2019高考化学一轮复习 元素化合物 专题3 铁及其化合物

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1、铁及其化合物【考向分析】铁元素是过渡元素的代表，而铁及铁合金材料又在工农业生产中有着重要应用，因此铁及其化合物的有关知识是高考的热点内容之一，预计命题以生活、生产、实际应用为背景，突出铁及其化合物的性质、应用为主，题型延续选择题、填空题、综合推断题及实验探究题的形式。【要点讲解】要点1.铁铁位于第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为：。铁是地壳中最丰富的元素之一，含量为4.75%，在金属中仅次于铝。铁分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁

2、矿（主要成分是FeS2）、钛铁矿（主要成分是FeTiO3）等。土壤中也含铁1%～6%。铁是具有银白色金属光泽的过度元素，密度大，熔沸点高，延展性、导电性和导热性较好，能被磁铁吸引。铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。1.与非金属反应：3Fe+2O2Fe3O42Fe+3C122FeCl3Fe+SFeS温馨提示：铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色；不论铁的量多少，与氯气反应产物都是氯化铁；铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气＞硫。2.与酸反应（1）与非氧化性酸(如稀盐酸、

3、稀H2SO4等)的反应：Fe+2H＋＝Fe2＋+H2↑（2）常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。所以可用铁制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。（3）加热时，铁与热浓硫酸、浓硝酸反应：2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O（4）铁与稀硝酸反应不产生H2。当HNO3过量时，铁元素的存在形式为Fe3＋。反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，当Fe过量时，铁元素的存在形式为Fe2＋。反应原理：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，当<<时：铁元素的存在形式为Fe2＋和Fe3＋。3.与某些盐溶液的反应：（1）与CuSO4溶液反应

4、：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu（置换反应）（2）与FeCl3溶液反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋（归中反应）要点2.铁的氧化物和氢氧化物1.铁的氧化物温馨提示：①FeO与非氧化性酸相遇时，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸相遇，Fe2+被氧化成Fe3+，生成铁盐；②Fe3O4在三种氧化物中最为稳定，一般不与酸、碱和氧气反应，所以在铁的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保护作用，防止生锈。Fe3O4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO·Fe2O3的形式有+2、+3价；③FeO、Fe2O3是碱性氧化物；④空气中：6FeO+O2=2Fe3O4。2.铁的氢氧化物

5、铁的氢氧化物温馨提示：①Fe(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。由于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。②因Fe(OH)2在空气中易氧化，4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3,故Fe(OH)2在水中稳定存在的寿命只有几秒钟，在实验室制取Fe(OH)2时，一定要用新制的Fe2+盐和先加热驱赶O2后的NaOH溶液，且滴管末端插入试管内的液面下，再滴加NaOH溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，以减少Fe(OH)2与O2接触。关于Fe（OH）2制备的方法很多，核

6、心问题两点，一是溶液中的溶解氧必须除去，二是反应过程必须与O2隔绝。③氢氧化铁胶体的制备：向沸水中滴加几滴FeCl3溶液而得，FeCl3不宜过多，浓度不宜过大，加热时间不宜过长，否则容易产生沉淀。要点3.铁盐与亚铁盐1．Fe2＋的氧化性和还原性：Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性。2．Fe3＋的氧化性：Fe3＋处于铁的高价态，只有氧化性，如它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。3.Fe2+和Fe3+之间相互转化:Fe2+→Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-溶液由浅绿色变为棕黄色4F

7、e2++O2+4H+=4Fe3++2H2O亚铁盐溶液在空气中容易变质3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑NO与Fe2＋在酸性条件下不能共存5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫红变棕黄2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O溶液由浅绿色变为棕黄色Fe3+→Fe2+2Fe3++Fe=3Fe2+在亚铁盐溶液中加