铁铜化学性质概括

铁、铜的性质

(一)铁及其化合物的性质

1、铁在周期表中的位置及结构

铁位于第四周期第毗族，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2

厂、''、\

：+26 丄

原子结构示意图为

在化学反应中易失去两个或三个电子形成+ 2或+ 3价：Fe— 2e—= Fe2+; Fe—

3e—= Fe3+

2、纯铁具有银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。纯铁的抗腐蚀能力很强，通常我们所见的铁中由于含有碳等物质，抗腐蚀能力较弱，易发生电化腐蚀。

在酸性介质中发生：析氢腐蚀：负极：Fe— 2e—= Fe2+ ;正极反应为：2H +

=H2;

在中性或碱性介质中发生：吸氧腐蚀：负极：Fe— 2e— = Fe2+ ；正极反应为：

2H2O+ 02+ 4e- = 4OH-

3、化学性质：铁是较活泼的金属，易失去最外层和次外层的电子，常显+2、

+3价，且Fe3+比Fe2+稳定。

(1)与非金属反应：铁与强氧化剂反应生成+ 3价铁的化合物，与弱氧化剂反应生成+ 2价铁的化合物。如：

3Fe+2O2 '' Fe3O4; 2Fe+3CI2 2FeCl3; Fe+S FeS

(2)与水反应：铁在加热至红热时能与水蒸气发生反应。

3Fe+4H2O (g) Fe3O4+4H2

常温下，铁与水不起反应，但在水和空气里 O2、CO2等共同作用下，铁易被腐蚀。(3)与酸反应：非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2++H2T

氧化性酸：常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会钝化，加热条件下可发生氧化还原反应。Fe+4HNO3 (过量)=Fe(NO3)3+NO T +2H2O

3Fe (过量)+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO T +4H2O

Fe+6HNO3 (浓)丄一Fe(NO3)3+3NO2 T +3H2O

(4)与盐溶液反应：Fe+ Cu2+ = Fe2++ Cu; Fe+ 2Fe3+ = 3Fe2+

4

① FeO+2H+==Fe2++H2O ② Fe2O3+6H+==2Fe3+ + 3H2O

③Fe3O4+8H+==Fe2+ +2Fe3+ +4H2O ④ 3FeO+1OHNO3==3Fe(NO3)3+NO T +5H2O

⑤ Fe2O3+6H+==2Fe3+ + 3H2O ⑥ 3Fe3O4+28HNO3==9Fe(NO3)3+NO T +14H2O

⑦FeO+2H+==Fe2++H2O ⑧ Fe2O3+6HI==2Fel2+l2+3H2O

⑨ Fe3O4+8HI==3Fel2+l2+4H2O

铁的氢氧化物

说明：

1、铁在化学反应中不仅可失去最外层的电子显+ 2价，还可以失去部分次外层

的电子显+ 3价，当失去d能级中1个电子时，形成3d5的半充满状态，比较稳定，因此，铁的+ 3价化合物较稳定。

2、铁的三种价态之间的转变：铁三角之间的关系

3、铁在冷的浓硝酸和浓硫酸中钝化，但在热的浓硫酸或浓硝酸中可以发生氧化

还原反应。铁在稀硝酸中发生氧化还原反应时，铁元素的价态与铁和硝酸的量的多少有关，当铁过量时，生成+ 2价铁，当硝酸过量时，生成+ 3价铁。

4、Fe2+和Fe3+的检验

(1)观察法：其溶液呈棕黄色者是 Fe3+，呈浅绿色者是Fe2+

(2)H2S法：通入H2S气体或加入氢硫酸，有浅黄色沉淀析出者是Fe3+,无明

显变化的是Fe2+。

(3)KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，呈血红色者是Fe3+, 无明显变化的是 Fe2+。Fe3++ 3SCN—= Fe(SCN)3

(4)苯酚法：加入苯酚溶液，呈紫色者是 Fe3+,无明显变化的是Fe2+。

Fe3++ 6C6H5OH — [Fe(C6H5O)6]3- + 6H+

(5)碱液法：分别通入氨气或加入氨水或碱液，生成红褐色沉淀者是Fe3+,生

成白色沉淀，并变为灰绿色，最终变成红褐色者是Fe2+。

(6)淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝者为Fe3+,无明显变化的是Fe2+。2Fe3++ 21 — = 2Fe2+ + 12

(7)铜片法：分别加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色者是Fe3+,无明显变化的是 Fe2+。2Fe3++ Cu= 2Fe2++ Cu2+

(8)KMnO4法：分别加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅的是Fe3+,颜色基本无变化的是 Fe2+: 5Fe2++ MnO4 — + 8H+ = 5Fe3++ Mn2++4H2O

(二)铜及其重要的化合物：

铜位于第四周期第I B族，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1铜是一种亮红色的固体，具有良好的导电导热性。铜在化学反应中易失去两个电子形成+ 2价。

铜的化学性质比较稳定，一般不与其他物质发生化学反应，利用铜的这一性质，

古代人用铜制作货币。但铜在特定的条件下，也能被许多氧化性物质所氧化。如:

1、铜在加热条件下与O

2、S、CI2等非金属单质化合：

A A A

2Cu+ O2 ——2CuO; 2Cu+ S——Cu2S; Cu+ Cl2 CuCl2

在潮湿空气中还可发生腐蚀生成绿色的铜锈：2Cu + O2 + H2O + CO2 =

Cu2(OH)2CO3

△

2、铜与非氧化性酸一般不反应，但与强氧化性酸，则可以发生氧化还原反应,

但无 H2 产生：如：Cu+ 2二7 - = CuSO4+ SO2? + 2H2O

3、铜还可以与某些盐溶液反应：如：

2FeCl3 + Cu = 2FeCl2+ CuCl2; Cu+ 2AgNO3 = Cu (NO3) 2 + 2Ag

4、铜的冶炼：工业上，主要采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜。这种方法冶炼

的铜，其含量为99.5%~99.7%,还有Ag、Au、Fe、Zn等杂质。要达到电气化生产铜的要求，这种由黄铜矿高温冶炼的铜还必须经过电解精炼，电解精炼得到的铜，其含量高达99.95%~99.98%。

5、铜及其化合物的相互转化关系：

铜及其直要化合物的結化关系