铁和铁的化合物知识点总结

1、.铁和铁的化合物知识点总结重点内容讲析铁位于元素周期表中第4 周期，第族，其原子结构示意图为：其失电子情况：Fe-2e Fe2+ 或 Fe-3e Fe3+ 。因而铁是中等活动性的金属，具有可变化合价（+2 或 +3 ），在学习中，要牢牢抓住铁的变价特征。铁及其重要化合物的转化关系：一、铁的单质化学性质铁是比较活泼的金属，当铁跟弱氧化剂反应时：Fe-2e =Fe 2+；当跟强氧化剂反应时：Fe-3e =Fe 3+ 。1铁跟氧气等其它非金属单质的反应：3Fe+2O 2Fe3O 4（一定要注意产物）2Fe+3Cl 22FeCl32Fe+3Br 2=2FeBr 3Fe+I 2=FeI 2Fe+SFeS

2、3Fe+CFe3C2铁跟水的反应：2Fe+4H 2OFe3O4+4H 2（注意产物也是Fe3O 4）在此也可以有意识地总结金属与水反应的基本规律。精品.3铁跟酸的反应：精品.与非氧化性酸：Fe+2H +=Fe 2+ +H 2与强氧化性酸：Fe+4HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3 +NO +2H 2O铁和冷浓硝酸、冷浓H 2SO4 发生钝化，但在加热条件下，钝化作用立即遭到破坏：Fe+6HNO3(浓 )Fe(NO 3)3 +3NO2 +3H 2OFe+6H 2SO4(浓 )Fe2 (SO4)3+3SO2 +3H 2O4铁和某些盐溶液的作用：Fe+Cu 2+ =Fe 2+ +CuFe+2Fe3

3、+ =3Fe2+这些反应在除杂、鉴别等方面都有一定作用，要理论联系实际，领会和理解反应实质。二、铁的氧化物铁的氧化物FeO3 4Fe2 3Fe OO铁的化合价+2 价+2 价 (1/3) ，+3 价 (2/3)+3 价俗称磁性氧化铁铁红状态和颜色黑色固体黑色晶体红棕色固体与 H2O 的关系不反应，不溶解与非氧化性酸的反应FeO+2H =Fe2+ +H 2O Fe3O4+8H + =Fe2+ +2Fe3+ +4H 2OFe2O 3+6H + =2Fe3+ +3H 2O氧化性高温下被 CO 、H2、 Al 、 C、 Si 等还原还原性被热空气氧化成 Fe3O 4 等可被氧化性酸、盐等氧化一般不再被

4、氧化主要用途炼铁炼铁、作热剂、颜料说明Fe3O4 可以看作由 FeO、Fe2O 3 所组成的化合物，其中是 Fe2+ ， 是 Fe3+三、铁的氢氧化物1 Fe(OH) 2 可由易溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制得。Fe(OH) 2 为白色絮状沉淀，易被空气中O2 迅速氧化成 Fe(OH) 3 。因此，白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。Fe2+ +2OH -=Fe(OH) 2， 4Fe(OH) 2+O 2 +2H 2O=4Fe(OH) 3制备时：（ 1）要将滴管口插入硫酸亚铁液面下，再滴入NaOH 溶液；（ 2）配液时可用加热的方法尽可能除去溶解氧；（ 3）可在液面加少许汽油或苯等有机溶

5、剂，以隔绝空气。2 Fe(OH) 3 可由易溶性的铁盐跟碱液起反应制得。Fe(OH) 3 为红褐色沉淀，可溶于强酸，受热易分解。Fe3+ +3OH -=Fe(OH) 3， Fe(OH) 3+3H + =Fe 3+3H 2O， 2Fe(OH) 3Fe2 O3 +3H 2O四、“铁三角”关系：精品.1这三种转化是在有氧化剂的条件下进行的。 Fe Fe2+ 需要较弱的氧化剂，如 S、 Cu2+ 、 Fe3+ 、 H + （稀 H 2SO4、盐酸）等。Fe Fe3+ 和 Fe2+ Fe3+ 需要强的氧化剂：实现 Fe Fe3+ ，可选用 Cl2、Br2 、浓 H 2SO4(足量 )、HNO 3(足量

