铁和铁的化合物知识点总结.docx
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铁和铁的化合物知识点总结
铁和铁的化合物知识点总结.
铁和铁的化合物知识点总结周期,第Ⅷ4重点内容讲析]铁位于元素周期表中第[族,其原子结构示意图为:
3+2+--FeFe其失电子情况:
Fe-2e→或Fe-3e→。
+2(因而铁是中等活动性的金属,具有可变化合价
),在学习中,要牢牢抓住铁的变价特征。
或+3
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:
-2+-3+。
;当跟强氧化剂反应时:
Fe-3eFe-2e=Fe=Fe
1.铁跟氧气等其它非金属单质的反应:
3Fe+2OFeO(一432定要注意产物)
2Fe+3Cl2FeCl322Fe+3Br=2FeBr32Fe+I=FeI22Fe+SFeS
C
Fe3Fe+C3
2.铁跟水的反应:
2Fe+4HOFeO+4H↑(注意产2423物也是FeO)43
在此也可以有意识地总结金属与水反应的基本规律。
3.铁跟酸的反应:
+2+①与非氧化性酸:
Fe+2H=Fe+H↑2
②与强氧化性酸:
Fe+4HNO(稀)=Fe(NO)+NO↑333+2HO
2铁和冷浓硝酸、冷浓HSO发生钝化,但在加热42条件下,钝化作用立即遭到破坏:
Fe+6HNO(浓)Fe(NO)+3NO↑2333O
+3H2Fe+6HSO(浓)Fe(SO)+3SO244322↑+3HO2
4.铁和某些盐溶液的作用:
2+2+3+2+Fe+Cu=Fe+CuFe+2Fe=3Fe
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
FeO
FeO43
OFe32
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
的关系与HO2
不反应,不溶解
与非氧化性酸的反应
3+2+3+++2++O
+3HOFe+6H=2Fe+8H=FeFeO+2H+HOFeO=Fe+2Fe+4HO2324232
氧化性
Si等还原、CO高温下被、H、Al、C2
还原性
等被热空气氧化成FeO43
可被氧化性酸、盐等氧化
一般不再被氧化
主要用途
——
炼铁
炼铁、作热剂、颜料
明说
所组成的化合物,其中OFeO、FeFeO可以看作由33422+,Fe是3+Fe是
三、铁的氢氧化物可由易溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制.1Fe(OH)2迅速氧化O得。
Fe(OH)为白色絮状沉淀,易被空气中22。
因此,白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色,Fe(OH)成3
最终变成红褐色。
2+-Fe+2OH=Fe(OH)↓,24Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH)3222
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剂,以隔绝空气。
2.Fe(OH)可由易溶性的铁盐跟碱液起反应制得。
3Fe(OH)为红褐色沉淀,可溶于强酸,受热易分解。
33+-+3++3HO=FeFe+3H+3OH=Fe(OH)↓,Fe(OH),2332Fe(OH)FeO+3HO
2332四、“铁三角”关系:
1.
这三种转化是在有氧化剂的条件下进行的。
2+2+3+①Fe→Fe需要较弱的氧化剂,如S、Cu、Fe、+(稀HSO、盐酸)等。
H42
3+2+3+②Fe→Fe和Fe→Fe需要强的氧化剂:
3+,可选用Cl、Br、浓HSO→实现FeFe(足量)、4222HNO(足量)、KMnO等强氧化剂。
注意在用浓HSO或浓4342HNO反应时,需加热,否则Fe钝化。
3
2+3+可选用O、Cl、Br、HNO实现Fe、→Fe浓HSO、422223+KMnO(H)溶液等。
4
(注意Cl与FeBr溶液反应情况:
①若Cl通入2222+3+-;+2Cl+Cl=2FeFeBr溶液,Cl不足时,2Fe222②Cl足量时,22+-3+-2Fe+4Br+3Cl=2Fe+2Br+6Cl。
)22
2.
这三种转化是在有还原剂存在的条件下进行的。
2+①Fe→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Zn、Al等),或者用碳、CO、H等。
K、Ca、Na等活泼金属在溶液中不能完成此转化,2因为它们在水溶液中先与水反应。
3+→Fe,需用H、Fe②CO、Al等强还原剂。
如炼铁:
2
FeO+3CO2Fe+3CO,铝热反应:
223FeO+2AlAlO+2Fe。
3223
3+2+③Fe→Fe,实现此转化可选用的还原剂如Zn、2--2-Fe、Al、Cu、HS(或S)、I、SO等。
323+2+3+2+2+(铁盐腐蚀印+2Fe,2Fe+Cu=CuFe+2Fe=3Fe3+2++刷电路板),2Fe+HS=2Fe+S↓+2H,23+-2+2Fe+2I=I+2Fe。
2
3+S↓,注意:
Fe2+Fe无变化。
五、重点化学实验现象:
(注意这些反应的化学方程式和离子方程式)
3+2+、Fe的鉴别常用方法:
六、Fe或其他可溶性硫氰化物溶KSCN法:
加入KSCN1、2+3+的溶液无此现象。
溶液,而Fe液,呈血红色的是Fe这是鉴别时最常用、最灵敏的方法。
2+3+-=[Fe(SCN)]。
Fe+SCN
或加入氨水NH2.碱液法:
取两种溶液分别通入33+的溶液,生成白色沉Fe或碱液,生成红褐色沉淀的是2+Fe淀并迅速变为灰绿色,最后变成红褐色沉淀的是的溶液。
