铁和铁的化合物

第三节铁和铁的化合物知识导图FeO ηFgC⅛—Fe3O4 —氧化物、庄及其1化合物单质制备一FE(CHl)厂-氢氧化物胶体-Fe(OlI∖ J一、铁物理性质银白色，熔沸点较高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸引，具有金属的化学性质1与非金属的反应(1) 常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分是Fe2O3。

点燃：3Fe+ 2O2Fe3O4.(2) F e + S =^= FeS庙燃(3) 2Fe+ 3C∣2 2FeC∣3 (产生棕色的烟)一与CI^ O2反应-—与水反应_与酸反应—与盐溶液反应-F E2+的还原性 -F 芒的氧化性—“铁三角”—F浚F皆的检验般物理性质。

2、与出0的反应3Fe+ 4H2θ(g)-高温-Fe3O4+ 4出3、与酸的反应(1) 与非氧化性酸(如稀硫酸):Fe+ 2H+===Fe2++出匸(2) 氧化性酸①稀硝酸HNO 3过量：Fe+ 4 HNO 3=== Fe(NO 3)3+ NOr + 2H?0 Fe 过量：3Fe+ 8HNO3 === 3Fe(NO 3)2+ 2NOT + 4出。

Fe(Nθ⅛)a Fe(NO i)JHNO J余 4 Fe(NO^)3 & FU 莉余Fe(NQ3)3Fe(NO3)j Fe(NO3)2-邢)∏(HNO⅛)②浓硝酸：常温下钝化③浓硫酸：常温下钝化4.与盐溶液的反应(1)与CuSO4 溶液：Fe+ Cu2+ === Fe2++ CU ⑵与FeC∣3 溶液：Fe+ 2Fe3+=== 3Fe2+二、铁的氧化物11、FeO、Fe3O4与氧化性的酸反应时，其中的+2价的铁会氧化;2、Fe2O3与Hl反应时，Fe 3+会氧化I提示：①配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O2注：制备2时，采取哪些措施可防止2被氧化?②胶头滴管伸入到液面以下加入液体.③溶液表面覆盖植物油(或苯),以隔绝空气.由于Fe(OH) 2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3 ,在实验室中制备Fe(OH) 2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。

制备原理：Fe2+ 2OH ===Fe(OH) 2 J成功关键：①溶液中不含Fe3+和O?等氧化性物质。

②制备过程中，保证生成的Fe(OH) 2在密闭的隔绝空气的体系中。

2下面是几种典型的制备方法： 例如：方法一隔绝空气的复分解反应法 1用不含Fe 3+的FeS04溶液与不含O 2的蒸馏水配制的NaoH 溶液反应制备。

(1) 用硫酸亚铁晶体配制上述 FeS θ4溶液时还需要加入 _____________ 。

⑵除去蒸馏水中溶解的 02常采用 _____________ 的方法。

(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含 02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 ____________________________________________ 。

答案：(1)稀H 2SO 4、铁屑 (2) 煮沸 (3) 避免生成的Fe(OH)2沉淀接触。

2而被氧化 止水夹 方法二 氢气氛围中的复分解反应法 2、 在如图所示的装置中，用 (1) 在试管I 中加入的试剂是 ⑵在试管∏中加入的试剂是 ⑶为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管I 和∏中加入试剂，打开止水 夹，塞紧塞子后的实验步骤是 _______________________________ 。

(4)这样生成的Fe(OH) 2沉淀能较长时间保持白色， 理由是 _____________ 答案：(1)稀H 2SO 4和铁屑 (2) N aOH 溶液 ⑶检验试管∏出口处排出的 H 2的纯度，当排出的 H ?已经纯净时再夹紧止水夹 ⑷试管I 中反应生成的 H 2充满了试管I 和试管∏,故外界 3、 如图所示制备氢氧化亚铁的改进实验： (1)按图所示组装仪器，向一支小的具支试管中加入 2 mL 左 右的稀盐酸，再加入 2 mL 左右的煤油，玻璃管下端粘住钠 粒(用滤纸吸干表面煤油，切去氧化层 )。

⑵将铁丝浸入盐酸，反应放出氢气，待试管内空气排尽后， 向上提拉铁丝，使铁丝脱离液面。

并关闭弹簧夹；用另一根 细铁丝沿玻璃管内将钠粒捣入液体中。

请回答下列问题： (1) 写出该实验中发生反应的化学方程式： __________ (2) 如何检验试管内空气已排尽 (回答具体操作)? ⑶捣入钠粒后，预测具支试管中的现象： ___________ ⑷已知钠粒的质量约 0.05 g ,实验室现有以下两种不同浓度的盐酸，你选择 “ B ” )____ -1 -1A . 1.1 mol L ∙B . 10 mol L 答案：(1)Fe + 2HCI===FeCI 2+ 出 ↑ 2Na + 2H 2O + FeCI 2===Fe(OH)2 J+ 2NaCl + H 2 ↑ 也可写成 3 个：Fe + 2HCI===FeC ∣2 + 出 ↑ 2Na + 2H 2O===2NaOH + H 2↑, 2NaOH + FeCX==Fe(OH) 2 U 2NaCl(2) 在具支试管的出口处用向下排空气法收集满一小试管气体，用拇指堵住管口，移向酒精 灯火焰，放开拇指，若听到 噗”的一声，则说明空气已排尽 (3) 钠不停地在煤油与稀盐酸界面处上下跳动， 并有气泡产生， 液体中很快有白色沉淀出现 NaOH 溶液、铁屑、稀H 2SO 4等试剂制备。

