Fe的知識點(diǎn)運(yùn)用等

1、Fe 的獲取和應(yīng)用1. 在自然界當(dāng)中的鐵主要是來自于鐵隕石，而在自然界當(dāng)中的鐵主要來自于外太空（純鐵），純鐵的硬度比較的小，生鐵的硬度稍微大一些（合金的熔點(diǎn)下降時，起硬度將增加）2. 赤鐵礦的物理性質(zhì)赤鐵礦（ Fe2O3）1.主要成分為Fe2O32. 其是具有一定磁性的紫黑色的晶體。(型晶胞結(jié)構(gòu) )磁性：在自然狀態(tài)下，氧化鐵屬于型晶胞結(jié)構(gòu)，并不具有磁性。但如果用四氧化三鐵經(jīng)過特殊處理后會形成型晶胞 結(jié)構(gòu)，具有磁性，但并不穩(wěn)定，易變?yōu)樾汀?.天然的四氧化三鐵不溶于酸溶液，潮濕狀態(tài)下在空氣中容易氧化成三氧化二鐵。通常用作顏料和拋光劑，也可用于制造錄音磁帶和電訊器材。4.熔點(diǎn) 1565 .沸點(diǎn) 34

2、14 °C水溶性 不與水反應(yīng)密度 5.24 g/cm33.赤鐵礦的化學(xué)性質(zhì)鋁熱反應(yīng)2Al+Fe 2O 3=Al 2O3+2Fe碳還原性3C+2Fe 2O3 =高 =4Fe+3CO 2氧化鐵可以與碳混合后加熱，鐵和二氧化3CO+Fe 2 O3=2Fe+3CO 2碳提取出來。 氧化鐵可以和一氧化碳混合后加熱，生成鐵和二氧化碳。濕法：FeSO ?+2NaOH Fe(OH)?+Na ?SO?（將一定量的5% 硫酸亞鐵溶液迅速與過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)（要求 堿過量 0.04 0.08g/ml ）4Fe(OH) ?+O ?+2H ?O 4Fe(OH) ?（在常溫下通入空氣，使之全部變?yōu)榧t棕色的氫氧

3、化鐵膠體溶液，作為沉積氧化鐵的晶核：晶體的生長中心。）4FeSO ?+4H ?O+O ? 2Fe ?O? +4H?SO ?（以上述 晶核為載體，以 硫酸亞鐵 為介質(zhì)，通入空氣，在75 85，在金屬鐵存在下，硫酸亞鐵與空氣中氧氣作用生成三氧化二鐵（即鐵紅）沉積在晶核上，）Fe+H ?SO? FeSO ?+H ?溶液中的硫酸根又與金屬鐵作用重新生成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵再被空氣氧化成鐵紅繼續(xù)沉積，這樣循環(huán)至整個過程結(jié)束，生成紅色氧化鐵。在空氣中灼燒亞鐵化合物或氫氧化鐵 等可得 三氧化二鐵 。4Fe 3O4 +O 2高= 溫 6Fe 2O3在潮濕的空氣中， 鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜，這層水膜里含有少

4、量的H+和 OH - ，還溶解了氧氣， 結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液，它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳（因鋼鐵不純）恰好形成無數(shù)微小的原電池。在這些原電池 里，鐵是負(fù)極，碳是正極。鐵失去電子而被氧化：負(fù)極： 2Fe _ 4e -=2Fe 2+正極： 2H 2O+O 2+4e - =4OH -電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。在此之后繼續(xù)反應(yīng)：Fe2 +2OH-=Fe(OH) ?4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3 +nH 2O=Fe 2 O3 ·nH 2O+3H 2 O在初中的化學(xué)里，可用鹽酸（HCl ）來除鐵銹。方程式為：Fe 2O3 +6HC

