37_铁和铁的化合物
考点37铁和铁的化合物
1 ?复习重点
1 ?铁单质的化学性质
2 .铁的重要化合物的氧化还原性；
3. Fe（n）、Fe（川）的相互转化是高考的热点。
2. 难点聚焦
一、铁的结构和性质
1. 铁是26号元素，位于第四周期第忸族，属于过渡元素。
原子结构示意图:
+2, +3
2. 铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/ cm 3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸弓|,也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。
3. 铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。
①跟非金属反应：点燃点燃△
3Fe+2O 2 == Fe s C4 2Fe+3Cl 2 ==2FeCb Fe+S= FeS
Fe+I 2= Fel 2
②跟水反应：3Fe+4H 20= Fe3Q+4Hz f
③跟酸作用：Fe+2H=Fe2++H4 （遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生出且氧化性
酸过量时生成Fe3+）
2+ 2+ 3+ 2+
④与部分盐溶液反应：Fe+Cu =Fe +Cu Fe+2Fe =3Fe
3. 生铁与钢的比较
铁的合金生铁钢
含碳量2%- 4.3%0.03% ?2%
其它杂质
含硅、锰、硫、磷较多含硅、锰少量，硫和磷几乎
没有
机械性能硬而脆、无韧性硬而韧、有弹性
机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延
4.
炼铁炼钢
原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、空气（或纯氧、氧化铁）、生石灰、脱
氧剂
化学原理
在咼温卜用还原剂从铁矿石里还
原出来
在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它氧
化为气体或炉清除去
主要①还原剂的生成
C+<^=CO
①氧化：2Fe+Q高温2FeO
反
CO+C高温2CO FeO氧化铁水里的Si、Mn C等。女口
C+FeO
主要化合价:
1. 过渡元素位于周期表中中部从川B?n B族十个纵行，分属于第四周期至第七周期。过渡元素
都是金属，又叫过渡金属。
过渡金属的密度一般比较大，熔沸点较高，有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能，较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。
过渡元素的原子最外层电子数不超过两个，在化学反应中，最外层和次外层都容易失去电子，
2+ 因此过渡元素有可变化合价。所以当Fe与弱氧化剂反应时，只失去最外层上的2个电子，形成Fe ；当Fe与强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成Fe3+。这就是铁在其化合物中
通常显+2价或+3价的原因。则Fe发生化学反应能得到+2价还是+3价，需看参加反应的氧化剂的强弱，有时还要看反应物的量之间的关系。
例如：①铁在Q中燃烧的，一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙子，防止瓶子被炸裂；② Fe与S反应中Fe只能失去其最外层的2个电子而变成+2价，反应开始后撤去酒精灯，反应可以继续进行，说明反应放热；③ Fe在CI2中燃烧时不但能失去最外层的2个电子，而且还可失去次外层
的1个电子后成+3价，说明氧化性Cl2>S;④在高温时能与C、P、Si等化合。
2. 铁的合金
一般地说，含碳量在2%?4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。
一般地说，含碳量在0.03%?2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。
钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。
3. 炼铁
(1) 反应原理：利用氧化一一还原反应，在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原
出来。
(2) 原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气
(3) 设备：高炉
(4) 生产过程
①还原剂的生成
C+O点燃CO2 CO 2+C 也2CO
②铁矿石还原成铁
Fe2Q+3CO 厶2Fe+3CQ f
③除脉石、炉渣的形成
CaCO高温CaO+CO
SiO2+CaC高温CaSiCh
4. 炼钢
(1) 设备：氧气顶吹转炉
(2) 主要原料：炼钢生铁、生石灰、氧气。
(3) 反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去。
(4) 炼钢时的主要反应：
①氧化剂的生成，热能的来源2Fe+O 2高温2FeO
②降低碳的含量C+FeO高温CO+Fe
③除去S、P等杂质
④加硅铁、锰铁、铝除剩余FeO 脱氧
2FeO+Si 高温2Fe+SiO2
二、铁的氧化物和氢氧化物
1. Fe 3O4是复杂的化合物，经研究证明，在FesQ晶体中有1/3的Fe是+2价，有2/3的Fe是+3
价，可看成FeO- Fe2Q,实际应写成Fe(FeQ) 2,即铁酸亚铁盐，不是一般的氧化物。
2. Fe(OH) 2和Fe(OH)3从溶液中析出的现象不同，前者是白色絮状沉淀，后者是红褐色沉淀。而
Fe(OH)2极不稳定，易被氧化成Fe(OH)3，反应现象是：白色宀灰绿色宀红褐色。
若要观察到白色的Fe(OH)2沉淀，需要创造以下条件：
(1)排除亚铁盐溶液里的Fe3+离子，以免Fe3^子直接与OH结合生成Fe(OH)3。
2)尽量排除溶液中溶解的氧气(绝对排除是办不到的) ，以减慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。
反应要用新制备的亚铁盐溶液，并放入少量的铁以防止卩63+离子产生。亚铁盐溶液与碱溶液在
混合前分别加热以排除溶有的空气，然后，把碱溶液沿着试管壁加入盛亚铁盐溶液的试管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入碱溶液，可观察到白色絮状沉淀。
三、Fe、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验
从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有还原性，卩^+通常只有氧化性，卩￡+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，
如下图(常称为铁三角)：
(溶液为绿色) ------------------------------- (溶液为棕黄色)
1. 学习铁及其化合物的性质要注意：
(1) 抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化一还原反应规律?
(2) 想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁
为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质
2. 铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2 价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3 等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3 价铁的化合物.
