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解读铁三角

铁是高中化学重要的金属,主要有铁、氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁。高考化学中铁的考点主要集中的三价铁和二价铁及其相互转化。

一、铁

铁是银白色光泽的金属,密度大,熔沸点高,延展性,导电导热性较好,能被磁铁吸引。铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝,排第四。铁是一种副族元素,化合价主要有0价、+2价和+3价,+6价(高铁)不常见。

1.铁与非金属反应

铁可以与许多非金属单质发生反应,与氧化性较强的反应生成三价铁,如氯气,液溴;与氧化性较弱的反应生成二价铁,如硫、碘。

(1)生成三价铁:2Fe+3Cl2解读铁三角2FeCl3;2Fe+3Br2=2FeBr3

(2)生成二价铁:Fe+S解读铁三角FeS;Fe+I2解读铁三角FeI2

(3)铁在氧气中生成四氧化三铁:3Fe+2O2解读铁三角Fe3O4,四氧化三铁中含有1/3的二价铁和2/3的三价铁。

2.铁与水反应

铁在高温下可以与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)解读铁三角Fe3O4+4H2

3.铁与酸反应

氧化性酸反应,主要指稀硫酸或稀盐酸:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;离子反应方程式:Fe+2H=Fe2++H2↑;

与氧化性酸反应,铁遇冷的浓硫酸会发生钝化反应。

4.铁与某些盐发生置换反应

铁可以与金属活动顺序中排在它后面的金属的盐发生置换反应:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

二、铁的氧化物

铁的氧化物有氧化亚铁(FeO),氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4),铁的氧化可以与酸反应,也可以在高温条件下被还原性物质还原。

1.氧化铁与非氧化性酸反应:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;

2.一氧化碳还原氧化铁:Fe2O3+3CO解读铁三角2Fe+3CO2

3.铝热反应:Fe2O3+2Al解读铁三角Al2O3+2Fe;

三、铁的氢氧化物

铁的氢氧化物主要有氢氧化铁(Fe(OH)3)和氢氧化亚铁(Fe(OH)2),氢氧化亚铁是白色固体,容易被氧化;氢氧化铁是红褐色固体,经常出现在推断题中。

1.亚铁离子与氢氧根生成氢氧化亚铁:Fe2++2OH=Fe(OH)2↓;

2.铁离子与氢氧根生成氢氧化铁:Fe3++3OH=Fe(OH)3↓;

3.氢氧化亚铁与酸发生中和反应:Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O;

4.氢氧化铁与酸发生中和反应:Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O;

5.氢氧化亚铁被氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

6.氢氧化铁加热分解:2Fe(OH)3解读铁三角Fe2O3+3H2O;

四、三价铁与二价铁的鉴别

1.两种溶液颜色不同,浅绿色的二价铁溶液,黄色的是三价铁溶液。

2.加入KSCN溶液,显血红色的溶液是三价铁溶液,不显红色,再滴氯水则变红的是二价铁溶液。

3.加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀的是三价铁溶液。生成白色沉淀,沉淀马上变为灰绿色,最后变为红褐色,溶液为二价铁溶液。

五、铁三角,铁单质,亚铁离子和铁离子之间的转化

解读铁三角

铁单质化合价为0价,只有还原性;亚铁离子为+2价,既有氧化性又有还原性;铁离子为+3价,只有氧化性。

1.铁单质变为亚铁离子,需要与氧化性较弱的物质反应,如稀硫酸、稀盐酸、硫、碘等反应。

2.亚铁离子变为铁单质,需要与还原剂反应,如氢气、一氧化碳、碳、铝、镁、锌等。

FeO+CO解读铁三角Fe+CO2;FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe;

3.铁单质变为铁离子,需要与氧化性较强的物质反应,如氯气、液溴、稀硝酸、浓硝酸等。

4.铁离子变为铁单质,需要与还原性较强的物质反应,如氢气、一氧化碳、碳、铝等。

5.亚铁离子变为铁离子,需要与氧化性强的物质反应,如氯气、溴水、硝酸等。

2FeCl2+Cl2=2FeCl3

6.铁离子变为亚铁离子,需要与还原性较弱的物质反应,如铜、铁等。

2FeCl3+Fe=3FeCl2;2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

(责任编辑:化学自习室)
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