧化物,两种离子的颜色:FeO与Fe3O4均为黑色,Fe2O3为红棕色;Fe(OH)2为白色,Fe(OH)3为红褐色;Fe2+为浅绿色,Fe3+为棕黄色。
高中化学必修一铁及其化合物要点一:单质铁的物理及化学性质1、铁单质的物理性质铁具有金属的通性,具有被吸引的特性,一般铁粉为黑色,铁块为银白色。
2、化学性质3、注意事项(1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+)等反应所得产物为Fe2+,铁元素的价态为+2价。
(2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓H2SO4、硝酸等)反应所得产物为Fe3+,铁元素的价态为+3价。
①在氯气中燃烧,只生成氯化铁;与稀硝酸反应时则先产生+3价铁,若铁过量时则+3价铁再变为+2价铁;②铁在常温下遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时发生钝化,属于化学反应。
(3)铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H2O(g)反应得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。
(4)铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应,与水蒸汽反应的产物也是Fe3O4。
典型例题1、某稀溶液中含有4mol KNO3和2.5mol H2SO4,向其中加入1.5mol Fe,充分反应(已知NO3﹣被还原为NO).下列说法正确的是()A.反应后生成NO的体积为28 LB.所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1C.所得溶液中c(NO3﹣)=2.75 mol/LD.所得溶液中的溶质只有FeSO4解:溶液中氢离子总物质的量为:n(H+)=2.5mol×2=5mol,n(NO3﹣)=4mol,铁粉的物质的量为1.5mol,由3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,3 2 81.5mol 1mol 4mol,则1.5molFe完全反应时,硝酸根离子与氢离子均过量,则发生Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,若1.5molFe完全反应时,氢离子不足,则两个反应均发生,Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2Ox 4x x x3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2Oy y y y则:x+y=1.5、4x+y=5,解得:x=0.75mol,y=0.75mol生成NO的体积为(0.75mol+0.75mol×)×22.4L/mol=28L,A.根据分析可知,反应后生成标况下28LNO,不是标况下,NO气体不一定为28L,故A错误;B.反应后生成铁离子为0.75mol,亚铁离子为0.75mol,c(Fe2+):c(Fe3+)=n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,故B正确;C.反应消耗硝酸根离子等于生成NO的量=0.75mol+0.75mol×=1.25mol,缺少溶液体积,无法计算溶液中硝酸根离子浓度,故C错误;D.反应后中含有硫酸铁和硫酸亚铁,故D错误;故选B.变式训练1、向500mL 2mol/L 的CuSO4溶液中插入一块铁片,反应片刻后取出铁片,经洗涤、烘干,称其质量比原来增重2.0g.下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变)()A.则此过程中参加反应的铁的质量是14gB.析出铜物质的量是0.25molC.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(CuSO4)=1.5mol/LD.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(FeSO4)=1.5mol/L2、将15g两种金属的混合物投入足量的盐酸中,反应完全后得到11.2L H2(标准状况),该混合物的组成可能是()A.钠和铁B.镁和铜C.铝和镁D.锌和铁要点二:铁的氧化物要点三:铁的氢氧化物1、常见的物理及化学性质4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(受热分解)(2)Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,生成Fe(OH)3,所以在制备Fe(OH)2时:①要确保Fe2+溶液中无Fe3+,故需加Fe粉,把Fe3+转化为Fe2+。
第三章铁金属材料第一节铁及其化合物【必备方程式】知识点一铁的单质一、铁元素的存在1、含量铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。
2、存在形态(1)游离态:存在于陨铁中。
(2)化合态:主要以+2、+3价铁的化合物存在。
如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿( Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。
【习题】判断正误。
(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。
