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专题 铁化合物与亚铁化合物的相互转化

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专题 铁化合物与亚铁化合物的相互转化
一、Fe 3＋的检验：
1．沉淀法：Fe 3＋
＋3OH －
＝Fe (OH )3↓ 生成红褐色沉淀
2．显色法：Fe 3＋＋3SCN －
＝Fe(SCN)3 形成血红色溶液 完成以下两个实验：
1．在FeCl 3溶液中加入KSCN 溶液。

2．在红砖用盐酸溶解后的溶液中，再加KSCN 溶液。

二、亚铁化合物被氧化
2＋
3＋
【归纳与整理】
2Fe 2＋＋ Cl 2＝2Fe 3＋＋2Cl －
2Fe 2＋＋ Br 2＝2Fe 3＋＋2Br ―
2Fe 2＋＋ H 2O 2＋2H ＋＝2Fe 3＋
＋2H 2O
3Fe 2＋＋4H ＋＋NO 3―＝3 Fe 2＋
＋NO ↑＋2 H 2O
5 Fe 2＋＋8H ＋＋ MnO 4―－＝5 Fe 3＋＋ M n 2＋
＋4 H 2O
4Fe ＋O 2＋4H ＝4Fe ＋2H 2O 4Fe (OH)2＋O 2＋2H 2O ＝4Fe(OH)3 3．铁的氧化物的生成和转化
紧密块状的铁在150℃跟干燥空气中的氧不起反应，如灼烧至500℃就形成Fe 3O 4；温度再高，可形成Fe 2O 3；在更高的温度下加热Fe 2O 3（约在1400℃以上）时，可失去氧，又
Fe 2＋
Fe 3＋
O 2、Cl 2、Br 2、H 2O 2、浓H 2SO 4、HNO 3、MnO 4－(H ＋
)
氧化剂
得到Fe 3O 4。

铁跟纯净的氧气反应，也不能得到纯净的氧化亚铁，这是因为氧化亚铁只有在高温时才稳定，当温度逐渐降低时，它便逐渐转变为四氧化三铁。

纯净的氧化亚铁可用草酸亚铁在隔绝空气的情况下加热制得：
加热煅烧硫酸亚铁、硫酸铁、草酸铁，得到的都是氧化铁（Fe 2O 3）。

4．氧化性酸氧化含亚铁的氧化物
2FeO ＋4H 2SO 4 ＝ F e 2(S O 4)3 ＋SO 2↑＋4 H 2O
FeO ＋4 H ＋＋NO 3―＝ Fe 3＋
＋NO 2↑＋2 H 2O
3FeO ＋10 H ＋＋NO 3－＝3 Fe 3＋
＋NO ↑＋5 H 2O
2Fe 3O 4＋10 H 2SO 4 ＝ 3 F e 2(S O 4)3 ＋SO 2↑＋10 H 2O
Fe 3O 4＋10 H ＋＋NO 3―＝ 3 Fe 3＋
＋NO 2↑＋5 H 2O
3 Fe 3O 4＋28 H ＋＋NO 3－＝9 Fe 3＋
＋NO ↑＋14 H 2O 5．其它亚铁化合物的氧化
4FeS 2＋11O 2
2 F e 2O
3 ＋ 8 SO 2 4FeS ＋7O 2 2 F e 2O 3 ＋
4 SO 2
4CuFeS 2＋13 O 2 4CuO + 2 F e 2O 3 ＋ 8 SO2 2 FeBr 2 + 3Cl 2 ＝ 2FeCl 3 + 2Br 2 2 FeI 2 + 3Cl 2 ＝ 2FeCl 3 + 2I 2 2 FeI 2 + 3Br 2 ＝ 2FeBr 3 + 2I 2
6 FeCl 2 + 3Br 2 ＝ 4FeCl 3 + 2FeBr 3
其他强氧化剂K 2Cr 2O 7、Na 2O 2均可将亚铁氧化。

三、铁化合物被还原
3＋
2＋
＋
【归纳与整理】
煅烧
煅烧
煅烧 Fe 3＋
Fe 2＋
Zn 、Fe 、Cu 、H 2S 、S 2－、I －
、SO 2
还原剂
2Fe 3＋
＋ 2I ―
＝ 2Fe 2＋－
＋I 2
2Fe 3＋＋ S 2― ＝ 2Fe 2＋－
＋S ↓
2Fe 3＋＋ SO 2+ 2 H 2O ＝ 2Fe 2＋＋4 H ＋ ＋SO 42―
2FeCl 3 + Fe ＝ 2FeCl 2
2FeCl 3 +Cu ＝ 2FeCl 2 + CuCl 2 无线电工业上，利用此反应刻蚀制造印刷线路。

