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1、铁及其化合物一、铁元素的原子结构与在自然界的存在铁元素位于周期表周期族，其电子排布式为 ，原子结构示意图为，在自然界中主要以形式存在，如磁铁矿（主要成分 ）、赤铁矿（主要成分为）。二、铁的性质1、物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。纯铁抗蚀能力特别强，而我们常见的铁并非如此，原因是2、 化学性质：铁 的金属，通常显+2、+3价（1）与非金属单质反应（写出下列反应的化学方程式，并描述反应现象） 与02反应： 与Cl反应： 与S反应： 与I反应：（2）与水反应 与水蒸汽反应： 常温下，铁与水不起反应，但潮湿的空气里，铁易被腐蚀，形成铁锈。反应方程式为：、
2、（3）与酸反应 非氧化性酸（如稀硫酸、盐酸）现象：反应离子方程式 氧化性酸：常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会 。（还有什么物质类似？）（a）与过量稀HNO反应3（b）过量的Fe与稀HNO反应3（C）与浓HNO3共热（d）与浓硫酸共热（ 4）与盐溶液反应 与CuSO反应：4 与FeCl反应：三卞工业制法:主要反应为四、铁的化合物化学式FeOFeO2 3FeO3 4名称（俗名）色、态溶解性都难溶于水金属价态与HCl反应与HNO反应与HI反应与还原剂H2COAl稳定性用途2、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3名称物理性质色、态水溶性酸碱性与酸反应盐酸硝酸稳定性实验室制备3、Fe2+、Fe3+
3、的性质及检验（1）Fe2+ 的性质 水溶液是色 与KSCN溶液，再滴 则变红 与0H-反应 现象：f f反应方程式：、 既有 又有，但主要体现，。Fe2+可被强氧化剂（如 ）氧化成Fe3+。（2）Fe3 +的性质 水溶液是色 与KSCN溶液，反应方程 与0H-反应现象：反应方程式： 只有性。可被还原剂（如 ）还原为Fe2+ Fe3+有较强水解能力。水解离子方程式为：（3）Fe2+、Fe3+ 的检验 检验Fe2+的方法：（a）KSCN法：先滴加KSCN溶液，若溶液不显血红色，再滴加氯水，若溶液显血红色。说明原溶液中有Fe2+。（b）碱液法：现 检验Fe3+的方法（a）KSCN法：现象（b）碱液法
4、：现象典型例题：【例1】在铁和铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属mx再向其中加入一定量的稀硫酸， 充分振荡后，剩余金属m2g，则mi和巴之间的关系是（）A. m 一定大于 mB. m 可能等于 mC. m 一定等于 mC. m 可能大于 m1 2 1 2 1 2 1 2【例 2】将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（ ）A. 硫酸 B.氯水C.硝酸锌D.氯化铜【例3】一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250 ml 2 mol/L硝酸溶液中，反应完全后，生成1.12 L NO （标 况），再向反应后的溶液中加入1mol/LNaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，
5、所加入的NaOH溶液体积最少 是（ ）A、450 mlB、500 mlC、400 mlD、不能确定【例4】在由Fe、FeO、和Fe203组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放 出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是（）A. 混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3B. 反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为2: 1C. 混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe O的物质的量多23D. 混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多23【例5】下列离子方程式书写
6、正确的是（）A. 向溴化亚铁溶液中通入过量氯气：Fe2+2Br-+2Cl =Fe3+ Br + 4Cl-22B. 三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3+3NH HO = Fe（OH） ； +3NH +3234C. 硫化亚铁与盐酸反应S2-+2H+=HSf2D. 过量铁粉与稀 HNO 反应：Fe+4H+N0 -= Fe3+NO f +2H O332例 6】下列各组离子一定能大量共存的是()A.在含大量Fe3+的溶液中NH +、 Na+、 Cl-、 SCN-4B.在强碱性溶液中Na+、 K+、 Al(OH)-、 CO2-43C.在 c(H+)=10-i3mol L-i 的溶液中NH+、AW、SO 2-