3. 具体反应有：
2+ 3+
(1)Fe T Fe
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2C「(在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色) 。
② AFe^+Q+AHbAFe^+ZH b O (亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矶露置于空气中则是：
12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4) 3+2Fe2O3)
③3Fe2++NO-+4H+=3Fe3++2H2O+Nd
④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+
如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性KMnQ溶液滴加FeCb 溶液，溶液由紫红变棕黄。
⑤2Fe2++HzQ b+2H+=2Fe3++2H2Q
( 2) Fe3+t Fe2+
3+ 2+ 2+
①2Fe +S =2Fe +S,如在FeCb溶液中滴加适量的Ns t S溶液，溶液变浑浊，滤去沉淀则滤液为浅绿色；如加入过量的N&S溶液，，则又有黑色沉淀生成(FeS),向Fe3+溶液中通入H2S气体的离子方程式为：
2Fe2++H2S=2F(T+2H++S J。
②2Fe3++SO32－+2H2O=2Fe2++SO42- +2H+
③2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSQ溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+。
④2Fe3++Cu=2Fd++CiT,电路板的制作是利用FeCb溶液与裸露的铜反应。
⑤2Fe3++2l _=2Fe2++l 2
2+ 3+
4. Fe和Fe的检验
(1)Fe2+W检验：
方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。
方法二：滴加NaQH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
(2)Fe3+W检验：
方法一：滴加KSCN溶液或NHSCN溶液，溶液立即变为血红色。
方法二：滴加NaQH溶液，出现红褐色沉淀。
1. Fe2^ Fe3+的相互转化
Fe2+有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe3+:
MnC4+5Fe2++8H+=MrT+5Fe3++4H2Q
2+ + 3+ 3+
Cr2Q72--+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2Q
H2Q2+2Fe2++2H+=2F3++2H2Q
在酸性溶液中，空气中的氧也能把Fe2+氧化：
4Fe2++Q2+4H+=4Fe3++2H2Q
在碱性溶液中，Fe2+的还原性更强，它能把NQ3和NQ还原成NH,能把Cu2+还原成金属铜.Fe 3+
具有氧化性，它能把l -氧化成l 2：
3+ - 2+
2Fe3++2l -=2Fe2++l 2
在无线电工业上，常利用FeCl3溶液来刻蚀铜，制造印刷线路，它们反应的化学方程式是：
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
因此，铜在氯化铁溶液中能作还原剂，而FeCl3是氧化剂.
Fe3+在酸性溶液中容易被H2S、SnCI2等还原成Fe2+:
2Fe 3++"S=2Fe 2++S j +2H
2F 3++Sn 2+=2Fe 2++Sn 4+
Fe *还能被金属铁还原：
3+
2+
2Fe +Fe=3Fe
在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止 Fe 2+被氧化为Fe 3+.
2. Fe 2+和Fe 3+的颜色
Fe 2+在水溶液中通常以水合离子[Fe(H 2O )6] 2+形式存在，呈淡绿色，并存在下列平衡：
2+
+ +
:Fe(H 2O )6] +HO. ' : Fe(H 2O )5OH +HO
这个平衡的pK=9.5，水解的程度很小，溶液近于中性
?
Fe 3+在酸性溶液中，通常以淡紫色的]Fe(H 20)[ 3+形式存在?三氯化铁以及其他+3价铁盐溶于水 后都发生显著的水解，实质是 +3价水合铁离子的水解?只有在PH=0左右时，才有[Fe(H 2O )6: 3+存在 (但由于有阴离子的存在，会生成其他的络离子，影响淡紫色的观察 )?当PH 为2?3时，水解趋势很
明显?它们的水解平衡如下：
:Fe(H 2O )6] 3++H 2O —— :Fe(H 2O )5(OH): 2++H3O > -3.05
K=10
2+
+ +
:Fe(H 2O )5(OH)] +HO 、 ' : Fe(H 2O )4(OH )2] +HO
K =10-3.26
生成的碱式离子呈黄色，它可聚合成二聚体： 2 : Fe(H 2O )6] 3\
' : Fe 2(H 2O )8(OH )2: 4++2H J O )
K =IO -2.91
二聚体是借OH -为桥把2个Fe 3+连结起来形成的多核络离子 ?溶液的PH 越高，水解聚合的倾向越大，
最后逐渐形成胶体，析出红综色水合氧化铁沉淀。 3 .例题精讲
例1.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是 ( ) A.
只有Fe 2+ B. 只有Fe 3+ C.有 Fe 2+和 Cf
D.
有 Fe 3+和 Cu 2+
思路与解析：浓硝酸具有强氧化性，热的浓硝酸可将
Fe 和Cu 分别氧化成Fe 3+和Cu 2+,过量的铁
又与F/和Cu 2+反应生成F/和C U ,所以充分后，溶液中大量存在的金属阳离子为
Fe 2+，故选A 。 例2.将6g 纯铁粉加入200mLFe(SO 4)3和C U SO 的混合溶液中充分反应后得到 200mL0.5mol/L 的
FeSO 溶液和5.2g 固体，求：
(1) 反应后生成铜多少克？
(2) 加入铁粉前Fe 2(SO 4)3物质的量浓度。
[思路]:在Fe 2(SO 4)3和C U SO 的混合溶液中投入铁粉后，
Fe 3+和。『+均可与铁发生反应，但由于
氧化性Fe 3+>C 『，所以Fe 应首先还原Fe 3+,即首先发生反应：Fe+2Fe 3+=3Fe 2+,但不可以只发生此反 应，原因有二：第一是若只发生此反应则说明铁粉较少，已完全反应无剩余，则不可能有 5.2g 不溶
物；第二，若只发生此反应可依此反应计算出生成的
FeSQ %( 6g * 56g/mol ) x 3=0.32mol>0.1mol 。
通过以上分析，可以看出， Fe 在把全部的Fe 3+还原后，不发生了还原
C LJ +的反应，此时的Fe 是否有
剩余呢？也就是余 5.2g 固体中肯定有 C U ,是否含Fe 呢？这就是此题的关键所在，需通过计算推导 确定。
[解析]:发生反应的化学方程式为： ① Fe+Fe 2(SO 4)3=3FeSQ
②Fe+CuSO=Cu+FeSO
两个反应共生成 FeSO 为：0.2L x 0.5mol/L=0.1mol 观察两个反应不难发现，若生成同样的
FeSO ，②式消耗的铁更多。假设
0.1molFeSO 4全部为②
式产生，则此时消耗的铁将达最大量为a。
Fe ?FeSO 4
1mol 1mol
a O.lmol
a=0.1mol，即铁为5.6g，贝U 5.2g固体中含Cu也含剩余的Fe,设原溶液的Fe2(SCu)3和CuSO的物质的量分别为x和y。
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSQ Fe+CuSO 4=Cu+FeSO
X x 3x y y y y
由题意得3x+y=0.1mol
6g-56g/mol x (x+y)+64g/mol x y=5.2g
解得：x=0.02mol y=0.04mol
则生成铜：0.04mol x 64g/mol=2.56g
原Fe2(SO4)3和物质的量浓度为0.02mol/0.2L=0.1mol/L
例3.mg铁粉与一定量的HNO在一定条件下充分反应，将生成的气体与标准状况nL氧气混合，恰好能被水完全吸收，m和n的关系是什么？
［思路］此题看起来，涉及的化学反应相当复杂，因HNO的浓度和用量不同，生成Fe(NQ)3还是
Fe(NO3) 2不能确定，HNO的还原产物是NO还是NO也不能确定。所以消耗的氧气也无从下手求出.但是从始态和终态来看,HNO3的还原产物与氧气混合后，最终还是生成HNO这样消耗的氧气相当于把mg 铁粉氧化成+2价或+3价化合物，用极端思考法很容易求出。
［解析］:假设HNO为稀的，铁与HNO反应后的价态是+2,
则有：3 Fe +8 HNO 3= 3 Fe(NO 3)2 + 2 NO f + 4 H 2O (1)
4NO +3O 2 +2H2O=4HNO (2)
(1) x 2 +(2)得：2Fe + O2+4HNQ= 2Fe(NO3) 2+2H2O
可改写为 :2Fe + O 2 +4HNO= 2FeO + 4HNO 3
即: 2Fe + O 2 =2FeO
同理可得：4Fe +3O 2=2Fe2Q问题便得以解决
即：当铁被氧化为+2价时，由电子得失守衡得：
m/56 x 2=n/22.4 x 4 n=O.2m
当铁被氧化为=+3价时，由电子得失守衡得：
m/56 x 3=n/22.4 x 4 n=O.3m
贝U m与n的关系是：O.2m< n < O.3m
［小结］此题在解题过程中，巧妙得使用了始态和终态，使复杂的问题简单化。氧化还原反应中，电子得失守衡的使用，避免了繁琐的计算，在应试中赢得了时间，思维训练方面堪称是一道好题。
例4.由FeO Fe2O3和FeQ组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21：8,,则这
