铁和铁的化合物知识点总结
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铁和铁的化合物知识点总结.
铁和铁的化合物知识点总结周期,第Ⅷ4重点内容讲析]铁位于元素周期表中第[ 族,其原子结构示意图为:
3+2+-- FeFe 其失电子情况: Fe-2e→或Fe-3e→。
+2( 因而铁是中等活动性的金属,具有可
变化合价
),在学习中,要牢牢抓住铁的变价特征。或+3
铁及其重要化合物的转化关系:
一、铁的单质化学性质
铁是比较活泼的金属,当铁跟弱氧化剂反应时:-2+-3+。 ;当跟强氧化剂反应时:Fe-3eFe-2e=Fe=Fe
1.铁跟氧气等其它非金属单质的反应:
3Fe+2OFeO (一4 32 定要注意产物)
2Fe+3Cl2FeCl 32 2Fe+3Br=2FeBr32
Fe+I =FeI 22 Fe+S FeS
C
Fe3Fe+C3
2.铁跟水的反应:2Fe+4HOFeO+4H↑(注意产2423物也是FeO) 43
在此也可以有意识地总结金属与水反
应的基本规律。
3.铁跟酸的反应:
+2+ ①与非氧化性酸:Fe+2H=Fe+H↑ 2
②与强氧化性酸:Fe+4HNO(稀)=Fe(NO)+NO↑333+2HO
2 铁和冷浓硝酸、冷浓HSO发生钝化,但在加热42条件下,钝化作用立即遭到破坏:
Fe+6HNO(浓)Fe(NO)+3NO↑2333O
+3H2Fe+6HSO(浓)Fe(SO)+3SO244322↑+3HO 2
4.铁和某些盐溶液的作用:
2+2+3+2+ Fe+Cu=Fe+Cu Fe+2Fe=3Fe
这些反应在除杂、鉴别等方面都有一定作用,要理论联系实际,领会和理解反应实质。
二、铁的氧化物
铁的氧化物 FeO FeO 43 OFe32
铁的化合价 +2价 ,+2价(1/3)+3价(2/3) +3价
俗 称 —— 磁性氧化铁 铁红
状态和颜色 黑色固体 黑色晶体 红棕色固体
的关系与HO 2 不反应,不溶解
与非氧化性酸的反应 3+2+3+++2++O
+3HO Fe+6H=2Fe+8H=FeFeO+2H+HO FeO=Fe+2Fe+4HO 2324232
氧化性 Si等还原、CO高温下被、H、Al、C2
还原性 等被热空气氧化成FeO 43 可被氧化性酸、盐等氧化 一般不再被氧化
主要用途 —— 炼铁 炼铁、作热剂、颜料
明 说 所组成的化合物,其中OFeO、FeFeO可以看作由33422+,Fe是3+ Fe是
三、铁的氢氧化物可由易溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制.1Fe(OH) 2迅速氧化O得。Fe(OH)为白色絮状沉淀,易被空气中22。因
此,白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色,Fe(OH)成3
最终变成红褐色。
2+- Fe+2OH=Fe(OH)↓,24Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH) 3222
制备时:
(1)要将滴管口插入硫酸亚铁液面下,再滴入NaOH溶液;
(2)配液时可用加热的方法尽可能除去溶解氧;
(3)可在液面加少许汽油或苯等有机溶剂,以隔绝空气。
2.Fe(OH)可由易溶性的铁盐跟碱液起反应制得。3Fe(OH)为红褐色沉淀,可溶于强酸,受热易分解。 33+-+3++3HO=Fe
Fe+3H+3OH=Fe(OH)↓,Fe(OH),2332Fe(OH)FeO+3HO
2332 四、“铁三角”关系:
1.
这三种转化是在有氧化剂的条件下进行的。
2+2+3+ ①Fe→Fe需要较弱的氧化剂,如S、Cu、Fe、+(稀HSO、盐酸)等。H 42
3+2+3+ ②Fe→Fe和Fe→Fe需要强的氧化剂:
3+,可选用Cl、Br、浓HSO→ 实现FeFe(足量)、4222HNO(足量)、KMnO等强氧化剂。注意在用浓HSO或浓4342HNO反应时,需加热,否则Fe钝化。 3
2+3+可选用O、Cl、Br、HNO 实现Fe、→Fe浓HSO、 422223+KMnO(H)溶液等。 4
(注意Cl与FeBr溶液反应情况:①若Cl通入2222+3+-;+2Cl+Cl=2FeFeBr溶液,Cl不足时,2Fe 222 ②Cl足量时,22+-3+-2Fe+4Br+3Cl=2Fe+2Br+6Cl。) 22
2.