()(2)在工业中炼制铁单质,所以自然界中无游离态铁。
()(3)工业炼铁,需加入还原剂。
()(4)钢和铁都是铁的合金,钢不易生锈,生铁易生锈,铁锈的主要成份是Fe3O4。
()二、铁的单质1、物理性质:银白色光泽、密度大,熔沸点高,延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。
2、化学性质:铁是较活泼的金属,铁原子的最外层电子数为2个,可失去2个或3个电子而显+2价或+3价,但+3价的化合物较稳定。
①与非金属反应:3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3说明:铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色。
△Fe + S FeS说明:铁跟氯气、硫反应时,分别生成+3价和+2价的铁,说明氧化性:氯气>硫。
①与水反应:A.在常温下,在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下,Fe易被腐蚀(铁生锈)。
B.在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2:3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2①与酸反应:A.与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应。
例如:Fe + 2H+Fe2++ H2↑B.铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时,产生钝化现象,因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中。
但在加热条件也可以反应。
①与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应。
例如:Fe + Cu2+Fe2++ Cu【习题】1、下列物质中,不能与铁发生化学反应的是()A.盐酸B.氯化铁溶液C.氢氧化钠溶液D.氯气2、下列关于铁的叙述正确的是()。
高中化学:铁及其化合物高中化学:铁及其化合物在本文中,我们将了解铁的主要性质及应用,以及铁的重要化合物的主要性质及应用。
我们将以Fe2+、Fe3+的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化还原反应。
铁的存在和主要性质铁是一种活泼的元素,具有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
铁的化学性质包括:1)与非金属单质的反应①与氧气的反应:在常温下,铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3·xH2O。
点燃铁可以生成Fe3O4.②与氯气的反应:2Fe+3Cl2→2FeCl3.③与硫的反应:Fe+S→FeS。
2)与水的反应在常温下,铁与水不反应,但在高温条件下与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)→Fe3O4+4H2.3)与酸的反应①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+→Fe2++H2↑。
②与氧化性酸反应的离子方程式:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应的离子方程式为Fe+4H++NO-3→Fe+NO↑+2H2O。
4)与某些盐溶液的反应①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+→Cu+Fe2+。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+→3Fe2+。
铁的重要化合物铁的氧化物包括FeO、Fe2O3、Fe3O4,它们分别与盐酸反应的离子方程式为:XXX→Fe2++H2O、Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O、XXX与硝酸反应的化学方程式为:3FeO+10HNO3→3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
铁的氢氧化物包括Fe(OH)2和Fe(OH)3,它们与H+反应的离子方程式为:Fe(OH)2+2H+→Fe2++2H2O、2Fe(OH)3+6H+→2Fe3++6H2O。
铁的氢氧化物有不同的色态和价态,例如氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)等。
的制备方法改写为:可以将FeCl3和NaOH溶液反应得到Fe(OH)3沉淀,再将其加热分解得到Fe2O3在空气中继续加热,Fe2O3会被氧化成Fe3O44.亚铁盐和铁盐的性质改写为:1)亚铁盐含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+既具有氧化性,也具有还原性。
铁及其化合物知识点1.物理性质:银白色,具有金属光泽;质地较软,有良好的导电性、延展性。
密度7.86 g/cm3,熔沸点较高。
能被磁铁吸引,也能被磁化。
还原铁粉为黑色粉末。
