第16讲 铁及其化合物 -备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练

备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练 第16讲 铁及其化合物 本讲复习目标 1．掌握铁的主要性质及其用途。 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，能实现Fe2＋和Fe3＋的转化。 夯基·知识精讲 一．铁及其化合物的性质 1．铁 （1）铁的位置、存在和物理性质 铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为，Fe的价层电子排布式为3d64s2，化学反应中易失去2个或3个电子而生成＋2价或＋3价的离子。铁在地壳中的含量占第4位，是应用最广泛的过渡金属元素。 纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁体吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。 （2）铁的化学性质 铁的化学性质较活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。 ①与非金属单质反应 非金属 反应条件 现象 化学方程式 O2 常温、潮湿空气中　 因发生吸氧腐蚀生成疏松的暗红色铁锈 — 点燃 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 3Fe＋2O2Fe3O4 S 加热 引发反应后停止加热，混合物保持红热，反应持续进行，生成黑色固体 Fe＋SFeS I2 加热 — Fe＋I2FeI2 Cl2 加热 反应剧烈，产生棕褐色的烟 2Fe＋3Cl22FeCl3 ②铁与冷水、热水均不能发生反应，但在高温下能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 ③ a.与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 b.与强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应 常温下，铁在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。 加热条件下： 与浓硫酸：2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。 与浓硝酸：Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O。 与稀硝酸： Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。 ④铁与某些盐溶液反应 Fe与FeCl3溶液的反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 Fe与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 2．铁的氧化物 名称 氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 铁的化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 属类 碱性氧化物 碱性氧化物 不是碱性氧化物 化学性质 与酸反应 ①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的方程式： FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 ②FeO、Fe3O4与稀硝酸反应的方程式： 3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O， 3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。 ③FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与HI溶液反应的化学方程式： FeO＋2HI===FeI2＋H2O、 Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O、 Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O。 稳定性 不稳定，在空气中加热被氧化为Fe3O4 在空气中稳定 在空气中稳定 3．氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质和制法 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态，水溶性 白色固体，难溶于水 红褐色固体，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 稳定性 不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色由白色→灰绿色→红褐色：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 较稳定，在空气中久置会部分失水成铁锈，受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制取 新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 铁盐与可溶性碱反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 4．氢氧化亚铁的实验室制法 要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