O 2不易进入 煤油 钠翘 稀盐輟 d 3方法三电解法4、利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。

(1) a电极的材料应为____________ ,电极反应式为_______________ 。

⑵电解液C可以是______________ (填编号)。

A .纯水B . NaCl溶液C. NaOH 溶液 D . CuCl2 溶液(3) d为苯，其作用是___________________ ,在加入苯之前对电解液C应作何简单处理？______________________________________ 。

(4) 为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________ (填编号)。

A .改用稀H2SO4作电解液B •适当增大电源的电压C.适当减小两极间的距离D •适当降低电解液的温度⑸若C用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为 ____________________________________________________ 。

答案：(1)Fe Fe- 2e-=Fe2+(2) BC(3) 隔绝空气，防止生成的Fe(OH) 2被氧化；加热煮沸，排出溶解的。

2⑷BC(5) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色四、“铁三角”铁与氧化性比较弱的非金属(如S、∣2),非氧化性酸(如盐酸、稀H2SO4),不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液),FeCI3溶液反应，都可实现这种转化.例如：Fe+ CuSO4 === CU + Fe SO4；Fe+ 2FeC∣3 ===3FeCl3；Fe+2H+=Fe2++H2 ↑.2+2. Fe → Fe比较活泼的金属(如Al、Zn)、CO、H2、C等能从亚铁化合物中置换出铁来.例如：FeCI2+ Zn === ZnCl2+ Fe；FeO+ H2—Fe+ H2O.3+3. Fe →Fe铁与强氧化剂，如Cl2、H2O2、KMnO4(H+)、HNO 3、浓H2SO4在一定条件下反应都会实现这种转化.E 点燃例如：2Fe+ 3Cl2 2FeCl3.4. Fe3+—→Fe4可通过较强还原剂实现，如Al、Zn、CO、H2等.例如：Fe2O3+ 3CO 2Fe+ 3CO2；Fe2O3+ 2Al — 2Fe+ AI2O3；2FeCI3+ 3Zn=== 2Fe+ 3ZnCI 2.5. Fe2+—→Fe3+亚铁盐与强氧化剂反应，如Cl2、Br2、HNO 3、浓硫酸、H2O2' KMnO 4(H +)等.例如：2FeC∣2+ C∣2===2FeC∣3.6. Fe3+→ Fe2+铁盐溶液与比较强的还原剂反应，如Fe、CU、碘化物、硫化物等.例如：2 Fe3++ S2-=== 2Fe2++ S j; 2Fe3++ CU === 2Fe2++ Cu2+;2Fe3++ Fe ===3Fe2+; 2Fe3++ 2I- === 2 Fe2++ ∣2应用“铁三角”关系，可以解决相关问题：(1) 判断离子共存①Fe2+、Fe3+均水解，与HCOf、AIO 2、CO32-等因水解相互促进在溶液中不能大量共存。

②Fe3+与S2-、I-、HS-、SO32-, Fe2+与NO3 (H+)、CIO-、MnO4 (H+)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存.(2) 除杂方法①Fe2+ ( Fe3+):加Fe粉过滤；②FeCI3 ( FeCI2):加氯水或H2O2;③FeC∣2(CuC∣2):加Fe 粉，过滤.五、Fe2+、Fe3+的检验1、溶液的颜色含有Fe2+、的溶液显浅绿色含有Fe3+的溶液显棕黄色2、用KSCN溶液和氯水(1)流程：溶加KsCN溶液「无明显现象溶液变红色榜液f溶液变红色——Fe3+3+⑵有关反应：Fe + 3SCN- === Fe(SCN) 3(红色)2Fe2++ C∣2 === 2Fe3++ 2CI-3、用NaOH溶液(1)流程：溶加間H溶液「白色沉淀一灰绿色一红褐色-→F尹液........... —红褐色沉淀一血卅⑵有关反应：Fe3++ 3OH- === Fe(OH) 3 J红褐色)Fe2++ 2OH- === Fe(OH) 2 J 白色沉淀)4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O === 4Fe(OH) 3六、铁盐溶液的配制、保持1、F eC∣3溶液：加酸，抑制Fe3+的水解3+ +Fe + 3H2O Fe(OH) 3 J+3H2、F eC∣2溶液：加酸，抑制Fe2+的水解加铁屑，防止Fe2+被氧化七、物质制备制备无水FeCd在HCl气流中加热蒸干FeCb溶液。

56制备Fe(OH)3胶体：向沸水中加入饱和的 FeCb 溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现为止。

八、 氧化性、还原性的关系1、 氧化性:Cl 2> Br 2> Fe 3+> I 2> S 2、 还原性：S 2- > I - > Fe 2+> Br - > Cl -九、 杂质Fe 2+、Fe 3+的除去1、 Fe 3+: Fe 3+水解能力强，实际上 pH>4时，Fe 3+几乎完全水解生成 Fe(OH)3沉淀。