内容正文:
第三单元 金属及其重要化合物
第2讲
铁及其化合物
复习目标
FUXIMUBIAO
1.掌握铁的性质及其用途。2.了解铁的氧化物的种类、性质及其用途。3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制法、性质。4.掌握
Fe2+、Fe3+的检验及其相互转化。
考点一
铁的单质、氧化物和氢氧化物
1.铁的位置、存在和物理性质
吸氧
火星四射
黑
棕褐
水蒸气
钝化
黑
红棕
黑
铁红
磁性氧化铁
碱
碱
白
红褐
白
灰绿
红褐
误点查正,请指出下列各说法的错因。
(1)铁元素位于元素周期表中第四周期第ⅧB族。
错因:铁元素位于第Ⅷ族。
(2)Fe与S混合加热生成FeS2。
错因:Fe与S混合加热生成FeS。
(3)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物。
错因:Fe与Cl2反应生成FeCl3,与盐酸反应生成FeCl2,产物不同。
(4)Fe3O4中Fe的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物。
错因:Fe3O4是一种化合物,不是混合物。
错因
(5)氢氧化亚铁溶于稀硝酸中发生反应Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O。
错因:氢氧化亚铁具有还原性,会被具有氧化性的稀硝酸氧化变为
Fe3+,稀硝酸被还原成NO。
错因
一、铁及其氧化物、氢氧化物的性质
1.铁的还原性较强,失去电子后生成+2价或+3价的铁。生成不同价态的反应关系如下:
注意:铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同,Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
2.FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时,发生氧化还原反应,Fe2+被HNO3氧化成Fe3+。
3.Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时,发生氧化还原反应,Fe3+被I-还原成Fe2+。
二、氢氧化亚铁的实验室制法
1.要制备氢氧化亚铁,并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态,注意两点:一是要减少溶液中氧气的含量,防止溶液与空气的接触;二是要防止溶液中出现三价铁离子。
2.制备Fe(OH)2时常用的三种防氧化措施
方法一:有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图所示
方法二:还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图所示
方法三:电解法 用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯或煤油,如图所示
角度一 铁和铁的氧化物
1.下列有关铁的性质的说法正确的是( )
A.铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在
B.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
C.在加热条件下,过量铁粉与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2、NO2和H2O
D.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2
答案
2.关于铁的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4的说法中正确的是( )
A.都是黑色固体
B.都能与水反应生成对应的氢氧化物
C.都能与盐酸反应生成盐酸盐
D.都可用作炼铁的原料和涂料
答案
角度二 Fe(OH)3和Fe(OH)2
3.下列关于Fe(OH)3和Fe(OH)2的说法中正确的是( )
A.将少量Na2O2粉末放入新制FeSO4溶液中,可以看到生成白色絮状沉淀,并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
B.分别将Fe(OH)3、Fe(OH)2在空气中加热,可以得到Fe2O3、FeO
C.可用氨水代替NaOH溶液与FeCl3溶液反应制取Fe(OH)3
D.实验室制取Fe(OH)2时将NaOH溶液煮沸是为了增大NaOH的溶解度
答案
解析 Na2O2具有强氧化性,将少量Na2O2粉末放入新制FeSO4溶液中,会立即看到生成红褐色沉淀,A错误;将Fe(OH)3在空气中加热,可以得到Fe2O3,但若将Fe(OH)2在空气中加热,Fe(OH)2很快被氧化成Fe(OH)3,最后也得到Fe2O3而不是FeO,B错误;实验室制取Fe(OH)2时将NaOH溶液煮沸是为了除去其中溶解的O2,D错误。
解析
4.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀:用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入____________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用__________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2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_______________________________________。