二.化学性质:1.与非金属反应1)Fe+S (I 2) FeS (FeI 2) 2)3Fe+2O 2 Fe 3O 4 3)2Fe+3Cl 2 2FeCl 3Fe 2+Fe 3+2.与水反应 3Fe + 4H 2O(g) Fe 3O 4 + 4 H 2 ↑(置换)3 与酸反应1)与非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)反应 Fe +2H +== Fe 2+ + H 2↑2)与氧化性酸反应 :Fe+4HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3+NO↑+2H 2O常温下,铁和冷浓硝酸、冷浓H 2SO 4发生钝化,但在加热条件下,钝化作用立即遭到破坏: Fe+6HNO 3(浓)Fe(NO 3)3+3NO 2↑+3H 2O Fe+6H 2SO 4(浓)Fe 2(SO 4)3+3SO 2↑+3H 2O4.与盐溶液反应:2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ Fe + 2Fe 3+ = 3 Fe 2+ Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu三、铁的化合物1、铁的氧化物铁的氧化物的比较铁的氧化物FeO Fe 2O 3Fe 3O 4俗称铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态+2+3+2、+3水溶性难溶于水稳定性不稳定性 6FeO+O 2=2Fe 3O 4稳定稳定与酸的反应FeO+2H +=Fe 2++H 2O Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O Fe 3O 4+8H +=2Fe 3++ Fe 2++4H 2O与CO 的反应Fe x O y +yCO=xFe+yCO 2制取高温熔融,过量的铁与氧气反应2Fe+O 2=2FeO Fe(OH)3的分解2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 铁在氧气中燃烧3Fe+2O 2=Fe 3O 42、铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被氧化,在制备时应注意(1)配制后的FeSO 4溶液中要加入少量铁粉;(2)配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH 溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气;(3)Fe 2+容易被氧化,所以FeSO 4溶液要新配制. (4)为了防止滴加NaOH 时带入空气,可将吸收NaOH 的长滴管伸入FeSO 4溶液液面下,再挤出NaOH 溶液.(5)为了防止Fe 2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气.实验:FeSO 4溶液中加NaOH. 现象: 生成白色沉淀,后又迅速转变为灰绿色,最后生成红褐色化学方程式: FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+Na 2SO 4 Fe 2++ 2OH -= Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3(红褐色) (白色→灰绿色→红褐色)(2)Fe(OH)3的制备实验:FeCl 3溶液中加NaOH 溶液. ①现象:生成红褐色沉淀②化学方程式:FeCl 3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl Fe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓(红褐色)③热稳性:Fe(OH)3对热不稳定,受热能失去水生成红棕色的Fe 2O 3粉末.化学方程式: 2Fe(OH)3 Fe 2O 3 +3H 2O[小结]难溶性或微溶性的碱受热不稳定,容易分解。
高中化学学习材料(精心收集**整理制作)铁及其化合物的化学方程式和离子方程式一、铁1、铁在氧气中燃烧:3Fe+2O2Fe3O42、铁在氯气中燃烧:2Fe+3Cl22FeCl33、常温条件下铁锈的形成:4Fe+3O2+2H2O2[Fe2O3·H2O]4、高温条件铁与氧气反应:2Fe+O22FeO5、铁和硫共热:Fe+S FeS6、铁与水蒸气在高温条件下反应:3Fe+4H2O Fe3O4+4H27、铁与稀硫酸反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑Fe+2H+Fe2++H2↑8、少量的铁与浓硫酸共热:2Fe+6H2SO4Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O9、过量的铁与浓硫酸共热:Fe+2H2SO4FeSO4+SO2↑+2H2O10、少量的铁与浓硝酸共热:Fe+6HNO3Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2OFe+6H++3NO3-Fe3++3NO2↑+3H2O 11、过量的铁与浓硝酸共热:Fe+4HNO3Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2OFe+4H++2NO3-Fe2++2NO2↑+2H2O12、少量的铁与稀硝酸反应:Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe+4H++NO3-Fe3++NO ↑+2H2O13、过量的铁与稀硝酸反应:3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO ↑+4H2O3Fe+8H++2NO3-3Fe2++2NO +4H2O14、铁与硫酸铜溶液反应:Fe+CuSO4FeSO4+CuFe+Cu2+Fe2++Cu15、铁与硝酸银溶液反应:Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2AgFe+2Ag+Fe2++2Ag16、铁与氯化铁溶液反应:Fe+2FeCl33FeCl2Fe+2Fe3+3Fe2+二、氧化亚铁1、氧化亚铁在空气中加热:6FeO+O22Fe3O42、氧化亚铁与一氧化碳高温反应:FeO+CO Fe+CO23、氧化亚铁与铝粉在高温下反应:3FeO+2Al Al2O3+3Fe4、氧化亚铁与稀硫酸反应:FeO+H2SO4FeSO4+H2OFeO+2H+Fe2++H2O5、氧化亚铁与浓硫酸反应:2FeO+4H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O6、氧化亚铁与浓硝酸反应:FeO+4HNO3Fe(NO3)3+NO2↑+2H2OFeO+4H++NO3-Fe3++NO2↑+2H2O7、氧化亚铁与稀硝酸反应:3FeO+10HNO33Fe(NO3)3+NO ↑+5H2O3FeO+10H++NO3-3Fe3++NO ↑+5H2O三、四氧化三铁1、四氧化三铁与铝粉高温下反应:8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe2、四氧化三铁与一氧化碳高温下反应:Fe3O4+4CO3Fe+4CO23、四氧化三铁溶于稀盐酸:Fe3O4+8HCl FeCl2+2FeCl3+4H2OFe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O4、四氧化三铁溶于浓硫酸:2Fe3O4+10H2SO43Fe2(SO4)3+SO2↑+10H2O5、四氧化三铁溶于浓硝酸:Fe3O4+10HNO33Fe(NO3)3+NO2↑+5H2OFe3O4+1OH++NO3-3Fe3++NO↑+5H2O6、四氧化三铁溶于稀硝酸:3Fe3O4+28HNO39Fe(NO3)3+NO ↑+14H2O3Fe3O4+28H++NO3-9Fe3++NO ↑+14H2O6、四氧化三铁溶于氢碘酸:Fe3O4+8HI3FeI2+I2+4H2OFe3O4+2I-+8H+3Fe2++I2+4H2O四、氧化铁1、铝和氧化铁高温下反应:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe2、一氧化碳和氧化铁高温下反应:Fe2O3+3CO2Fe+3CO23、氧化铁溶液稀盐酸:Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2OFe2O3+6H+2Fe3++3H2O4、氧化铁与氢碘酸反应:Fe2O3+6HI2FeI2+I2+3H2OFe2O3+6H++2I-2Fe2++I2+3H2O五、氢氧化亚铁1、氢氧化亚铁与稀硫酸反应:Fe(OH)2+H2SO4FeSO4+2H2OFe(OH)2+2H+Fe2++2H2O2、氢氧化亚铁与浓硫酸反应:2Fe(OH)2+4H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+6H2O3、氢氧化亚铁与浓硝酸反应:Fe(OH)2+4HNO3Fe(NO3)3+NO2↑+3H2OFe(OH)2+4H++NO3-Fe3++NO2↑+3H2O4、氢氧化亚铁与稀硝酸反应:3Fe(OH)2+10HNO33Fe(NO3)3+NO↑+8H2O3Fe(OH)2+10H++NO3-3Fe3++NO↑+8H2O5、氢氧化亚铁在空气中被氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)36、氢氧化亚铁隔绝空气加热:Fe(OH)2FeO+H2O7、氢氧化亚铁在空气中加热:4Fe(OH)2+O22Fe2O3+4H2O六、氢氧化铁1、氢氧化铁与稀硫酸反应:2Fe(OH)3+3H2SO4Fe2(SO4)3+6H2O2Fe(OH)3+6H+2Fe3++6H2O2、氢氧化铁溶于氢碘酸:2Fe(OH)3+6HI2FeI2+I2+6H2O2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++I2+6H2O3、加热氢氧化铁:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O七、氯化亚铁1、铝与氯化亚铁溶液反应:2Al+3FeCl22AlCl3+3Fe2Al+3Fe2+2Al3++3Fe2、锌与氯化亚铁反应:Zn+FeCl2ZnCl2+FeZn+Fe2+Zn2++Fe3、氯化亚铁暴露在空气中变质:12FeCl2+3O2+6H2O8FeCl3+4Fe(OH)3↓12Fe2++3O2+6H2O8Fe3++4Fe(OH)3↓4、酸化的氯化亚铁溶液中通入氧气:4FeCl2+O2+4HCl4FeCl3+2H2O4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O5、氯化亚铁溶液中通入氯气:2FeCl2+Cl22FeCl32Fe2++Cl22Fe3++2Cl-6、氯化亚铁溶液中加入溴水:6FeCl2+3Br24FeCl3+2FeBr32Fe2++Br22Fe3++2Br-7、氯化亚铁溶液呈酸性:FeCl2+2H2O Fe(OH)2+2HClFe2++2H2O Fe(OH)2+2H+8、氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液:FeCl2+2NaOH Fe(OH)2↓+2NaClFe2++2OH-Fe(OH)2↓9、氯化亚铁溶液中加入氨水:FeCl2+2NH3·H2O Fe(OH)2↓+2NH4ClFe2++2NH3·H2O