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高中化学58个考点精讲37、铁和铁的化合物

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高中化学58个考点精讲 37、铁和铁的化合物 1．复习重点 1．铁单质的化学性质 2．铁的重要化合物的氧化还原性； 3．Fe(Ⅱ）、Fe(Ⅲ)的相互转化是高考的热点。 2．难点聚焦 一、铁的结构和性质

1. 铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。 原子结构示意图：

主要化合价：+2，+3 2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。 3.铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。 ①跟非金属反应： 点燃 点燃 △ 3Fe+2O2 == Fe3O4 2Fe+3Cl2 ==2FeCl3 Fe+S= FeS Fe+I2= FeI2 ②跟水反应： 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑ ③跟酸作用：Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H2，且氧化性酸过量时生成Fe3+) ④与部分盐溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+ 3.生铁与钢的比较 铁的合金 生铁 钢 含碳量 2%～4.3% 0.03%～2%

其它杂质 含硅、锰、硫、磷较多 含硅、锰少量，硫和磷几乎没有 机械性能 硬而脆、无韧性 硬而韧、有弹性 机械加工 可铸不可锻 可铸、可锻、可压延

4.炼铁和炼钢的比较 炼铁 炼钢 原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 生铁、空气（或纯氧、氧化铁）、生石灰、脱氧剂 化学原理 在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来 在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它氧化为气体或炉清除去 戴氏教育集团蜀西路 细节决定成败！ http://www.daishi-sxl.com/ 第 2 页 共 15 页

主 要 反 应 ①还原剂的生成 C+O2CO2 CO2+C高　温2CO ②铁的还原 Fe2O3+3CO高　温2Fe+3CO2 ③炉渣的生成 CaCO3高　温CaO+CO2 CaO+SiO2高　温CaSiO3 ①氧化：2Fe+O2高　温2FeO FeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。如C+FeO 高　温Fe+CO ②造渣：生成的硅锰氧化物得铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。 ③脱氧，并调整Mn、Si含量 2FeO+Si高　温2Fe+SiO2

主要设备 高炉 转炉 1.过渡元素位于周期表中中部从ⅢB～ⅡB族十个纵行，分属于第四周期至第七周期。过渡元素都是金属，又叫过渡金属。 过渡金属的密度一般比较大，熔沸点较高，有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能，较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。 过渡元素的原子最外层电子数不超过两个，在化学反应中，最外层和次外层都容易失去电子，因此过渡元素有可变化合价。所以当Fe与弱氧化剂反应时，只失去最外层上的2个电子，形成Fe2+；当Fe与强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成Fe3+。这就是铁在其化合物中通常显+2价或+3价的原因。则Fe发生化学反应能得到+2价还是+3价，需看参加反应的氧化剂的强弱，有时还要看反应物的量之间的关系。 例如：①铁在O2中燃烧的，一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙子，防止瓶子被炸裂；②Fe与S反应中Fe只能失去其最外层的2个电子而变成+2价，反应开始后撤去酒精灯，反应可以继续进行，说明反应放热；③Fe在Cl2中燃烧时不但能失去最外层的2个电子，而且还可失去次外层的1个电子后成+3价，说明氧化性Cl2>S；④在高温时能与C、P、Si等化合。 2.铁的合金 一般地说，含碳量在2%～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。 一般地说，含碳量在0.03%～2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、 压延，也可以铸造。 钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。 3.炼铁 (1)反应原理：利用氧化——还原反应，在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。 (2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 (3)设备：高炉 (4)生产过程 ①还原剂的生成

C+O2点　燃 CO2 CO2+C  2CO ②铁矿石还原成铁 戴氏教育集团蜀西路 细节决定成败！ http://www.daishi-sxl.com/ 第 3 页 共 15 页

Fe2O3+3CO  2Fe+3CO2↑ ③除脉石、炉渣的形成 CaCO3高　温CaO+CO2↑

SiO2+CaO高　温CaSiO3 4.炼钢 (1)设备：氧气顶吹转炉 (2)主要原料：炼钢生铁、生石灰、氧气。 (3)反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去。 (4)炼钢时的主要反应：

①氧化剂的生成，热能的来源 2Fe+O2高　温2FeO

②降低碳的含量 C+FeO高　温CO+Fe ③除去S、P等杂质 ④加硅铁、锰铁、铝除剩余FeO——脱氧

2FeO+Si高　温2Fe+SiO2 二、铁的氧化物和氢氧化物 1.铁的氧化物的比较 铁的氧 化物 FeO Fe2O3 Fe3O4

俗称 铁红 磁性氧化铁 色、态 黑色粉末 黑色晶体 红棕色粉末 铁的价态 +2 +3 +2、+3 水溶性 难溶于水 稳定性 不稳定性 6FeO+O2=2Fe3O4 稳定 稳定

