1、1铁和铁的化合物复习（一）铁的位置和结构及在自然界中的分布、存在铁是一种常见的_过渡_金属元素,位于元素周期表的第_四_周期第_族,原子的最外层电子数只有_2 个，通常有_+2、+3_两种化合价,且+3_比_+2_价稳定。原因_洪特规则的特例 失去三个电子后 d 轨道的电子为半充满的状态，稳定。 _。铁在地壳中的含量仅次于_氧_、 _硅_ 、_铝_居第_四_位，它是一种历史悠久、应用最广泛、用量最大的金属。铁元素在自然界中的存在形式有_氧化铁_,_二硫化亚铁_只有从太空中掉下的陨石中才能发现单质铁。（二）铁的物理性质1、 纯 铁 具 有 银 白 色 金 属 光 泽 ， 2、 有 良 好 的 延
2、 展 性 ,导 电 、 导 热 性 能 。 3、 密 度 为 7.86 克 厘 米 3， 4、 熔 点 为 1535 ， 沸 点 为 2750 （三）铁的化学性质1、铁与非金属的反应（1）铁在氧气中燃烧化学方程式_ _ 3Fe + 2O2 Fe3O4 现象_火花四射 有黑色固体产生_(2)铁在氯气中燃烧化学方程式_ 2Fe +3Cl2 2FeCl3_现象_棕色的烟_(3)铁与硫的反应方程式_Fe + S FeS_2、铁与水的反应化学反应方程式_3Fe + 4H2O Fe3O4 +4H2_3、铁与酸的反应铁在金属活动顺序表中位于氢的_之前_能置换出酸(如稀盐酸,稀硫酸) 中的氢_离子方程式: F
3、e +2H+ Fe2+ + H2 在常温下,铁遇浓硫酸或浓硝酸发生_钝化_,而加热时剧烈反应,若酸过量可生成_+3_价铁的化合物 ,若铁过量可生成_+2_价铁的化合物.4、铁与某些盐溶液的反应铁片放入硫酸铜溶液发生反应的离子方程式_Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu_铁片放入硫酸铁溶液发生反应的离子方程式 2Fe3+ + Fe3 Fe 2+5、铁与有机物的反应溴苯的制备反应方程式 C6H6+ Br2C6H5Br+HBr 现象 微沸 白雾 红棕色气体 （四）铁的氧化物比较化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4颜色、状态 黑色 固体 红棕色固体 黑色晶体溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水铁的
4、化合价 +2 +3 +2 +3稳定性 不稳定 稳定 稳定与 H+的反应 FeO +2H+Fe 2+ H2OFe2O3 + 6H+2Fe 3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+2Fe 3+ + Fe2+4H2O铝热反应 2Al+3FeO高温=Al2O3+3Fe2Al+Fe2O3高温=Al2O3+2Fe4Al+3Fe3O4高温=2Al2O3+9Fe俗名 无 铁红 磁性氧化铁用途 无 红 色 颜 料 常 用 的 磁 性 材 料2可 做 催 化 剂 作 录 音 磁 带 和 电 讯 器 材的 原 材 料（五）铁的氢氧化物比较（六）Fe 2+ 与 Fe3+ 之间的相互转化Fe2+ （七）Fe 2+ 与
5、Fe3+ 的检验方法Fe2+ Fe3+物理方法（观察颜色） 浅绿色 棕黄色加碱溶液 白色、灰绿色、红褐色沉淀红褐色沉淀加 KSCN 无色 血红色溶液化学方法 还有那些方法？ KSCN+氯气 淀粉碘化钾溶液（八）生铁与钢的比较铁的合金 生铁 钢含碳量 2%4。3% 0032%其它杂质 含硅、锰、硫、磷较多 含硅、锰少量，硫和磷几乎没有机械性能 硬而脆、无韧性 硬而韧、有弹性机械加工 可铸不可锻 可铸、可锻、可延压(九)炼铁和炼钢的比较化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3颜色、状态 白色固体 红褐色固体溶解性 难溶于水 难溶于水稳定性 不稳定 稳定与 H+的反应 Fe(OH)2+2H+Fe 2+
6、 2H2OFe(OH)3+3H+Fe 3+ 3H2O转化关系4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3无制取见例题 5 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl氧化剂（Cl 2、 Br2、O 2、HNO 3、H 2O2 等等）还原剂（Fe、Cu、H 2S、HI ）Fe3+ 3炼铁 炼钢原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、空气（或纯氧、氧化铁）、生石灰、脱氧剂化学原理 在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它氧化为气体或炉清除去主要反应 还原剂的生成C+O2 CO2+QCO2+C高 温 2CO-Q 铁的还原Fe2O3+3CO高
7、温 2Fe+3CO2 炉渣的生成CaCO3高 温 CaO+CO2CaO+SiO2高 温 CaSiO3 氧化 ：2Fe+O 2高 温 2FeOFeO 氧化铁水里的 Si、Mn、C 等。如 C+FeO高 温Fe+CO 造渣：生成的硅锰氧化物得铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。 脱氧，并调整 Mn、Si 含量2Fe+Si高 温 2Fe+SiO2主要设备 高炉 转炉（十）课前检测1、下列说法正确的是A铁是位于第四周期第 B 族元素, 是一种重要的过渡元素B四氧化三铁可以看成是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物C14 克铁粉和 7 克碳粉混合后高温下充分反应能生成 21 克硫化亚铁D铁在溴蒸气中点燃可
