高中化学必修一专题五 铁及其化合物

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1、专题五铁及其化合物1、铁元素的存在形态：游离态：陨铁化合态：铁元素主要以＋2价和＋3价的化合态存在。在地壳中的质量分数为4.65％，处于第四位，仅次于氧、硅和铝。2、按不同标准给铁及其化合物分类（1）按单质、氧化物、酸、碱、盐给上述物质分类。单质：铁；氧化物：FeO、Fe2O3、Fe3O4；碱：Fe(OH)2、Fe(OH)3；盐：FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3（2）按铁元素的化合价给上述物质分类。0价：Fe；+2价：FeO、FeCl2、FeSO4、Fe(OH)2；+3价：Fe2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(OH)33、铁在氧化物——

2、FeO、Fe2O3、Fe3O4性质的比较FeOFe2O3Fe3O4俗名——铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性难溶难溶难溶化合价＋2＋3＋2、＋3与CO、H2反应FeO＋COFe＋CO2FeO＋H2Fe＋H2OFe2O3＋3CO2Fe＋3CO2Fe2O3＋3H22Fe＋3H2OFe3O4＋4CO3Fe＋4CO2Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O与稀硫酸反应FeO＋H2SO4＝FeSO4＋H2OFe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2OFe3O4＋4H2SO4＝Fe2(SO4)3＋FeSO4＋4H2O4．铁的氢氧化物——4Fe(OH)2和4Fe(

3、OH)3性质的比较（1）氢氧化亚铁：制备：FeCl2＋2NaOH＝Fe(OH)2↓＋2NaCl物理性质：白色难溶的弱碱化学性质：①与强酸反应②还原性：易被氧化剂所氧化。如：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3思考：实验室在制备Fe(OH)2时，为防止被氧化，可以采取哪些措施？提示：实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，更要注意隔绝空气。其方法是：①亚铁盐需新制（用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液）；②将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气（O2）；③使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下，慢

4、慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。（2）氢氧化铁：制备：FeCl3＋3NaOH＝Fe(OH)3↓＋3NaCl物理性质：红褐色难溶固体化学性质：与强酸反应。Fe(OH)3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O5、探究铁及其化合物的氧化性和还原性预测：铁元素显0价时，只有还原性；显+3价时，只有氧化性；显+2价时，既有氧化性，又有还原性。6（1）Fe的还原性：与H+、Cu2+、Fe3+、Cl2等反应Fe＋2H+＝Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu、2Fe3+＋Fe＝3Fe2+、2Fe＋3Cl22FeCl3（2）Fe3+的氧化性：与Fe、Cu、Zn反应

5、2Fe3+＋Fe＝3Fe2+、2Fe3+＋Cu＝2Fe2+＋Cu2+、3Zn＋2Fe3+＝3Zn2+＋2Fe（3）Fe2+的氧化性：与锌反应Zn＋Fe2+＝Zn2+＋Fe（4）Fe2+的还原性：与氯水、硝酸等反应2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl－（5）铁及其化合物的相互转化示意图6.Fe2+与Fe3+的鉴别（1）直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的溶液呈棕黄色。（2）利用显色反应：Fe2+的溶液＋KSCN或NH4SCN溶液，溶液不呈红色；Fe3+的溶液+KSCN或NH4SCN溶液，溶液呈血红色。有关离子方程式：Fe3+＋SCN－＝［Fe(SCN)］2

6、+（3）利用铁化合物沉淀的颜色：Fe2+的溶液＋NaOH溶液，出现白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；Fe3+的溶液＋NaOH溶液，出现红褐色沉淀。反应式：Fe2+＋2OH－＝Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3；Fe3+＋3OH－＝Fe(OH)3↓（4）利用Fe3+的氧化性：①Fe2+的溶液＋Cu片，无明显现象；Fe3+的溶液＋Cu片，铜被腐蚀，溶液变为蓝绿色。有关离子方程式：2Fe3+＋Cu＝2Fe2+＋Cu2+②Fe2+的溶液＋淀粉KI试纸，试纸不变蓝；Fe3+的溶液＋淀粉KI试纸，试纸变蓝。有关离子方程式：2Fe3+＋2I－

7、＝2Fe2+＋I2（5）利用Fe2+的还原性：①Fe2+的溶液＋酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去；Fe3+的溶液＋酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色不褪。②Fe2+的溶液＋氯水，溶液变为棕黄色；Fe3+的溶液＋氯水，无明显现象。有关离子反应式：2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl－注意：以上方法以KSCN溶液鉴别最常用。7.其他重要反应（1）铁与强氧化性酸浓硫酸、硝酸的反应常温下钝化，所以可用铁罐储存运输浓硫酸和硝酸；加热时会反应，被氧化成Fe3+。6（2）铁与高温水蒸气反应高温Fe＋2H2O（g）＝Fe3O4＋H2↑