与酸的反应 FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+ +3H2O Fe3O4+8H+=2Fe3++ Fe2++4H2O 与CO的反应 FexOy+yCO=xFe+yCO2

制取 高温熔融，过量的铁与氧气反应 2Fe+O2=2FeO Fe(OH)3的分解 2Fe(OH)3=Fe2O3 +3H2O 铁在氧气中燃烧 3Fe+2O2=Fe3O4

2.铁的氢氧化物的比较 Fe(OH)2 Fe(OH)3

物理性质 白色，难溶于水的固体 红褐色，难溶于水的固体 戴氏教育集团蜀西路 细节决定成败！ http://www.daishi-sxl.com/ 第 4 页 共 15 页

化学性质 （1）与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O (2)与氧化性酸反应 3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O （3）空气中放置被氧化 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 （1）与酸反应 Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O （2）受热分解 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O

制备 ①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气②煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气③配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉④用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 将NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3

溶液中

Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

1. Fe3O4是复杂的化合物，经研究证明，在Fe3O4晶体中有1/3的Fe是+2价，有2/3的Fe是+3价，可看成FeO·Fe2O3，实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐，不是一般的氧化物。 2.Fe(OH)2和Fe(OH)3从溶液中析出的现象不同，前者是白色絮状沉淀，后者是红褐色沉淀。而Fe(OH)2

极不稳定，易被氧化成Fe(OH)3，反应现象是：白色→灰绿色→红褐色。

若要观察到白色的Fe(OH)2沉淀，需要创造以下条件： （1）排除亚铁盐溶液里的Fe3+离子，以免Fe3+离子直接与OH-结合生成Fe(OH)3。 （2）尽量排除溶液中溶解的氧气（绝对排除是办不到的），以减慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3

的速度。

反应要用新制备的亚铁盐溶液，并放入少量的铁以防止Fe3+离子产生。亚铁盐溶液与碱溶液在混合前分别加热以排除溶有的空气，然后，把碱溶液沿着试管壁加入盛亚铁盐溶液的试管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入碱溶液，可观察到白色絮状沉淀。 三、Fe、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知:Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图（常称为铁三角）：

Fe Cl2 CO Fe3+ CO O2 Zn Cu2+ H2 HNO3 I-、I2、S Al KMnO4 Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2 Fe2+ Fe、Cu、I-、S2-、H2S Fe3+ （溶液为绿色） （溶液为棕黄色） 1.学习铁及其化合物的性质要注意： (1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律. (2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧

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《铁及其化合物》课件

《铁及其化合物》课件


了解碳酸铁化合物的形式 和用途。
4 硫酸铁
探索硫酸铁的制备和在化学工业中的应用。
5 氯化铁
了解氯化铁的性质和在水处理、医药和催化 剂中的应用。
铁的应用
1 钢铁制造
探索钢铁在建筑、制造和 交通领域的广泛应用。
2 电子产品
了解铁在电子产品制造中 的角色和应用。
3 医疗用途
探索铁在药物和医疗设备 中的使用。
3 铁在未来的应用和发
展
展望铁在未来材料科学、 能源和环境科学方面的创 新应用。
了解铁的晶体结构和原子排列方式。
铁的存在形式
1 自然界中的铁
探索铁在地壳中的分布和获取方式。
2 工业中的铁
了解铁在钢铁制造和其他工业过程中的应用。
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探索铁在日常饮食中的来源和作用。
铁的化合物
1 氧化铁
了解不同氧化态铁的特性 和应用。
2 氢氧化铁
3 碳酸铁
探索氢氧化铁的性质以及 在催化剂和颜料中的应用。
《铁其化合物》PPT课 件
# 铁及其化合物
铁及其化合物是一个重要的主题，本课件将带你深入了解铁的各个方面，包 括物理性质、化学性质、存在形式、化合物及其应用和环境问题。
铁的基本概念
1 铁的物理性质
探索铁的密度、硬度和熔点等物理性质。
2 铁的化学性质
探索铁在空气中的氧化反应和与其他元素的反应。
3 铁的结构
铁的环境问题
1 铁的污染
了解铁在工业生产和废弃物处理中对环境的影响。
2 铁的循环利用
探索铁的再生利用和废物管理的策略。
3 铁的保护措施
了解如何减少铁的污染和保护环境。
结语
1 铁及其化合物的重要
铁及其化合物知识点归纳