Fe(OH)2↓+2NH4+10、氯化亚铁溶液中加入偏铝酸钠溶液:FeCl2+2NaAlO2+4H2O Fe(OH)2↓+2Al(OH)3↓+2NaClFe2++2AlO2-+4H2O2Al(OH)3↓+Fe(OH)2↓11、氯化亚铁溶液中加入硝酸银溶液:FeCl2+2AgNO3Fe(NO3)2+2AgCl↓Ag++Cl-AgCl↓12、氯化亚铁溶液中加入硫化钠溶液:FeCl2+Na2S FeS↓+2NaClFe2++S2-FeS↓13、硫酸亚铁溶液与浓硫酸反应:2FeSO4+2H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+2H2O14、硝酸亚铁溶液与浓硝酸反应:Fe(NO3)2+2HNO3Fe(NO3)3+NO2↑+H2OFe2++2H++NO3-Fe3++H2O+NO2↑15、硝酸亚铁溶液与稀硝酸反应:3Fe(NO3)2+10HNO33Fe(NO3)3+NO ↑+5H2O3Fe2++10H++NO3-3Fe3++NO↑+5H2O16、酸化的氯化亚铁被过氧化氢所氧化:2FeCl2+H2O2+2HCl2FeCl3+2H2O2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O17、过氧化钠与氯化亚铁溶液反应:4Na2O2+4FeCl2+6H2O4Fe(OH)3↓+8NaCl+O2↑4Na2O2+4Fe2++6H2O4Fe(OH)3↓+8Na++O218、次氯酸钠溶液与氯化亚铁溶液反应2FeCl2+5NaClO+5H2O2Fe(OH)3↓+5NaCl+4HClO2Fe2++5ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO八、氯化铁1、少量的锌和氯化铁溶液反应:Zn+2FeCl32FeCl2+ZnCl2Zn+2Fe3+2Fe2++Zn2+2、过量的锌与氯化铁溶液反应:3Zn+2FeCl33ZnCl2+2Fe3Zn+2Fe3+3Zn2++2Fe3、铁与氯化铁溶液反应:Fe+2FeCl33FeCl2Fe+2Fe3+3Fe2+4、铜和氯化铁溶液反应:Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+5、向氯化铁溶液中通入二氧化硫:2FeCl3+SO2+2H2O2FeCl2+H2SO4+2HCl2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42-6、氯化铁溶液呈酸性:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HClFe3++3H2O Fe(OH)3+3H+7、氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液:FeCl3+3NaOH Fe(OH)3↓+3NaClFe3++3OH-Fe(OH)3↓8、向氯化铁溶液中加入氨水:FeCl3+3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3NH4ClFe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3NH4+9、向氯化铁溶液中加入碳酸钠溶液:2FeCl3+3Na2CO3+3H2O2Fe(OH)3↓+6NaCl+3CO2↑2Fe3++3CO32-+3H2O2Fe(OH)3↓+3CO2↑10、向氯化铁溶液中加入碳酸氢钠溶液:FeCl3+3NaHCO3Fe(OH)3↓+3NaCl+3CO2↑Fe3++3HCO3-2Fe(OH)3↓+3CO2↑11、向氯化铁溶液中加入偏铝酸钠溶液:FeCl3+3NaAlO2+6H2O Fe(OH)3↓+3Al(OH)3↓+3NaClFe3++3AlO2-+6H2O Fe(OH)3↓+3Al(OH)3↓12、向氯化铁溶液中加入次氯酸钠溶液:FeCl3+3NaClO+3H2O Fe(OH)3↓+3NaCl+3HClOFe3++3ClO-+3H2O Fe(OH)3↓+3HClO13、向氯化铁溶液中通入硫化氢:2FeCl3+H2S2FeCl2+S↓+2HCl2Fe3++H2S2Fe2++S ↓+2H+14、向氯化铁溶液中加入氢碘酸:2FeCl3+2HI2FeCl2+I2+2HCl2Fe3++2I-2Fe2++I215、向氯化铁溶液中加入少量的硫化钠溶液:2FeCl3+Na2S2FeCl2+S↓+2NaCl2Fe3++S2-2Fe2++S ↓16、向氯化铁溶液中加入过量的硫化钠溶液:2FeCl3+3Na2S2FeS↓+S↓+6NaCl2Fe3++3S2-2FeS+S ↓17、氯化铁溶液与碘化钾溶液混合:2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl2Fe3++2I-2Fe2++I218、氯化铁溶液与硝酸银溶液混合:FeCl3+3AgNO33AgCl↓+Fe(NO3)3Ag++Cl-AgCl↓19、氯化铁溶液中加入硫氰化钾溶液:FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KClFe3++SCN-Fe(SCN)2+20、氧化镁投入到氯化铁溶液中:3MgO+2FeCl3+3H2O3MgCl2+2Fe(OH)33MgO+2Fe3++3H2O3Mg2++2Fe(OH)321、氢氧化镁投入到氯化铁溶液中:3Mg(OH)2+2FeCl33MgCl2+2Fe(OH)33Mg(OH)2+2Fe3+3Mg2++2Fe(OH)3。
高中化学知识点:铁及其化合物铁的存在和主要性质 1.铁的存在和位置2.铁的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 ①与O 2的反应常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe 2O 3·x H 2O 。
