一輪復(fù)習(xí)鐵及其化合物

一輪復(fù)習(xí)鐵及其化合物目前使用的大部分脫氧劑都是基于鐵粉氧化反應(yīng)。這種鐵系脫氧劑可做成袋狀，放入包裝內(nèi)，使氧的濃度降到0.01%。一般要求1g鐵粉能和300mL的氧反應(yīng)，使用時(shí)可根據(jù)包裝后殘存的氧氣量和包裝膜的透氧性選擇合適的用量?！究季V解讀】1、掌握鐵的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，以Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化為例，了解變價(jià)金屬的氧化性和還原性。2、了解鐵的氧化物和氫氧化物的制備和性質(zhì)，掌握Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)方法。鐵

原子結(jié)構(gòu)示意圖

在周期表中位置

第四周期第VIII族，屬過渡元素

存在

游離態(tài)：少量存在于隕石中化合態(tài)：赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦等單質(zhì)

物理性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)

銀白色，ρ=7.86g·cm-3，熔點(diǎn)1535℃

純鐵抗蝕能力較強(qiáng)，能被磁鐵吸引和磁化

與非金屬：

Cl2O2、S、I2與酸：非氧化性酸、強(qiáng)氧化性酸（鈍化）

與鹽：與水：

主要化合價(jià)：+2、+33Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2高溫一.鐵的原子結(jié)構(gòu)、存在、性質(zhì)Fe反應(yīng)后形成的產(chǎn)物呈何價(jià)態(tài)？(1)氧化劑的氧化性強(qiáng)弱.強(qiáng)氧化劑

Fe3＋Fe2＋FeS、I2、H＋、Cu2＋、Fe3＋等弱氧化劑

H2O(g)、O2Fe2＋

Fe3＋Cl2、Br2、熱濃H2SO4、HNO3等注意:鋼鐵發(fā)生電化腐蝕時(shí)，F(xiàn)e參與電極反應(yīng)的產(chǎn)物為Fe2＋，后與OH－反應(yīng)生成Fe(OH)2；因其不穩(wěn)定，又轉(zhuǎn)變成Fe(OH)3失去部分水變成Fe2O3·nH2O.(2)反應(yīng)條件或反應(yīng)物之間的量Fe＋HNO3(濃)

鈍化

Fe＋4HNO3(過量)＝Fe(NO3)3＋2H2O＋NO↑3Fe(過量)＋8HNO3＝3Fe(NO3)2＋4H2O＋2NO↑

常溫要注意Fe2+是Fe3+和過量的Fe反應(yīng)的產(chǎn)物。（3）與水的反應(yīng)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

高溫對(duì)比2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2↑二、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體+2+3+2、+3都不溶于水穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速被氧化6FeO＋3O2＝＝2Fe3O4△FeO＋2H＋＝Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3+＋4H2O堿性氧化物堿性氧化物復(fù)雜氧化物3FeO＋10HNO3（稀）＝3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O同上3Fe3O4＋28HNO3（?。?Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O高溫時(shí)，都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原，還原過程中鐵的化合價(jià)都逐漸降低，最終生成鐵。油漆、涂料、煉鐵原料做磁鐵、煉鐵原料2、鐵的氫氧化物白色沉淀紅褐色沉淀都難溶于水很不穩(wěn)定，易被氧化為Fe(OH)32Fe(OH)3===

Fe2O3＋3H2O

△Fe(OH)3

＋3H＋＝Fe3＋＋3H2OFe(OH)2

＋2H＋＝Fe2＋＋2H2O3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)＝3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O同上4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3制備原理：思考：如何制取鐵的氫氧化物？由對(duì)應(yīng)的可溶性鹽與可溶性堿反應(yīng)制取實(shí)驗(yàn)一：向盛有FeCl3溶液的試管中滴加NaOH溶液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)二：向新制FeSO4溶液中，滴入經(jīng)煮沸的NaOH溶液，膠頭滴管尖端伸入溶液下面，輕輕擠出NaOH溶液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓（紅褐色）Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓（白色）4Fe(OH)2

＋O2

＋2H2O＝4Fe(OH)3灰白色-灰綠色-紅褐色沉淀思考：1、實(shí)驗(yàn)中為什么要用新制的硫酸亞鐵溶液?2、實(shí)驗(yàn)中為什么滴入經(jīng)煮沸的NaOH溶液?3、實(shí)驗(yàn)中為什么要將滴管尖端插入試管里溶液底部，慢慢擠出NaOH溶液?4、還可以采用什么方法和措施以保證制得氫氧化亞鐵?2、用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。（1）用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入

。（2）除去蒸餾水中溶解的O2常采用

的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是:

。練習(xí)稀H2SO4

和鐵屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。（1）在試管Ⅰ里加入的試劑是

。

（2）在試管Ⅱ里加入的試劑是

。（3）為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是：

。（4）這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是：

。稀H2SO4

和鐵屑NaOH溶液

檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入。小結(jié)：（1）亞鐵鹽的性質(zhì)①Fe2＋的溶液通常顯淺綠色，主要表現(xiàn)還原性。②亞鐵鹽溶液在空氣中易被O2氧化而變質(zhì)，故保存時(shí)要加少量鐵屑，防止其氧化，加少量相應(yīng)的酸，抑制水解。③亞鐵鹽溶液與可溶性堿反應(yīng)，生成Fe(OH)2。2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O3Fe2＋＋NO3－＋4H＋＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O3Fe2＋＋2NH3·H2O＝3Fe(OH)2↓＋2NH4＋三.亞鐵鹽和鐵鹽（2）鐵鹽的性質(zhì)①Fe3＋的溶液通常顯棕黃色，主要表現(xiàn)氧化性。②因Fe3＋易水解，F(xiàn)eCl3等固體還易潮解，故其固體應(yīng)密封保存。配制溶液時(shí)應(yīng)將鐵鹽溶于少量相應(yīng)的酸中，再加水稀釋，以抑制其水解。③鐵鹽溶液與KSCN溶液反應(yīng)，溶液變成紅色。2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋2Fe3＋＋H2S＝2Fe2＋＋S↓＋2H＋2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I(xiàn)22Fe3＋＋3SCN－＝Fe（SCN）3四、鐵三角鐵三角FeFe2+Fe3+123456弱氧化劑：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等強(qiáng)氧化劑：Cl2、Br2、HNO3等Cl2、Br2、HNO3、O2等Zn、Fe、Cu、HI等Zn、H2、Al、C等Zn、CO、Al等五、Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)方法直接觀色顯色反應(yīng)與KSCN與苯酚利用Fe3+的氧化性利用沉淀反應(yīng)與OH－作用淺綠色

棕黃色血紅色不顯紫色顯紫色無明顯現(xiàn)象

Cu被腐蝕溶液變綠色與銅片與淀粉KI試紙?jiān)嚰埐蛔兯{(lán)試紙變藍(lán)色白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產(chǎn)生紅褐色沉淀不顯紅色。若再通Cl2，則變血紅色六、鐵的冶煉原料:設(shè)備:煉鐵高