铁及其化合物知识点归纳


钢铁工业
钢铁工业是铁及其化合物的主要应用领域，铁元素是钢铁的主要成分，用于制造各 种钢材、铸件和机械零件等。
铁及其化合物在钢铁工业中发挥着重要作用，如铁矿石的开采、冶炼和轧制等过程 中都需要用到铁及其化合物。
铁及其化合物在钢铁工业中的具体应用包括炼铁原料、添加剂、催化剂和脱氧剂等。
医药领域
铁及其化合物在医药领域也有广 泛应用，如补铁剂、抗贫血药和
02
铁的重要化合物
铁的氧化物
铁的氧化物主要有两种，即FeO 和Fe2O3。
FeO在常温下为黑色固体，具有 金属光泽，不溶于水，但溶于酸。
Fe2O3是红棕色固体，难溶于水， 但能溶于酸。
铁的氢氧化物
铁的氢氧化物主要有两种，即 Fe(OH)2和Fe(OH)3。
Fe(OH)2是白色固体，不溶于 水，但能溶于酸。
Fe(OH)3是红棕色固体，难溶 于水，也不溶于酸。
铁的盐类
铁的盐类非常丰富，常见 的有FeCl2、FeCl3、 FeSO4、Fe2(SO4)3等。
FeCl3是黄色晶体，易溶 于水，溶液呈酸性。
FeCl2是浅绿色晶体，易 溶于水，溶液呈酸性。
FeSO4是浅绿色晶体，易 溶于水，溶液呈酸性。
03
铁及其化合物的应用
总结词
水解反应是铁及其化合物与水反应生成氢氧化物或水合物的反应。
详细描述
铁的化合物如硫酸铁、氯化铁等可以与水发生水解反应，生成相应的氢氧化铁或水合物。例如，硫酸 铁水解可以得到硫酸和氢氧化铁；氯化铁水解可以得到盐酸和氢氧化铁。水解反应在制备铁的氢氧化 物、处理含铁废水等方面有重要应用。
05
铁及其化合物的制备方法
氧化铁的制备
总结词
氧化铁的制备通常采用铁盐与碱反应，再经过热解或水解得到。
铁和铁的化合物

铁和铁的化合物

第三节 铁和铁的化合物知识导图一、铁 物理性质银白色，熔沸点较高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸引，具有金属的一般物理性质。

化学性质1、与非金属的反应(1)常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分是Fe 2O 3。

点燃：3Fe ＋2O 2Fe 3O 4.(2)Fe ＋S FeS(3) 2Fe ＋3Cl 22FeCl 3（产生棕色的烟）2、与H 2O 的反应 3Fe ＋4H 2O(g)　高温 Fe 3O 4＋4H 23、与酸的反应(1)与非氧化性酸(如稀硫酸)：Fe ＋2H +===Fe 2+＋H 2↑ (2)氧化性酸 ①稀硝酸HNO 3过量：Fe ＋4 HNO 3=== Fe(NO 3)3＋NO ↑＋2H 2O Fe 过量：3Fe ＋8HNO 3 === 3Fe(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O②浓硝酸：常温下钝化 ③浓硫酸：常温下钝化 4．与盐溶液的反应(1)与CuSO 4溶液：Fe ＋Cu 2+ === Fe 2+＋Cu (2)与FeCl 3溶液：Fe ＋2Fe 3+=== 3Fe 2+ 二、铁的氧化物注：1、FeO、Fe3O4与氧化性的酸反应时，其中的+2价的铁会氧化；2、Fe2O3与HI反应时，Fe 3+会氧化I-注：制备Fe(OH)2时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？提示：①配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O2②胶头滴管伸入到液面以下加入液体．③溶液表面覆盖植物油(或苯)，以隔绝空气．由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。

制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓成功关键：①溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质。

②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。

下面是几种典型的制备方法：例如：方法一隔绝空气的复分解反应法1、用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

高中化学铁和铁的化合物专题(二)

高中化学铁和铁的化合物专题(二)

铁和铁的化合物专题(二)三、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验从Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。

上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图：氧化剂：Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2还原剂：Fe、Cu、I-、S2-、H2S1.学习铁及其化合物的性质要注意：(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.2.铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物.3.具体反应有：(1)Fe2+→Fe3+①2Fe2++Cl2=2Fe3++2C l-(在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色)。

②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矾露置于空气中则是：12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3)③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫红变棕黄。

⑤2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(2)Fe3+→Fe2+①2Fe3++S2-=2Fe2++S,如在FeCl3溶液中滴加适量的Na2S溶液,溶液变浑浊，滤去沉淀则滤液为浅绿色;如加入过量的Na2S溶液，，则又有黑色沉淀生成(FeS)，向Fe3+溶液中通入H2S气体的离子方程式为：2Fe2++H2S=2Fe3++2H++S↓。