种混合物中FeO Fe2O3和FeO的物质的量之比是( )。
A. 1 : 2: 1
B. 2 : 1：1
C. 1 : 1：1
D. 1 : 1 : 3
［思路］:可用平均组成法来求解：
［解析］在混合物中Fe原子和氧原子物质的量之比为(21/56) : (8/16 ) =3: 4，则混合物的平均组成为FesO,在三种组合中FesO则不必多考虑，应注意FeO和FezQ混合后也应符合FesO,所以在混合物中它们的物质的量之比必需是1: 1.故答案应选 C D。
例5.某铁的“氧化物”样品，用5mol/L的盐酸140mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准
状况下0.56L氯气，使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是
( )
《铁的重要化合物》教案
铁的重要化合物 一、教学内容分析 1、课程标准分析 《铁的重要化合物》是新课标人教版化学1（必修）中第三章第二节第三个框题，是中学的基础知识。 《普通高中化学课程标准》关于金属及其化合物的内容标准清晰的指出：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。 从课标中这部分内容标准的要求，可以看出，突破了传统的物质中心模式，不再以结构→性质→存在→制法→用途等方面全面系统地学习和研究有关的物质，而是从学生已有的生活经验和将要经历的经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质的性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。提倡从“生活走进化学、从自然走进化学、从化学走向社会”。 2、知识类型分析 教材在第一章《从实验学习化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上，第三章进入元素化学的学习。从构成常见物质的元素知识开始，引导学生从化学的角度了解丰富多彩的世界。通过本章知识的学习既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识材料，又可以为化学必修2物质结构、元素周期律等理论知识的学习打下重要的基础，起到承上启下的作用。在第二章的学习中，学生已掌握了物质的分类方法，这有利于学生从物质分类的角度了解本章内容编排体系。同时在本章中，学生初步尝试从化学事实去探索物质的性质，再从基本概念和基本原理深化对物质性质的理解，从而使知识规律化、系统化、网络化。这种学习方式的过程和方法一经掌握，可以驾轻就熟地学习第四章非金属及其化合物的内容。同时还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。 3、知识结构分析 本节内容是在学习了金属性质的基础上，重点学习金属化合物的性质。在自然界中，金属元素大多数是以化合态形式存在。只有既了解金属单质的化学性质，又了解它们化合物的性质才是完整地了解了金属，教材选取了钠、铝、铁三种有代表性的金属，从金属分类的角度，按金属氧化物、金属氢氧化物、
高考化学铁及其化合物考点全归纳
铁及其化合物 [考纲要求] 1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。 考点一 用物质分类思想认识铁及其重要化合物 1．铁的存在 2．铁的性质 (1)物理性质 纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。 (2)化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。 用化学方程式或离子方程式表示下列变化 Fe ＋???? —O2――→① ①3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4—Cl2――→② ②2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3—S ――→③ ③Fe＋S=====△FeS Fe ＋H2O(g)――→④④3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2 Fe —???? ――→⑤Fe2＋ ⑤Fe＋2H ＋===Fe2＋＋H2↑、 Fe ＋Cu2＋===Cu ＋Fe2＋――→⑥Fe3＋⑥Fe＋4H ＋＋NO －3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 3．铁的氧化物和氢氧化物 (1)铁的氧化物
(2)铁的氢氧化物 深度思考 1．铁有很强的抗腐蚀能力，为什么日常生活中的铁制品容易生锈？ 答案 主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀。 2．铁、铝遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化，是物理变化还是化学变化？ 答案 常温下铁、铝遇冷的浓HNO3、浓H2SO4时表面会生成一层致密的氧化物薄膜，化学上称为钝化，属于化学变化。 3．铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为＋2价和＋3价，请归纳总结： (1)Fe 单质通常与哪些氧化剂反应生成＋2价？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。 答案 Fe→Fe2＋：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S 、I2)，非氧化性酸(如盐酸、稀硫 酸)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应，都可实现这种转化。如：Fe ＋S=====△FeS,2H ＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu 。 (2)Fe 单质通常与哪些氧化剂反应生成＋3价？写出有关反应的化学方程式。 答案 Fe→Fe3＋：铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种 转化。例如：2Fe ＋3Cl2=====点燃2FeCl3，Fe ＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe ＋ 6H2SO4(浓)=====△Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O 。 4．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？ 答案 都可以。2Fe ＋3Cl2=====点燃2FeCl3 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
铁和铜及其化合物知识点
铁及其化合物知识点 一．化学性质： 1.与非金属反应 4Fe+3O2 2Fe3O4 2Fe+3Cl2(Br2) 2FeCl3 2.与水反应3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4 H2↑(置换) 3 与酸反应 1）与非氧化性酸反应 Fe +2H+== Fe2+ + H2 2)与氧化性酸反应 a）常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化 b）与浓硫酸反应：2Fe +6 H2SO4(浓）Fe2(SO4)3 +3SO2 +6 H2O 4.与盐反应2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2 Fe + 2Fe3+ = 3 Fe2+ Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 二、铁的化合物 1、铁的氧化物 FeO Fe2O3Fe3O4 铁的化合价+2+3+2、+3 颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体 俗名铁红磁性氧化铁 水溶性不溶于水不溶于水不溶于水 氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物 与非氧化性酸反应FeO+2H + =Fe2+ +H2O Fe2O3+6H + =2Fe3+ +3H2O Fe3O4+8H+ =2Fe3+ + Fe2++4H2O 与还原剂反应(H2、CO、Al等)FeO+CO Fe+CO2Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3 用途用作红色油漆和涂料； 赤铁矿是炼铁原料
2、铁的氢氧化物 （1）Fe(OH)2的制备 Fe(OH)2易被氧化，在制备时应注意：⑴ FeS O4晶体中不能有 Fe3+；⑵配制后的FeSO4溶液中要 加入少量铁粉；⑶配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气； 实验:FeSO4溶液中加NaOH. ①现象：生成白色沉淀，后又迅速转变为灰绿色，最后生成红褐色 ③为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液. ④为了防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气. 化学方程式： FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe2++ 2OH -= Fe(OH)2↓（白色） 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3（红褐色） （白色→灰绿色→红褐色） （2）Fe(OH)3胶体的制备 向加热沸腾的蒸馏水中加入FeCI3溶液，待出现红褐色时，停止加热，便可得到 Fe(OH)3胶体。 制备时要注意：⑴不可长时间加热，因为加热会使胶体凝聚；⑵不能用自来水，因为自来水中的电 解质也可使胶体凝聚。 3．铁的两种氢氧化物的比较 化学式Fe(OH)2Fe(OH)3 色、态白色固体红褐色固体 溶解性难溶于水难溶于水 热稳定性分解产物复杂2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 四．铁盐和亚铁盐 （1）Fe3+、Fe2+的检验： ○1.Fe3+的检验: +盐溶液中滴加KSCN溶液。现象是溶液变红色，反应方程式：FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl Fe 3++3SCN -= Fe(SCN)3（红色）
