铁及其化合物
一、铁元素的原子结构与在自然界的存在
铁元素位于周期表 周期_____族，其电子排布式为 ，原子结构示意图为 ，在自然界中主要以 形式存在，如磁铁矿（主要成分为 ）、赤铁矿（主要成分为 ）。
二、铁的性质
1、物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。纯铁抗蚀能力特别强，而我们常见的铁并非如此，原因是 2、化学性质：铁是 的金属，通常显+2、+3价
（1）与非金属单质反应（写出下列反应的化学方程式，并描述反应现象） ①与O2反应： ②与Cl2反应： ③与S反应： ④与I2反应： （2）与水反应
①与水蒸汽反应： ②常温下，铁与水不起反应，但潮湿的空气里，铁易被腐蚀，形成铁锈。 反应方程式为： 、 、 （3）与酸反应
①非氧化性酸（如稀硫酸、盐酸）
现象： 反应离子方程式： ②氧化性酸：
常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会 。（还有什么物质类似？）
（a）与过量稀HNO3反应 （b）过量的Fe与稀HNO3反应 （c）与浓HNO3共热 （d）与浓硫酸共热 （4）与盐溶液反应
①与CuSO4反应： ②与FeCl3反应：
思考：铁与其他物质反应时，何时生成+2价铁的化合物？何时生成+3价铁的化合物？
1
三、铁的工业制法
主要反应为
四、铁的化合物
1、铁的氧化物 化学式 名称(俗名) 色、态 溶解性 金属价态 与HCl反应 与HNO3反应 与HI反应 与 还 原 剂 稳定性 用途 2、铁的氢氧化物
化学式 名称 物理 性质 酸碱性 与酸 反应 稳定性 实验室制备 思考：
2
FeO Fe2O3 都难溶于水 Fe3O4 H2 CO Al Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 水溶性 盐酸 硝酸 ①如何避免制取Fe(OH)2时Fe2+被氧化变质？
②如何制备氢氧化铁胶体？
3、Fe2+、Fe3+的性质及检验 （1）Fe2+ 的性质 ①水溶液是 色
②与KSCN溶液 ，再滴 则变红
③与OH-反应 现象： → → 反应方程式： 、
④既有 又有 ，但主要体现 。Fe2+ 可被强氧化剂（如 ）氧化成Fe3+。 （2）Fe3 +的性质 ①水溶液是 色
②与KSCN溶液 ，反应方程式
③与OH-反应现象： 反应方程式： ④只有 性。可被还原剂（如 ）还原为Fe2+
⑤Fe3+有较强水解能力。水解离子方程式为： 思考：①能用加热蒸发FeCl3溶液得获得FeCl3固体吗？Fe2(SO4)3呢？
②Fe3+与CO32-、S2- 能共存吗？为什么？
（3）Fe2+、Fe3+的检验 ①检验Fe2+的方法：
（a）KSCN法：先滴加KSCN溶液，若溶液不显血红色，再滴加氯水，若溶液显血红色。说明原溶液中有Fe2+。
（b）碱液法：现象 ②检验Fe3+的方法
（a）KSCN法：现象 （b）碱液法： 现象
【例1】在铁和铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属m1再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，则m1和m2之间的关系是（ ） A．m1一定大于m2 B. m1可能等于m2 C. m1一定等于m2 C. m1可能大于m2
【例2】将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（ ）
3
A．硫酸 B．氯水 C．硝酸锌 D．氯化铜
【例3】 一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250 ml 2 mol/L硝酸溶液中，反应完全后，生成1.12 L NO（标况），再向反应后的溶液中加入1mol/LNaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入的NaOH溶液体积最少是（ ）
A、450 ml B、500 ml C、400 ml D、不能确定
【例4】 在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是（ ）
A．混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3 B．反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为2: 1 C．混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多 D．混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多 【例5】下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．向溴化亚铁溶液中通入过量氯气：Fe2++2Br-+2Cl2==Fe3+ + Br2+ 4Cl
－
B．三氯化铁溶液跟过量氨水反应 Fe3++3NH3?H2O == Fe(OH)3↓+3NH4+ C．硫化亚铁与盐酸反应 S2- +2H+==H2S↑
D．过量铁粉与稀HNO3反应：Fe+4H+NO3= Fe3+NO↑+2H2O
＋
－
＋
【例6】下列各组离子一定能大量共存的是（ ）
A．在含大量Fe3+的溶液中 NH4+、Na+、Cl-、SCN
－
B．在强碱性溶液中 Na+、K+、[Al(OH)4]-、CO32- C．在c(H+)=10
－13
mol·L
－1
的溶液中 NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
D．在pH=1的溶液中 K+、Fe2+、Cl-、NO3-
【例7】下图是中学常见物质间的转化关系。
已知：
a．A为淡黄色固体，B为导致“温室效应”的主要物质； b．E为常见金属，J为红褐色沉淀； c．G在实验室中常用于检验B的存在；
d．L是一种重要的工业原料，常用于制造炸药，浓溶液常呈黄色。 回答下列问题：(1)A的电子式________。
(2)反应①的化学方程式为__________________________________ 。 反应②的离子方程式为_____________________________________ 。 (3)若参加反应的A的质量为39 g，则消耗CO2的体积(标况下)为________L。
4
【例9】提供试剂药品：细铁钉，锌片、FeCl2溶液、FeCl3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氯水、KSCN溶液。根据你所学知识分析以上物质之间的反应，然后对这些反应进行分类，写出反应的化学方程式： （1） Fe作还原剂的反应有 （2） Fe2+作还原剂的反应有 （3） Fe2+作氧化剂的反应有 （4） Fe3+作氧化剂的反应有
【例10】探究小组的同学在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下4个实验方案：
甲方案：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。 乙方案：应用钢铁吸氧腐蚀的原理，设计电池制备Fe(OH)2。 丙方案：按图实验，制备Fe(OH)2。
丁方案：按图实验，制备Fe(OH)2。（苯的作用是使电解质溶液隔绝空气）
回答下列问题：
①在甲方案中，所用FeSO4样品通常部分被氧化，写出在配制FeSO4溶液时，其操作过程及反应的离子方程式：
②在乙方案中，正极的电极反应式是：
你认为该方案是否可行？ ，若不可行请说明理由：_____________________
③在丙方案中，C是止水夹。当容器B、A中均加入试剂并塞好橡皮塞后，还需要的操是 ④在丁方案中，在两电极之间的溶液中首先观察到白色沉淀。请写出b电极的电极反应式： 。则其电解质溶液可以是下列三项中的 。
A．蒸馏水 B．NaC1溶液 C．NaOH溶液
5