5、l=2FeCl3+3H 2O2. 鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)1）鐵在地殼中的含量：鐵在地殼中的含量居第四位，僅次于氧、硅和鋁鐵元素的原子結(jié)構(gòu)：鐵的原子序數(shù)為26，位于元素周期表第四周期族，屬過渡元素鐵原子的最外層電子數(shù)為2 個，可失去2 個或 3 個電子而顯 +2 價或 +3 價，但 +3 價的化合物較穩(wěn)定2）物理性質(zhì)：純鐵是光亮銀白色金屬；純鐵的抗蝕力相當(dāng)強(qiáng)；有延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性；具有鐵磁性，能被磁鐵吸引，在磁場的作用下，自身也能產(chǎn)生磁性。3）化學(xué)性質(zhì)：能與非金屬化合，能與水蒸氣、酸反應(yīng)，在冷的濃H2SO4、濃 HNO3 中鈍化、能與鹽溶液反應(yīng)。鐵在高溫下和水發(fā)生反應(yīng)3Fe+4H2O(g

6、)=高溫 = Fe3O4+4H2（氣體符號）對這個反應(yīng)的補(bǔ)充：首先這應(yīng)該是一個可逆反應(yīng)，因?yàn)闅錃饪梢詫e3o4 還原，但是在高中的化學(xué)書上并沒有標(biāo)出， 是因?yàn)樵谶@個反應(yīng)中，不斷地通入反應(yīng)物之一水蒸氣，由于減少產(chǎn)物，反應(yīng)會向正方向移動，通入的水蒸氣不斷的將生成物之一氫氣帶走，使反應(yīng)不斷地向正方向移動，使這個反應(yīng)最終可以進(jìn)行到底。如果反過來，用氫氣還原四氧化三鐵，就要不斷通入氫氣，把生成的水蒸氣帶走，使四氧化三鐵完全被還原為鐵。鐵和氧氣的反應(yīng)3Fe+2O2(點(diǎn)燃） =Fe3O4（藍(lán)黑色）（反應(yīng)當(dāng)中火星四射，可以生成黑色的固體。在常溫的情況下，鐵很難和氧氣發(fā)生反應(yīng)。純鐵的抗腐蝕能力極強(qiáng)，但是有雜質(zhì)

7、的鐵在潮濕的空氣當(dāng)中卻能夠有與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而生成鐵銹。而這個鐵銹當(dāng)中的主要成分為Fe2O3。）4Fe+3O2(570以上） =2Fe2O3（紅色）2Fe+O2（高溫） =2FeO（鐵過量）鐵和非金屬發(fā)生的反應(yīng)2Fe+S=Fe2SFe+S=FeS(條件 :高溫、加熱，生成物FeS 為不溶于水的黑色固體)2Fe+3 Cl2 =2FeCl3（反應(yīng)會生成棕黃色的煙）和酸發(fā)生的反應(yīng)（1）在常溫下，可以和濃濃 HNO3發(fā)生鈍化鐵遇濃硝酸在常溫下會鈍化,加熱時反應(yīng)：少量鐵：過量鐵：Fe+6HNO3(濃)= =Fe(NO3)3+3NO2+3H2OFe+4HNO3(濃)= =Fe(NO3)2+2NO2+2

8、H2O鐵和稀硝酸反應(yīng)：少量鐵：過量鐵：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O3Fe（過量） +8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O 鐵和鹽溶液的反應(yīng)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4(濕法煉銅 )Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe較弱氧化劑如 S, I 2 , H , Cu 2 , Hg 2 , Ag 等Fe2+Fe較強(qiáng)氧化劑如 O2 , Cl 2 , Br2 , HNO3 ,濃H 2 SO4等Fe3+ Fe2+氧化劑如 Cl2 , Br2 , O2 ,H2O2 , HNO3 ,KMnO4等Fe3+還原劑Cu, Fe,S2- ,I,H 2S,SO2等 Fe