高考化学复习考点铁
考点27 铁 聚焦与凝萃 1．掌握铁的化学性质及化学方程式； 2．初步学会设计铁与水蒸气反应的实验装置。 解读与打通 常规考点 铁 1．物理性质：银白色，有金属光泽、质软；密度是7.86g/cm3，熔点1535℃，沸点2750℃；具有良好的延性和展性；是电和热的导体具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。2．化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。（1）铁与氧气的反应 现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体物质。 反应方程式：3Fe+2O2点燃 Fe3O4 在常温下，铁在干燥的空气中很难跟氧气发生化学反应；在潮湿的空气中，能跟氧气发生化学反应，生成铁锈。铁与氧气的反应，条件不同，生成物也不同。 （2）铁与氯气的反应 现象：铁在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟。 反应方程式：2Fe + 3Cl2点燃 2FeCl3 （注意：常、低温下，Fe与Cl2不易发生反应，故可用钢瓶盛贮液氯。）（3）铁与硫单质的反应 反应方程式：Fe +S △ FeS （4）铁与水的反应 反应方程式：3Fe＋4H2O(g)△ Fe3O4＋4H2 （5）铁与非氧化性酸的反应 现象：金属逐渐溶解，有大量气泡产生，溶液变为浅绿色。 反应方程式：Fe+2 HCl=FeCl2+H2↑ Fe +H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑ （6）铁与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化。在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应但
无H 2产生。与稀硝酸在常温下可以发生如下反应： ① HNO 3 (稀)过量时生成Fe 3+ ：Fe ＋4HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3＋NO↑＋2H 2O 。 ② 铁粉过量时生成Fe 2+ ：3Fe ＋8HNO 3 (稀)=3Fe(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O （7）铁跟硫酸铜的反应 现象：铁丝表面上覆盖了一层红色的铜，蓝色硫酸铜溶液逐渐变成浅绿色的FeSO 4溶液。 反应方程式：Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu （8）铁跟氯化铁的反应 反应方程式：Fe ＋2FeCl 3= 3FeCl 2 3．铁的冶炼：Fe 2O 3+3CO=====高温 2Fe+3CO 2 隐性考点 铁的几种特性 （1）铁是活泼金属，却有游离态铁存在（陨石中）。铁能被磁体吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁性。 （2）铁比铜活泼，但 Fe 3+ 的氧化性比Cu 2+ 强。 （3）铁化学性质比较活泼，但铁制容器常温时可以盛放浓H 2SO 4、浓HNO 3和干燥液氯，因铁发生钝化。 融合与应用 例1．含有1 mol HNO 3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉反应，所得氧化产物a 、b 与铁粉物质的 量关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是 ( ) A ．a 是Fe(NO 3)2 B ．n 1＝0.375 C ．p ＝0.20 D ．n 2＝0.30 答案：D 例2．把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子
铁及其化合物知识点
铁和铁的化合物知识点归纳 一、铁的结构和性质 1、铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。 原子结构示意图： 2.铁的物理性质：纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。 3.铁的化学性质：鉄是较活泼的金属，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。 ①跟非金属反应：与氧气： 与氯气： 与硫： ②跟水反应： ③跟酸作用： (遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H ，且氧化性酸过量时生成Fe3+) 2 ④与部分盐溶液反应：与硫酸铜溶液反应 与氯化铁溶液反应 二、铁的氧化物和氢氧化物 三、Fe、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验 1.具体反应有： （1）Fe2+→Fe3+
①2Fe2++Cl 2 =2Fe3++2Cl-（在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色）。 ②3Fe2++NO 3-+4H+=3Fe3++2H 2 O+NO↑ ③2Fe2++H 2O 2 +2H+=2Fe3++2H 2 O （2）Fe3+→Fe2+ ①2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO 3 溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+。 ②2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCl 3 溶液与裸露的铜反应。 ③2Fe3++2I－=2Fe2++I 2 2.Fe2+和Fe3+的检验 （1）Fe2+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。 方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 （2）Fe3+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液或NH 4 SCN溶液，溶液立即变为血红色。 方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。 3．例题精讲 例1.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是（） A.只有Fe2+ B.只有Fe3+ C.有Fe2+和Cu2+ D.有Fe3+和Cu2+ 例2.由FeO、Fe 2O 3 和Fe 3 O 4 组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比 为21：8，，则这种混合物中FeO、Fe 2O 3 和Fe 3 O 4 的物质的量之比是（）。 A.1：2：1 B. 2：1：1 C. 1：1：1 D. 1：1：3 例3.将8gFe 2O 3 投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉收集到1.68LH 2 （标准状况），同时，Fe和Fe 2O 3 均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元 素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为（）。 A.1.5mol/L B.0.5mol/L C.2mol/L D.1.2mol/L 4．实战演练 一、选择题 1.（2002年全国高考题）铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变 化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 A.Fe(OH)3;Fe2O3 B.Fe(OH)2;FeO C.Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4 D.Fe2O3;Fe(OH)3 2.要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋进行如下实验操作时最佳顺序为 ①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液
铁和铁的化合物教案
