内容正文:
必过16 铁及其氧化物、氢氧化物
知识点一 铁的存在和性质
1.铁元素的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,位居第______位。游离态的铁存在于___________中;化合态的铁主要以______价和______价化合物的形态存在矿石中如黄铁矿(主要成分是___________)、赤铁矿(主要成分是__________)、磁铁矿(主要成分是__________)、菱铁矿(主要成分是__________)等。
2.物理性质
纯净的铁是光亮的__________金属,密度为7.86 g/cm3,熔点为1 535 ℃,沸点为2 750 ℃;具有__________性和__________性,能导电,但导电性不如铜和铝,能被__________吸引。
3.化学性质
(1)与非金属单质反应
①与Cl2反应:____________________。
②与O2反应:
反应条件
燃烧
加热
常温、潮湿
反应产物
__________
__________
__________
(2)与酸反应:
如与稀硫酸和稀盐酸反应的离子方程式为:____________________。
(3)与盐反应:
如与FeCl3和CuCl2溶液反应的离子方程式为:____________________,_____________________。
(4)与水蒸气反应
实验装置
产物验证
实验结论
用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了__________;试管内产物冷却后为__________晶体
铁不能与冷水、热水反应,但在高温下能与水蒸气反应,其化学方程式为____________________
【易错警示】
(1)Fe分别与O2(点燃)、H2O(g)(高温)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。
(2)Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3;铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3。
知识点二 铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
氧化亚铁(FeO)
四氧化三铁(Fe3O4)
氧化铁(Fe2O3)
俗名
磁性氧化铁
铁红
色态
__________
__________
__________
Fe价态
+2
__________
+3
稳定性不稳定(受热易氧化成__________)
稳定
稳定
与盐酸
FeO+2H+===Fe2++
H2O
_________________________________________
Fe2O3+6H+=== 2Fe3++
3H2O
应用
制造磁铁
______色颜料
与CO
FexOy+yCOxFe+yCO2化合态铁的常见化合价只有+2价和+3价,Fe3O4是黑色具有磁性的晶体,可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物,通常也可写成FeO·Fe2O3的形式,因此Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应,然后把两个反应式相加,Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O
【易错警示】
(1)FeO和Fe3O4与足量HNO3反应时,发生氧化还原反应,Fe2+被HNO3氧化生成Fe3+。
(2)Fe2O3和Fe3O4与足量HI反应时,发生氧化还原反应,Fe3+被I-还原生成Fe2+。
2.铁的氢氧化物
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
颜色、状态
__________色固体
__________色固体
溶解性
不溶于水
不溶于水
酸碱性
弱碱性
弱碱性
受热不稳定
______________________
______________________
与酸反应
(如盐酸)
Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+2H2O
与氧气反应
不反应
反应:_____________________
现象:_______色→______色→________色
制备
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
3.氢氧化亚铁的制备
(1)Fe2+极易被氧化,所以FeSO4溶液要现用现配,并放入少量的铁粉以防止Fe2+被氧化成Fe3+
(2)为了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸,尽可能除去O2
(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下,再挤出NaOH溶液,这样做的目的是防止生成的Fe(OH)2与空气中的氧气接触而被氧化
(4)为防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量