铁和铁的化合物

1、知识导图具有金属的物理性质银白色，熔沸点较高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸弓I,化学性质1、与非金属的反应(1)常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分是点燃：3Fe+2oMFe3Q.(2)Fe+SFeSFezQ。第三节铁和铁的化合物一与J、反应一与水反应一与酸反应一与盐溶液反应一F产的还原性F产的氧化性“铁三角”-FXFV1的检验般物理性质。2Fe+3Cl22FeCl3(产生棕色的烟)2、与H2O的反应3Fe+4屋0(g)局温Fe3Q+4H3、与酸的反应(1)与非氧化性酸(如稀硫酸)：Fe+2H+=Fe2+Hd(2)氧化性酸稀硝酸HNOfci量：Fe+4HNQ=Fe(NO3)3+NOT+2H2。Fe过

2、量：3Fe+8HNO=3Fe(N03)2+2NOT+4H2。浓硝酸：常温下钝化浓硫酸：常温下钝化4.与盐溶液的反应(1)与CuSO溶液：Fe+Cu+=Fe2+Cu(2)与FeCl3溶液：Fe+2Fe3+=3Fe2+二、铁的氧化物铁的氧化物FeOFezQFe3Q俗称/铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态+2+3+2、+3水溶性不溶不溶不溶铁的氧化物与盐酸反应FeO+2HCl=FeCl+H2OFe2Q+6HCl=2FeCl3+3H2OFe3Q+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O铁的氧化物与CO反应FexOy+yCQSLJhxFe+yCO注：1、FeQF&Q与氧化性

3、的酸反应时，其中的+2价的铁会氧化;2、FezQ与HI反应时，Fe3+会氧化I-三、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体P红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2+2H=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe"+3HO受热分解2Fe(OH)3=Fe2Q+3H2。制备FeSO+2NaOH=Fe(OH)2j+NaSOFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O=4Fe(OH)3注：制备Fe(OH)2

4、时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？提示：配制溶液的蒸储水加热煮沸，除去Q胶头滴管伸入到液面以下加入液体.溶液表面覆盖植物油(或苯)，以隔绝空气.由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3,在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。制备原理：Fe2+2OH=Fe(OH)J成功关键：溶液中不含Fe3+和Q等氧化性物质。制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。下面是几种典型的制备方法：例如：方法一隔绝空气的复分解反应法1、用不含Fe3+的FeSO溶液与不含Q的蒸储水配制的NaOH§液

5、反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO溶液时还需要加入。(2)除去蒸储水中溶解的Q常采用的方法。(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含Q的NaOH§液，插入FeSO溶液液面下，再挤出NaOHB液，这样操彳的理由是。答案：(1)稀H2SO、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触Q而被氧化方法二氢气氛围中的复分解反应法2、在如图所示的装置中，用NaOH容液、铁屑、稀H2SQ等试剂制备。(1)在试管中加入的试剂是。(2)在试管n中加入的试剂是。(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管I和n中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是。(4)这样

6、生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是答案：(1)稀H2SO和铁屑(3)检验试管n出口处排出的H2的纯度，当排出的Hk已经纯净时再夹紧止水夹(4)试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管n,故外界3、如图所示制备氢氧化亚铁的改进实验：(1)按图所示组装仪器，向一支小的具支试管中加入2mL左右的稀盐酸，再加入2mL左右的煤油，玻璃管下端粘住钠粒(用滤纸吸干表面煤油，切去氧化层)。(2)将铁丝浸入盐酸，反应放出氢气，待试管内空气排尽后，向上提拉铁丝，使铁丝脱离液面。并关闭弹簧夹；用另一根细铁丝沿玻璃管内将钠粒捣入液体中。请回答下列问题：(1)写出该实验中发生反应的化学方程式：。Q不易进

7、入(2)如何检验试管内空气已排尽(回答具体操作)?(3)捣入钠粒后，预测具支试管中的现象:(4)已知钠粒的质量约0.05g,实验室现有以下两种不同浓度的盐酸，你选择(填“A”或“B")。A.1.1molL1B.10mol-L1答案：(1)Fe+2HCl=FeCb+H2T,2Na+2H2O+FeCl2=Fe(OH>J+2NaCl+H2T也可写成3个：Fe+2HCl=FeCl2+H4,2Na+2H2O=2NaOHH2T,2NaOHFFeCl2=Fe(OH)4+2NaCl(2)在具支试管的出口处用向下排空气法收集满一小试管气体，用拇指堵住管口，移向酒精灯火焰，放开拇指，若听到“噗”的