6、)、KMnO 4 等强氧化剂。注意在用浓 H 2SO4 或浓 HNO 3 反应时，需加热，否则 Fe 钝化。实现 Fe2+ Fe3+ 可选用 O2、 Cl2、 Br2、 HNO 3、浓 H 2SO4、 KMnO 4 (H+ )溶液等。（注意 Cl2 与 FeBr2 溶液反应情况：若 Cl2 通入 FeBr2 溶液， Cl2 不足时， 2Fe2+ +Cl 2=2Fe 3+2Cl -； Cl2 足量时， 2Fe2+ +4Br -+3Cl 2=2Fe3+ +2Br 2+6Cl - 。）2这三种转化是在有还原剂存在的条件下进行的。Fe2+ Fe，可选用的还原剂为在金属活动性顺序表中排在铁前的金属（如

7、Zn、Al 等），或者用碳、CO、 H 2 等。 K 、 Ca、Na 等活泼金属在溶液中不能完成此转化，因为它们在水溶液中先与水反应。Fe3+ Fe，需用 H 2 、 CO、 Al 等强还原剂。如炼铁：Fe2O 3+3CO2Fe+3CO 2，铝热反应：Fe2O 3+2AlAl 2O 3+2Fe 。Fe3+ Fe2+，实现此转化可选用的还原剂如Zn、 Fe、 Al 、 Cu、 H 2S（或 S2-）、 I -、 SO32-等。Fe+2Fe3+ =3Fe2+ ，2Fe3+ +Cu=Cu 2+ +2Fe2+ （铁盐腐蚀印刷电路板）， 2Fe3+ +H 2S=2Fe2+ +S +2H + ， 2Fe3

8、+ +2I -=I 2+2Fe 2+ 。注意： Fe3+S， Fe2+无变化。五、重点化学实验现象：精品.（注意这些反应的化学方程式和离子方程式）六、 Fe2+ 、 Fe3+ 的鉴别常用方法：1、KSCN 法：加入 KSCN 或其他可溶性硫氰化物溶液，呈血红色的是Fe3+溶液，而 Fe2+ 的溶液无此现象。这是鉴别时最常用、最灵敏的方法。Fe3+ +SCN -=Fe(SCN) 2+ 。2碱液法：取两种溶液分别通入NH 3 或加入氨水或碱液，生成红褐色沉淀的是Fe3+的溶液，生成白色沉淀并迅速变为灰绿色，最后变成红褐色沉淀的是Fe2+ 的溶液。沉淀颜色变化原因为：4Fe(OH) 2+O 2+2H

9、 2O=4Fe(OH) 3。3 H 2S 法：通入H 2S 气体或加入氢硫酸，有浅黄沉淀析出的是Fe3+ 溶液，而Fe2+ 溶液不反应。4淀粉 KI 试纸法：能使淀粉KI 试纸变蓝的是Fe3+ 溶液， Fe2+ 溶液无此现象。5KMnO 4 法：分别加入少量 KMnO 4(H +)溶液，振荡，能使 KMnO 4 溶液褪色的是 Fe2+ 溶液，不褪色的是 Fe3+ 溶液。典型例题 例 1在含 ng HNO 3 的稀溶液里加mg 铁粉， 铁完全溶。 假设有g HNO 3 被还原， 则 nm 可能是：（）A、 11B、21C、31D、9 2分析： 本题是一道需讨论计算的选择题。要满足题目中所给条件，

10、有三种情况： Fe 足量全部生成Fe(NO 3)2 ，则： 3Fe+8HNO 3(稀)=3Fe(NO 3)2+2NO +4H 2O，=3 HNO 3 足量， Fe 都生成 Fe(NO 3)3，则： Fe+4HNO 3 (稀)=Fe(NO 3)3+NO +2H 2 O，=若反应产物中既有Fe(NO 3 )2，又有 Fe(NO 3)3，则 3<<通过此题可看出，铁与硝酸反应时，要注意HNO 3 的浓度及各自物质的量，条件不同，产物不同，应注意讨论。答案： CD例 2将纯铁丝5.21g 溶于过量的稀H 2SO4，在加热条件下，用2.53gKNO 3 去氧化溶液中的Fe2+。待反应完成后，

