铁及铁的化合物

●铁元素在周期表中的位置铁位于第四周期第Ⅷ，铁是活泼的过渡元素，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）、钛铁矿（主要成分是FeTiO3）等。

土壤中也含铁1%～6%。

铁是地壳中最丰富的元素之一，含量为4.75%，在金属中仅次于铝。

●铁及其化合物的性质❖物理性质银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。

❖化学性质铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。

✧与非金属反应：3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色．Fe + S FeS说明铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气＞硫．✧与水反应：a．在常温下，在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下，Fe易被腐蚀(铁生锈)．b．在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4+ 4H2✧与酸反应：a．与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应．例如： Fe + 2H＋＝ Fe2＋+ H2↑b．铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时，产生钝化，因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中．✧与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应．例如： Fe + Cu2＋＝ Fe2＋+ Cu归纳：铁的化学性质及在反应后的生成物中显+2价或+3价的规律如下；❖ “铁三角”的转化关系及应用➢ 转化关系➢ 在除杂方面的应用主要成分 杂质 除杂方法FeCl 3 FeCl 2 加氯水或H 2O 2 FeCl 2 FeCl 3 加过量铁粉后过滤FeCl 2CuCl 2加过量铁粉后过滤➢ 在离子共存方面的应用①Fe 2＋与NO －3（H ＋）、ClO －、MnO －4不能大量共存。

②Fe 与S 2－、I －、SO 2－3不能大量共存。

➢ 在盐溶液的配制、保存方面的应用①含Fe 2＋的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe 2＋被氧化；加少量相应的酸，抑制Fe 2＋水解。

②含Fe 3＋的盐溶液：加少量相应的酸，抑制Fe 3＋水解。

➢ Fe 2＋、Fe 3＋的鉴别方法✧ 直接观察颜色含Fe 3＋的溶液呈黄色，含Fe 2＋的溶液呈浅绿色。

✧ 利用显色反应✧ 利用铁化合物沉淀的颜色有关反应离子方程式：Fe 2＋＋2OH －===Fe （OH ）2↓ 4Fe （OH ）2＋2H 2O ＋O 2===4Fe （OH ）3 Fe 3＋＋3OH －===Fe （OH ）3↓✧ 利用Fe 3＋的氧化性① 有关离子反应方程式：2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋②有关离子反应方程式：2Fe 3＋＋2I －===2Fe 2＋＋I 2✧ 利用Fe 2＋的还原性①有关离子反应方程式：5Fe 2＋＋MnO －4＋8H ＋===5Fe 3＋＋Mn 2＋＋4H 2O②有关离子反应方程式：2Fe 2＋＋Br 2===2Fe 3＋＋2Br －【课堂练习】1. 把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，所得溶液中的金属离子 （ ）A . 是Fe 3+和Cu 2+B . 是Fe 2+和Cu 2+C . 是Fe 2+和Fe 3+D . 只有Fe 2+2. 在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后溶液中存在较多的阳离子是 （ ） A . Cu 2+ B .Fe 3+ C . Fe 2+ D . H +3. 下列离子组能在溶液中大量共存的是（ ）(A) Mg 2+ 、Fe 3+ 、SO 42- 、 I – (B) Fe 2+ 、 H + 、 Cl – 、 NO 3- (C) Na + 、 Fe 3+ 、 HCO 3- 、Cl – (D) Mg 2+ 、Fe 3+ 、SO 42- 、Cl -● 铁的氧化物：铁的氧化物有三种：氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁 FeO Fe 2O 3(铁红) Fe 3O 4(磁性氧化铁) 化合价 +2 +2 +2、+3 色、态 黑色粉未 红棕色粉未 黑色晶体 水溶性 均不溶于水与非氧化性酸反应 FeO + 2H + = Fe 2+ + H 2O Fe 2O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + 3H 2O Fe 3O 4 + 8H + = 2Fe 3+ + Fe 2+ + 4H 2O 和强氧化性酸反应 3FeO + 10HNO 3(稀) = 3Fe(NO 3)3 + NO ↑+ 5H 2O Fe 2O 3 + 6HNO 3 = 2Fe(NO 3)3 + 3H 2O 3 Fe 3O 4 + 28HNO 3 = 9 Fe(NO 3)3 + NO ↑+14H 2O 稳定性 在空气中氧化为Fe 3O 4空气中稳定 在空气中稳定制备 高温熔融，过量的氢氧化铁加热分解 铁在氧气中燃烧● Fe 3O 4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO ·Fe 2O 3的形式有+2、+3 价，FeO 、Fe 2O 3是碱性氧化物● 空气中：6FeO + O 2 = 2Fe 3O 4 ● 铁的氢氧化物：● ①制备氢氧化亚铁实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液？● ②制备氢氧化亚铁实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出氢氧化钠溶液？【反馈练习】1. 下列说法正确的是（ ）A ．铁生锈属于缓慢的氧化反应B ．铁在纯氧中燃烧生成氧化铁C ．铁在干燥的热空气中不跟氧气发生反应D ．铁在有水存在时，由于水使铁与氧气隔绝，铁不易与氧气反应2. 将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述：①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量减轻；④液体的质量减速轻，其中正确的是（ ）A ．②③B ．①②④C ．①②③D ．①②③④3. 将30克两种金属粉末的混合物与足量稀硫酸反应，生成1克氢气。

