铁和铁的化合物

1、知识导图铁和铁的化合物与cioz反应单质一一与水反檢瘦反应一与盐溶液反应F3的还廉性盐一一讨的氧化性“铁三角押FE严的检骗一、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Fe2O3。点燃：3Fe+202Fe3O4.(2) Fe+SFeS点爛(3) 2Fe+3CI22FeCb(产生棕色的烟)2、与H20的反应高温3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H23、与酸的反应(1) 与非氧化性酸(如稀硫酸):Fe+2H+=Fe2+出匸(2) 氧化性酸 稀硝酸HNO3过量：Fe+4HNO3=Fe(NO3

2、)3+NOT+2H2OFe过量：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NOf+4H2OFc(NOZTTsZn(HNOi)Fe(NOih8 浓硝酸：常温下钝化 浓硫酸：常温下钝化4. 与盐溶液的反应(1) 与CuSO4溶液：Fe+Cu2+=Fe2+Cu与FeCb溶液：Fe+2Fe3+=3Fe2+、铁的氧化物铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4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水溶性不溶:不溶不溶铁的氧化物与盐酸反应FeO+2HCI=FeCI+H2OFe2O3+6HCI=2FeCI3+3H2OFe3O4+8HCI=FeCI2+2FeCl3+4H2O铁的

3、氧化物与CO反应咼温FexOy+yCOxFe+yCO2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，Fe3+会氧化I-三、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制备FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2J+W2SO4FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCI二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

4、，化学方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3注：制备Fe(OH)2时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？提示：配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O2 胶头滴管伸入到液面以下加入液体. 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：Fe+2OH_=Fe(OH)2J成功关键： 溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质。 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

5、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。(1) 用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入。除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。(3) 生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是。答案：稀H2SO4、铁屑(2) 煮沸(3) 避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化止水夹方法二氢气氛围中的复分解反应法2、在如图所示的装置中，用(1) 在试管I中加入的试剂是在试管n中加入的试剂是为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管I和n中加入试剂，

6、打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是答案：稀H2SO4和铁屑(2) NaOH溶液检验试管n出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管n,故外界3、如图所示制备氢氧化亚铁的改进实验：(1)按图所示组装仪器，向一支小的具支试管中加入2mL左右的稀盐酸，再加入2mL左右的煤油，玻璃管下端粘住钠粒(用滤纸吸干表面煤油，切去氧化层)。将铁丝浸入盐酸，反应放出氢气，待试管内空气排尽后，向上提拉铁丝，使铁丝脱离液面。并关闭弹簧夹；用另一根细铁丝沿玻璃管内将钠粒捣入液体中。请回答下列问题：(1)

7、 写出该实验中发生反应的化学方程式：(2) 如何检验试管内空气已排尽(回答具体操作)?捣入钠粒后，预测具支试管中的现象：已知钠粒的质量约0.05g，实验室现有以下两种不同浓度的盐酸，你选择“B”)A.1.1molL71B.10molL_1答案：(1)Fe+2HCI=FeCI2+H2f,2Na+2H2O+FeCl2=Fe(OH)2J+2NaCl+H2f也可写成3个：Fe+2HCl=FeCl2+H2f,2Na+2H2O=2NaOH+H2f,2NaOH+FeCl2=Fe(OH)2J+2NaCl(2) 在具支试管的出口处用向下排空气法收集满一小试管气体，用拇指堵住管口，移向酒精灯火焰，放开拇指，若听到

8、噗”的一声，则说明空气已排尽(3) 钠不停地在煤油与稀盐酸界面处上下跳动，并有气泡产生，下层液体中很快有白色沉淀NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。出现02不易进入煤油A方法三电解法4、利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示,已知两电极的材料分别为石墨和铁。(1)a电极的材料应为，电极反应式为电解液c可以是(填编号)。A.纯水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液(3) d为苯，其作用是，在加入苯之前对电解液何简单处理？(4) 为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是钠粒O（填“A或ab!I-11hi_c应作(填编号)。A.改用稀H2SO4作电解液B

