铁铜及其化合物知识点.pdf

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1、 铁 铜 及 其 化 合 物 知 识 点(总 3 页)-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-内页可以根据需求调整合适字体及大小-2 铁铜及其化合物 一、铁的结构和性质 铁是 26 号元素，位于第四周期第族，属于过渡元素。原子结构示意图：主要化合价：+2，+3 2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为 3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。3.铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。跟非金属反应：点燃 点燃 3Fe+2O2 =Fe3O4 2Fe+3Cl2 =2FeCl3 Fe+S=Fe

2、S Fe+I2=FeI2 跟水反应：3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2 跟酸作用：Fe+2H+=Fe2+H2(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生 H2，且氧化性酸过量时生成 Fe3+)与部分盐溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+。)二、铁的氧化物和氢氧化物 1.铁的氧化物的比较 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 铁红 磁性氧化铁 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的价态+2 +3+2、+3 水溶性 难溶于水 稳定性 不稳定性 6FeO+O2=2Fe3O4 稳定 稳定 与酸的反应 FeO+2H+=Fe2+H2O Fe2O3+6H

3、+=2Fe3+3H2 Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O 与 CO 的反应 FexOy+yCO=xFe+yCO2 制取 高温熔融，过量的铁与氧气反应 2Fe+O2=2FeO Fe(OH)3 的分解 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃 3Fe+2O2=Fe3O4 2.铁的氢氧化物的比较 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物理性质 白色，难溶于水的固体 红褐色，难溶于水的固体 化学性质 （1）与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O(2)与氧化性酸反应 3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO

4、+8H2O（3）空气中放置被氧化 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 受热分解 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 制备 煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气 将 NaOH 溶液滴入 Fe2(SO4)3 溶液中 煮沸 NaOH 溶液，赶走溶解的氧气 Fe3+3OH-=Fe(OH)3 配制 FeSO4 溶液，加少量的还原铁粉 用长滴管将 NaOH 溶液送入 FeSO4 溶液液面以下 Fe2+2OH-=Fe(OH)2 3 1.Fe3O4 是复杂的化合物，经研究证明，在 Fe3O4 晶体中有 1/3 的 Fe 是+2 价，有2/3 的 Fe 是+3 价，可看成 FeOFe2O3，实际应写成

5、 Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐，不是一般的氧化物。(OH)2 和 Fe(OH)3 从溶液中析出的现象不同，前者是白色絮状沉淀，后者是红褐色沉淀。而 Fe(OH)2 极不稳定，易被氧化成 Fe(OH)3，反应现象是：白色灰绿色红褐色。若要观察到白色的 Fe(OH)2 沉淀，需要创造以下条件：（1）排除亚铁盐溶液里的 Fe3+离子，以免 Fe3+离子直接与 OH-结合生成 Fe(OH)3。（2）尽量排除溶液中溶解的氧气（绝对排除是办不到的），以减慢生成的 Fe(OH)2 被氧化成 Fe(OH)3 的速度。反应要用新制备的亚铁盐溶液，并放入少量的铁以防止 Fe3+离子产生。亚铁盐溶液与碱溶液在混

6、合前分别加热以排除溶有的空气，然后，把碱溶液沿着试管壁加入盛亚铁盐溶液的试管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入碱溶液，可观察到白色絮状沉淀。三、Fe、Fe2+和 Fe3+之间相互转化及检验 从 Fe、Fe2+和 Fe3+的结构可知:Fe 只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图（常称为铁三角）：Fe Cl2 CO Fe3+CO O2 Zn Cu2+H2 HNO3 I-、I2、S Al KMnO4 Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2 Fe2+Fe、Cu、I-、S2-、

7、H2S Fe3+（溶液为绿色）（溶液为棕黄色）1.学习铁及其化合物的性质要注意：(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化还原反应规律.(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.2.铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如 S、H+、Cu2+、I2 等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2 价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如 Cl2、Br2、HNO3 等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3 价铁的化合物.3.具体反应

8、有：（1）Fe2+Fe3+2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-（在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色）。4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O（亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矾露置于空气中则是：12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3）3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+2H2O+NO 5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+4H2O+Mn2+如在 FeCl2 溶液中滴加酸性 KMnO4 溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性 KMnO4 溶液滴加FeCl2 溶液，溶液由紫红变棕黄。2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 4（2）Fe3+Fe2+2Fe3

9、+S2+=2Fe2+S,如在 FeCl3 溶液中滴加适量的 Na2S 溶液,溶液变浑浊，滤去沉淀则滤液为浅绿色；如加入过量的 Na2S 溶液，则又有黑色沉淀生成（FeS），向 Fe3+溶液中通入 H2S 气体的离子方程式为：2Fe2+H2S=2Fe3+2H+S。2Fe3+SO32+2H2O=2Fe2+SO42-+2H+2Fe3+Fe=3Fe2+,在 FeSO3 溶液中往往要加铁的原因是可以防止 Fe2+被氧化为 Fe3+。2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,电路板的制作是利用 FeCl3 溶液与裸露的铜反应。2Fe3+2I=2Fe2+I2+和 Fe3+的检验（1）Fe2+的检验：方法一：滴加 KSCN 溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。方法二：滴加 NaOH 溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。（2）Fe3+的检验：方法一：滴加 KSCN 溶液或 NH4SCN 溶液，溶液立即变为血红色。方法二：滴加 NaOH 溶液,出现红褐色沉淀。+和 Fe3+的相互转化 Fe2+有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成 Fe3+：MnO-4+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O