
铁原子结构示意图
-
2023年2月27日发(作者:就业协议书是什么)【知识网络】
[Fe(SCN)]
NaOH
OH
FeSS(△)FeHClFeCl
2
FeSO
4
FeOFe
3
O
4
FeCl
3
KSCN2+
Fe
2
O
3
Fe(OH)
2
Fe(OH)
3
O
2
H
2
O
O
2
、H
2
O
H
2
SO
4
H
2
SO
4
H
2
SO
4NH
3
·H
2
O
Fe
Cl
2
O
2
Cl
2O
2
、
H
2
O
CO、
Al
CO
HCl
△
△
、NH
3
·H
2
O
CO
3
2—、HCO
3
—
HCl
Fe
Fe
Cu
Cl
、
H
硫
等
S
Z
A
、
Z
2+
Fe
3+
Fe
H
2
S
等
2
Br
2
HNO
3
浓硫酸等
C
l
2B
r
2
、
N
O
3
、
浓
酸
、
I
2
、
H+、
C
u2
+、
F
e3
+等
n
、
l
、
C
O
H2
等
n
、
A
l
、
C
O
、
H
2
等
★考点一铁
1.原子结构:Fe位于第四周期第VIII族,属于过渡元素。地壳中含量居
第四位,其常见离子有Fe2+、Fe3+,原子结构示意图如右:
2.物理性质:⑴纯铁呈银白色,抗蚀能力强;常用铁含碳等杂质熔点降低,抗蚀力减弱。
⑵具有一般金属的物理通性:延展性、导电、导热性较好。它还有与其它金
属不同的物理性质,能被磁铁吸引。
3.化学性质(较活泼)
⑴铁与非金属单质反应
①与O
2
反应:a:常温下,铁在潮湿的空气中易被腐蚀,其腐蚀过程可用化学方程式表
示如下:2Fe+O
2
+2H
2
O=2Fe(OH)
2
;4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3
2Fe(OH)
3
=Fe
2
O
3
·xH
2
O+(3-x)H
2
O
b:铁在氧气中燃烧,可用化学方程式表示为:3Fe+2O
2
点燃Fe
3
O
4
②铁与S反应:Fe+SFeS;③铁与Cl
2
反应:2Fe+3Cl
2
点燃2FeCl
3
⑵铁在高温下与水蒸汽反应:3Fe+4H
2
O高温Fe
3
O
4
+4H
2
↑
⑶铁与酸的反应
①与非氧化性酸(如HCl、稀H
2
SO
4
等)反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑
②与氧化性酸反应(如HNO
3
、浓H
2
SO
4
)反应:
与足量稀HNO
3
反应:Fe+4HNO
3
=Fe(NO
3
)
3
+NO↑+2H2O
与少量稀HNO
3
反应:3Fe+8HNO
3
=3Fe(NO
3
)
2
+2NO↑+4H2O
③常温下,浓H
2
SO
4
、浓HNO
3
能使铁、铝钝化。
⑷铁与盐溶液的反应
与CuCl
2
溶液反应:Fe+CuCl
2
=Cu+FeCl
2
与FeCl
3
溶液反应:Fe+2FeCl
3
=3FeCl
2
☆知识运用
1.把金属铁加入含FeCl
3
、FeCl
2
、CuCl
2
的混合液中充分反应后过滤,滤出不溶物有铜,则
滤液
中肯定有阳离子Fe2+,肯定不存在阳离子Fe3+,可能有阳离子Cu2+(若铁过量呢?)
