内容正文:
专题08 铁铜及其及其化合物
知识点一 铁及铁的化合物
(一)铁的存在与性质
1.铁的存在
2.铁的性质
(1)物理性质
颜色状态
导电、导热性、延展性
特性
地壳含量
银白色固体
良好
被磁铁吸引
占第位
(2)化学性质(写出化学方程式或离子方程式)
①与非金属反应
与O2反应
常温
铁锈(成分为Fe2O3·xH2O)
点燃
3Fe+2O2Fe3O4
与Cl2反应
点燃
2Fe+3Cl22FeCl3
与S、I2反应
Fe+SFeI2FeS、Fe+I2
②与H2O(g)反应
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
③与酸反应
与H+反应
Fe+2H+===Fe2++H2↑
与稀HNO3
反应
过量
Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
少量
3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4H2O
与浓H2SO4、
浓HNO3反应
常温下钝化,加热分别生成SO2、NO2
④与盐(Cu2+、Fe3+)反应
Fe+Cu2+===Fe2++Cu、Fe+2Fe3+===3Fe2+
【注意】铁与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2+,铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3+。
(二)铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
—
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
+2价
+3价
+2价,+3价
与H+反应的离子方程式
FeO+2H+===Fe2++H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
共性
高温时,都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,生成单质铁
(三)铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难溶于水
难溶于水
与盐酸反应
Fe(OH)2+2H+=== Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+=== Fe3++3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱反应:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
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+O2+2H2O===4Fe(OH)3
【注意】①FeO和Fe3O4与HNO3反应时,除考虑与H+的反应外,还考虑Fe2+被HNO3氧化成Fe3+。
②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时,除考虑与H+的反应外,还考虑Fe3+被I-还原为Fe2+。
(四)亚铁盐与铁盐
1.亚铁盐
含有Fe2+的溶液,呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。
(1)氧化性:Fe2+与Zn反应的离子方程式为
Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(2)还原性:Fe2+与Cl2反应的离子方程式为
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
2.铁盐
(1)氧化性:含Fe3+的溶液,呈色,Fe3+具有较强的氧化性。Fe3+与Cu、I-反应的离子方程式为
2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,
2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
(2)特性:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN时变成血红色。
(3)FeCl3易水解:将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(4)其他重要的铁盐及应用
绿矾(FeSO4·7H2O)
用作补血剂及植物补铁剂
高铁酸钾(K2FeO4)
用作水处理剂或制作高能电池
莫尔盐(或摩尔盐) [(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]
用于冶金、电镀及织物媒染剂
赤血盐[K3Fe(CN)6]
用于检验Fe2+
3.Fe2+、Fe3+的相互转化
①3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O;
②2Fe3++Fe===3Fe2+;
③2Fe2++H2O2+2H+= 2Fe3+ +2 H2O
例1 (2019·武汉高三质检)铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓HNO3中发生钝化时,可生成一种化学式为Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )
A.FeO·3Fe2O3
B.2FeO·3Fe2O3
C.FeO·2Fe2O3
D.2FeO·Fe2O3
知识点二 Fe2+