沉淀颜色变化原因为:
+2HO=4Fe(OH)。
4Fe(OH)+O3222
气体或加入氢硫酸,有浅黄沉SHS法:
通入H.3222+3+Fe溶液不反应。
Fe淀析出的是溶液,而
3+Fe能使淀粉KI.4淀粉试纸法:
KI试纸变蓝的是
2+溶液无此现象。
溶液,Fe
+溶液,振荡,)法:
分别加入少量KMnO(H5.KMnO443+2+溶Fe溶液,不褪色的是Fe溶液褪色的是能使KMnO4液。
铁mgngHNO的稀溶液里加典型例题]例1.在含[3粉,铁完全溶。
假设有g
HNO被还原,则n∶m可能是:
()3A、1∶1B、2∶1C、3∶1
D、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,有三种情况:
①Fe足量全部生成Fe(NO),则:
233Fe+8HNO(稀)=3Fe(NO)+2NO↑+4HO,2332
=3
,则:
)Fe都生成Fe(NO足量,②HNO333,↑+2HO+NO))=Fe(NO(Fe+4HNO稀2333=
,Fe(NO))若反应产物中既有Fe(NO,又有3332则<3<
要注意铁与硝酸反应时,通过此题可看出,
产物不同,条件不同,HNO的浓度及各自物质的量,3CD应注意讨论。
答案:
在加热SO,将纯铁丝.5.21g溶于过量的稀H例2422+。
待反2.53gKNO去氧化溶液中的Fe条件下,用3-只被还原成一种产物。
溶液中剩余应完成后,NO32+溶液将其完KMnO0.3mol/L尚需的Fe12.0moL的4
2+-通过计算确,已知MnO的还原产物为Mn全氧化。
4-的还原产物为()定NO3、CNOOB、NA、2D、NHNO32分析:
如用化学方程此题涉及了多个氧化还原反应,
将其化繁为将十分复杂。
电子得失守恒法式求解,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:
-3+2+2+e1en(还原剂是Fe,:
Fe~Fe失~失
2+-mol)=n(Fe)=;
-2+---5e,MnNO:
MnO~~和氧化剂为MnO443
---×e得×0.012L)=5n(MnO)=5n(MnO44-
得电子数应,所以0.3mol/L=0.018mol1molNO3为:
∴还原产物为,=3
。
NO
B答案:
的混合物投入足量O与Fe例3.将27.2gFe32(标H2.24L的稀HSO中,反应完毕后,共放出242溶液后不显红色,则混况),在溶液中滴入KSCNO的质量各是多少?
合物中Fe和Fe32
分析:
本题所涉及的化学反应有:
根据题目内容,,O(SO)+3H+3HFeOSO=Fe24423322↑。
+H稀)=FeSO=3FeSO,Fe+HSO((SOFe+Fe)24422434O,Fe~Fe,需要用到的关系式:
Fe~H322,则:
O的物质的量为x设Fe32H~O~FeFeFe223xx0.1mol
=0.1mol
x=0.1mol,,∴56(x+0.1)+160x=27.2m(Fe)=(27.2-16)g=11.2g)=16g,∴m(FeO32答案:
m(Fe)=11.2g
,m(FeO)=16g32铁的7g.在加热情况下,用足量CO还原例4产生气体全部通入足量石灰氧化物组成的混合物,)水中得到12.5g沉淀,此混合物不可能为:
(、OC、FeOBFeO、、FeO、FeO、FeA322343OO、Fe、D、FeOFeOFe432343
;CaCO~~分析:
平均值法。
COCO32
=0.125mon(O)=n(CaCO)=3,则:
,lm(O)=0.125×16=2g,所以moln(Fe)=。
而FeO:
>
:
Fe,O32<
:
,FeO43>
不可能。
,∴B
B答案:
]
[参考练习
、铜粉放入稀硫酸中加热后无明显现象发生,当1同溶液是蓝色,加入一种盐后,铜粉的质量减少,)时有气体逸出,该盐是(C、KNOB、NaCOA、Fe(SO)322343、FeSOD43+2+2++四种离子,、Fe2、某溶液中含有NHAl、Mg和4再若向其中加入过量氢氧化钠溶液,微热并搅拌,加入过量盐酸溶液,溶液中大量减少的阳离子有)(
2++2+、DFeCA、NH、B、Mg43+Al溶液的烧HNO、把20g铁粉投到盛得一定量的稀33,反应停止后,烧杯NO杯中,HNO的还原产物为3,此时烧杯中的物质12.27g中溶液的质量增加了)可能是(
③②Fe和Fe(NO)①Fe和Fe(NO)2333Fe(NO)Fe(NO④)和HNO和Fe(NO)3223333、③CA、①④B、②③
D、②④④
溶液中分别通FeBrNaS和4、向相同体积的KI、22-也恰好完全被氧Cl,待充分反应后(Br入适量2,(同温同压下)Cl的体积相同化),3种溶液消耗2溶液的物质的量浓度之比为和FeBr、则KINaS22)(
∶、63C∶∶、A1∶12B、12∶
3
1∶∶2D、2∶3的混合物中,加入OFeFeOFe5、向一定量的、、32
的盐酸,恰好使混合物完全溶解,100mL1mol/L溶液无气体,所得溶液加KSCN224mL(标况)放出在高温下还原相血红色出现,那么若用足量的CO)同质量的混合物,能得到铁(
C、5.6gB、2.8g11.2gA、
、无法计算D的混合溶液中加入过量的铁粉,CuCl在FeCl与6、23剩余固体的质量恰好与所加铁粉的质反应完毕后,的物质的量CuClFeCl与量相等,则原混合液中23)之比为(∶7D、C、2∶7、∶A、52B4∶3
4
溶液中滴加浓盐酸,下列叙述正确)、在Fe(NO723)的是(
、溶液颜色逐渐变浅A
B、浅绿色逐渐变深、溶液颜色由浅绿色变成黄色C
、溶液颜色不会发生变化D