高三化学铁、铁的化合物及金属的冶炼

1、铁、铁的化合物及金属的冶炼一、铁、铁的化合物1、铁(1)铁位于周期表第四周期皿族，其核电荷数为 26,最外层电子数为 2。地壳中元素含量前四位为：O、Si、Al、Fe。(2)物理性质：银白色，有金属光泽，质软;具有良好白延展性；是电和热的良导体；密度是7.86g/cm3 熔点1535C、沸点是2750 C ;特性：能被磁体吸引，具有铁磁性.纯铁抗蚀性强，一般的铁含碳和其它元素，易生锈。钢铁的吸氧腐蚀的电极反应式正极为 0 2H 2O + 4e- = 40H-;负极为 2Fe - 4e- = 2Fe2+。(3)化学性质一 一与非金属反应3Fe+2O 2 (空气)塔 Fe3O4 ; 4Fe+3O

2、2 (纯氧气)廨 2Fe?O3一 _ & _ 一 _ . .2Fe+3Cl 2 2FeCl 3 ; Fe+S FeS ;Fe+12 FeI 2与H2O反应3Fe + 4H 2O(g)Fe3O4 + 4H 2与酸 反应与非氧 化性酸Fe + 2H + = Fe2+ + H2T (HCl、稀 HS。)与氧化 性酸常温时，铁遇浓HNO 3浓H2SO4钝化，但加热可反应。2Fe + 6H 2SO4(浓) Fe2(SO4)3 + 3SO2 T+ 6H 2O与盐溶液反应Fe + Cu 2+ = Fe2+ + Cu ;Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+2、铁的氧化物:化学式FeOFe304Fe2O3 (

3、FeO ?Fe2O3)名称氧化亚铁四氧化三铁三氧化二铁俗名无磁性氧化铁铁 红化合价+2+2、+3+3旧碱性氧化物碱性氧化物色态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末溶解性难溶于水难溶于水难溶于水稳定性在空气中加热： & 6FeO+3O 2 : 2Fe3O4稳定稳 定与盐酸 反应FeO+2H +=Fe2+H 2OFe3O4+8H +=Fe 2+2Fe3+4H 2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2O与稀硝 酸反应3FeO+10HNO 3=3Fe(NO 3)3+NOT +5H2O3Fe3O4+28HNO 3=9Fe(NO3)3+NOT +14H2OFe2O3+6HNO 3=2Fe(NO3)3+3H 2O与H

4、I同HClFe3+被还原成Fe2+Fe2O3 + 6H+ + 2I- = 2Fe2+ + 12 + 3H 2O与还原 剂反应3FeO+2Al =3Fe+Al 2。FeO+CO = Fe+CO3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al 2。西说 Fe3O4+4CO =3Fe+4C0Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O 有遍Fe2O3+3CO- 2Fe+3CO3、铁的氢氧化物化学式Fe(OH) 2Fe(OH) 3实验室 制法原理Fe2+ + 2OH - = Fe(OH) 2 JFe3+ + 3OH - = Fe(OH) 3 J现象产生白色沉淀产生红褐色沉淀与酸反应HClFe(OH) 2+2H + = F

5、e2+ + 2H 2OFe(OH) 3+3H = Fe + 3H2O稀HNO 33Fe(OH) 2+10H +NO 3-=3Fe3+ + NO T +8H 2OH I同 HCl2Fe(OH) 3+6H +2I- = 2Fe2+12+6H 2O稳 定 性4Fe(OH) 2+O 2+2H 2O = 4Fe(OH) 3白色一灰绿色一红褐色2Fe(OH) 3Fe2O3 + 3H 2O4、“铁三角”及Fe2Fe3+的转化(1) “铁三角”还原性 Fe原剂氧弱 还强氧牝剂不 化原 3%“七出屿哪),剂剂KMn%,惋Hf(s.a,H*,ci?+)Fe2+氧化剂(B4,Ck A)Fe3+氧化性 还原剂(Z%F

6、e,坨) 氧化性Fe ( n )和 Fe( m)的转化显色反应 FOy KSCN tCO R奉命IH 3 AlF%。*、FeOCliBr2 FeCl3 FeBr.k $ * FeS、Fel2冷浓荫醛,油壮 冷除硝酸即心h+nc13 f/+fBN02 NOH* F* 市；Fe2.HQ* FjO*1二价铁盐既有氧化性又有还原性，以还原性为主。亚铁盐溶液在保存时，应在溶液中放 少量铁粉以防其被氧化，同时滴加少量的相应酸以防其水解。硫酸亚铁在空气中变质的化学方程式：12FeSO4+3O2+6H 2O=4Fe 2(SO4)3+4Fe(OH) 3硫酸亚铁溶液被次氯酸钠氧化的化学方程式：6FeSO4+3Na

7、ClO+3H 2O=2Fe 2(SO4)3+2Fe(OH) 3 J +3NaCl2三价铁盐具有较强的氧化性。氯化铁腐蚀铜： Cu+2FeCl 3=CuCl 2+2FeCl 2氯化铁氧化二氧化硫：SO2+2FeCl3+H 2O=H 2SO4+2FeCl 2+2HCI二、Fe2+与Fe3+的检验，与其它离子的共存、保存方法1、Fe3+的检验:目测：黄色溶液滴入氨水或烧碱等碱性溶液：产生红褐色沉淀。方程式：Fe3+3OH - = Fe(OH) 3 J (红褐色)加KSCN (SCN-)溶液：溶液呈血红色Fe3+ + SCN - = Fe(SCN) 2+ ; 或 Fe3+ + 3SCN - = Fe(

8、SCN) 3黄色无色 血红色加苯酚(或酚类物质)：溶液显紫色6c6H 50H + Fe3+ 一 Fe(C 6H5O)63-+ 6H +紫色2、Fe2+的检验目测：浅绿色溶液滴入氨水或烧碱等碱性溶液：先生成白色沉淀，在空气中立刻转化成灰绿色，最后变成红褐色。4Fe(OH) 2+O2+2H2O=4Fe(OH) 3在溶液中先加 KSCN (SCN-),溶液不呈红色，再加氯水或稀HNO3 ,溶液呈红色。3、Fe2+、Fe3+与其它离子的共存Fe3+:HCOJ、CO32-、AlO2-、SiO32-、ClO- (双水解反应)；S2-、I-、SO32-(氧化还原反应)；SCN-、C6H5O- (络合反应)；

9、OH-等不能大量共存。2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S J + 2H + ; Fe3+ + 3HCO 3- = 3CO 2T +Fe(OH) 3 J在FeCl3溶液中加Na2s溶液，生成淡黄色沉淀，当Na 2s过量时，又生成黑色沉淀。2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S J ; Fe2+ + S2- = FeS JFe2+: HCO3-、CO32-、OH-、S2-、SO32-、NO3- (H+) 、 ClO-、MnO 4-等不能共存。4、如何保存亚铁盐、铁盐亚铁盐溶液，保存时加入少量铁屑以防止Fe2+被氧化，滴入少量的酸溶液(如盐酸)以防止Fe2+水解。铁盐溶液，保存时加入少量相应的酸，以防止Fe3+水解。三、金属的冶炼1、概念：金属从矿石里提炼出来的过程，叫金属的冶炼。2、步骤：矿石的富集、冶炼、精炼。3、方法：(1)热分解法：适合 Hg与Ag的冶炼&木2HgO2Hg + 02T(2