11、 NO 3-只被还原成一种产物。溶液中剩余的Fe2+ 尚需 12.0moL 0.3mol/L 的 KMnO 4 溶液将其完全氧化。已知MnO 4 -的还原产物为Mn2+ ，通过计算确定NO 3 -的还原产物为（）精品.A、N 2OB、NOC、 NO2D、NH 3精品.分析：此题涉及了多个氧化还原反应，如用化学方程式求解，将十分复杂。 电子得失守恒法 将其化繁为简，此法在氧化还原的判断、计算中有广泛应用。具体解法如下：还原剂是 Fe2+： Fe2+ Fe3+ 失 1e ， n(失 e)=n(Fe2+ )=mol ；氧化剂为 MnO 4- 和 NO 3 -：MnO 4- Mn 2+ 5e ，n(M

12、nO 4- 得 e)=5n(MnO 4-)=5 × 0.012L× 0.3mol/L=0.018mol ，所以 1mol NO 3- 得电子数应为：=3 ，还原产物为NO 。答案： B例 3 将 27.2g Fe与 Fe2O 3 的混合物投入足量的稀 H 2 SO4 中，反应完毕后，共放出H 2 2.24L（标况），在溶液中滴入 KSCN 溶液后不显红色，则混合物中Fe 和 Fe2O 3 的质量各是多少？分析：根据题目内容，本题所涉及的化学反应有：Fe2O 3+3H 2SO4 =Fe2(SO4)3+3H 2O，Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4， Fe+H 2 SO4(

13、稀 )=FeSO4+H 2 。需要用到的关系式： Fe H 2， Fe Fe2O3 ，设 Fe2O3 的物质的量为x，则：FeFe2O 3FeH 2xx0.1mol=0.1mol56(x+0.1)+160x=27.2 ，x=0.1mol ， m(Fe2O3 )=16g， m(Fe)=(27.2-16)g=11.2g答案：m(Fe2O3 )=16g，m(Fe)=11.2g例 4 在加热情况下，用足量CO 还原 7g 铁的氧化物组成的混合物，产生气体全部通入足量石灰水中得到12.5g 沉淀，此混合物不可能为：（）A、FeO 、 Fe2O3B、 FeO、 Fe3O 4C、 Fe2O3 、Fe3O4D

14、 、 FeO、 Fe2O3、 Fe3 O4分析： 平均值法。 CO CO2 CaCO3； n(O)=n(CaCO 3)=0.125mol ， m(O)=0.125 × 16=2g，则： n(Fe)=mol ，所以。而 FeO：>，Fe2O 3：<，Fe3 O4：>， B 不可能。答案： B参考练习 1、铜粉放入稀硫酸中加热后无明显现象发生，当加入一种盐后，铜粉的质量减少，溶液是蓝色，同精品.时有气体逸出，该盐是（）A、Fe精品.2(SO4)3B、Na2CO3C、KNO 3D 、FeSO42、某溶液中含有NH 4+、Mg2+ 、Fe2+ 和 Al 3+ 四种离子， 若

15、向其中加入过量氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸溶液，溶液中大量减少的阳离子有（）A、NH 4+B、 Mg2+C、 Fe2+D 、 Al 3+3、把 20g 铁粉投到盛得一定量的稀HNO 3 溶液的烧杯中，HNO 3 的还原产物为NO ，反应停止后，烧杯中溶液的质量增加了12.27g，此时烧杯中的物质可能是（） Fe 和 Fe(NO 3)3Fe 和 Fe(NO 3)2 HNO 3 和 Fe(NO 3)2Fe(NO 3)2 和 Fe(NO 3)3A、B、C、D 、4、向相同体积的KI 、Na2 S 和 FeBr2 溶液中分别通入适量Cl2，待充分反应后 (Br 也恰好完全被氧化)，3 种溶液消耗Cl2 的体积相同 （同温同压下） ，则 KI 、Na2S 和 FeBr2 溶液的物质的量浓度之比为（）A、 112B、123C、 632D、21 35、向一定量的Fe、 FeO、 Fe2O 3 的混合物中，加入100mL 1mol/L 的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出 224mL (标况 )气体，所得溶液加KSCN 溶液无血红色出现，那么若用足量的CO 在高温下还原相同质量的混