点燃:3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4。
②与Cl 2的反应:2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3。
③与S 的反应:Fe +S=====△FeS 。
(2)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 +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2。
(3)与酸的反应①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
②与氧化性酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
Fe与足量稀HNO3反应的离子方程式为Fe+4H++NO-3===Fe3++NO↑+2H2O。
(4)与某些盐溶液的反应①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
铁的重要化合物1.铁的氧化物氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态+2 +3 +2、+3 说明:①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式:FeO+2H+===Fe2++H2O、Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。
②FeO与硝酸反应的化学方程式:3FeO+10HNO3===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
2.铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与H+反应Fe(OH)2+2H+=== Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=== Fe3++3H2O二者的关在空气中,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)2+系O2+2H2O===4Fe(OH)3说明:Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备可利用相应亚铁盐、铁盐与碱液反应。
铁及其化合物课标解读要点网络1.掌握铁的主要性质及应用。
2.掌握铁的重要化合物的主要性质及应用。
3.了解铁及其重要化合物的制备方法。
4.了解Fe2+、Fe3+的检验方法。
铁的单质、氧化物及氢氧化物1.铁的位置、存在和物理性质2.化学性质铁单质性质活泼,有较强的还原性。
(1)与非金属单质的反应Fe与S反应:Fe+SFeS。
(2)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①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
②与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
(4)与某些盐溶液的反应①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
3.铁的三种典型氧化物(1)物理性质(2)①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为FeO+2H+===Fe2++H2O,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。
②FeO不稳定,在空气中受热生成Fe3O4,其化学方程式为6FeO+O22Fe3O4。
4.铁的氢氧化物的性质与制备(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同,Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(3)Fe与S蒸气、I2蒸气反应时只生成+2价Fe的化合物。
(4)Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3,即有13的铁显+2价,23的铁显+3价;(5)Fe3O4与一般酸反应生成两种盐,Fe3O4与稀硝酸反应只生成一种盐[Fe(NO3)3]。
高中化学必修一铁及其化合物要点一:单质铁的物理及化学性质1、铁单质的物理性质铁具有金属的通性,具有被吸引的特性,一般铁粉为黑色,铁块为银白色。
2、化学性质3、注意事项(1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+)等反应所得产物为Fe2+,铁元素的价态为+2价。
(2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓H2SO4、硝酸等)反应所得产物为Fe3+,铁元素的价态为+3价。
①在氯气中燃烧,只生成氯化铁;与稀硝酸反应时则先产生+3价铁,若铁过量时则+3价铁再变为+2价铁;②铁在常温下遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时发生钝化,属于化学反应。
