鐵和鐵的化合物知識點(diǎn)總結(jié)

鐵和鐵的化合物知識點(diǎn)總結(jié)鐵和鐵的化合物知識點(diǎn)總結(jié)鐵和鐵的化合物知識點(diǎn)總結(jié)xxx公司鐵和鐵的化合物知識點(diǎn)總結(jié)文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度鐵和鐵的化合物知識點(diǎn)總結(jié)[重點(diǎn)內(nèi)容講析]鐵位于元素周期表中第4周期，第Ⅷ族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：其失電子情況：Fe-2e－→Fe2+或Fe-3e－→Fe3+。

因而鐵是中等活動(dòng)性的金屬，具有可變化合價(jià)（+2或+3），在學(xué)習(xí)中，要牢牢抓住鐵的變價(jià)特征。

鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系：一、鐵的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)

鐵是比較活潑的金屬，當(dāng)鐵跟弱氧化劑反應(yīng)時(shí)：Fe-2e－=Fe2+；當(dāng)跟強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時(shí)：Fe-3e－=Fe3+。

1．鐵跟氧氣等其它非金屬單質(zhì)的反應(yīng)：

3Fe+2O2Fe3O4

（一定要注意產(chǎn)物）

2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br2=2FeBr3

Fe+I2=FeI2Fe+SFeS3Fe+CFe3C

2．鐵跟水的反應(yīng)：2Fe+4H2OFe3O4+4H2↑（注意產(chǎn)物也是Fe3O4）

在此也可以有意識地總結(jié)金屬與水反應(yīng)的基本規(guī)律。

3．鐵跟酸的反應(yīng)：

①與非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2++H2↑

②與強(qiáng)氧化性酸：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

鐵和冷濃硝酸、冷濃H2SO4發(fā)生鈍化，但在加熱條件下，鈍化作用立即遭到破壞：

Fe+6HNO3(濃)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2OFe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+3H2O

4．鐵和某些鹽溶液的作用：

Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+

這些反應(yīng)在除雜、鑒別等方面都有一定作用，要理論聯(lián)系實(shí)際，領(lǐng)會和理解反應(yīng)實(shí)質(zhì)。

二、鐵的氧化物鐵的氧化物FeOFe3O4Fe2O3鐵的化合價(jià)+2價(jià)+2價(jià)(1/3)，+3價(jià)(2/3)+3價(jià)俗稱——磁性氧化鐵鐵紅狀態(tài)和顏色黑色固體黑色晶體紅棕色固體與H2O的關(guān)系不反應(yīng)，不溶解與非氧化性酸的反應(yīng)FeO+2H＋=Fe2++H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O氧化性高溫下被CO、H2、Al、C、Si等還原還原性被熱空氣氧化成Fe3O4等可被氧化性酸、鹽等氧化一般不再被氧化主要用途——煉鐵煉鐵、作熱劑、顏料說明Fe3O4可以看作由FeO、Fe2O3所組成的化合物，其中是Fe2+，是Fe3+三、鐵的氫氧化物

1．Fe(OH)2可由易溶性的亞鐵鹽跟堿溶液起反應(yīng)制得。Fe(OH)2為白色絮狀沉淀，易被空氣中O2迅速氧化成Fe(OH)3。因此，白色絮狀沉淀能迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色。

Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

制備時(shí)：

（1）要將滴管口插入硫酸亞鐵液面下，再滴入NaOH溶液；

（2）配液時(shí)可用加熱的方法盡可能除去溶解氧；

（3）可在液面加少許汽油或苯等有機(jī)溶劑，以隔絕空氣。

2．Fe(OH)3可由易溶性的鐵鹽跟堿液起反應(yīng)制得。Fe(OH)3為紅褐色沉淀，可溶于強(qiáng)酸，受熱易分解。

Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，F(xiàn)e(OH)3+3H+=Fe3++3H2O，2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O四、“鐵三角”關(guān)系：1．

