高中化学知识点：铁及其化合物

高中化学知识点：铁及其化合物

铁的存在和主要性质 1．铁的存在和位置

2．铁的化学性质

铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。

(1)与非金属单质的反应 ①与O 2的反应

常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3·x H 2O 。 点燃：3Fe ＋2O 2=====点燃

Fe 3O 4。

②与Cl 2的反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃

2FeCl 3。 ③与S 的反应：Fe ＋S=====△

FeS 。 (2)与水的反应

常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应： 3Fe ＋4H 2O(g)=====高温

Fe 3O 4＋4H 2。

(3)与酸的反应

①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

②与氧化性酸

遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。Fe与足量稀HNO3反应的离子方程式为Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

(4)与某些盐溶液的反应

①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。

②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

铁的重要化合物

1．铁的氧化物

氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗名铁红磁性氧化铁

色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态＋2 ＋3 ＋2、＋3 说明：

①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式：

FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、

Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、

Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。

②FeO与硝酸反应的化学方程式：

3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。

2．铁的氢氧化物

Fe(OH)2Fe(OH)3

色态白色固体红褐色固体

与H＋

反应

Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋=== Fe3＋＋3H2O

二者的关在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2＋

系O2＋2H2O===4Fe(OH)3

说明：Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备可利用相应亚铁盐、铁盐与碱液反应。

3．亚铁盐与铁盐

(1)亚铁盐

含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，Fe2＋与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为：Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

(2)铁盐

①氧化性

含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

②特性

含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。

1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)铁元素性质活泼，自然界中的铁几乎都是以化合态形式存在，只有在陨石中有游离态的铁元素()

(2)过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl2，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行()

(3)铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引()

(4)过量的铁粉与稀硝酸溶液反应的离子方程式为

Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O()

(5)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，可以看到稳定的白色沉淀()

(6)FeCl2溶液保存时加Fe粉的目的是防止Fe2＋被还原()

(7)FeCl2溶液中加入KSCN溶液不变红，加入氯水后溶液变红色()

(8)FeCl3溶液中加入KSCN溶液变红，再加入足量Fe，红色消失()

【答案】(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)√

2．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是________。(填序号)

①过量的Fe与Cl2加热时发生反应②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3③Fe与过量的S加热时发生反应④Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸

⑤Fe 和Fe 2O 3的混合物溶于盐酸中

【答案】 ①②④

3．将Fe 3O 4投入过量的盐酸中，所得溶液中含的金属阳离子有________，向该溶液中投入足量的Fe 粉，发生反应的离子方程式为_______________________________。

【答案】 Fe 2＋、Fe 3＋ Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋、Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑

Fe →Fe 3O 4的2个反应：3Fe ＋2O 2=====点燃

Fe 3O 4 3Fe ＋4H 2O(g)=====高温

Fe 3O 4＋4H 2

铁的3种氧化物，2种氢氧化物，2种离子的颜色：FeO 与Fe 3O 4均为黑色，Fe 2O 3为红棕色；Fe(OH)2为白色，Fe(OH)3为红褐色；Fe 2＋为浅绿色，Fe 3＋为棕黄色。

铁的3种价态转化

2个特殊现象：①Fe(OH)2→Fe(OH)3是白色→灰绿色→红褐色；②Fe 3＋

遇SCN －，溶液变红色。

“铁三角”转化关系及其应用

1.“铁三角”中的转化关系

2．主要应用