9、 3+Fe2+Fe2+ Fe3+2+3+-在亞鐵鹽溶液中通入氯氣，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色 2Fe +Cl2=2Fe+2Cl4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O亞鐵鹽溶液在空氣中容易變質(zhì)12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3）如綠礬露置于空氣中3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+2H2O+NO在 FeCl2 溶液中滴加酸性KMnO4 溶液，溶液由淺綠色變棕黃色2+-+3+2+在酸性 KMnO4 溶液滴加 FeCl2 溶液，溶液由紫紅變棕5Fe +MnO 4 +8H =5Fe +4H2 O+Mn黃。MnO -4+5Fe2+8H+=Mn 2+5Fe3+4H2OFe2+有還

10、原性，高錳酸鉀氧化劑能把它氧化成Fe3+2-Fe2+有還原性，重鉻酸鉀等氧化劑能把它氧化成Fe3+Cr2O7 +6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2 OH2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2OFe2+有還原性，過氧化氫等氧化劑能把它氧化成Fe3+在堿性溶液中， Fe2+的還原性更強(qiáng)，它能把NO-3 和 NO-2 還原成 NH3，能把 Cu2+還原成金屬銅.Fe3+-I2：3+-2+具有氧化性，它能把 I氧化成2Fe +2I =2Fe +I23+2+Fe Fe2Fe3+S2+=2Fe2+S,如在 FeCl3 溶液中滴加適量的Na2S 溶液 ,溶液變渾濁，濾去沉淀則濾液為淺綠色2F

11、e3+Fe=3Fe2+在 FeSO3 溶液中往往要加鐵的原因是可以防止Fe2+被氧化為 Fe3+。2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+電路板的制作是利用 FeCl3 溶液與裸露的銅反應(yīng)。3+2+2Fe +2I =2Fe +I2鐵元素有三種價態(tài)： 0 價、 +2 價和 +3 價，這三種價態(tài)的鐵在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，我們稱之為鐵三角，現(xiàn)將有關(guān)的轉(zhuǎn)化規(guī)律分述如下。一、鐵三角的相互轉(zhuǎn)化 （見下圖）1 Fe 2生成 Fe3（1）被氯氣、溴水氧化：與較強(qiáng)氧化劑反應(yīng)2Fe2Cl 22Fe32Cl（ 2）被 H 2 S、 Na 2S 還原：成 Fe 2（ 2）被稀硝酸、濃硝酸、2Fe3H 2S2Fe2S2H（

12、 1）與稀鹽酸反應(yīng)：濃硫酸氧化：3Fe2NO4H3Fe3NO（2HOFe2HClFeCl 2 H 233）被I 這原：2（3）被 H 2 O 2、 Na 2O 2 氧化：2Fe32I2Fe2I2（4）（ 2）與 Fe3以應(yīng)：2Fe22Fe3H 2O2 2H2H 2OFe2Fe33Fe2雙氧水具有氧化性是因?yàn)楸?Sn 2這原：5 Fe 與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成它有“ -1”價態(tài)的氧2Fe3Sn 22Fe 2Sn 4（ 4）被酸性高錳酸鉀、次3 Fe3Fe3（ 1）與 Cl 2 反應(yīng)：與強(qiáng)還原劑反應(yīng)生氯酸氧化：2Fe3Cl 22FeCl 35Fe2MnO 48H5Fe3成 Fe（ 2）與稀硝酸反應(yīng)：Mn

13、 24H2O（ 1）被 CO 還原：Fe4HNO 3 Fe(NO 3 )3 NO2H 2 O2 Fe 3與弱還原劑反應(yīng)生Fe2 O33CO高溫 2Fe3CO 2成 Fe2（ 2）被 Al 還原：（1）被 Fe還原：Fe 2 O 32Al 高溫 Al 2 O 32Fe2Fe3Fe 3Fe24 Fe 與較弱氧化劑反應(yīng)生二、鐵三角的離子共存1與 Fe 2 不能共存的離子（ 1）發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)不能共存的離子：OH、 HCO 3 、 CO23、 SO23 、 S 2 等（ 2）酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能共存的離子：NO3 、 MnO 4 、 ClO 等。2與 Fe3不能共存的離子（ 1）發(fā)生復(fù)分解反