2FeCl 3 +Zn ＝ 2FeCl 2 + ZnCl 2 锌粉少量，溶液由棕黄色变浅绿色。

2FeCl 3 +3Zn ＝ 2Fe + 3ZnCl 2 锌粉过量，溶液继续由浅绿色变成无色。

3．炼铁高炉中发生的还原反应
3Fe 2O 3 + CO 2Fe 3O 4 + CO 2 Fe 3O 4 + CO 3FeO + CO 2 FeO + CO Fe + CO 2
Fe 3+在酸性溶液中还可以被SnCl 2等还原成Fe 2+：2Fe 3+＋Sn 2+＝2Fe 2+＋Sn 4+
四、铁及其化合物的相互转化
五、Fe 2+和Fe 3+的颜色(仅供阅读，相关内容以教材为准)
Fe 2+在水溶液中通常以水合离子［Fe(H 2O)6］2+形式存在，呈淡绿色，并存在下列平衡： ［Fe(H 2O)6］2++H 2O ［Fe(H 2O)5OH ］++H 3O +
这个平衡的pK=9.5，水解的程度很小，溶液近于中性。

Fe 3+在酸性溶液中，通常以淡紫色的［Fe(H 2O)6］3+形式存在。

三氯化铁以及其他+3价铁盐溶于水后都发生显著的水解，实质是+3价水合铁离子的水解。

只有在pH=0左右时，
才有［Fe(H 2O)6］3+
存在(但由于有阴离子的存在，会生成其他的络离子，影响淡紫色的观察).当PH 为2～3时，水解趋势很明显，它们的水解平衡如下：
［Fe(H 2O)6］3++H 2O ［Fe(H 2O)5(OH)］2++H 3O + K=10-3.05
高温
高温 高温
［Fe(H2O)5(OH)］2++H2O［Fe(H2O)4(OH)2］++H3O+K=10-3.26
生成的碱式离子呈黄色，它可聚合成二聚体：
2［Fe(H2O)6］3+［Fe2(H2O)8(OH) 2］4++2H3O+K=10-2.91
二聚体是借OH-为桥把2个Fe3+连结起来形成的多核络离子。

溶液的pH越高，水解聚合的倾向越大，最后逐渐形成胶体，析出红综色水合氧化铁沉淀。

随堂练习
1．下列反应的离子方程式正确的是（）A．氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2＋＋Cl2＝Fe3＋＋2Cl－
B．氯化铁溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu＝Fe2＋＋Cu2＋
C．氯化铁溶液中加入铁粉：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋
D．氯化铁溶液中加入氨水：Fe3＋＋3NH3·H3O＝Fe(OH)3↓＋3NH4＋
2．一定量Fe和Fe2O3的混合物，投入250 mL 2 mol／L硝酸溶液中，反应完成后，生成1.2 L NO（标准状况下），再向反应后的溶液中加入l mol／L NaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加人的NaOH溶液体积最少是（）A．450mL B．500mL C．400mL D．不能确定
3．在酸性溶液中除去氯化亚铁里少量的氯化铁杂质时，可选用的试剂是:①加入铁屑②加入NaOH溶液③加入铜屑④通入H2S ⑤通入Cl2⑥加入浓盐酸（）
A．①④B．②⑤C．①③D．①③④⑥
4．铁与稀HNO3反应时，若两者消耗的纯物质的量之比为4:10，且生成Fe2+，则反应中生成唯一的还原产物是（）A．N2B．N2O C．NO D．NO2
5．向一定量Fe、FeO、Fe3O4的混合物中，加入100mL lmol／L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标况下）的气体，所得溶液中，加入KSCN溶液无血红色出现。

若用足量的CO在高温下还原相同的此混合物，能得到铁的质量为（）A．11.2g B．5.6g C．2.8g D．无法计算
6．将Fe粉、Cu粉、FeCl3、FeCl2和CuCl2溶液放入某容器里，反应后。