这三种转化是在有还原剂存在的条件下进行的。
2+ ①Fe→Fe,可选用的还原剂为在金属活动性顺序表中排在铁前的金属(如Zn、Al等),或者用碳、CO、H等。K、Ca、Na等活泼金属在溶液中不能完成此转化,2因为它们在水溶液中先与水反应。
3+→Fe,需用H、Fe ②CO、Al等强还原剂。如炼铁:2
FeO+3CO2Fe+3CO,铝热反应:223FeO+2AlAlO+2Fe。 3223
3+2+ ③Fe→Fe,实现此转化可选用的还原剂如Zn、2--2-Fe、Al、Cu、HS(或S)、I、SO等。 323+2+3+2+2+(铁盐腐蚀印+2Fe,2Fe+Cu=Cu
Fe+2Fe=3Fe3+2++刷电路板),2Fe+HS=2Fe+S↓+2H, 23+-2+ 2Fe+2I=I+2Fe。 2
3+S↓, 注意:Fe2+ Fe无变化。 五、重点化学实验现象:
(注意这些反应的化学方程式和离子方程式)
3+2+ 、Fe的鉴别常用方法:六、Fe或其他可溶性硫氰化物溶KSCN法:加入KSCN 1、2+3+的溶液无此现象。溶液,而Fe液,呈血红色的是Fe这是鉴别时最常用、最灵敏的方法。2+3+- =[Fe(SCN)]。Fe+SCN
或加入氨水NH 2.碱液法:取两种溶液分别通入33+的溶液,生成白色沉Fe或碱液,生成红褐色沉淀的是2+Fe淀并迅速变为灰绿色,最后变成红褐色沉淀的是的溶液。沉淀颜色变化原因为: +2HO=4Fe(OH)。4Fe(OH)+O3222
气体或加入氢硫酸,有浅黄沉SHS法:通入H. 3222+3+ Fe溶液不反应。Fe淀析出的是溶液,而
3+Fe能使淀粉KI. 4淀粉试纸法:KI试纸变蓝的是
2+ 溶液无此现象。溶液,Fe
+溶液,振荡,)法:分别加入少量KMnO(H
5.KMnO443+2+溶Fe溶液,不褪色的是Fe溶液褪色的是能使KMnO4 液。铁mgng HNO的稀溶液里加典型例题]例1.在含[3粉,铁完全溶。假设有g
HNO被还原,则n∶m可能是:( ) 3 A、1∶1 B、2∶1 C、3∶1
D、9∶2
分析:本题是一道需讨论计算的选择题。要满足题目中所给条件,有三种情况:
①Fe足量全部生成Fe(NO),则:233Fe+8HNO(稀)=3Fe(NO)+2NO↑+4HO,2332
=3
,则:)Fe都生成Fe(NO足量, ②HNO333,↑+2HO+NO))=Fe(NO(Fe+4HNO稀2333=
,Fe(NO))若反应产物中既有Fe(NO,又有
3332则<3<
要注意铁与硝酸反应时, 通过此题可看出,
产物不同,条件不同,HNO的浓度及各自物质的量,3CD 应注意讨论。答案:在加热SO,将纯铁丝.5.21g溶于过量的稀H例2422+。待反2.53gKNO去氧化溶液中的Fe条件下,用3-只被还原成一种产物。溶液中剩余应完成后,NO32+溶液将其完KMnO0.3mol/L尚需的Fe12.0moL 的4
2+-通过计算确,已知MnO的还原产物为Mn全氧化。4- 的还原产物为( )定NO3、 CNO O
B、 N A、2 D、NHNO 32 分析:
如用化学方程 此题涉及了多个氧化还原反应,
将其化繁为将十分复杂。电子得失守恒法式求解,简,此法在氧化还原的判断、计算中有广泛应用。 具体解法如下:-3+2+2+e1en( 还原剂是Fe,:Fe~Fe失~失
2+- mol)=n(Fe)=;
-2+-- - 5e,MnNO:MnO~~和 氧化剂为MnO443
- - -×e得×0.012L)=5n(MnO)=5n(MnO 44-
得电子数应,所以0.3mol/L=0.018mol1mol
NO3 为:
∴还原产物为, =3
。NO
B 答案:
的混合物投入足量O与Fe 例3.将27.2g Fe
32(标 H2.24L的稀HSO中,反应完毕后,共放出242溶液后不显红色,则混况),在溶液中滴入KSCN O的质量各是多少?合物中Fe和Fe32
分析:
本题所涉及的化学反应有: 根据题目内容,,O(SO)+3H+3H FeOSO=Fe24423322↑。+H稀)=FeSO=3FeSO,Fe+HSO((SOFe+Fe)24422434 O,Fe~Fe,需要用到的关系式:Fe~H322 ,则:O的物质的量为x 设Fe32 H ~ O~ Fe
Fe Fe 223 x x 0.1mol
=0.1mol
x=0.1mol,, ∴
56(x+0.1)+160x=27.2m(Fe)=(27.2-16)g=11.2g )=16g,∴m(FeO 32 答案:m(Fe)=11.2g
,m(FeO)=16g 32铁的7g.在加热情况下,用足量CO还原 例4产生气体全部通入足量石灰氧化物组成的混合物, ) 水中得到12.5g沉淀,此混合物不可能为:(、OC、FeOBFeO、、FeO、FeO、Fe A32 23 4 3 OO、Fe、D、FeOFeOFe432 34 3
;CaCO~~分析:平均值法。 COCO32
=0.125mon(O)=n(CaCO)=3,则:,lm(O)=0.125×16=2g,所以mol n(Fe)= 。而FeO:
>
:Fe,O 32<
:,FeO43>
不可能。,∴B