铁和铁的化合物

《铁和铁的化合物》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铁和铁的化合物（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、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Fe2O3。卢燃点燃：3Fe+2。2 Fe3O4.(2)Fe + SFeS卢燧(3) 2Fe+3Cl在仝2FeCl3 (产生棕色的烟)2、与H2O的反应高温3Fe+ 4H20(g) Fe3O4+ 4H23、与酸的反应(1)与非氧化性酸(如稀硫酸)：Fe+ 2H+=Fe2+H2T(2)氧化性酸稀硝酸HN0 3 过量：Fe+ 4 HN0 3= Fe(NO3)3+NOT + 2H2O Fe 过量：3Fe+ 8HN0 3

2、= 3Fe(N0 3)2+ 2N0T + 4H20 浓硝酸：常温下钝化浓硫酸：常温下钝化4.与盐溶液的反应与 CuS04 溶液：Fe+ Cu2+ = Fe2+ Cu(2)与 FeCl3 溶液：Fe+ 2Fe3+= 3Fe2+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+2HCl=FeCl+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl 3+3H2OFe3O4+8HCl=FeCl 2+2FeCl3+4H 2O铁的氧化物与C0反 应FexOy+yCO xFe+yCO2、铁的氧化物注：1、FeO

3、、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-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+=Fe 2+2H2OFe(OH) 3+3H+=Fe 3+3H 2O受热分解2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O制备FeSO4+2NaOH=Fe(OH) 2 J +Na?SO4FeCl3+3NaOH=Fe (OH) 3+3NaCl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，化学方程式为：4Fe(OH)2+2

4、H2O + 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：配制溶液的蒸储水加热煮沸，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：Fe2 +2OH =Fe(OH)2 J成功关键：溶液中不含Fe3+和。2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：方法一隔绝空气的复分解反应法

5、1、用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含。2的蒸储水配制的NaOH溶液反应制备。用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4溶液时还需要加入。(2)除去蒸储水中溶解的 02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02的NaOH溶液，插入FeS04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(0H)2沉淀接触02而被氧化方法二 氢气氛围中的复分解反应法2、在如图所示的装置中，用 NaOH溶液、铁屑、稀 H2SO4等试剂制备。在试管中加入的试剂是 。(2)在试管n中加入的试剂是 。(3)为了制得Fe(OH)2白色

6、沉淀，在试管I和n中加入试剂，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(3)检验试管H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(4)试管I中反应生成的 H2充满了试管I和试管n ,故外界O2不易进入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 2 mL左右的稀盐酸，再加入 2 mL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)。(2)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

7、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)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)。(3)捣入钠粒后，预测具支试管中的现象： 。(4)已知钠粒的质量约 0.05 g,实验室现有以下两种不同浓度的盐酸，你选择 (填A或 “B” )A. 1.1 mol L1B. 10 mol L 1答案：(1)Fe+ 2HCl=FeCl 2+ H2 T, 2Na+ 2H2O + FeCl2=Fe(OH)22NaCl + H2 T也可写成 3 个：Fe + 2HCl=FeCl2 + H2。2Na+2H2O=2NaOH + H2 T

8、, 2NaOH + FeCl2=Fe(OH)2 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，若听到噗”的一声，则说明空气已排尽出现(4)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 (2)电解液c可以是. A.纯水C. NaOH溶液(3)d为苯，其作用是 何简单处理电极反应式为(填编号)。B. NaCl溶液D. CuCl2 溶液,在加入苯之前对电解液c应作(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(4)

9、为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是(填编号)。A.改用稀H2SO4作电解液B.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(5)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)Fe Fe 2e-=Fe2+ (2)BC隔绝空气，防止生成的 Fe(OH)2被氧化；加热煮沸，排出溶解的O2(4)BC(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- F+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

10、溶液)，FeCl3溶液反应，都可实现这 种转化.例如：Fe+CuSO4 = Cu + Fe SO4； Fe+ 2FeCl3 =3FeCl3； Fe+2H+=Fe2+H2 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：FeCl2 + Zn = ZnCl2 + Fe; FeO+ H2Fe+ H2O.3. Fe F(3+铁与强氧化剂，如 Cl2、H2O2、KMnO4(H+)、HNO3、浓H2SO4在一定条件下反应都会实现 这种转化.点燃例如：2Fe+ 3C12 2FeCl3.4. Fe3+Fe可通过较强还原剂实现，如 Al、Zn、CO、H2等.

11、例如：高温Fe2O3+ 3CO2Fe+ 3CO2； Fe2O3 + 2Al2Fe+ Al 2O3；2FeCl3+ 3Zn= 2Fe+ 3ZnCl 2.5. Fe2+ Fe3+亚铁盐与强氧化剂反应，如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、H2O2、KMnO4(H卡)等.例如：2FeCl2+ 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：2 Fe3+S2-= 2Fe2+Sj; 2Fe3+Cu = 2Fe2+ + Cu2+;2Fe3+ Fe =3Fe2+; 2Fe3+ 2I- = 2 Fe2+ I2应用“铁三角”关系，可以解决相关问题

12、：(1)判断离子共存Fe2+、Fe3+均水解，与HCO3-、AlO 2-、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+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(CuCl2)：力口 Fe 粉，过滤.五、Fe2+、Fe3+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：(2)有关反应：Fe3+ + 3SCN - =

13、Fe(SCN) 3(红色)2Fe2+ CI2 = 2Fe3+ 2Cl-3、用NaOH溶液(1)流程：(2)有关反应：Fe3+ + 3OH - = Fe(OH) 3 J 红褐色)Fe2+ 2OH- = Fe(OH) 2 J 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+ + 3H 2O-Fe(OH) 3 3H +2、FeCl2溶液：加酸，抑制 Fe2+的水解加铁屑，防止Fe2+被氧化七、物质制备制备无水FeCl3：在HCl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F

14、eCl3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：Cl2Br2Fe3+ I 2S2、还原性：S2-I -Fe2+Br-Cl-九、杂质Fe2+、Fe3+的除去1、Fe3+: Fe3+水解能力强，实际上 pH4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“。2),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)：已知A、B、

15、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)写出反应的化学方程式：解析：由两条线索展开分析，一是 G为主族元素的固态氧化物，既溶解于碱又可电解，可 推知为A12O3 ;二是E和F均是与碱反应后的产物，且E可被空气中的 02氧化成F,可推知 E 为 Fe(OH)2 , F 为 Fe(OH)3.答案：(1)Fe(OH)2 Fe(OH)3 NaAlO2(2) Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O