9、适当增大电源的电压C.适当减小两极间的距离D适当降低电解液的温度若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为。答案：(1)FeFe-2e-=Fe2+(2) BC(3) 隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化；加热煮沸，排出溶解的02BC(5)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色四、“铁三角”1. Fe>FW+铁与氧化性比较弱的非金属(如S、12)，非氧化性酸(如盐酸、稀H2SO4)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液),FeCl3溶液反应，都可实现这种转化.例如：Fe+CUSO4=Cu+FeSO4；Fe+2

10、FeCl3=3FeCl3；Fe+2H+=Fe2+H2f.2. Fe2+>Fe比较活泼的金属(如Al、Zn)、CO、H2、C等能从亚铁化合物中置换出铁来.例如：FeCb+Zn=ZnCl2+Fe；FeO+H2Fe+H2O.3. Fe>F(3+铁与强氧化剂，如Cl2、H2O2、KMn04(H+)、HNO3、浓H2SO4在一定条件下反应都会实现这种转化.例如：2Fe+3CS2FeCl3.4. Fe3+>Fe可通过较强还原剂实现，如Al、Zn、CO、H2等.例如：高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；Fe2O3+2Al冋温2Fe+Al2O3；2FeCl3+3Zn=2Fe+3ZnCI2

11、.5. Fe2+>Fe3+亚铁盐与强氧化剂反应，如CI2、Br2、HNO3、浓硫酸、H2O2、KMnO4(H+)等.例如：2FeCb+Cl2=2FeCl3.6. Fe3+>Fe2+铁盐溶液与比较强的还原剂反应，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等.例如：2Fe3+S2-=2Fe2+Sj;2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+；2Fe3+Fe=3Fe2+；2Fe3+2I-=2Fe2+I2应用“铁三角”关系，可以解决相关问题：(1)判断离子共存 Fe2+、Fe3+均水解，与HCO3-、AIO2-、CO32-等因水解相互促进在溶液中不能大量共存。 Fe3+与S2-、I-、HS-、SO32-，Fe2

12、+与NO3(H+)、CIO-、MnO4(H+)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存.(2)除杂方法 Fe2+(Fe3+):加Fe粉过滤； FeCl3(FeCl2):加氯水或H2O2; FeCl2(CuCI2):加Fe粉，过滤.五、Fe2+、F0的检验1溶液的颜色含有Fe2+、的溶液显浅绿色含有Fe3+的溶液显棕黄色2、用KSCN溶液和氯水(1)流程：溶加KSCN溶液疣明显现熱叫溶液变红色一加液溶液变红色一FJ*有关反应：Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3(红色)2Fe2+CI2=2Fe3+2CI-3、用NaOH溶液(1)流程：提加NpOH溶液白色沉淀-灰绿色一座E褐色一吨*®红褐

13、芭沉淀一FJ+有关反应：Fe3+3OH-=Fe(OH)3J红褐色)Fe2+2OH-=Fe(OH)2J白色沉淀)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3六、铁盐溶液的配制、保持1、FeCl3溶液：加酸，抑制Fe3+的水解Fe3+3H2OFe(OH)3>3H+2、FeCl2溶液：加酸，抑制Fe2+的水解加铁屑，防止FW+被氧化七、物质制备制备无水FeCb：在HCI气流中加热蒸干FeCl3溶液。制备Fe(OH)3胶体：向沸水中加入饱和的FeCb溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现为止。八、氧化性、还原性的关系1、氧化性：Cb>Br2>Fe3+>I2>S2、还原性:S

14、->I->Fe2+>Br->Cl-九、杂质Fe2*、Fe3+的除去1、Fe3+:Fe3+水解能力强，实际上pH>4时，Fe3+几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。欲除去Fe3+，一般加碱或盐等物质，调节溶液的pH至pH=4即可。2、Fe2+:一般先向溶液中加入氧化剂(如H2O2),使Fe2+被氧化为Fe3+，然后加碱或盐等物质，调节溶液的pH至pH=4即可。1、AI分别表示中学化学中常见的物质，它们之间相互转化关系如下图所示(有部分反应物、生成物没有列出):在空气中一冋訊水関电解FWOH溶液已知A、B、C、D、E、F六种物质中含有同一种元素，G为主族元素的固态氧化物.(1) 写出物质的化学式：E，F，J.(2