14、應(yīng)不能共存的離子：OH、HCO 3 、CO23等。（ 2）發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能共存的還原性離子：I 、S2、 SO32等。3鐵的氧化物鐵的氧化物氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化 學(xué) 式FeOFe2O3Fe3O4溶 名鐵紅磁性氧化鐵色 態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體化 合 價+2+3+2， +3水 溶 性不溶跟酸反應(yīng)： FeO+2H+ Fe2+2H2OFe3O4+8H+ Fe2+2Fe3+4H2O3FeO+10HNO3（?。?3Fe(NO3)3+NO +5H2 OFe2O3 +6HI 2FeI2+I2+3H2O氧化亞鐵不穩(wěn)定性：6FeO+O22Fe3O4具有氧化性： FexOy+yCO 高溫xFe+yC

15、O2 8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe4鐵的氫氧化物名 稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵化 學(xué) 式Fe(OH)2Fe(OH)3顏 色白色紅褐色水 溶 性不溶不溶與酸反應(yīng)Fe(OH)2)+2HCl FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl FeCl3+3H2O3Fe(OH)2+10HNO3(稀)2Fe(OH)3+6HI3Fe(NO3)3+NO +8H2O2FeI2+I2+6H2O加熱分解6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O還 原 性4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3制 法Fe2+2OH- Fe(OH)2 Fe3+3OH- Fe(OH)3

16、5 Fe2+與 Fe3+的檢驗(yàn)：我們?nèi)绾蝸順?biāo)它的化合價呢？ CO2和 CS2是相似的， C 和2S 放在一起 C是+4 價的 S 是-2 價的，那 N 就為 -3 價的了于的檢驗(yàn)方法：(1)Fe是 HSCN呈有氧化性含有 Fe2 的溶液呈淺綠色；向待檢液中滴加NaOH 溶液或氨水， 產(chǎn)生白色絮狀沉淀，露置在空氣中一段時間后，沉淀變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，說明含F(xiàn)e2 2有向待檢液中先滴加 KSCN溶液，無變化，再滴加新制的氯水， 溶液顯紅色， 說明含 Fe關(guān)的離子方程式為：2+ Cl22Fe33- Fe(SCN)這是一個弱的點(diǎn)2Fe+ 2ClFe+ 3SCN3解質(zhì)，但是神奇(2)Fe3 的檢

17、驗(yàn)方法：的是這家伙是個含有 Fe3 的溶液呈黃色；可溶的鹽！向待檢液中滴加NaOH 溶液或氨水，產(chǎn)生紅褐色沉淀，說明含F(xiàn)e3 向待檢液中滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，說明含F(xiàn)e3 6 Fe3 和 Fe2 的相互轉(zhuǎn)化32例如： 2Fe+ Fe 3Fe應(yīng)用： 除去亞鐵鹽 (含 Fe2 )溶液中混有的Fe3；亞鐵鹽很容易被空氣中的O2 氧化成鐵鹽，為防止氧化，可向亞鐵鹽溶液中加入一定量的鐵屑23例如： 2Fe+ Cl2 2Fe+ 2Cl應(yīng)用： 氯化鐵溶液中混有氯化亞鐵時，可向溶液中通入足量氯氣或滴加新制的氯水，除去 Fe2 離子23FeFe7金屬的冶煉1、概念：金屬從礦石里提煉出來的過程，叫金屬的冶煉。2、步驟：礦石的富集、冶煉、精煉。3、方法：（1）熱分解法：適合Hg 與 Ag 的冶煉2HgO2Hg + O2（2）熱還原法：適合金屬活動性順序表中位于Zn 與 Cu 之間的金屬的冶煉高溫2Fe+Al 2O3 ； Fe2O3+3CO高溫Fe2O3+2Al2Fe+3CO 2（3）電解法：適合活潑金屬M(fèi)g、 K、 Na、 Al 的冶煉。2NaCl（熔融）電解Na + Cl2 ； 2Al2O3 （熔融）電解4Al + 3O2（4）煉鐵和煉鋼煉鐵原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣化學(xué)原理在高溫下用 還