這三種轉(zhuǎn)化是在有氧化劑的條件下進(jìn)行的。

①Fe→Fe2+需要較弱的氧化劑，如S、Cu2+、Fe3+、H+（稀H2SO4、鹽酸）等。

②Fe→Fe3+和Fe2+→Fe3+需要強(qiáng)的氧化劑：

實(shí)現(xiàn)Fe→Fe3+，可選用Cl2、Br2、濃H2SO4(足量)、HNO3(足量)、KMnO4等強(qiáng)氧化劑。注意在用濃H2SO4或濃HNO3反應(yīng)時(shí)，需加熱，否則Fe鈍化。

實(shí)現(xiàn)Fe2+→Fe3+可選用O2、Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4、KMnO4(H+)溶液等。

（注意Cl2與FeBr2溶液反應(yīng)情況：①若Cl2通入FeBr2溶液，Cl2不足時(shí)，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

②Cl2足量時(shí)，2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。）

2．

這三種轉(zhuǎn)化是在有還原劑存在的條件下進(jìn)行的。

①Fe2+→Fe，可選用的還原劑為在金屬活動(dòng)性順序表中排在鐵前的金屬（如Zn、Al等），或者用碳、CO、H2等。K、Ca、Na等活潑金屬在溶液中不能完成此轉(zhuǎn)化，因?yàn)樗鼈冊谒芤褐邢扰c水反應(yīng)。

②Fe3+→Fe，需用H2、CO、Al等強(qiáng)還原劑。如煉鐵：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，鋁熱反應(yīng)：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe。

③Fe3+→Fe2+，實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)化可選用的還原劑如Zn、Fe、Al、Cu、H2S（或S2-）、I-、SO32-等。

Fe+2Fe3+=3Fe2+，2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+（鐵鹽腐蝕印刷電路板），2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，

2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。

注意：Fe3+S↓，F(xiàn)e2+無變化。五、重點(diǎn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

（注意這些反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式）Fe2+、Fe3+的鑒別常用方法：

1、KSCN法：加入KSCN或其他可溶性硫氰化物溶液，呈血紅色的是Fe3+溶液，而Fe2+的溶液無此現(xiàn)象。這是鑒別時(shí)最常用、最靈敏的方法。Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+。

2．堿液法：取兩種溶液分別通入NH3或加入氨水或堿液，生成紅褐色沉淀的是Fe3+的溶液，生成白色沉淀并迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色沉淀的是Fe2+的溶液。沉淀顏色變化原因?yàn)椋?Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

3．H2S法：通入H2S氣體或加入氫硫酸，有淺黃沉淀析出的是Fe3+溶液，而Fe2+溶液不反應(yīng)。

4．淀粉KI試紙法：能使淀粉KI試紙變藍(lán)的是Fe3+溶液，F(xiàn)e2+溶液無此現(xiàn)象。

5．KMnO4法：分別加入少量KMnO4(H+)溶液，振蕩，能使KMnO4溶液褪色的是Fe2+溶液，不褪色的是Fe3+溶液。[典型例題]例1．在含ngHNO3的稀溶液里加mg鐵粉，鐵完全溶。假設(shè)有g(shù)HNO3被還原，則n∶m可能是：（）

A、1∶1

B、2∶1

C、3∶1D、9∶2

分析：本題是一道需討論計(jì)算的選擇題。要滿足題目中所給條件，有三種情況：

①Fe足量全部生成Fe(NO3)2，則：3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，

=3

②HNO3足量，F(xiàn)e都生成Fe(NO3)3，則：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，

=

若反應(yīng)產(chǎn)物中既有Fe(NO3)2，又有Fe(NO3)3，則3<<

通過此題可看出，鐵與硝酸反應(yīng)時(shí)，要注意HNO3的濃度及各自物質(zhì)的量，條件不同，產(chǎn)物不同，應(yīng)注意討論。答案：CD

例2．將純鐵絲溶于過量的稀H2SO4，在加熱條件下，用去氧化溶液中的Fe2+。待反應(yīng)完成后，NO3-只被還原成一種產(chǎn)物。溶液中剩余的Fe2+尚需L的KMnO4溶液將其完全氧化。已知MnO4-的還原產(chǎn)物為Mn2+，通過計(jì)算確定NO3-的還原產(chǎn)物為（）

