铁知识点总结

本文格式为Word版，下载可任意编辑铁知识点总结 铁 一 、 单质： ： 内容 铁（Fe) 原子结构 周 期 表中位置 第 4 周期第族 小结 过渡金属，表现还原性 物理性质 颜色 银白色有金属光泽 状态 固体 熔沸点 较高 硬度 较硬 密度 较大，是重金属 导电性 较好；铁具有铁磁性 化 学 性 质 与 单 质 价态 +2；+3 O 2 3Fe + 2O 2 点燃 Fe 3 O 4 小结 在潮湿空气中，不纯的铁发生吸氧腐蚀（电化学腐蚀）。 铁锈的形成： Fe2+ +2OH =Fe(OH)2 ， 4Fe(OH) 2 +2H 2 O+O 2 =4Fe(OH) 3 ， 红褐色的 Fe(OH) 3 失去部分水便得到铁锈 (Fe 2 O 3 nH 2 O) 。也： 4Fe+3O 2 +nH 2 O =2Fe 2 O 3 nH 2 O。 Cl 2 2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3 S、I 2 Fe + S FeS Fe + I 2 FeI 2 小结 变价金属 Cu 和 Fe 与氧化性较弱的 S、I 2 反应只能生成价态较低的金属化合物。 与 H 2 O 3Fe +4H 2 O（g） 高温Fe(OH) 3 +4H 2 与非氧化性酸 HCl Fe + 2H+ = Fe 2+ + H2 H 2 SO 4 与 氧 化 性 酸 HNO 3 Fe+4HNO 3 (稀) = Fe(NO 3 ) 3 + NO+2H 2 O Fe+6HNO 3 (浓) Fe(NO 3 ) 3 +3NO 2 +3H 2 O 浓 H 2 SO 4 2Fe+6H 2 SO 4 (浓) Fe 2 (SO 4 ) 3 +3SO 2 +6H 2 O 小结 浓硫酸或浓硝酸与铁在常温下发生钝化现象； 铁与氧化性酸反应，主要不产生 H 2 ； 铁和硝酸、浓硫酸反应，当铁过量时生成 Fe2+ 。 与盐溶液 能置换出活动性挨次表排在其后面的金属单质: Fe+CuSO 4 =FeSO 4 +Cu; Fe+2Fe3+ =3Fe 2+ 二 、 氧化物： ： 化 学式 FeO Fe 2 O 3 Fe 3 O 4 名 称( 俗名) 氧化亚铁 三氧化二铁 （氧化铁，铁红） 四氧化三铁 （磁性氧化铁） 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 溶 解性 都难溶于水 金 属价态 +2 +3 +2；+3 磁性 无 无 有 与 HCl反应 FeO+2H+ =Fe2+ +H2 O Fe 2 O 3 +6H+ =2Fe3+ +3H2 O Fe 3 O 4 +8H+ =Fe2+ +2Fe 3+ +4H2 O 与HNO 3 反应 3FeO+10H+ +NO3- =3Fe3+ +NO+5H2 O Fe2+ 被氧化为 Fe 3+ 与 HI反应 FeO+2H+ = Fe 2+ +H2 O Fe 2 O 3 +6H+ +2I - =2Fe2+ +I2 +3H 2 O Fe3+ 被还原为 Fe 2+ 与 还 原 剂 (高温) H 2 H 2 +FeO=Fe+H 2 O 3H 2 +Fe 2 O 3 =2Fe+3H 2 O 4H 2 +Fe 3 O 4 =3Fe+4H 2 O CO CO+FeO=Fe+CO 2 3CO+Fe 2 O 3 =2Fe+3CO 2 4CO+Fe 3 O 4 =3Fe+4CO 2 Al 2Al+3FeO=3Fe+Al 2 O 3 2Al+Fe 2 O 3 =2Fe+Al 2 O 3 8Al+3Fe 3 O 4 =9Fe+4Al 2 O 3 稳 定性 不稳定，可被氧化，在空气中加热被氧化成 Fe 3 O 4 较稳定 用途 颜料 磁性材料 三 、 氢氧化物： ： 物质 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 物理 性质 色、态 