7、、NO443D.在pH=1的溶液中K+、 Fe2+、 Cl-、 NO-3例7】下图是中学常见物质间的转化关系。已知：a. A为淡黄色固体，B为导致“温室效应”的主要物质；b. E 为常见金属， J 为红褐色沉淀；c. G 在实验室中常用于检验 B 的存在；d. L 是一种重要的工业原料，常用于制造炸药，浓溶液常呈黄色。回答下列问题： (1)A 的电子式。(2) 反应的化学方程式为。反应的离子方程式为 。若参加反应的A的质量为39 g,则消耗CO2的体积(标况下)为L。【例9】提供试剂药品：细铁钉，锌片、FeCl2溶液、FeCl3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氯水、KSCN溶液。根据你所学知识分析
8、以上物质之间的反应，然后对这些反应进行分类，写出反应的化学方程式：(1) Fe作还原剂的反应有(2) Fe2+作还原剂的反应有(3) Fe2+作氧化剂的反应有(4) Fe3+作氧化剂的反应有【例10】探究小组的同学在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下4 个实验方案：甲方案：用不含Fe3+的FeSO溶液与用不含O的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)。4 2 2乙方案：应用钢铁吸氧腐蚀的原理，设计电池制备Fe(OH)2。丙方案：按图实验，制备Fe(OH)2。丁方案：按图实验，制备Fe(OH)2。(苯的作用是使电解质溶液隔绝空气)回答下列问题：
9、在甲方案中，所用FeSO样品通常部分被氧化，写出在配制FeS0溶液时，其操作过程及反应的离子方程44式： 在乙方案中，正极的电极反应式是:你认为该方案是否可行？，若不可行请说明理由： 在丙方案中，C是止水夹。当容器B、A中均加入试剂并塞好橡皮塞后，还需要的操是 在丁方案中， 在两电极之间的溶液中首先观察到白色沉淀。 请写出 b 电极的电极反应式： 。则其电解质溶液可以是下列三项中的。A. 蒸馏水B. NaCl溶液C. NaOH溶液随堂检测：一. 判断正误：正确的打“V”，错误的打“X”。1. 在给定的实验条件下，下列转化无法实现：Fe2O3匹 FeCl3(aq)无水FeCl3()2. Al 遇
10、冷浓硫酸会钝化， Fe 遇冷浓硫酸也能钝化()3. 铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引()4. 过量的铁粉与稀硝酸溶液反应的离子方程式为:Fe+4H +NO/=F& +N0匸+2也0()5. 铁粉加入稀H2S04中的离子方程式为：2Fe + 6H+=2F + + 3屯f ()6. 将NO通入FeSO溶液中无明显现象()247. Fe在适量Cl中燃烧生成FeCl和FeCl ()2 238. 将NaOH溶液滴入FeSO溶液中，可以看到稳定的白色沉淀()49. 铁与H2O(g)反应的产物是黑色的Fe2O3和H2()10. 氧化亚铁与酸反应的产物均是亚铁盐()11. 除去FeCl2溶液中混有的F
11、eCl3:加入过量铁粉，过滤()12. 除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2:加入稍过量双氧水后放置()答案：1.V 2. V 3. X 4. X 5. X 6. X 7. X & X 9. X 10.X 11. V 12. V二、聚焦高考：1.正误判断，正确的划“V”，错误的划“X”(1) 向 Fee溶液中加入 Mg(OH)： 3Mg(0H)+2Fe3+=2Fe(0H)+3Mg2 +(V)(2) 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱(V)(2012 海南，10A)Fe与S混合加热生成FeS (X)(2012 重庆理综，7A)2(4) 因为Fe3+有强氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电
12、路板中的铜(V)(5) Fe与稀HNO、稀H SO反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应324(6) Fe在足量Cl中燃烧生成FeCl和FeCl (X)(2012 天津理综，2D)223(7) 稀硫酸中加入铁粉2Fe + 6H+=2Fe + + 3H f (X)(2012 大纲全国卷，7D)22.下列图示中能较长时间看到Fe(OH)白色沉淀的有。2C答案 I、II、III、课后检测：图2FeSO. 溶液I-汽油NaCl溶液NaOH/溶液油脂1. 下列有关实验装置的说法正确的是(浓氨水图1煤油NaOH溶液图4图3A.用图1装置制取干燥纯净的NHB.用图2装置实验室制备Fe(OH)32C
13、.用图3装置可以完成“喷泉”实验 D.用图4装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积2. 甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如右图所示(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列各组物质中不满足图示转化关系的是()A.3.A.甲乙丙戊NH3O2NOHO2FeHO2H2FeO2 3Al O2 3NaOH溶液NaAlO溶液2过量CO2NaOCOONa2 222C. D. B. 检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是()NaOH B. KMnOC. KSCN D. 苯酚实验操作实验现象离子反应实验结论A在氯化亚铁溶液中通入氯 气浅绿色溶液变成棕黄色溶液2Fe2+Cl2l-2Fe3+2CFe2+具有还原性B氯化亚铁溶液中加入锌片浅绿色溶液变成无色溶液Fe2+ZnFe+Zn2+Zn具有还原性C在氯化铁溶液中加入铁粉棕黄色溶液变成浅绿色溶液Fe3+Fe3Fe2+铁单