(3)铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H2O(g)反应得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。
(4)铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应,与水蒸汽反应的产物也是Fe3O4。
典型例题1、某稀溶液中含有4mol KNO3和2.5mol H2SO4,向其中加入1.5mol Fe,充分反应(已知NO3﹣被还原为NO).下列说确的是()A.反应后生成NO的体积为28 LB.所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1C.所得溶液中c(NO3﹣)=2.75 mol/LD.所得溶液中的溶质只有FeSO4解:溶液中氢离子总物质的量为:n(H+)=2.5mol×2=5mol,n(NO3﹣)=4mol,铁粉的物质的量为1.5mol,由3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,3 2 81.5mol 1mol 4mol,则1.5molFe完全反应时,硝酸根离子与氢离子均过量,则发生Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,若1.5molFe完全反应时,氢离子不足,则两个反应均发生,Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2Ox 4x x x3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2Oy y y y则:x+y=1.5、4x+y=5,解得:x=0.75mol,y=0.75mol生成NO的体积为(0.75mol+0.75mol×)×22.4L/mol=28L,A.根据分析可知,反应后生成标况下28LNO,不是标况下,NO气体不一定为28L,故A错误;B.反应后生成铁离子为0.75mol,亚铁离子为0.75mol,c(Fe2+):c(Fe3+)=n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,故B正确;C.反应消耗硝酸根离子等于生成NO的量=0.75mol+0.75mol×=1.25mol,缺少溶液体积,无法计算溶液中硝酸根离子浓度,故C错误;D.反应后中含有硫酸铁和硫酸亚铁,故D错误;故选B.变式训练1、向500mL 2mol/L 的CuSO4溶液中插入一块铁片,反应片刻后取出铁片,经洗涤、烘干,称其质量比原来增重2.0g.下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变)()A.则此过程中参加反应的铁的质量是14gB.析出铜物质的量是0.25molC.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(CuSO4)=1.5mol/LD.反应后溶液中溶质物质的量浓度:c(FeSO4)=1.5mol/L2、将15g两种金属的混合物投入足量的盐酸中,反应完全后得到11.2L H2(标准状况),该混合物的组成可能是()A.钠和铁B.镁和铜C.铝和镁D.锌和铁要点二:铁的氧化物化学式FeO Fe2O3Fe3O4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+2 +3 +2,+3稳定性不稳定稳定稳定与H+反应的离子方程式共性高温时,都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,生成单质铁要点三:铁的氢氧化物1、常见的物理及化学性质名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3分类碱碱性质色态白色固体红褐色固体水溶性不溶于水不溶于水与酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O还原性稳定性4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(受热分解)制法原理Fe2+ +2OH-=Fe(OH)2↓Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3↓现象白色絮状沉淀红褐色沉淀二者的关系在空气中,Fe(OH)2能迅速地被氧化成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)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3(2)Fe(OH)2的制备Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,生成Fe(OH)3,所以在制备Fe(OH)2时:①要确保Fe2+溶液中无Fe3+,故需加Fe粉,把Fe3+转化为Fe2+。
②要尽量减少与O2的接触,故采取加热的方法赶走所需溶液中溶解的O2,冷却后再反应,同时应防止空气中的O2再溶于溶液。