白色絮状固体 红褐色固体 水溶性 都难溶于水 酸碱性 都是弱碱 与酸 反应 盐酸 Fe(OH) 2 +2H+ =Fe 2+ +2H2 O Fe(OH) 3 +3H+ =Fe 3+ +3H2 O 硝酸 3Fe(OH) 2 +10HNO 3 =3Fe(NO 3 ) 3 +NO+8H 2 O 稳定性 不稳定易被空气中氧气氧化，白色快速变成灰绿色，最终变成红褐色 不稳定，受热易分解 4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3 Fe 2 O 3 +3H 2 O 试验 原理 Fe2+ +2OH - =Fe(OH)2 Fe3+ +3OH - =Fe(OH)3 室制 取 留意 如何避开被氧化变质？ FeSO 4 晶体中不能含有 Fe3+ ； 配制 FeSO 4 溶液加入少量铁粉； 配制溶液的蒸馏水及 NaOH 溶液均须用煮沸等方法以除去其中溶解的氧气； 反应过程避开和空气接触。 如何制备氢氧化铁胶体？ 向沸水中滴加几滴 FeCl 3溶液而得，FeCl 3 不宜过多，浓度不宜过大，加热时间不宜过长，否则简单产生沉淀。 四、 Fe2+ 、 Fe3+ 和和 Cu2 2+ + 离子 Fe2+ FeSO4 Fe3+ Fe2 (SO 4 ) 3 溶液中颜色 浅绿色 棕黄色 化 学 性 质 氧 化 剂 HNO 3 3Fe2+ +4H + +NO - 3 =3Fe3+ +2H2 O+NO 不反应 O 3 、H 2 O 2 等 将 Fe2+ 氧化成 Fe 3+ 还 原 剂 Na 2 S Fe2+ +S 2- =FeS 2Fe3+ +S 2- (少)=2Fe 2+ +S 2Fe3+ +3S 2- (过)=2FeS+S H 2 S 不反应 2Fe3+ +S 2- (少.过)=2Fe 2+ +S 小结 FeS 能溶于硫酸、盐酸 CuS 不溶于稀硫酸、盐酸；但能溶于具有强氧化性的硝酸 HI 不反应 2Fe3+ +2I - =2Fe 2+ +I2 不反应 总 结 Fe2+ 具有还原性，易被氧化；加入氧化剂，溶液由浅绿色变为棕黄色 Fe3+ 具有强氧化性，可以氧化还原性较强的物质 Cu2+ 相对稳定，不具有强氧化性，也不具有强还原性 NaOH 溶液 反应 Fe2+ +2OH - =Fe(OH)2 4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 Fe3+ +3OH - =Fe(OH)3 现象 先生成白色沉淀，快速变成灰绿色，最终变成红褐色 生成红褐色沉淀 水溶 液中 稳定 性 水解 水解；易被氧化变质 水解 Fe2+ +2H2 O Fe(OH) 2 +2H+ 如绿矾净水 （再被氧化为 Fe(OH) 3 ） Fe3+ +3H2 O Fe(OH) 3 +3H+ Fe(OH) 3 胶体具有吸附性，可用于净化水 争论 若将它们的水溶液蒸干得到什么物质？灼烧呢？ 双水解 CO 3 2- 、AlO 2 - 、HCO 3 - 离子共存 酸性：MnO 4 、NO3 、ClO 等不能共存； 与 OH 、S 2 等 与 S2 、SO32 、I ；与 OH ； 与 CO 32 、HCO3 、AlO2 ； 与 SCN 。 保存 加入少量铁粉，防止被氧化 滴入少量硫酸（对应酸）抑制水解 滴入少量硫酸 （对应酸）抑制水解 离 子 的 检 验 、 鉴别 观看法 溶液呈浅绿色 溶液呈棕黄色 碱液法 (NaOH、氨水等) 先生成白色沉淀，又快速转变为灰绿色，最终变成红褐色 生成红褐色沉淀 SCN- 法 无明显现象 溶液呈血红色 H 2 S 法 有浅黄色沉淀析出（或变浑浊） 苯酚法 溶液呈紫色 淀粉KI 法 淀粉KI 试纸变蓝色 KMnO 4 溶液 （溴水）法 能使紫色（橙红色）褪去 不褪色 铜片法 无明显现象 溶液渐渐变为蓝绿色、铜片渐渐减小 五、铁三角： 六、 学问网络 涉及铁及其化合物的几个与量有关的离子方程式 1 