铁和铁的化合物 重点：1、Fe、铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁盐、亚铁盐的性质及用途，铁盐、亚铁盐的检验 2、Fe3＋的强氧化性，Fe2＋的还原性。 难点：1、Fe、铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁盐、亚铁盐的性质及用途，铁盐、亚铁盐的检验 2、Fe3＋的强氧化性，Fe2＋的还原性。 下列除去杂质的方法不正确的是() A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋ C．用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水 D．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤 （一）、铁的结构和性质 1、铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。 原子结构示意图：主要化合价：+2，+3 2、铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。 3、铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。 ①跟非金属反应：点燃点燃△ 3Fe+2O2 == Fe3O42Fe+3Cl2 ==2FeCl3 Fe+S= FeS Fe+I2= FeI2 ②跟水反应：3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑ ③跟酸作用：Fe+2H+==Fe2++H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H2，且氧化性酸过量时生成Fe3+) ④与部分盐溶液反应：Fe+Cu2+==Fe2++Cu Fe+2Fe3+==3Fe2+ 4.铁的合金 一般地说，含碳量在2%～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。
考点37铁和铁的化合物
考点37铁和铁的化合物 1．复习重点 1．铁单质的化学性质 2．铁的重要化合物的氧化还原性； 3．Fe(Ⅱ〕、Fe(Ⅲ)的相互转化是高考的热点。 2．难点聚焦 一、铁的结构和性质 1.铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。 原子结构示意图： 要紧化合价：+2，+3 2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯洁的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。 3.铁是较爽朗的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。 ①跟非金属反应：点燃点燃△ 3Fe+2O2 == Fe3O4 2Fe+3Cl2 ==2FeCl3 Fe+S= FeS Fe+I2= FeI2 ②跟水反应： 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑ ③跟酸作用：Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H2，且氧化性酸过量时生成Fe3+) ④与部分盐溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+ 3. 铁的合金生铁钢 含碳量2%～4.3% 0.03%～2% 其它杂质含硅、锰、硫、磷较 多 含硅、锰少量，硫和磷几 乎没有 机械性能硬而脆、无韧性硬而韧、有弹性 机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延 炼铁炼钢 原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、空气〔或纯氧、氧化铁〕、生石灰、 脱氧剂 化学原理在高温下用还原剂从铁矿石 里还原出来 在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和 其它氧化为气体或炉清除去
主要反应①还原剂的生成 C+O2CO2 CO2+C高 温2CO ②铁的还原 Fe2O3+3CO高 温2Fe+3CO2 ③炉渣的生成 CaCO3高 温CaO+CO2 CaO+SiO2高 温CaSiO3 ①氧化：2Fe+O2高 温2FeO FeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。如C+FeO 高 温Fe+CO ②造渣：生成的硅锰氧化物得铁水里的 硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。 ③脱氧，并调整Mn、Si含量 2FeO+Si高 温2Fe+SiO2 要紧 设备 高炉转炉 过渡元素差不多上金属，又叫过渡金属。 过渡金属的密度一样比较大，熔沸点较高，有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能，较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。 过渡元素的原子最外层电子数不超过两个，在化学反应中，最外层和次外层都容易失去电子，因此过渡元素有可变化合价。因此当Fe与弱氧化剂反应时，只失去最外层上的2个电子，形成Fe2+；当Fe与强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成Fe3+。这确实是铁在其化合物中通常显+2价或+3价的缘故。那么Fe发生化学反应能得到+2价依旧+3价，需看参加反应的氧化剂的强弱，有时还要看反应物的量之间的关系。 例如：①铁在O2中燃烧的，一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙子，防止瓶子被炸裂；②Fe与S反应中Fe只能失去其最外层的2个电子而变成+2价，反应开始后撤去酒精灯，反应能够连续进行，讲明反应放热；③Fe在Cl2中燃烧时不但能失去最外层的2个电子，而且还可失去次外层的1个电子后成+3价，讲明氧化性Cl2>S；④在高温时能与C、P、Si 等化合。 2.铁的合金 一样地讲，含碳量在2%～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。依照碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。 一样地讲，含碳量在0.03%～2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，能够锻打、压延，也能够铸造。 钢的分类方法专门多，假如按化学成分分类，钢能够分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢确实是一般的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的专门性能。 3.炼铁 (1)反应原理：利用氧化——还原反应，在高温下，用还原剂(要紧是CO)把铁从铁矿石里还原出来。 (2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 (3)设备：高炉 (4)生产过程 ①还原剂的生成
铁和铜及其化合物知识点
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铁及其化合物知识点 一．化学性质： 1.与非金属反应 4Fe+3O 2 2Fe 3O 4 2Fe+3Cl 2(Br 2) 2FeCl 3 2.与水反应 3Fe + 4H 2O(g) Fe 3O 4 + 4 H 2 ↑(置换) 3 与酸反应 1）与非氧化性酸反应 Fe +2H +== Fe 2+ + H 2 2)与氧化性酸反应 a ）常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化 b ）与浓硫酸反应：2Fe +6 H 2SO 4(浓） Fe 2(SO 4)3 +3SO 2 +6 H2O 4.与盐反应 2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2 Fe + 2Fe 3+ = 3 Fe 2+ Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 二、铁的化合物 1、铁的氧化物 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 铁的化合价 +2 +3 +2、+3 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 铁红 磁性氧化铁 水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水 氧化物类 碱性氧化物 碱性氧化物
别 与非氧化性酸反应FeO+2H + =Fe2+ +H 2 O Fe 2 O 3 +6H + =2Fe3+ +3H 2 O Fe 3 O 4 +8H + =2Fe3+ + Fe2++4H 2 O 与还原剂反应(H 2 、CO、Al 等)FeO+CO Fe+CO 2 Fe 2 O 3 +3CO2Fe+3CO 2 3Fe 3 O 4 +8Al9Fe+4Al 2 O 3 用途用作红色油漆和涂 料；赤铁矿是炼铁原 料 2、铁的氢氧化物 （1）Fe(OH) 2 的制备 Fe(OH) 2易被氧化，在制备时应注意：⑴ FeS O 4 晶体中不能有 Fe3+；⑵配制 后的FeSO 4 溶液中要加入少量铁粉；⑶配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH溶液均 须煮沸以除去其中溶解的氧气； 实验:FeSO 4 溶液中加NaOH. ①现象：生成白色沉淀，后又迅速转变为灰绿色，最后生成红褐色 ③为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO 4 溶液液面下,再挤出NaOH溶液. ④为了防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO 4 溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气.