（1）若Fe有剩余，则容器中不可能有；
（2）若CuCl2溶液有剩余，则溶液中可能有；
（3）若CuCl2和FeCl3溶液都有剩余，则容器中不可能有。

7．根据右图实验装置和下述操作,回答有关问题:
按图中所示装置,用两种不同操作分别进行实验,观察
B管中现象。

操作1.先夹紧止水夹a,再使A管开始反应,实验中在B
管中观察到的现象是，
B管中发生反应的离子方程式为、。

操作2.打开止水夹a,使A管反应一段时间后再夹紧止水夹a,实验中在B管观察到的现象是 B管中发生反应的离子方程式为。

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亚铁盐与铁盐的相互转化

亚铁盐与铁盐的相互转化

亚铁盐与铁盐的相互转化
亚铁盐和铁盐是两种常见的铁化合物，在一定条件下，它们可以相互转化。

亚铁盐指的是铁的+2氧化态，例如亚铁离子（Fe2+）。

铁盐包括铁的不同氧化态，如三价铁（Fe3+）的盐，例如三氯化铁（FeCl3）。

在适当的条件下，亚铁盐和铁盐之间可以通过氧化还原反应相互转化。

以下是一些常见的亚铁盐和铁盐的相互转化示例：
1.亚铁盐氧化为铁盐： 2Fe2+ + O2 -> 2Fe3+
在有氧条件下，亚铁盐可以被氧气氧化为三价铁盐。

这是一个电子转移过程，其中亚铁离子（Fe2+）失去电子变为三价铁离子（Fe3+）。

2.铁盐还原为亚铁盐： 2Fe3+ + 2e- -> 2Fe2+
在还原条件下，三价铁盐可以接受电子并还原为二价亚铁盐。

这个反应是亚铁离子（Fe2+）接受电子，将三价铁（Fe3+）还原为二价亚铁（Fe2+）。

需要注意的是，亚铁盐和铁盐的相互转化取决于氧化还原反应的条件和环境。

例如，氧气、光、温度和pH值等因素都可以影响这些反应的进行。

此外，不同的铁化合物可能在不同的条件下发生转化，因此具体的反应条件需要根据具体的化合物和反应进行调整。

铁化合物与亚铁化合物间的相互转化及其应用教学设计

铁化合物与亚铁化合物间的相互转化及其应用教学设计

维普资讯
第 １期 ２０ ０ ８年 １月
中小 学教 学研 究
Ｔａ ｉ ｅ ａ ｈｏＰｍｒａ ｉｌＳｈ ｌ ｅ ｈｇ ｓ ｒ ｒｒ ａ ｄ ｄｅ ｃｏｓ ｃｎ Ｒ ｅ ｃ ｆ ｉ ｙｎ Ｍ ｄ ｏ
教 学 设 计
铁化合物 与亚铁化合物 间的相互 转化及 其应 用教学设计
方 向观 察 盛 Ｆ Ｓ 液 的颜 色 ， ｅＯ 溶 非常 明显 会 观察 到 浅绿 色 。 ［ 会 】这 个 结 论 是 富 于 哲 理 的 ：一 方 面说 明 同一 个 体 事物 ， 于 观察 的角度不 同 ， 能得 出完全 不 同的结论 。 由 可 简 单 的 自然 现 象 是 这样 ， 杂 的社 会 现 象 更 可 能 是 这 样 。 复 ［ 示 实 验 】 后 往 Ｆ Ｓ 液 中滴 加 ＫＳ Ｎ溶 液 ， 演 然 ｅＯ 溶 Ｃ 溶 液 不 显 红 色 ， 加 氯 水 并 振 荡 试 管 ， 液 呈 血 红 色 ， 明 滴 溶 说 已有 Ｆ 氧化 成 Ｆ ｅ ｅ。 『 书 ］Ｆ Ｓ ４３ １＝ Ｆ ２ Ｏ） ２ ｅ １ 板 ６ ｅ Ｏ ＋ Ｃ ２ ２ ｅ（ ４＋ Ｆ Ｃ３ Ｓ ３
氧化性酸
［ 问 】 学们 想 ， 向稀 Ｆ Ｓ 液 中 滴 加 浓 Ｈ ， 提 同 若 ｅＯ 溶 ＮＯ ，
那 么 溶 液 混 合 后 ＨＮ ， Ｏ 还浓 不 浓 呢 ？ （ 浓 ） 不 ［ 示 实 验 】向稀 Ｆ Ｓ ４ 液 中滴 加 两滴 ＫＳ Ｎ溶 液 ， 演 ｅｏ 溶 Ｃ 再 滴 加 中等 浓 度 的 ＨＮＯ 溶 液 ， 振 荡 试 管 ， 血 红 色 ， ， 并 呈 并
情 感 态 度 与 价 值 观 ： ．渗 透 哲 学 观 点 — — 内外 因 的辩 证 １
关 系 及 全 面 的观 察 和 分 析 事 物 ； ． 行 Ｓ Ｓ 科 学 、 术 、 ２进 Ｔ Ｅ（ 技 社会 、 环境 ） 教育 。 教 学 重 点 ： ．ｅ １Ｆ 与 Ｆ 的相 互 转 化 ； ． 过 “ 出问题 一探 ｅ ２ 通 提 索解 决 问题 的方法 一实验 探究 一得 出结论 ” 的教学 设 计 ， 提 高学 生分 析 问题 和解决 问题 能力 。
铁化合物和亚铁化合物间相互转变