8、一声，则说明空气已排尽(2)NaOH溶液(3)钠不停地在煤油与稀盐酸界面处上下跳动，并有气泡产生，下层液体中很快有白色沉淀出现(4)A方法三电解法4、利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示,知两电极的材料分别为石墨和铁。(1)a电极的材料应为,电极反应式为(2)电解液c可以是(填编号)。A.纯水B.NaCl溶液C.NaOH§液D.CuCl2溶液(3)d为苯，其作用是,在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是(填编号)。A.改用稀H2SO作电解液B.适当增大电源的电压C.适当减小两极间的距离D.适当降低电解液的温度(5

9、)若c用NS2SQ溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为。答案：FeFe2e=Fe123+(2)BC(3)隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化；加热煮沸，排出溶解的Q(4)BC(5)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色四、“铁三角”2+例如：2Fe+3Cl22FeCl3.4. Fe+>Fe可通过较强还原剂实现，如Al、Zn、COHb等.例如：Fe2Q+3CO2Fe+3CO;FezQ+2Al=12L2Fe+Al2O3；2FeCl3+3Zn=2F计3ZnCl2.5. Fe2+>Fe3+亚铁盐与强氧化剂反应，如Cl2、

10、B2、HNQ浓硫酸、HbQ、KMnQH*)等.例如：2FeCl2+Cl2=2FeCb.6. Fe3>Fe2铁盐溶液与比较强的还原剂反应，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等.例如：2Fe3+S2-=2Fe2+Sj;2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;2Fe3+Fe=3Fe2+;2Fe3+2I-=2Fe2+12应用“铁三角”关系，可以解决相关问题：(1)判断离子共存Fe，Fe3+均水解，与HCO、AQ-、CO2-等因水解相互促进在溶液中不能大量共存。Fe3+与S2-、I-、HS、SO2-,Fe2+与NG(H+)、ClO-、MnO(H+)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存.(2)除杂方法Fe2

11、+(Fe3+):加Fe粉过滤； FeCl3(FeCl2)：加氯水或HbQ; FeCl2(CuCl2)：力口Fe粉，过滤.五、Fe?+、Fe3+的检验1、溶液的颜色含有Fe2+、的溶液显浅绿色含有Fe3+的溶液显棕黄色2、用KSCN和氯水流程：将加KSCN溶漕.无明显现象四火溶液变红色一帝.液L溶液变红色(2)有关反应：Fe3+3SCN=Fe(SCN)3(红色)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-3、用NaOHm流程：济加N.OH溶液白色沉淀一灰绿色一红褐色一F方液一红褐色沉淀一FJ+(2)有关反应：Fe3+3OH=Fe(OH)3J(红褐色)Fe2+2OH=Fe(OH)2J(白色沉淀)4Fe(O

12、Hh+Q+2H2O=4Fe(OH)3六、铁盐溶液的配制、保持1、FeCl3溶液：加酸，抑制Fe3+的水解Fe3+3H2O-Fe(OH)3+3H+2、FeCl2溶液：加酸，抑制Fe2+的水解加铁屑，防止Fe2+被氧化七、物质制备制备无水FeCl3：在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液。制备Fe(OH)3胶体：向沸水中加入饱和的FeCl3溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现为止。八、氧化性、还原性的关系1、氧化性：Cl2>B2>Fe3+>I2>S2、还原性：S2->I->Fe2+>Br->Cl-九、杂质Fe2+、Fe3+的除去1、Fe3+:Fe3+水解能力

13、强，实际上pH>4时，Fe3+几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。欲除去Fe3+,一般加碱或盐等物质，调节溶液的pH至pH=4即可。2、Fe2+:一般先向溶液中加入氧化剂(如HkQ),使Fe2+被氧化为Fe3+,然后加碱或盐等物质,调节溶液的pH至pH=4即可。1、AI分别表示中学化学中常见的物质，它们之间相互转化关系如下图所示(有部分反应物、生成物没有列出广.B区型在空气中氨水二。已知A、RC、DkE、F六种物质中含有同一种元素，G为主族元素的固态氧化物.(1)写出物质的化学式：E,F,J.(2)写出反应的化学方程式：解析：由两条线索展开分析，一是G为主族元素的固态氧化物，既溶解于碱又可电解，可推知为A12O3;二是E和F均是与碱反应后的产物，且E可被空气中的O2氧化成F,可推知E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3.答案：(1)Fe(OH)2Fe(OH)3NaAlO2(2)Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O1.Fe>Fe铁与氧化性比较弱的非金属(如S、I2),非氧化性酸(如盐酸、稀H2SO4),不活泼金属的盐溶液(如Cu