1 铁与稀 HNO 3 3 反应： ： （1）Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3 ) 3 + NO+ 2H 2 O - （2）3Fe + 8HNO 3 = 3Fe(NO 3 ) 2 + 2NO+ 4H 2 O- （3）2Fe(NO 3 ) 3 + Fe = 3Fe(NO 3 ) 2- C 6 H 5 OH 紫色 溶液 红色 溶液 SCN - Fe 3+ Fe 2+ OH - H + H 2 O、OH - 、NH 3 .H 2 O、CO 3 2- H + H + Zn、Fe、 Cu、S 2- 、 I - 、SO 2 、 O 2 、 Cl 2 、Br 2 、HNO 3 、H 2 O 2 、ClO - 、MnO 4 - O 2 O 2 O 2 H 2 、CO、Si、C、Al S() O 2 (点燃) O 2 Fe FeS Fe 2 O 3 Fe 3 O 4 FeO FeS 2 H + O 2 +H 2 O Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 Cl 2 、Br 2 、O 2 、HNO 3 、KMnO 4 、H 2 O 2 等 Fe、Cu、I - 、S 2- 、HS - 、H 2 S 等 还原剂 Zn、 Al、 CO、 H 2 等 S、 I 2 、 Cu 2+ 、 Fe 3+ 等 Fe Fe 2+ Fe 3+ 溶液为棕黄色 溶液为浅绿色 还原剂 CO、 H 2 、 Al 等 强氧化剂 Cl 2 、 O 2 、 HNO 3 、 KMnO 4 等 【1】 当41) () (3HNO nFe n时，按反应进行； 【2】 当83) () (3HNO nFe n时，按反应进行； 【3】 当83) () (413 HNO nFe n时，则反应、都发生。 上述反应可以认为先发生反应，若有 Fe 剩余则发生，合并、即可得到反应，所以无论是反应还是反应，被还原的 HNO 3 都占参加反应 HNO 3 的41。 2 2 C Cl l 2 2 与 与 FeBr 2 2 溶液反应： ： 由于还原性 Fe2+ Br ，Cl2 应先氧化 Fe2+ ，待 Fe 2+ 被氧化完全后再氧化 Br 。 当 Cl 2 少量，只氧化 Fe2+ 时，即 n(Cl2 ) : n (FeBr 2 ) 1 : 2 时，离子方程式为： Cl 2 +2Fe2+ =2Fe 3+ +2Cl 当 Cl 2 过量，Fe2+ 、Br 全被氧化时，即 n(Cl2 ) : n (FeBr 2 ) 3 : 2 时，离子方程式为： 3Cl 2 +2Fe2+ +4Br = 2Fe 3+ +6Cl +2Br2 当 Cl 2 将 Fe2+ 全部氧化，Br 部分氧化时，即 1 : 2n(Cl2 ) : n (FeBr 2 )3 : 2 时，离子方程式写为：2Cl 2 +2Fe2+ +2Br = 2Fe 3+ +4Cl +Br2 等多种，依详细用量而定。 3. Cl 2 2 与 与 FeI 2 2 溶液反应： ： 由于还原性 I Fe 2+ ，Cl2 应先氧化 I ，待 I 完全被氧化后再氧化 Fe 2+ 。 当 Cl 2 少量，只氧化 I 时，即 n(Cl2 ) : n (FeI 2 ) 1 : 1 时，离子方程式为： Cl 2 +2I = 2Cl + I2 当 Cl 2 过量，I 、Fe 2+ 全被氧化时，即 n(Cl2 ) : n (FeI 2 ) 3 : 2 时，离子方程式为： 3Cl 2 +2Fe2+ +4I = 2Fe 3+ +6Cl +2I2 当 Cl 2 将 I 全部氧化，Fe 2+ 部分氧化时，即 1 : 1n(Cl2 ) : n (FeI 2 )3 : 2 时，离子方程式可写为：4Cl 2 +2Fe2+ +6I = 2Fe 3+ +8Cl +3I2 等多种，依详细用量而定。 第 8 页 共 8 页