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【專題復(fù)習(xí)】《鐵及其化合物》知識清單

 當(dāng)以讀書通世事 2024-01-19 發(fā)布于甘肅

一、單質(zhì)鐵的性質(zhì)

1．鐵元素的存在

（1）游離態(tài)：隕鐵，存在于隕石中（寄語：地上的石頭是星星）

（2）化合態(tài)

圖片

2．鐵的還原性

（1）與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2+

①S：Fe+S圖片FeS，產(chǎn)生黑色固體

②H+：Fe+2H+=Fe2++H2↑，鐵逐漸溶解，溶液變成淺綠色，有無色無味氣體產(chǎn)生

③Cu2+：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，鐵上析出紅色固體，溶液變成淺綠色

④Ag+：Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，鐵上析出銀白色固體，溶液變成淺綠色

⑤I2：Fe+I2圖片FeI2

（2）與強氧化劑反應(yīng)生成Fe3+

①Cl2：2Fe+3Cl2圖片2FeCl3，產(chǎn)生紅棕色煙     

②Br2：2Fe+3Br2圖片2FeBr3

③稀硝酸：Fe+4HNO3（稀）= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

（3）與O2、水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4

①O2：3Fe+2O2圖片Fe3O4                  

②水蒸氣：3Fe+4H2O（g）圖片Fe3O4+4H2

二、亞鐵鹽的性質(zhì)

1．弱氧化性

（1）Mg、Al、Zn與亞鐵鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)

①Fe2+ + Zn = Fe + Zn2+     

②Fe2+ + Mg = Fe + Mg2+    

③3Fe2+ + 3Al = 3Fe + 2Al3+

（2）K、Ca、Na與亞鐵鹽溶液反應(yīng)

①先與水反應(yīng)：2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑    

②堿與亞鐵鹽反應(yīng)：Fe2+ +2OH-=Fe(OH)2↓

2．強還原性    

（1）能夠被Cl2、Br2氧化

①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－  

 ②Br2：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br－

（2）能夠被O2氧化

①反應(yīng)：4Fe2++O2+4H+=4Fe3+ +2H2O

②保存：密封保存；防止O2將Fe2+氧化,加少量鐵粉

（3）能夠被酸性的H2O2氧化

①反應(yīng)：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O            

②應(yīng)用：除去Fe3+鹽溶液中Fe2+的最佳方法

（4）與酸性條件下的MnO4-、NO3-、ClO-等離子不能大量共存

①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

②酸性NO3-：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O   

③酸性ClO-：2Fe2++2H++ClO-=2Fe3++H2O+Cl-

（5）還原性：I－＞Fe2+＞Br－

①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化Fe2+，后氧化Br-      

②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化I－，后氧化Fe2+

3．與堿溶液反應(yīng)
（1）離子反應(yīng)
①燒堿：Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓             
②氨水：Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+
（2）制備純凈的Fe(OH)2沉淀 （如圖）
圖片
①水煮沸：除去水中溶解的氧氣
②管入水：膠頭滴管插入液面以下，防止滴加過程中帶入氧氣
③加油膜：液面上滴加幾滴植物油、苯、汽油等，以隔絕空氣
三、鐵鹽的性質(zhì)

1．與堿溶液反應(yīng)

（1）燒堿：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓   

（2）氨水：Fe3++3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+

2．與KSCN溶液反應(yīng)    

（1）反應(yīng)：Fe3++3SCN－?Fe(SCN)3      

（2）現(xiàn)象：溶液變紅    

（3）應(yīng)用：檢驗Fe3+的最佳方法

3．強氧化性

（1）與Fe反應(yīng)   

①反應(yīng)：2Fe3++Fe=3Fe2+                    

②應(yīng)用：除去Fe2+中的Fe3+

（2）與Cu反應(yīng)   

①反應(yīng)：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+           

 ②應(yīng)用：電子工業(yè)上腐蝕銅印刷電路板

（3）Mg、Al、Zn等活潑金屬  

①少量鋅：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+        

 ②過量鋅：2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+

（4）與KI溶液反應(yīng)

①反應(yīng)：2Fe3++2I－=2Fe2++I2（FeI3不存在的原因）

②應(yīng)用：溶液顏色變化不明顯，一般會產(chǎn)生深紫色渾濁

（5）與H2S反應(yīng)

