铁及其化合物知识点拨

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1、铁及其化合物知识点拨小溪塔高中周三明铁及其化合物的有关知识是金属元素中的最重点之一，也是高考的最热点之一。这部分内容有两个显著特点：其一，在知识点上，它与氧化还原反应、离子反应等联系非常紧密；其二，它所涉及的问题，综合性大，难度大。因此，针对这两个特点，我们的知识点拨，就以氧化还原反应为主线，精心挑选一些综合性的、有一定难度的问题进行点拨讲解，并在讲解的过程中，尽可能与其它各章的内容进行联系发散，力争使同学们从知识到能力的跃迁上，有一个较大的突破。一、铁元素的有关问题提问：你能准确表述铁元素在长式周

2、期表中的位置吗？（第四周期、第Ⅷ族的第1列）注意：在“Ⅷ”后不要加A（主族）也不要加B（副族）；请不要将“Ⅷ”用“八”或“8”代替；“第1列”这几个字最好不要少，因在第Ⅷ族共有3列。从答题时要求用语准确和规范来考虑，对这些细节地方，希望你在平时多加注意，并逐步养成严谨细致的习惯，那么在高考时你就会很容易地比别人多出3-5分了。提问：你对铁元素在化学反应中表现多种可变化合价的现象是如何理解的？铁的多种可变化合价，究其本质原因，首先要从铁的原子结构来认识。铁的原子序数是26，其核外的每个电子层所排电子数

3、从内到外依次为：2、8、14、2。在铁与其它物质发生化学反应的时候，其最外层的两个电子容易失去而使铁显＋2价。对铁原子来说，其次外层的14个电子中，如果能失去一个电子成为13个电子的话，则次外层的电子排布会比原来更稳定（有更高要求的同学可参考甲种本的相关内容，如：3d6――>3d5等），因此，当铁原子失去最外层的2个电子以后，其次外层还可以再失去一个电子，从而使铁显＋3价。其次，铁在化学反应时，究竟显＋2价还是＋3价，这主要取决于跟铁作用的物质的氧化性的强弱。例如，铁跟氧化性不很强的硫、碘、盐酸和铜

4、盐（溶液）等反应时，分别生成＋2价的硫化亚铁、碘化亚铁、氯化亚铁和亚铁盐等；如果铁跟氧化性很强的氯气、溴或硝酸（稀硝酸或浓硝酸加热）起反应，则分别生成＋3价的氯化铁、溴化铁和硝酸铁。另外，也应特别注意：铁在溶液中与强氧化剂（如HNO3）反应时，产物中铁元素的价态与反应物的用量有很大关系。若铁为少量，则生成三价铁的化合物；若铁过量，则生成的Fe3+能被过量的铁还原为Fe2+，因此，产物中可能全为Fe2+，也可能Fe2+和Fe3+同时存在。思考：你能很快找出铁与稀硝酸反应时的临界点（两者刚好完全反应，且

5、铁全生成Fe3+或Fe2+时的状态）吗？（铁：硝酸＝1:4；铁：硝酸＝3:8）对此，我们可以从氧化还原反应的本质出发，利用“始态－终态”法来考虑整个问题。当两者刚好完全反应，且铁全生成Fe3+时，Fe（Fe为0价）―――――>Fe3+（Fe为＋3价）每个铁原子失去3e×1＝3eHNO3（N为＋5价）――――>NO（N为＋2价）每个氮原子得到3e×1＝3e始态终态注意：每生成一个Fe3+时，必须要3个NO3－来与生成的Fe3+配对才能中和其3个正电荷，所以当1个铁原子被氧化的同时，必有4个HNO3分子

6、参加反应（其中1个得电子起氧化剂的作用，有3个成盐起酸的作用）。据此分析可知，参加反应的铁与硝酸的物质的量之比为：1:4。当两者刚好完全反应，且铁全生成Fe2+时，Fe（Fe为0价）―――――>Fe2+（Fe为＋2价）每个铁原子失去2e×3＝6eHNO3（N为＋5价）――――>NO（N为＋2价）每个氮原子得到3e×2＝6e始态终态从上式可以看出，每生成3个Fe2+的话，则在2个HNO3分子被还原成NO的同时，还需要有6个NO3－来与3个Fe2+配对才能中和其6个正电荷，所以，消耗硝酸的总的分子数就为

7、8个（其中2个起氧化剂的作用，6个起酸的作用）。据此分析可知，参加反应的铁与硝酸的物质的量之比为：3:8。到此，我们完全可以推出：当参加反应的铁与硝酸的物质的量的比值，位于1:4与3:8之间的话，则铁和硝酸都完全反应了，并且，在产物中铁元素主要以Fe2+和Fe3+两种形式存在。在此基础上，我们可进一步提问：当铁与硝酸以m：n（位于1:4与3:8之间）的物质的量的比参加反应，则产物中Fe2+和Fe3+的物质的量的比为多少？我们的高三复习，应该教会大家从反应的本质去思考问题，因此，对这类题，我们用守恒法

8、来处理比较好。我们先设：生成的Fe2+和lFe3+的物质的量之比为x：y。提问：你能列出此体系中铁原子守恒、氮原子守恒及电子得失守恒的关系式吗？x＋y=m（铁原子守恒）；n=2x+3y+(2x+3y)/3(氮原子守恒)；失电子总数：2x+3y得电子总数：[n-(2x+3y)]×3所以，2x+3y＝[n-(2x+3y)]×3（电子得失守恒）注意：分别将氮原子守恒与电子得失守恒的关系式进行化简后，可得到同一个式子，这就说明，不同的思维方向可以得到相同的结果。至此，x与y比