铁和铁的化合物
第三节 铁和铁的化合物 知识导图 一、铁 物理性质 银白色，熔沸点较高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸引，具有金属的一般物理性质。 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Fe 2O 3。 点燃：3Fe ＋2O 2 Fe 3O 4. (2)Fe ＋S FeS (3) 2Fe ＋3Cl 22FeCl 3（产生棕色的烟） 2、与H 2O 的反应 3Fe ＋4H 2O(g) 高温 Fe 3O 4＋4H 2 3、与酸的反应 (1)与非氧化性酸(如稀硫酸)：Fe ＋2H +===Fe 2+＋H 2↑ (2)氧化性酸 ①稀硝酸 HNO 3过量：Fe ＋4 HNO 3=== Fe(NO 3)3＋NO ↑＋2H 2O Fe 过量：3Fe ＋8HNO 3 === 3Fe(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O ②浓硝酸：常温下钝化 ③浓硫酸：常温下钝化 4．与盐溶液的反应 (1)与CuSO 4溶液：Fe ＋Cu 2+ === Fe 2+＋Cu (2)与FeCl 3溶液：Fe ＋2Fe 3+=== 3Fe 2+ 二、铁的氧化物
注： 1、FeO、Fe3O4与氧化性的酸反应时，其中的+2价的铁会氧化； 2、Fe2O3与HI反应时，Fe 3+会氧化I- 注：制备Fe(OH)2时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？ 提示：①配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O2 ②胶头滴管伸入到液面以下加入液体． ③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)2↓ 成功关键： ①溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质。 ②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：
高中化学 《铁的重要化合物》教学设计 新人教版必修1
《铁的重要化合物》教学设计 一、指导思想与理论依据 1.建构主义：学习是学习者以自身已有的知识和经验为基础的主动的建构活动，学习者据此开展的合作学习可以使理解更加丰富和全面。教师应努力创造适宜学生学习的环境，鼓励学生自己分析他们所观察到的东西，使他们能自主建构自己的知识。 2.化学新课程的理念：（1）面向全体学生，照顾学生的个体差异，使每一个学生学习的潜能都得到充分发展；（2）突出科学探究的学习方式，给学生提供充分的科学探究的机会，体验探究过程的曲折和乐趣，学习科学方法，发展科学探究的能力并增进对科学探究的理解；（3）注重合作学习，让学生在学会合作。 二、教学内容分析 在第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化的基础上，本章开始学习具体的元素化合物知识。元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是学生今后生活中需要了解和应用的基本知识。通过这些知识的学习，既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以为在化学2中下册学习物质结构、元素周期律等等理论知识打下重要的基础；还可以使学生认识科学研究的一般方法。 本节课“铁的重要化合物”是第二节“几种重要的金属化合物”中的一部分。铁是中学阶段需要重点学习的唯一的变价金属元素，其化合物种类较多，实验易于开展且现象丰富，既可以增强学生的学习兴趣，又可体现化学思维方法——分类法和价态观的运用。对铁的重要化合物的学习有助于学生更好地学习其它元素化合物知识。 三、学生情况分析 在知识上，学生已经有了物质的分类、氧化还原反应原理等相关知识，并对铁盐和亚铁盐、氧化铁等铁的化合物有一定的认识，这是对于掌握铁的重要化合物的支持；在能力上，学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力；情感上，乐于探究物质变化的奥妙。学生可以应用第二章学习的物质分类和氧化还原的方法，去认识铁的重要化合物所属的物质类别，从碱的通性的角度去认识铁的两种氢氧化物所具有的性质和制
铁和铜及其化合物知识点
铁及其化合物知识点 一．物理性质：银白色，具有金属光泽；质地较软，有良好的导电性、延展性。密度7.86 g/cm3,熔沸点较高。 位置：第四周期，第Ⅷ 族 二．化学性质：1.与非金属反应 1)Fe+S （I 2） FeS （FeI 2） 2)4Fe+3O 2 2Fe 3O 4 3)2Fe+3Cl 2(Br 2) 2FeCl 3 弱氧化剂 Fe 3+、H +、I 2、S 、铁后的金属阳离子（置换）… Fe 2+ Fe 3+ 2.与水反应 3Fe + 4H 2O(g) Fe 3O 4 + 4 H 2 ↑(置换) 注意：铁在常温下不会和水发生反应，但在水和空气中O 2和CO 2的共同作用下，铁却很容易被腐蚀(生锈/电化学腐蚀) 3 与酸反应 1）与非氧化性酸反应 Fe +2H + == Fe 2+ + H 2 2)与氧化性酸反应 a ）常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化 b ）与浓硫酸反应：2Fe +6 H 2SO 4(浓） Fe 2(SO 4)3 +3SO 2 +6 H2O c)与稀硝酸反应：①当Fe 少量时，离子方程式为：Fe + 4H + + NO 3－== Fe 3++NO↑+2H 2O ②当Fe 过量时，，离子方程式为：3Fe+8H ++2NO 3－== 3Fe 2++2NO↑+4H 2O ③当1:4＜n( Fe) :n (HNO 3)＜3:8 时，此情况下，Fe 3+ 和Fe 2+ 共存。 4.与盐溶液反应 2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ Fe + 2Fe 3+ = 3 Fe 2+ Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 三、铁的化合物
铁和铁的化合物
第30讲铁和铁的化合物 1.铁和铁的合金是生活中常用的材料,下列说法正确的是( ) A.一定条件下,铁粉可与水蒸气反应 B.不锈钢是铁的合金,只含金属元素 C.铁与盐酸反应,铁的合金不与盐酸反应 D.在空气中,铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 解析:铁的合金中含有碳等非金属元素,铁的合金也能与盐酸反应?镀锌铁板发生电化学腐蚀时,锌为负极,所以铁板更耐腐蚀? 答案:A 2.从石器?青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平?如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( ) A.金属的导电性强弱 B.金属在地壳中的含量多少 C.金属的化合价高低 D.金属的活动性大小 解析:金属越活泼,还原性越强,其对应离子的氧化性越弱,越难被还原为单质?从题给金属活动顺序表及Al?Fe?Cu被人类开发利用的大致年限,可以看出其先后顺序主要取决于金属的活动性大小? 答案:D [点评] 金属越不活泼,其对应离子的氧化性越强,越易被还原为金属单质,则越早被人类开发利用,如用碳即可把氧化铜还原制得铜;金属越活泼,其对应离子的氧化性越弱,则越难被还原为金属单质,如Al采用电解法后才工业化生产,一般还原剂很难将Al3+还原?因此活动性不同的金属也就决定其冶炼所采用的方法? 3.下列化合物不能通过化合反应获得的是( ) A.Na2O2 B.FeCl3 C.CuS D.Fe(OH)3 解析:钠在充足的氧气中燃烧生成过氧化钠的反应为化合反应;铁在氯气中燃烧生成氯化铁的反应为化合反应;铜与硫反应只能生成硫化亚铜;氢氧化亚铁在空气中氧化生成