2.2.8克铁与160ml1mol/L稀硝酸作用放出NO气体,则在反应中HNO
3
共得电子0.12摩。
★考点二铁的氧化物
化学式
FeOFe
2
O
3
Fe
3
O
4
俗称--------------铁红磁性氧化铁
颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体
溶解性不溶不溶不溶
铁的化合价+2+3+2、+3
稳定性FeO不稳定,在空气里受热,就迅速被氧化成Fe
3
O
4
与H+反应
FeO+2H+=Fe2++H
2
OFe
2
O
3
+6H+=2Fe3++
3H
2
O
Fe
3
O
4
+8H+=2Fe3+
+Fe2++4H
2
O
与稀HNO
3
反
应
3FeO+10HNO
3
=3Fe(N
O
3
)
3
+NO↑+5H
2
O
Fe
2
O
3
+6HNO
3
=
2Fe(NO
3
)
3
+3H
2
O
3Fe
3
O
4
+28HNO
3
=NO↑
+9Fe(NO
3
)
3
+5H
2
O
是否碱性氧化物是是不是
与CO或H
2
反应FeO+CO=Fe+CO
2
Fe
2
O
3
+3CO=2Fe+3CO
2
Fe
3
O
4
+4CO=3Fe+4CO
2
与铝的反应
3Fe
x
O
y
+2yAl=yAl
2
O
3
+3xFe
用途Fe
2
O
3
常用作红色油漆和涂料,赤铁矿(主要成分是Fe
2
O
3
)是炼铁原料
生活小常识:在烧制砖瓦时用粘土做成的坯经过烘烧后,粘土中的铁的化合物转化为氧化铁,
让其自然冷却,就制得红色砖瓦。若烘烧后期,从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的一
氧化碳和氢气,它们把红色的氧化铁还原成黑色的氧化亚铁和四氧化三铁,同时还有未燃
烧的碳粒,而制得蓝色砖瓦。
★考点三铁的氢氧化物
1.铁的氢氧化物的制备
实验3-9:在2支试管内分别加入少量FeCl
3
和FeSO
4
溶液,然后滴入NaOH溶液。观察并描
述发生的现象.
FeCl
3
溶液FeSO
4
溶液
实验现象产生红褐色沉淀生成的白色沉淀,迅速变成灰绿色,
最后变成红褐色
反应原理Fe3++3OH-=Fe(OH)
3
↓Fe2++2H-=Fe(OH)
2
↓
4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3
2.铁的氢氧化物的性质
化学式
Fe(OH)
2
Fe(OH)
3
颜色状态白色固体红褐色固体
溶解性不溶不溶
稳定性
Fe(OH)
2
△FeO+H
2
O2Fe(OH)
3
△Fe
2
O
3
+3H
2
O
与H+反应
Fe(OH)
2
+2H+=Fe2++2H
2
OFe(OH)
3
+3H+=Fe3++3H
2
O
转化关系
4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3
探究性学习:
在实验3-9中,使Fe(OH)
2
变成灰绿色最后变成红褐色的氧气来源有哪些?如何消除或减少
氧气的这些来源,以确保Fe(OH)
2
不被氧气氧化,观察到持续时间长的白色沉淀?
i.氧气来源有:FeSO
4
溶液及NaOH溶液及空气。
ii.消除或减少氧气来源的方案设计。
(1)实验3-9中减少氧气来源的方案:将装有NaOH溶液的滴管伸入到试管底部.目的是避
免生成的Fe(OH)
2
沉淀接触空气中的O
2
。
(2)方案欣赏:仔细体会以下方案的设计原理与思路并回答相关问题
用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)
2
沉淀:
方案一:用不含Fe3+的FeSO
4
溶液与用不含O
2
的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
①除去蒸馏水中溶解的O
2
常采用煮沸的方法。
②生成白色Fe(OH)
2
沉淀的操作可采用长滴管吸取不含O
2
的NaOH溶液,插入FeSO
4
溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是避免生成的Fe(OH)
2
沉淀迅速接触到
空气。
方案二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H
2
SO
4
等试剂制备。
①在试管Ⅰ里加入的试剂是稀H
2
SO
4
铁屑。
②在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液。
③为了制得白色Fe(OH)
2
沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,
塞紧塞子后的实验步骤是:检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出
的H
2
纯净时,再夹紧止水夹。
④这样生成的Fe(OH)
2
沉淀能较长时间保持白色,其理由是:试管Ⅰ中反
应生成的H
2
充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入。
3+与Fe2+的鉴别:
方法溶液中含Fe2+溶液中含Fe3+
观察法溶液呈浅绿色溶液呈棕黄色
通入H
2
S无明显变化有浅黄色沉淀析出
加入KSCN无明显变化
Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
加入苯酚无明显变化溶液变为紫色
加入碱液生成白色沉淀,并变为灰绿色,
最终变成红褐色
生成红褐色沉淀
加入淀粉碘化钾试液无明显变化溶液变蓝
加入铜片无明显变化铜片溶解且溶液变为蓝色
加入KMnO
4
KMnO
4
的紫色变浅无明显变化