铁化合物和亚铁化合物间相互转变

铁化合物和亚铁化合物间相互转变铁是一种常见的金属元素，其原子序数为26，化学符号为Fe。

铁可以与其他元素形成多种化合物，其中最常见的是铁化合物和亚铁化合物。

这些化合物经常出现在日常生活中，例如在建筑、制造和医学等领域。

本文将介绍铁化合物和亚铁化合物之间的相互转变。

铁化合物铁化合物是由铁和其他元素组成的化合物。

最常见的铁化合物是氧化铁（FeO）、氢氧化铁（Fe(OH)3）和铁氰化物（Fe(CN)6）。

这些铁化合物具有不同的物理和化学性质，但它们都有一个共同的特征，即它们的铁原子都以正价状态存在。

氧化铁氧化铁是一种黑色或红褐色的化合物，是铁的氧化产物之一。

氧化铁的化学式为FeO，其中铁原子的价态为+2。

氧化铁是一种常见的矿物，例如赤铁矿和磁铁矿。

氧化铁被广泛用于颜料和磁性材料的制造。

氢氧化铁氢氧化铁是一种橙红色的化合物，是铁的氧化产物之一。

氢氧化铁的化学式为Fe(OH)3，其中铁原子的价态为+3。

氢氧化铁可以通过铁水的空气氧化或者淋雨水而形成，是自然界中常见的沉淀物。

氢氧化铁被广泛应用于水处理、医学和建筑等领域。

铁氰化物铁氰化物是一种无色的化合物，由铁和氰化物离子组成。

铁氰化物的化学式为Fe(CN)6，其中铁原子的价态为+2或+3。

铁氰化物被广泛用于铁锈的清除、照相材料的制造和防治铁釉瓷器的变色等。

亚铁化合物亚铁化合物是由铁和氢、碳、氮、硫等元素组成的化合物。

亚铁化合物的特点是其中的铁原子以负价状态存在。

最常见的亚铁化合物是亚铁氰化钾（K4Fe(CN)6），其化学式中的Fe原子价态为-2。

亚铁氰化钾被广泛用于金属防锈、电镀和制药等领域。

铁化合物和亚铁化合物间的相互转变铁化合物和亚铁化合物间的相互转变是一个复杂的过程。

在某些情况下，铁化合物可以被还原成亚铁化合物，而亚铁化合物也可以被氧化成铁化合物。

铁化合物的还原铁化合物的还原是指将铁原子的价态由正价还原为负价。

这通常需要一定的还原剂，例如氢气、可还原性有机物或还原型金属离子等。

高中化学第一节铁及其化合物第2课时铁盐亚铁盐铁及其化合物的转化新人教版必修第一册

高中化学第一节铁及其化合物第2课时铁盐亚铁盐铁及其化合物的转化新人教版必修第一册

第2课时铁盐、亚铁盐铁及其化合物的转化核心微网络素养新要求1.掌握Fe2＋、Fe3＋相互转化途径。

2．通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。

3．能从铁元素价态的视角对铁及其化合物进行分类、掌握铁及其化合物的转化关系。

学业基础——自学·思记·尝试一、铁盐和亚铁盐1．Fe2＋、Fe3＋检验的实验探究2.Fe3＋和Fe2＋相互转化的实验探究Fe3＋有较强的氧化性，当它遇到某些较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋；Fe2＋既有氧化性又有还原性，当它遇到某些较强的氧化剂时，会被氧化成Fe3＋。

Fe3＋与Fe2＋在一定条件下是可以相互转化的。

3．利用覆铜板制作图案二、铁及其化合物的转化关系1．铁及其化合物的“价－类”二维图(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。

(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。

(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。

思考写出不同类别含铁物质之间转化的离子(化学)方程式。

(1)Fe2O3→Fe3＋→Fe(OH)3→Fe3＋离子方程式：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。

(2)Fe→Fe2＋→Fe3＋→Fe2＋离子方程式：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。