A、N2O

B、NO

C、NO2

D、NH3

分析：

此題涉及了多個(gè)氧化還原反應(yīng)，如用化學(xué)方程式求解，將十分復(fù)雜。電子得失守恒法將其化繁為簡，此法在氧化還原的判斷、計(jì)算中有廣泛應(yīng)用。具體解法如下：

還原劑是Fe2+：Fe2+～Fe3+～失1e－，n(失e－)=n(Fe2+)=

mol；

氧化劑為MnO4-和NO3-：MnO4-～Mn2+～5e－，

n(MnO4-得e－)=5n(MnO4-)=5××L=，所以1molNO3-得電子數(shù)應(yīng)為：

=3，∴還原產(chǎn)物為NO。

答案：B

例3．將Fe與Fe2O3的混合物投入足量的稀H2SO4中，反應(yīng)完畢后，共放出H2

（標(biāo)況），在溶液中滴入KSCN溶液后不顯紅色，則混合物中Fe和Fe2O3的質(zhì)量各是多少？

分析：

根據(jù)題目內(nèi)容，本題所涉及的化學(xué)反應(yīng)有：

Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，F(xiàn)e+Fe2(SO4)3=3FeSO4，F(xiàn)e+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑。需要用到的關(guān)系式：Fe～H2，F(xiàn)e～Fe2O3，

設(shè)Fe2O3的物質(zhì)的量為x，則：

Fe～Fe2O3Fe～H2

xx

=

56(x++160x=，∴x=，

∴m(Fe2O3)=16g，m(Fe)=g=

答案：

m(Fe2O3)=16g，m(Fe)=

例4．在加熱情況下，用足量CO還原7g鐵的氧化物組成的混合物，產(chǎn)生氣體全部通入足量石灰水中得到沉淀，此混合物不可能為：（）

A、FeO、Fe2O3

B、FeO、Fe3O4C、Fe2O3、Fe3O4

D、FeO、Fe2O3、Fe3O4

分析：平均值法。CO～CO2～CaCO3；n(O)=n(CaCO3)==，m(O)=×16=2g，則：n(Fe)=

mol，所以

。而FeO：

>

，F(xiàn)e2O3：

<

，F(xiàn)e3O4：

>

，∴B不可能。

答案：B

[參考練習(xí)]

1、銅粉放入稀硫酸中加熱后無明顯現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)加入一種鹽后，銅粉的質(zhì)量減少，溶液是藍(lán)色，同時(shí)有氣體逸出，該鹽是（）

A、Fe2(SO4)3

B、Na2CO3

C、KNO3D、FeSO4

2、某溶液中含有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四種離子，若向其中加入過量氫氧化鈉溶液，微熱并攪拌，再加入過量鹽酸溶液，溶液中大量減少的陽離子有（）

A、NH4+

B、Mg2+

C、Fe2+

D、Al3+

3、把20g鐵粉投到盛得一定量的稀HNO3溶液的燒杯中，HNO3的還原產(chǎn)物為NO，反應(yīng)停止后，燒杯中溶液的質(zhì)量增加了，此時(shí)燒杯中的物質(zhì)可能是（）

①Fe和Fe(NO3)3②Fe和Fe(NO3)2③HNO3和Fe(NO3)2④Fe(NO3)2和Fe(NO3)3

A、①④

B、②③

C、③④

D、②④

4、向相同體積的KI、Na2S和FeBr2溶液中分別通入適量Cl2，待充分反應(yīng)后(Br－也恰好完全被氧化)，3種溶液消耗Cl2的體積相同（同溫同壓下），則KI、Na2S和FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度之比為（）

A、1∶1∶2

B、1∶2∶3

C、6∶3∶2

D、2∶1∶3

5、向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100mL1mol/L的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(標(biāo)況)氣體，所得溶液加KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)，那么若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的混合物，能得到鐵（）

A、

B、