鐵和鐵的化合物知識點總結(jié)

鐵和鐵的化合物知識點總結(jié)［重點內(nèi)容講析］鐵位于元素周期表中第4周期，第哪族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為:其失電子情況：Fe-2e-fFe2+或Fe-3e-fFe3+。因而鐵是中等活動性的金屬，具有可變化合價（+2或+3），在學(xué)習(xí)中，要牢牢抓住鐵的變價特征。鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系：隔空氣 空氣叩 AFeO二一-Fe(QH)2 Ft(OH)3—FesOa隔空氣 空氣叩 AFeO二一-Fe(QH)2 Ft(OH)3—FesOa燃與溫蒸作占霸高水』r見H+空CI誡B□或Or

「或HaSsEZjnFcSHbh或Be?或過量稀!刑6或趟洙HINOjKSCNFefSCNh濃HaSO<一、鐵的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)鐵是比較活潑的金屬，當鐵跟弱氧化劑反應(yīng)時：Fe-2e-=Fe2+；當跟強氧化劑反應(yīng)時：Fe-3e-=Fe3+。1?鐵跟氧氣等其它非金屬單質(zhì)的反應(yīng)：點燃3Fe+2OFeO (一定要注意產(chǎn)物)2點燃342Fe+3Cl2FeCl2Fe+3Br=2FeBr3人 2 3高溫Fe+I=FeIFe+S FeS 3Fe+CFeC2 3高溫2?鐵跟水的反應(yīng)：2Fe+4H2O 旄304+4屯匸（注意產(chǎn)物也是旄3°4）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。鐵跟酸的反應(yīng)：①與非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2++Hf②與強氧化性酸：Fe+4HN0（稀）=Fe（N0）+NOf+2HO33 2鐵和冷濃硝酸、冷濃HSO發(fā)生鈍化，但在加熱條件下，鈍化作用立即遭到破壞:4Fe+6HN0(濃)Fe(NO)+3N0f+3HO Fe+6HSO(濃)Fe(SO)+3SOf+3HO3322 2 4 2 4 3 2 2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)系實際，領(lǐng)會和理解反應(yīng)實質(zhì)。二、鐵的氧化物鐵的氧化物FeOFeOFeO鐵的化合價+2價+2價(1/3),+3價(2/3)+3價俗 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++HOFeO+8H+二Fe2++2Fe3++4HO FeO+6H+=2Fe3++3HOO C C O Q氧化性高溫下被CO、H、Al、C、Si等還原還原性被熱空氣氧化成FeO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FeO可以看作由FeO、FeO所組成的化合物，其中12'是Fe2+,'是Fe3+三、鐵的氫氧化物Fe(OH)可由易溶性的亞鐵鹽跟堿溶液起反應(yīng)制得oFe(OH)為白色絮狀沉淀，易被空氣中O迅速氧化成Fe(OH)；因此，白色絮狀沉淀能迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色。 2Fe2++2OH-=Fe(OH)；，4Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH)2 2 2 3制備時：要將滴管口插入硫酸亞鐵液面下，再滴入NaOH溶液;配液時可用加熱的方法盡可能除去溶解氧；可在液面加少許汽油或苯等有機溶劑，以隔絕空氣。Fe(OH)可由易溶性的鐵鹽跟堿液起反應(yīng)制得oFe(OH)為紅褐色沉淀，可溶于強酸，受熱易分解。3 3AFe3++3OH-=Fe(OH)；，F(xiàn)e(OH)+3H+=Fe3++3HO，2Fe(OH)FeO+3HO3 2 3 23 2四、"鐵三角”關(guān)系：Fe1.這三種轉(zhuǎn)化是在有氧化劑的條件下進行的。①Fe-Fe2+需要較弱的氧化劑，如S、Cu2+、Fe3+、H+（稀HSOFe1.這三種轉(zhuǎn)化是在有氧化劑的條件下進行的。①Fe-Fe2+需要較弱的氧化劑，如S、Cu2+、Fe3+、H+（稀HSO、鹽酸）等。2 4②Fe—Fe3+和Fe2+—Fe3+需要強的氧化劑:實現(xiàn)Fe-Fe”，可選用Cl2、業(yè)2、濃H2SO4（足量）、HNO3（足量）、KMn°4等強氧化劑。注意在用濃或濃HNO3反應(yīng)時，需加熱，否則Fe鈍化。實現(xiàn)Fe2+fFe3+可選用O、Cl、Br、222HNO、3濃HSO、KMnO（H+）溶液等。2 4 4（注意Cl與FeBr溶液反應(yīng)情況：①若Cl通入FeBr溶液，Cl不足時，2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl-；222222②Cl足量時，2Fe2++4Br-+3Cl=2Fe3++2Br+6Cl-。）2222.這三種轉(zhuǎn)化是在有還原劑存在的條件下進行的。①Fe2+-Fe，可選用的還原劑為在金屬活動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，因為它們在水溶液中先與水反應(yīng)。②Fe3+—Fe,需用H2、CO、Al等強還原劑。如煉鐵:Fe2O3+3COAlO+2Fe。2 3高溫 高溫2Fe+3CO，鋁熱反應(yīng):FeO+2Al2 2 3③Fe3+—Fe2+，實現(xiàn)此轉(zhuǎn)化可選用的還原劑如Zn、Fe、Al、Fe+2Fe3+=3Fe2+，2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+（鐵鹽腐蝕印刷電路板）2Fe3++2I-=I+2Fe2+。2Cu、HS（或S2-）、I-、SO2-等。2 3,2Fe3++HS=2Fe2++S；+2H+,2注意：Fe3+S；，F(xiàn)e2+過重H卡無變化。五、重點化學(xué)實驗現(xiàn)象:（注意這些反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式）六、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。這是鑒別時最常用、最靈敏的方法。Fe3++SCN-=[Fe（SCN）]2+。堿液法：取兩種溶液分別通入NH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。沉淀顏色變化原因為：4Fe(0H)+O+2H0=4Fe(0H)。TOC\o"1-5"\h\z2 2 2 3H2S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)。淀粉KI試紙法：能使淀粉KI試紙變藍的是Fe3+溶液，F(xiàn)e2+溶液無此現(xiàn)象。KMnO法：分別加入少量KMnO(H+)溶液，振蕩，能使KMnO溶液褪色的是Fe2+溶液，不褪色的是4 4Fe3+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4gHNO3被還原，則n：m可能是：()A、l：l B、2：l C、3：l D、9：2分析：本題是一道需討論計算的選擇題。要滿足題目中所給條件，有三種情況：Fe足量全部生成Fe(NO)，貝V：3Fe+8HNO(稀)=3Fe(NO)+2NOf+4HO,2 3 32 2HNO足量，F(xiàn)e都生成Fe(NO)，貝V：Fe+4HNO(稀)=Fe(NO)+NOf+2HO,33 3 3 3 2用9若反應(yīng)產(chǎn)物中既有Fe(NO)，又有Fe(NO)，則3〈曲〈232 33通過此題可看出，鐵與硝酸反應(yīng)時，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 3例2.將純鐵絲5.21g溶于過量的稀HSO，在加熱條件下，用2.53gKN0去氧化溶液中的Fe2+。待反2 4 3應(yīng)完成后，NO-只被還原成一種產(chǎn)物。溶液中剩余的Fe2+尚需12.0moL0.3mol/L的KMnO溶液將其完3 4全氧化。已知MnO-的還原產(chǎn)物為Mn2+，通過計算確定NO-的還原產(chǎn)物為()3A、NO B、NO C、NO D、NH? 2 2 3分析：此題涉及了多個氧化還原反應(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、計算中有廣泛應(yīng)用。具體解法如下：3.21還原劑是Fe2+：Fe2+?Fe3+?失1e-,n(失e-)=n(Fe2+)二兀mol；氧化劑為MnO-和NO-：MnO-?Mn2+?5e-,3 4n(MnO-得e-)=5n(MnO-)=5X0.012LX0.3mol/L=0.018mol，所以1molNO-得電子數(shù)應(yīng)為：4 3521'毗加? =3,.??還原產(chǎn)物為NO。答案：B例3.將27.2gFe與Fe^的混合物投入足量的稀H$04中，反應(yīng)完畢后，共放出屯2.24L(標況)，在溶液中滴入KSCN溶液后不顯紅色，則混合物中F；和Fe0的質(zhì)量各是多少？223分析：根據(jù)題目內(nèi)容，本題所涉及的化學(xué)反應(yīng)有:

TOC\o"1-5"\h\zFe0+3HSO=Fe(SO)+3H0,Fe+Fe(SO)=3FeSO,Fe+HSO(稀)=FeSO+H仁需要用到的關(guān)系23 24 2 43 2 c … * c, - -式：Fe?H,Fe?Fe0,則:Fe則:Fe設(shè)FeO的物質(zhì)的量為x,H2H22.24234 =0.1molFe?Fe02 3O.lmol?°.x=0.1mol.x xO.lmol?°.x=0.1mol.56(x+0.1)+160x=27.2,.*.m(FeO)=16g，m(Fe)=(27.2T6)g=11.2g答案：m(F^0)=16g，m(Fe)=11.2g例在加熱情況下，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12.5g沉淀，此混合物不可能為：()D、FeO、Fe0、FeO23 34A、FeO、Fe0B、D、FeO、Fe0、FeO23 34TOC\o"1-5"\h\z2 3 34 23 3412.5分析：平均值法。CO?CO??CaCO；n(0)=n(CaC0)^°=0.125mol,m(0)=0.125X16=2g，貝0-眈二2 門(化)二￡ 風(fēng)氏)_1 5 現(xiàn)匹)_2 5"矗)=5宛加廠壽皿。1,所以瑣。廠？。而FeO：両〉亍，F(xiàn)eO：亦〈亍,23畑3 5FeO：以°〕斤〉了，???B不可能。34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，當加入一種鹽后，銅粉的質(zhì)量減少，溶液是藍色，同時有氣體逸出，該鹽是()A、Fe(SO) B、NaCO C、KNO D、FeSO2 4 3 2 3 3 42、 某溶液中含有NH+、Mg2+、Fe2+和Ab四種離子，若向其中加入過量氫氧化鈉溶液，微熱并攪拌，4再加入過量鹽酸溶液，溶液中大量減少的陽離子有()A、NH+B、Mg2+ C、Fe2+D、A13+43、 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12.27g，此時燒杯3中的物質(zhì)可能是(3)①Fe和Fe(NO) ②Fe和Fe(NO) ③HNO和Fe(NO) ④Fe(NO)和Fe(NO)3 3 3 2 3 32 32 3 3A、①④ B、②③ C、③④ D、②④4、 向相同體積的KI、Na2S和FeBr2溶液中分別通入適量C—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、2：1：35、 向一定量的Fe、FeO、Fe^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(標況)氣體，所得溶液加KSCN