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1、鐵銅及其化合物
一、鐵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
鐵是26號(hào)元素，位于第四周期第Ⅷ族，屬于過(guò)渡元素。
原子結(jié)構(gòu)示意圖：
主要化合價(jià)：+2，+3
2.鐵在金屬的分類(lèi)中屬于黑色金屬，重金屬，常見(jiàn)金屬。純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度為7.86g/㎝3,熔沸點(diǎn)高，有較好的導(dǎo)電、傳熱性，能被磁鐵吸引，也能被磁化。還原鐵粉為黑色粉末。
3.鐵是較活潑的金屬元素，在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫的前面。
①跟非金屬反應(yīng)： 點(diǎn)燃 點(diǎn)燃 △
3Fe+2O2 == Fe3O4 2Fe+3Cl2 ==2FeCl3
2、 Fe+S== FeS
Fe+I2= FeI2
②跟水反應(yīng)： 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑
③跟酸作用：Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷濃硝酸、濃硫酸鈍化；與氧化性酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2，且氧化性酸過(guò)量時(shí)生成Fe3+)
④與部分鹽溶液反應(yīng)：Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+ 。)
二、鐵的氧化物和氫氧化物
1.鐵的氧化物的比較
鐵的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗稱 鐵紅 磁性氧化鐵
色、態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體
鐵的價(jià)態(tài) +2
3、 +3 +2、+3
水溶性 難溶于水
穩(wěn)定性 不穩(wěn)定性6FeO+O2=2Fe3O4 穩(wěn)定 穩(wěn)定
與酸的反應(yīng) FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2 Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
與CO的反應(yīng) FexOy+yCO=xFe+yCO2
制取 高溫熔融，過(guò)量的鐵與氧氣反應(yīng)
2Fe+O2=2FeO Fe(OH)3的分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 鐵在氧氣中燃3Fe+2O2=Fe3O4
2.鐵的氫氧化物的比較
Fe(OH)2 Fe(OH)3
物理性質(zhì)
4、 白色，難溶于水的固體 紅褐色，難溶于水的固體
化學(xué)性質(zhì)
（1）與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
(2)與氧化性酸反應(yīng)
3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
（3）空氣中放置被氧化4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 受熱分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
制備 ①煮沸蒸餾水，趕走溶解的氧氣 將NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中
②煮沸NaOH溶液，趕走溶解的氧氣
5、 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
③配制FeSO4溶液，加少量的還原鐵粉
④用長(zhǎng)滴管將NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
1. Fe3O4是復(fù)雜的化合物，經(jīng)研究證明，在Fe3O4晶體中有1/3的Fe是+2價(jià)，有2/3的Fe是+3價(jià)，可看成FeOFe2O3，實(shí)際應(yīng)寫(xiě)成Fe(FeO2)2,即鐵酸亞鐵鹽，不是一般的氧化物。
2.Fe(OH)2和Fe(OH)3從溶液中析出的現(xiàn)象不同，前者是白色絮狀沉淀，后者是紅褐色沉淀。而Fe(OH)2極不穩(wěn)定，易被氧化成Fe(OH)3，反應(yīng)現(xiàn)象是：白色→灰綠色→紅褐色。
若要
6、觀察到白色的Fe(OH)2沉淀，需要?jiǎng)?chuàng)造以下條件：
（1）排除亞鐵鹽溶液里的Fe3+離子，以免Fe3+離子直接與OH-結(jié)合生成Fe(OH)3。
（2）盡量排除溶液中溶解的氧氣（絕對(duì)排除是辦不到的），以減慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。
反應(yīng)要用新制備的亞鐵鹽溶液，并放入少量的鐵以防止Fe3+離子產(chǎn)生。亞鐵鹽溶液與堿溶液在混合前分別加熱以排除溶有的空氣，然后，把堿溶液沿著試管壁加入盛亞鐵鹽溶液的試管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入堿溶液，可觀察到白色絮狀沉淀。
三、Fe、Fe2+和Fe3+之間相互轉(zhuǎn)化及檢驗(yàn)
從Fe、Fe2+和Fe3+的結(jié)構(gòu)可知:Fe只有還原性，
7、Fe3+通常只有氧化性，F(xiàn)e2+既具有氧化性又具有還原性。上述微粒通過(guò)跟一定的氧化劑或還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，才能實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)的鐵相互轉(zhuǎn)化，如下圖（常稱為鐵三角）：
Fe
Cl2
CO
8、 Fe3+ CO O2
Zn Cu2+ H2 HNO3
I-、I2、S Al KMnO4
Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2
Fe2+ Fe、Cu、I-、S2-、H2S Fe3+
（溶液為綠色） （
9、溶液為棕黃色）
1.學(xué)習(xí)鐵及其化合物的性質(zhì)要注意：
(1)抓價(jià)態(tài)：從鐵元素三種價(jià)態(tài)的相互轉(zhuǎn)化(鐵三角關(guān)系)去認(rèn)識(shí)鐵及其化合物間的氧化—還原反應(yīng)規(guī)律.
(2)想屬類(lèi)：如鐵是一種比較活潑的過(guò)渡金屬，氧化亞鐵、氧化鐵為堿性氧化物，氫氧化亞鐵、氫氧化鐵為不溶性弱堿，氯化鐵為強(qiáng)酸弱堿鹽，由此去分析理解它們各自所具有的性質(zhì).
2.鐵元素的原子在化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)遇弱氧化劑(如S、H+、Cu2+、I2等)時(shí)，鐵只能失去最外層的兩個(gè)電子，而生成+2價(jià)鐵的化合物，當(dāng)遇到強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3等)時(shí)，鐵原子可以再失去次外層上的一個(gè)電子而生成+3價(jià)鐵的化合物.
3.具體反應(yīng)有：
（1）F
10、e2+→Fe3+
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-（在亞鐵鹽溶液中通入氯氣，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色）。
②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（亞鐵鹽溶液在空氣中容易變質(zhì)，如綠礬露置于空氣中則是：12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3）
③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑
④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+
如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液由淺綠色變棕黃色，在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫紅變棕黃。
⑤2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
11、
（2）Fe3+→Fe2+
①2Fe3++S2+=2Fe2++S,如在FeCl3溶液中滴加適量的Na2S溶液,溶液變渾濁，濾去沉淀則濾液為淺綠色；如加入過(guò)量的Na2S溶液，，則又有黑色沉淀生成（FeS），向Fe3+溶液中通入H2S氣體的離子方程式為：2Fe2++H2S=2Fe3++2H++S↓。
②2Fe3++SO32－+2H2O=2Fe2++SO42-+2H+
③2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO3溶液中往往要加鐵的原因是可以防止Fe2+被氧化為Fe3+。
④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,電路板的制作是利用FeCl3溶液與裸露的銅反應(yīng)。
⑤2Fe3++2I－=2Fe
12、2++I2
4.Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)
（1）Fe2+的檢驗(yàn)：
方法一：滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水，溶液立即變紅色。
方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮狀沉淀，該沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。
（2）Fe3+的檢驗(yàn)：
方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即變?yōu)檠t色。
方法二：滴加NaOH溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀。
1.Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化
Fe2+有還原性，高錳酸鉀、重鉻酸鉀、過(guò)氧化氫等氧化劑能把它氧化成Fe3+：
MnO-4+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
鐵銅及其化合物知識(shí)點(diǎn)
