第11讲　铁及其重要化合物 讲义 高考化学创新复习.docx

第11讲铁及其重要化合物

一、铁的存在与性质

1．铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第eq\o(□,\s\up1(01))四位，主要以eq\o(□,\s\up1(02))＋2和eq\o(□,\s\up1(03))＋3价化合物的形式存在。

2．铁的物理性质

颜色状态

导电、导热性、延展性

特性

银白色固体

良好

被磁铁吸引

3．铁的化学性质

(1)

①与非金属单质反应：

Fe＋O2常温腐蚀生成铁锈，其主要成分为：

eq\x(01)Fe2O3·nH2O点燃：eq\x(02)3Fe＋2O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4

Fe＋Cl2反应：eq\x(03)2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3现象：eq\x(04)剧烈燃烧生成棕黄色烟注意：无论Cl2的量多少，产物都是eq\x(05)FeCl3

Fe与S反应：eq\x(06)Fe＋Seq\o(=====,\s\up7(高温))FeS。

②与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：eq\x(07)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。

(2)与酸的反应

酸

化学方程式或现象

稀H2SO4

eq\x(08)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，铁片逐渐溶解，有无色气泡冒出

稀

HNO3

Fe

不足

eq\x(09)Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O

Fe

过量

eq\x(10)3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

浓HNO3、

浓H2SO4

常温下eq\x(11)钝化

(3)与某些盐溶液的反应

①与CuSO4溶液反应的离子方程式：eq\x(12)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。

②与FeCl3溶液反应的离子方程式：eq\x(13)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

二、铁的氧化物和氢氧化物

1．铁的氧化物

化学式

FeO

Fe2O3

Fe3O4

俗名

—

铁红

磁性氧化铁

颜色

状态

eq\x(01)黑色粉末

eq\x(02)红棕色粉末

eq\x(03)黑色晶体

(有磁性)

溶解性

eq\x(04)难溶于水

eq\x(05)难溶于水

eq\x(06)难溶于水

铁的

化合价

eq\x(07)＋2

eq\x(08)＋3

eq\x(09)＋2、＋3

稳定性

不稳定

eq\x(10)稳定

稳定

与H＋反

应的离子

方程式

eq\x(11)FeO＋2H＋===Fe2＋＋

H2O

eq\x(12)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋

3H2O

Fe3O4＋8H＋===

eq\x(13)Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

Fe3O4中的3个Fe原子的化合价2个为＋3价，1个为＋2价，可表示为FeO·Fe2O3，平均价态为＋eq\f(8,3)价。在发生氧化还原反应时，对应价态的铁参与相关反应，如Fe3O4与HNO3反应时只有＋2价铁被氧化。

2．铁的氢氧化物

化学式

Fe(OH)2

Fe(OH)3

色态

eq\x(01)白色固体

eq\x(02)红褐色固体

与盐酸

反应

Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O

Fe(OH)3＋3H＋===

Fe3＋＋3H2O

受热

分解

—

2Fe(OH)3eq\o(=====,\s\up7(△))Fe2O3

＋3H2O

制法

可溶性亚铁盐与碱溶液反应：eq\x(03)Fe2＋＋2OH－===

Fe(OH)2↓

可溶性铁盐与碱溶液反应：eq\x(04)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eq\x(05)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eq\x(06)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

三、亚铁盐、铁盐的化学性质

1．亚铁盐

含有Fe2＋的溶液呈eq\x(01)浅绿色，既有氧化性，又有还原性。

(1)氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式：eq\x(02)Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。

(2)还原性

①向FeCl2溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，若溶液变红色，证明Fe2＋具有还原性。反应原理：eq\x(03)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

②向少量酸性KMnO4溶液中加入FeCl2溶液，若溶液紫红色褪去，证明Fe2＋具有还原性。反应原理：

eq\x(04)