氢氧化铁:4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3? 答案:C 4.下列有关铁元素的叙述中正确的是( ) A.铁是较活泼的金属,它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3 B.氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3HI＝FeI3+3H2O C.氢氧化铁可以由相关物质通过化合反应而制得 D.Fe(OH)2与硝酸反应生成Fe(NO3)2 解析:铁与碘反应生成FeI2,氢氧化铁与氢碘酸反应生成FeI2和I2,Fe(OH)2与硝酸反应生成Fe(NO3)3,所以A?B?D错误?氢氧化铁可以由氢氧化亚铁和氧气以及水化合而成? 答案:C 5.下列物质不能通过化合反应生成的是( ) A.Fe3O4 B.Fe(OH)2 C.Fe(OH)3 D.FeCl2 解析:Fe与O2化合生成Fe3O4,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2FeCl3+Fe=3FeCl2? 答案:B 6.(2010·全国卷Ⅰ)能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+＝2Fe3++3H2↑ B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+＝3Fe3++4H2O NO-＝Fe3++2H2O+NO↑ C.将氧化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++ 3 D.将铜屑加入含Fe3+的溶液中:2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+ 解析:本题考查离子方程式的正误判断,意在考查元素化合物知识?将铁粉加入稀硫酸中,发生反应的离子方程式为:Fe+2H+＝Fe2++H2↑,A项错误;磁性氧化铁可以看做FeO?Fe2O3,溶于盐酸时发生反应的离子方程式为:Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O,B项错误;氯化亚铁和稀 NO-＝3Fe3++NO↑+2H2O,C项错误;将铜屑加入含Fe3+硝酸反应,离子方程式为:3Fe2++4H++ 3 的溶液中发生氧化还原反应:2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+,D项正确? 答案:D 7.某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2?若向该溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变成血红色,则下列叙述正确的是( ) ①原溶液中的Br-一定被氧化②通入氯气后原溶液中一定有Fe2+被氧化③不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+④若取少量所得溶液,再加入CCl4静置,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中的I-?Fe2+、Br-均被完全氧化
(新课标)2019版高考化学一轮复习选考部分物质结构与性质考点规范练37晶体结构与性质
考点规范练37 晶体结构与性质 (时间:45分钟满分:100分) 非选择题(共5小题,共100分) 1.(20分)锂的某些化合物是性能优异的材料。请回答: (1)如图是某电动汽车电池正极材料的晶胞结构示意图,其化学式为,其中Fe n+的基态电子排布式为,P的空间构型为。 (2)Li与Na中第一电离能较小的元素是;LiF与NaCl晶体中熔点较高的 是。 (3)氮化锂是一种良好的储氢材料,其在氢气中加热时可吸收氢气得到氨基锂(LiNH2)和氢化锂,氢化锂的电子式为,上述反应的化学方程式为 。 (4)金属锂为体心立方晶胞,其配位数为;若其晶胞边长为a pm,则锂晶体中原子的空间占有率是。 (5)有机锂试剂在有机合成中有重要应用,但极易与O2、CO2等反应。下列说法不正确的是 (填字母序号)。 A.CO2中σ键与π键的数目之比为1∶1 B.游离态和化合态锂元素均可由特征发射光谱检出 C.叔丁基锂(C4H9Li)中碳原子的杂化轨道类型为sp3和sp2 2.(20分)氮及其化合物与生产、生活联系密切。回答下列问题: (1)基态15N中有个运动状态不相同的电子,砷元素在元素周期表中位于第四周期且和氮元素同主族,基态砷原子的电子排布式为。
(2)元素C、N、O的第一电离能由大到小排列的顺序为(用元素符号表示),NF3分子的空间构型为。 (3)氨基乙酸(H2N—CH2—COOH)分子中,碳原子的杂化轨道类型有;1 mol H2N—CH2—COOH中含有σ键的数目为,二氧化碳为氨基乙酸分解的产物之一,写出二氧化碳的一种等电子体(填化学式)。 (4)三氟化硼与氨气相遇,立即生成白色固体,写出该白色固体的结构式:(标注出其中的配位键);利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,图1为该晶体的晶胞结构,该功能陶瓷晶体的化学式为。 (5)铁与氨气在640 ℃时可发生置换反应,其中一种产物的晶胞结构如图2所示,该反应的化学方程式为。已知该晶胞的边长为a nm,则该晶体的密度为 g·c m-3(设N A为阿伏加德罗常数的数值)。 3.(2017黑龙江大庆二模)(20分)氮元素可以形成多种化合物。回答下列问题: (1)基态氮原子的价电子排布式是;C、N、O三种元素电负性从小到大的顺序 是。 (2)肼(N2H4)分子中氮原子轨道的杂化类型是;肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是 N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1,若该反应中8 mol N—H键断裂,则形成的σ键有 mol;肼能与硫酸反应生成N2H6SO4,其晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在(填字母)。 A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.范德华力 (3)氨是(填“极性”或“非极性”)分子;氨的沸点高于膦(PH3)的原因 是。 (4)将氨气通入硫酸铜水溶液中形成[Cu(NH3)4]SO4深蓝色溶液,[Cu(NH3)4]SO4中阴离子的立体构型是。 (5)单质铜和镍都是由金属键形成的晶体,元素铜和镍的第二电离能分别为: I Cu=1 959 kJ·mol-1,I Ni=1 753 kJ·mol-1,I Cu>I Ni的原因是 。某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中镍原子与铜原子的个数比为。若合金的密度为d g·cm-3,晶胞参数为a nm,则a=。
高中化学铁和铁的化合物专题(二)
铁和铁的化合物专题(二) 三、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验 从Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图： 氧化剂：Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2 还原剂：Fe、Cu、I-、S2-、H2S 1.学习铁及其化合物的性质要注意： (1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律. (2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质. 2.铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物. 3.具体反应有： (1)Fe2+→Fe3+ ①2Fe2++Cl2=2Fe3++2C l-(在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色)。 ②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O(亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矾露置于空气中则是：12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3) ③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑ ④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+