则这种混合物可能组成是（ ）A ．Mg 、AlB ．Fe 、ZnC ．Mg 、FeD ．Al 、Fe4. 将一瓶稀硫酸分成三等份，分别跟等质量的铝、铁、锌反应后，三种金属都有剩余，且剩余金属的质量为铝>铁>锌，如生成的H 2质量分别为a 、b 、c ，则其间关系是（）A ．a>b>cB ．a=b=cC ．c>b>aD ．b>c>a5. 怎样除去下列物质中的少量杂质？（只要求写化学方程式） （1）硫酸亚铁溶液中混有少量硫酸铜： ； （2）铜粉中混有少量铁粉： ； （3）铁粉中混有少量氧化铁： ； （4）CO 中混有少量CO 2： 。

6.在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属m 1g ，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m 2g ，则m 1与m 2之间的关系是（ ）（A ）m 1一定大于m 2 （B ）m 1可能m 2 （C ）m 1一定等于m 2 （D ）m 1可能大于m 27. 下列离子方程式中正确的是 （ ）A ．三氯化铁溶液中加入铁粉 Fe Fe 2Fe 32+++=B ．氯化镁溶液中加入硝酸银溶液 Ag Cl AgCl +-+=↓C ． 过量氯气通入溴化亚铁溶液中 2Fe 2Br 2Cl 2Fe Br 4Cl 2232+-+-++=++D ．氢氧化铜溶于稀硫酸中()Cu OH 2H Cu 2H O 222+=+++8.（1）已知2Fe 2+＋Br 2=2Fe 3+＋2Br –试写出在FeBr2溶液中通入少量氯气的离子方程式（2）比较Fe 3+与I –的还原性强弱,试举一个具体的反应式来说明，在FeI 2溶液中通入少量氯气的离子方程式 （3）在标准状况下11.2 L 氯气通入含0.5 mol FeBr 2的溶液中发生反应的离子方程式 （ ）A 2Fe 2+＋Cl 2=2Fe 3+＋2Cl –B 2Br –＋Cl 2=Br 2＋2Cl –C 2Fe 2+＋2Br –＋2Cl 2=2Fe 3+＋Br 2＋4Cl –D 2Fe 2+＋4Br –＋3Cl 2=2Fe 3+＋2Br 2＋6Cl –9.甲乙两烧杯各盛有0.5升x 摩 / 升稀硫酸, 向甲中加入m 克Fe, 向乙中加入m 克Zn, 完全反应后, 有一烧杯内仍有残留金属, 则x 的范围是 （ ） A ．m 18.7x m 32.5≥≥ B ．m 28x m32.5>≥C ．m 28x m 32.5≥>D ．m 28x m32.5≥≥10. 在含有a 克硝酸的稀溶液中, 加入b 克铁粉充分反应, 铁全部溶解, 生成NO, 已知有a 4克HNO3被还原, a ∶b 则不可能为 （ ） A ．2∶1 B ．3∶1 C ．4∶1 D ．9∶211.出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。

下列说法正确的是 （ ）A. 锡青铜的熔点比纯铜高B ．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程12. 下列图象是表示铁跟一定量硝酸反应时, 铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系, 其中正确的是（）13．把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液，过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为a g，则原合物中铁的质量分数为（）A．70% B．52.4% C．47.6% D．30%14. 根据图中的实验现象及转化关系判断A、B、C、D、E、F、G各是什么物质写出①、②反应的离子方程式；③④反应的化学方程式。