常用的方法有两种:典型例题1、如图,已知有以下物质相互转化(1)A转化为B及气体这步反应中应加入的试剂是(填化学式).(2)写出B的化学式,F的化学式.(3)写出由G转变成H的化学方程式.(4)写出检验I溶液中阳离子的离子方程式;向I溶液中加入A的有关离子反应方程式是.【解答】解:F与硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀J,则F中含有氯离子,J是AgCl,所得溶液焰色反应呈紫色,则溶液中含有钾离子,根据元素守恒知,F为KCl,白色沉淀G在空气中转化为红褐色沉淀H,则G是Fe(OH)2,H是Fe(OH)3,氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,则I是FeCl3;B和E发生复分解反应生成KCl和Fe(OH),且氯化铁和A反应生成B,则B为FeCl2,A是Fe,E为KOH,由A与试剂反应生成2B与气体,则试剂为盐酸、气体为氢气,B与足量的气体C反应生成I,则C为氯气,(1)通过以上分析知,A转化为B及气体这步反应中应加入的试剂是盐酸,故答案为:HCl;(2)由上述分析可知,B的化学式为FeCl2,F的化学式KCl,故答案为:FeCl2;KCl;(3)Fe(OH)2被氧气氧化生成氢氧化铁,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(3)I是FeCl3,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,所以铁离子可以用硫氰化钾溶液检验,反应离子方程式为:Fe3++3SCN﹣=Fe(SCN)3;氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,反应离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,故答案为:Fe3++3SCN﹣=Fe(SCN)3;2Fe3++Fe=3Fe2+.变式训练1、在40mL稀硫酸中加入1.6g氧化铁后溶液仍呈酸性,再加入5g 铁粉后,滴入硫氰化钾溶液,没有红色出现,此时溶液尚残留铁粉1.64g,原硫酸溶液的物质的量浓度是()A.4 mol/L B.3.5 mol/L C.3 mol/L D.2 mol/L要点四:铁盐及“铁三角”1、铁盐、亚铁盐(1)铁及其化合物常见的颜色Fe 黑色Fe2+(aq) 浅绿色Fe3+(aq) 棕黄色Fe(OH)2白色Fe(OH)3红褐色FeO和Fe3O4黑色Fe2O3红棕色Fe(SCN)3血红色(2)铜及其化合物常见的颜色Cu 紫红色CuO 黑色Cu2O 砖红色Cu(OH)2 蓝色Cu2+ 蓝色写出以下反应的离子方程式:①____________________________________________________________;②____________________________________________________________;③____________________________________________________________;④____________________________________________________________;⑤Fe+HNO3(稀):⑥Fe+Fe3+:4、Fe2+、Fe3+的鉴别鉴别方法Fe2+Fe3+观察法浅绿色黄色加碱(NaOH)法①现象:白色沉淀−−−→迅速灰绿色−−−→最终红褐色沉淀②反应:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)①现象:红褐色沉淀②反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(红褐色)加盐(SCN-)法①现象:加入KSCN溶液无明显现象,再滴入氯水变成红色溶液②反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色)①现象:加入KSCN溶液,溶液变为红色②反应:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色)典型例题1、某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示.则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A.1:1:1 B.1:3:1 C.2:1:4 D.1:1:4解:稀溶液中各物质的氧化性顺序为HNO3>Fe (NO3)3>Cu (NO3)2,加入铁后会依次发生氧化还原反应,①Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;②Fe+2Fe3+=3Fe2+;③Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;从图象中可知铁为1mol时,无Fe2+生成,发生的反应是①消耗硝酸为4mol,生成Fe3+1mol;再加入1mol铁发生反应②生成Fe2+物质的量为3mol,反应的Fe3+物质的量为2mol,其中原溶液中的Fe3+物质的量1mol;再加入1mol铁发生反应③,此时又生成Fe2+物质的量为1mol,说明原溶液中Cu2+物质的量为1mol;综上所述可知原溶液中Fe (NO3)3为1mol,Cu (NO3)2物质的量为1mol,HNO3物质的量为4mol,物质的量浓度之比为1:1:4;故选:D。
2、用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉.对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出【解答】解:A.无固体剩余,说明铜全部以铜离子形式存在,加入的铁完全反应,溶液中一定含有Fe2+,可能含有Fe3+,故A错误;B.若有固体存在,固体中一定有铜,可能有铁,溶液中一定有含有Fe2+,故B正确;C.若溶液中有Cu2+,加入的铁量不足,可能只与Fe3+反应,也可能与Fe3+反应,剩余部分与Cu2+反应生成铜,所以可能有固体析出,故C错误;D.当加入的铁较少时,只发生Fe+2Fe3+=3Fe2+时,不会有铜析出,故D错误;故选:B。