①反應(yīng)：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+       

②應(yīng)用：溶液由棕黃色變成淺綠色，產(chǎn)生黃色沉淀

（6）與SO2反應(yīng)

①反應(yīng)：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42－+4H+    

②應(yīng)用：溶液由棕黃色變成淺綠色

4．從銅電路板腐蝕廢液中回收銅和氯化鐵流程
圖片
四、鐵的氧化物的性質(zhì)
1．物理性質(zhì)和用途

名稱

氧化亞鐵

四氧化三鐵

氧化鐵

化學(xué)式

FeO

Fe3O4

Fe2O3

鐵的化合價

+2

+2、+3

+3

氧化物類型

堿性氧化物

非堿性氧化物

堿性氧化物

顏色狀態(tài)

黑色粉末

黑色晶體

紅棕色粉末        

俗    名

磁性氧化鐵

鐵紅、鐵銹

用    途

磁性材料

油漆顏料

2．化學(xué)性質(zhì)
（1）與非氧化性酸（如稀鹽酸）發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)
①FeO：FeO+2H+=Fe2++H2O 
②Fe3O4：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O 
③Fe2O3：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
（2）與氧化性酸（如稀硝酸）發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)
①FeO：3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O
②Fe3O4：3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O  
③Fe2O3：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
（3）與還原性酸（如氫碘酸）發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)
①FeO：FeO+2H+=Fe2++H2O                    
②Fe3O4：Fe3O4+8H++2I-=3Fe2++I2+4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O
（4）能夠被某些還原劑還原
①H2：FeO+H2圖片Fe+H2O       
②CO：Fe2O3+3CO圖片2Fe+3CO2（高爐煉鐵的主反應(yīng)）
③C：Fe3O4+2C圖片3Fe+2CO2↑    
④Al：2Al+Fe2O3圖片2Fe+Al2O3（鋁熱反應(yīng)）
五、鐵的氫氧化物的性質(zhì)
1．物理性質(zhì)和制備

Fe(OH)2

Fe(OH)3

顏色狀態(tài)

白色固體

紅褐色固體

水溶性

難溶于水

難溶于水

制備

Fe3++3OH－圖片Fe（OH）3↓

Fe2++2OH－圖片Fe（OH）2↓

轉(zhuǎn)化

4Fe(OH)2+O2+2H2O圖片4Fe(OH)3↓

2．化學(xué)性質(zhì)
（1）熱不穩(wěn)定性
①Fe(OH)3：2Fe(OH)3圖片Fe2O3+3H2O     
②Fe(OH)2：Fe（OH）2圖片FeO+H2O（隔絕空氣）
（2）與稀鹽酸反應(yīng)
①Fe(OH)3：Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O        
②Fe(OH)2：Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
（3）與稀硝酸反應(yīng)
①Fe(OH)3：Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O    
②Fe(OH)2：3Fe（OH）2+10H++NO3－=3Fe3++NO↑+8H2O
（4）與氫碘酸反應(yīng)
①Fe(OH)3：2Fe（OH）3+6H++2I－=2Fe2++I2↓+6H2O  
②Fe(OH)2：Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
六、鐵離子和亞鐵離子的檢驗
1．Fe3+的檢驗
（1）試液圖片血紅色溶液（最佳方法）      
（2）試液圖片產(chǎn)生紅褐色沉淀
2．Fe2+的檢驗
（1）試液圖片無現(xiàn)象圖片血紅色溶液
（2）溶液圖片先產(chǎn)生白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色
（3）鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]法
①反應(yīng)：3Fe2++2[Fe(CN)6]3－＝Fe3[Fe(CN)6]2↓    
②現(xiàn)象：產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
3．Fe3+和Fe2+混合液
（1）檢驗Fe2+
①試液圖片高錳酸鉀溶液紫紅色褪去（用稀硫酸酸化）
②試液圖片溴水褪色          
③試液圖片藍(lán)色沉淀
（2）檢驗Fe3+
①試液圖片血紅色溶液      
②試液圖片試紙變藍(lán)
【特別提醒】檢驗FeCl3溶液中是否含F(xiàn)eCl2溶液，不能用酸性高錳酸鉀溶液，因為酸性條件下Cl－也能使其褪色，應(yīng)該用鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]溶液。

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