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铁及其重要化合物

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铁及其重要化合物_第1页
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铁1. 物理性质:银白色,有金属光泽、质软;密度是7.86g/cm3,熔点1535°C,沸点2750^;具有良好的延性和展 性;是电和热的导体具有能被磁铁吸引的特性,纯铁有很强的抗腐蚀能力2. 化学性质:铁元素性质活泼,有较强的还原性,发生化学反应时可生成+2、+3两种价态的化合物1) 铁与非金属单质的反应① 铁与氧气的反应I .加热反应方程式:3Fe+2O2=点』Fe3O4 (剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体物质)II.常温下,铁在干燥的空气中很难跟氧气发生化学反应;m.在潮湿的空气中,能跟氧气发生化学反应,生成铁锈:2Fe+O+2H O=2Fe(OH\ ; 4Fe(OH\+O+2H O=4Fe(OH) ; 2Fe(OH) =Fe O+3HO② 铁与氯气的反应方程式:2Fe + 3Cl2A^2FeCl3 (铁在氯气中燃烧,生成棕黄色的烟)(注意:常、低温下,Fe与Cl2不易发生反应,故可用钢瓶盛贮液氯③ 铁与硫单质的反应方程式:Fe + s4FeS(2) 铁与水的反应【科学探究】按图组装实验装置进行实验:还原秩粉操作要领>先加热湿棉花部位,待形成水蒸气后再加热铁粉,以防止发生倒吸。

> 加热最初排出的是空气,应加热一会儿后,再将导管插入到肥皂水中> 肥皂水不宜太稀,否则吹起的氢气泡太小,点燃时难以有较大的爆鸣声> 实验结束时,先将导气管撤出,再移去酒精灯,以防止倒吸反应方程式:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2高温3Fe+4H2O(g)====弟e3O4+4H2(3)铁与非氧化性酸的反应方程式:Fe+2 HCl=FeCl2+H2 f(4)铁与氧化性酸反应:① 遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应但无H2产生② 在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应但无H产生与稀硝酸在常温下可以发生如下反应:2I. HNO3 (稀)过量时生成 Fe3+: Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NOf+2H2OII. 铁粉过量时生成 Fe2+: 3Fe + 8HNO3 (稀)=3Fe(NO3)2+2NOf+4H2O(5) 铁跟硫酸铜的反应:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(6) 铁跟氯化铁的反应方程式:Fe+2FeCl3= 3FeCl23.铁的冶炼:Fe2O3+3CO史温纭Fe+3CO2二.氧化物1. 物理性质:化学式FeOFeO 2 3FeO 3 4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价+ 2+ 3+ 2,+3稳定性不稳定,在空气中受热迅速氧化生成Fe O3 4稳定稳定物质类别碱性氧化物碱性氧化物特殊氧化物Fe2O3 :可作红色油漆和涂料。

赤铁矿(主要成分是Fe2O3 )是炼铁的原料2. 化学性质:(1) 可与非氧化性酸:化学方程式:FeO+2HCl= FeCl2+H2OFe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2OFeO +8HCl = FeCl +2FeCl +4HO 3 4 2 3 2离子方程式:FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O(2) 可与氧化性酸(浓HNO3、稀HNO3、浓H2SO4)反应:3FeO+10HNO3 (稀)=3Fe(NO)3+NOf+ 5H2OFe O +6HNO (稀)=2Fe(NO) +NOf+3HO 23 3 33 23FeO +28HNO (稀)=9Fe(NO) +NOf+14HO 34 3 33 2(3) 可与还原性酸反应:FeO+2HI = FeI2 + H2OFe O +6HI= 2FeI +I +3HO2 3 2 2 2Fe O +8HI=3 Fel +I +4HO3 4 2 2 2三•铁的氢氧化物1. Fe(OH)2(1) 物理性质:白色固体(2) 化学性质:与盐酸反应:Fe(OH) 2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O(3) 制备:可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2 IFe(OH)2在空气中很容易被氧化,由白色沉淀迅速转化成灰绿色,最后生成红褐色的Fe(OH)3沉淀。

4Fe(OH) 2+O2+2H2O=4Fe(OH)32. Fe(OH)3(1) 物理性质:红褐色固体(2) 化学性质:与盐酸反应Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O受热分解 2Fe(OH) =^=¥e O +3HO 3 2 3 2(3) 制备:可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3++3OH-= Fe(OH)3 I四.铁盐和亚铁盐1. 亚铁盐:(1) 物理性质:含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+既有氧化性,又有还原性2) 化学性质:Fe2+与Zn反应的离子方程式:Zn+Fe2+=Zn2++FeFe2+与Cl2反应的离子方程式:2Fe2++Cl「2Fe3++2Cl-2. 铁盐:(1) 物理性质:含有Fe3+的溶液呈棕黄色,稀溶液呈黄色,(2) 化学性质:①氧化性:Fe3+与Fe反应的离子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+Fe3+与Cu反应的离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+② 特性:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN (或NH SCN、KSCN、NaSCN)时变成血红色,红色溶液而不是红色沉淀,特4别是书写离子方程式时不能用“I”符号。

该反应很灵敏,即使很微量的Fe3+也能检验出来因此,可以利用这一反应来检验Fe3+的存在Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色)当在一种溶液中加入含SCN-的溶液没有明显现象,再加入较强的氧化剂有血红色出现时,则证明原溶液中有Fe2+存 在③ 易水解:Fe3++3H20==^=^e(0H)3(胶体)+3H+3. Fe2+和 Fe3+ 的转化(1) Fe2+既有氧化性,又有还原性,以还原性为主遇强氧化剂如:Cl2、Br2、酸性KMnO4时会被氧化生成Fe3+2Fe2++Cl = 2F®++2Cl-25Fe2++MnO- + 8H+= 5Fe^++Mn2++4H2O4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O (Fe2+空气中易被氧化,配制其溶液加铁粉或铁钉,防止被氧化)(2) Fe3+只有氧化性,遇还原剂如:Fe、Cu时会被还原生成Fe2+2Fe3++Fe= 3Fe2+2Fe3++Cu= 2Fe2++Cu2+2Fe3++2I-= 2F&++I24. 鉴别Fe2+、Fe3+的常用方法(1) 物理方法:观察溶液颜色,含Fe2+的盐溶液呈浅绿色,含Fe3+的盐溶液呈棕黄色2) 化学方法:① 滴加NaOH溶液:若出现如下现象:白色沉淀—丝灰绿色最冬红褐色沉淀,说明溶液中含Fe2+。

若出现如下现象:红褐色沉淀,说明溶液中含Fe3+② 滴加KSCN溶液:若出现如下现象:加入KSCN溶液无明显现象,再滴入氯水变成红色溶液,说明溶液中含Fe2+若出现如下现象:加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中含Fe3+③ 滴加KMnO4溶液:分别加入少量KMnO4溶液,振荡,能使KMnO4溶液褪色的是Fe2+的溶液,不褪色的是Fe3+的溶液。

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