如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫红变棕黄。 ⑤2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (2)Fe3+→Fe2+ ①2Fe3++S2-=2Fe2++S,如在FeCl3溶液中滴加适量的Na2S溶液,溶液变浑浊，滤去沉淀则滤液为浅绿色;如加入过量的Na2S溶液，，则又有黑色沉淀生成(FeS)，向Fe3+溶液中通入H2S气体的离子方程式为：2Fe2++H2S=2Fe3++2H++S↓。 ②2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ ③2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO4溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+。 ④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反应。 ⑤2Fe3++2I-=2Fe2++I2 4.Fe2+和Fe3+的检验 (1)Fe2+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。 方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 (2)Fe3+的检验： 方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即变为血红色。 方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。 1.Fe2+和Fe3+的相互转化 Fe2+有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe3+： MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 在酸性溶液中，空气中的氧也能把Fe2+氧化： 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
高中化学 铁和铁的化合物教案
铁和铁的化合物教案 一、教学目标： 知识目标： 1、知道铁的物理性质，理解铁的化学性质 2、了解铁的氧化物和氢氧化物； 3、理解铁盐和亚铁盐的相互转变； 4、掌握铁离子的检验方法。 能力目标： 1、通过演示实验，培养学生的观察能力； 2、培养学生分析问题的方法，提高综合运用知识的能力。 德育目标： 1、通过实验现象的观察和总结， 2、培养学生实事求事的科学精神。 二、教学重点：铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的转变；铁离子的检验。 三、教学难点：二价铁和三价铁的相互转化。 四、教学内容： 第一课时铁的性质 [引言]我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁，比欧洲早近2000年，并且我国铁矿石的储量居世界第一，从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨，居世界首位。 人类使用铁已有好几千年的历史了，目前已发现的金属虽然已有90种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等，都需要大量的钢铁来制造。就连动植物体内也含有铁，人体内缺铁会导致缺铁性贫血。这节课我们一起来研究铁和铁的化合物。 [板书]第二节铁和铁的化合物 [讲]首先大家回忆地壳中含量最多的元素是什么元素？含量最多的金属元素呢？位于第二位的金属呢？地壳中铁含量为4.65%，位于金属中第二位。 [板书]一、铁单质 1.含量：4.65% [讲]铁是我们天天都见的物质，那么铁在自然界中是以什么形态存在呢？她在自然界中可以以单质形态存在，更多的以+2价和+3价的化合态存在。单质的铁主要以陨铁形式存在，化合态的铁在自然界中主要以铁矿石的形式存在，如铁矿石（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）。 [板书]2.存在状态：单质：陨铁 化合态：铁矿石（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4） [讲]根据你们所熟悉的铁制品，铁有哪些物理性质呢？
铁和铜及化合物知识点
专题复习八 ----铁及其化合物 一．物理性质：银白色，具有金属光泽；质地较软，有良好的导电性、延展性。密度7.86 g/cm3,熔沸点较高。位置：第四周期，第Ⅷ族 二．化学性质：1.与非金属反应 1)Fe+S（I2） FeS（FeI2） 2)4Fe+3O2 2Fe3O4 3)2Fe+3Cl2(Br2) 2FeCl3 弱氧化剂Fe3+、H+、I2、S、铁后的金属阳离子（置换）… Fe2+ Fe3+ 2.与水反应 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4 H2↑(置换) 注意：铁在常温下不会和水发生反应，但在水和空气中O2和CO2的共同作用下，铁却很容易被腐蚀(生锈/电化学腐蚀) 3 与酸反应1）与非氧化性酸反应 Fe +2H+== Fe2+ + H2 2)与氧化性酸反应 a）常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化 b）与浓硫酸反应：2Fe +6 H2SO4(浓）Fe2(SO4)3 +3SO2 +6 H2O c)与稀硝酸反应： 4.与盐溶液反应2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ Fe + 2Fe3+ = 3 Fe2+ Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 三、铁的化合物 Fe+CO+3CO+8Al
2、铁的氢氧化物 （1）Fe(OH)2的制备 Fe(OH)2易被氧化，在制备时应注意：⑴ FeS O 4晶体中不能有 Fe 3+ ；⑵配制后的FeSO 4溶液中要加入少量铁粉；⑶配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH 溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气； 实验:FeSO 4溶液中加NaOH. ①现象： 生成白色沉淀，后又迅速转变为灰绿色，最后生成红褐色 ②Fe 2+ 容易被氧化,所以FeSO 4溶液要新配制. ③为了防止滴加NaOH 时带入空气,可将吸收NaOH 的长滴管伸入FeSO 4溶液液面下,再挤出NaOH 溶液. ④为了防止Fe 2+ 被氧化,还可以向盛有FeSO 4溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气. 化学方程式： FeSO 4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+Na 2SO 4 Fe 2++ 2OH -= Fe(OH)2↓（白色） 4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3（红褐色） （白色→灰绿色→红褐色） （2）Fe(OH)3的制备 实验:FeCl 3溶液中加NaOH 溶液. ①现象：生成红褐色沉淀 ②化学方程式：FeCl 3+3NaOH= Fe(OH) 3↓+3NaCl Fe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓（红褐色） ③热稳性：Fe(OH)3对热不稳定,受热能失去水生成红棕色的Fe 2O 3粉末. 化学方程式： 2Fe(OH)3 Fe 2O 3 +3H 2O [小结]难溶性或微溶性的碱受热不稳定，容易分解。生成相应的氧化物和水 （3）Fe (OH )3胶体的制备 向加热沸腾的蒸馏水中加入FeCI 3溶液，待出现红褐色时，停止加热，便可得到 Fe(OH)3胶体。制备时要注意：⑴不可长时间加热，因为加热会使胶体凝聚；⑵不能用自来水，因为自来水中的电解质也可使胶体凝聚。 四．铁的两种氢氧化物的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 难溶于水 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 与非氧化性酸的 反应 Fe(OH)2+H 2SO 4=FeSO 4+2H 2O Fe(OH)2+2H + =Fe 2+ +2H 2O 2Fe(OH)3+3H 2SO 4=Fe 2(SO 4)3+6H 2O Fe(OH)3+3H + =Fe 3+ +3H 2O 与氧化性酸的反 应 3Fe(OH)2+10HNO 3(稀)=3Fe(NO 3)3+NO ↑+8H 2O 3Fe(OH)2+10H + +NO 3 -=3Fe 3+ +NO ↑+8H 2O Fe(OH)3+3HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3+3H 2O Fe(OH)3+3H +=Fe 3+ +3H 2O 与还原性酸的反 应 Fe(OH)2+2HI=FeI 2+2H 2O Fe(OH)2+2H + =Fe 2+ +2H 2O 2Fe(OH)3+6HI=2FeI 2+6H 2O+I 2 2Fe(OH)3+6H + +2I -=2Fe 2++6H 2O+I 2 热稳定性 分解产物复杂 2Fe(OH)3 Fe 2O 3 +3H 2O