内容正文:
专题10 铁及其重要化合物的性质及转化
【知识梳理】
【归纳总结】
一、金属的化学通性
1. 金属的重要反应规律及其应用
(1)金属与非金属的反应规律
O2、Cl2、S等活泼非金属均可把金属氧化,得到金属氧化物、氯化物、硫化物等。其中对于变价元素Fe、Cu,当氧化剂为Cl2时,生成相应的高价化合物;当氧化剂为S时,生成相应的低价化合物。如2Fe+3Cl22FeCl3,Cu+Cl2CuCl2,Fe+SFeS,2Cu+SCu2S。
(2)金属与氧气反应的多样性
①活泼金属(如Na)在常温下即可反应,加热或点燃所得的产物一般更复杂。
4Na+O2===2Na2O(常温) 2Na+O2Na2O2
②较活泼的金属在高温下一般都能剧烈反应,常温下一般也能反应,但具体情况存在差异。
Mg和Al在加热时均能剧烈反应(Al在纯O2中),常温下因能形成致密氧化膜而阻止内层金属继续反应,所以Mg、Al虽然较活泼,但常温下在空气中能够稳定存在。
2Mg+O2===2MgO 4Al+3O2===2Al2O3
铁丝在纯O2中剧烈燃烧生成Fe3O4;铁在空气中缓慢氧化,形成的氧化膜(生锈)不致密而能持续反应。
3Fe+2O2Fe3O4 4Fe+3O2===2Fe2O3
(3)不活泼的金属(如Au、Pt)一般不与O2反应。
2. 金属与其他非金属的反应
金属具有还原性,能与非金属(O2、Cl2、S等)反应:
二、铁及其化合物
1.铁
(1)位置与物理性质
(2)化学性质:比较活泼,常表现变价,重要化学反应为
2. 铁的常见氧化物的性质
铁的氧化物
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
铁元素价态
+2
+3
+2、+3
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
在水中的溶解性
不溶于水,也不和水反应
与稀酸的反应(生成相应的盐)
FeO+2H+===Fe2+ + H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++ 3H2O
Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++
4H2O
与CO的反应
FexOy + yCOxFe+yCO2
存在
不稳定,在空气中受热易被氧化成Fe3O4
赤铁矿
磁铁矿
用途
红色油漆和涂料、炼铁原料
炼铁、磁性材料
3. Fe(OH)2与Fe