8、生成 FeBr32、下列离子方程式中不正确的是A三氯化铁溶液中加入铁粉 2Fe2eB氯化镁溶液中加入硝酸银溶液 AgCllgC过量氯气通入溴化亚铁溶液中 4ClBreBr2322D氢氧化铜溶于稀硫酸中 OHuOHu3、下列各组的两种溶液中，分别加入足量氨水，观察到的现象相同的是AFeCl 3 AlCl3 BNaCl BaCl2CMgCl 2 CuCl2 DFeCl 2 FeCl34、某溶液中有 四种离子, 若向其中加入过量的氢氧化钠溶液, NHMgFeAl423、 、 和微热并搅拌, 再加入过量盐酸; 溶液中大量减少的阳离子是A BMg 2+ CFe 2+ DAl 3+45、用生铁冶炼成碳素钢
9、的主要目的是A把生铁提纯、除去生铁中的各种杂质B用还原剂把氧化亚铁还原成铁C加入各种合金元素, 改善生铁的性能D适当降低生铁里的含碳量 , 除去大部分硫、磷等杂质46、四种黑色粉末 CuO、FeO、MnO 2、C(石墨粉) 只需加入一种试剂即可将它们区别开来 , 这种试剂是ANaOH 溶液 B稀 H2SO4 C浓盐酸 D蒸馏水7、只用一种试剂可区别 五种溶液, 这NaSOMglFelASONHS224342、 、 、 、种试剂是ABa(OH) 2 BH 2S CNaOH DAgNO 38、从下列反应(1) (2)rOClrl323l5l6Cl32(3) (4)FeKIFe2I2FeFe23试推
10、断各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是A BBrllI3232rOlI32323C DlOClFeClFel9、将适量铁粉放人三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的 Fe3+和 Fe2+浓度相等，则已反应的 Fe3+和未反应的 Fe3+的物质的量之比是 ( )A.2：3 B.3：2 C.l：2 D.1：110、现有 FeS 和 Fe(OH)3 的混合物 28.3 克, 与足量稀硫酸反应生成硫 1.6 克混合物中含Fe(OH)3 的质量可能是A10.7 克 B21.4 克 C40 克 D23.9 克例 1、典型例题分析：现有铁和铜组成的合金共 amol，其中铜的物质的量分数为 x。将此合金研成粉末
11、状后全部投入含 bmol HN03 的稀溶液中，微热使其充分反应，HN03 的还原产物只有 NO。(1)用粒子符号填写下列空白(列举出全部可能出现的情况) 残留固体成份溶液中的金属离子(2)当溶液中金属离子只有 Fe2+、Cu 2+时，则 b 的取值范围是(用 a、x 表示) 。(3)当 x=0.5，溶液中 Fe3+和 Fe2+的物质的量相等时，在标准状况下共产生 672mLNO 气体。求 a 和 b 的值(写出计算过程) 答案： 5 8/3a(1-x) b 8/3a a = 0.04 mol ； b = 0.12 mol例 2、根据图中的实验现象及转化关系判断 A、B、C、D、E、F、G 各
12、是什么物质写出、反应的离子方程式；反应的化学方程式。答案: AFeS BH2S CFeSO4 DCuS ENa2SO4FFe(OH)3 GS eSFe2 Cu2 4eOH24FeOH3 SFSS24324例 3、由单质 A 与化合物 B 两种粉末组成的混合物, 在一定条件下可按下图所示发生转化:6请回答(1)A 的化学式 ; B 的化学式(2)反应的化学方程式(3)反应的离子方程式(4)反应的离子方程式(5)反应的离子方程式答案(1)A 的化学式 Al B 的化学式 Fe2O3(2)2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3高 温(3) AlHAlH2(4) FeFe32(5) lNl3N
13、4 例 4、已知硫化亚铁可溶于稀硫酸生成硫化氢。若取一定量铁粉和硫粉的混合物, 隔绝空气加热充分反应, 冷却后再加入足量稀硫酸 , 产生 2.24 升气体( 标准状况下), 则下列说法正确的是A2.24 升气体的质量肯定是 3.4 克B原混合物的质量不可能大于 8.8 克C 原混合物加热后肯定生成 0.1mol 硫化亚铁D原混合物中一定含有 5.6 克铁例 5、某研究性学习小组设计了下面三种方法可以制得白色的 Fe(OH)2沉淀。方法一：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。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4溶液时还需加入 。（2）除去蒸
14、馏水中溶解的 O2常采用 的方法。（3）生成白色 Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2的 NaOH 溶液，插入 FeSO4溶液液面下，再挤出 NaOH 溶液。这样操作的理由是 7。方法二：在如图装置中，用 NaOH 溶液、铁屑、稀 H2SO4等试剂制备。（1）在试管里加入的试剂是 。（2）在试管里加入的试剂是 。（3）为了制得白色 Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 。（4）这样生成的 Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。方法三：应用右图所示的电解实验可以制得白色的纯净的Fe(OH)2沉淀。两电极材料分别为石墨和铁（1）a 电极
15、材料应为 ，电极反应式为 。（2）电解液 C 可以（填编号）是 。A纯水 BNaCl 溶液 CNaOH 溶液 DCuCl 2溶液（3）d 为苯，其作用是 ，在加入苯之前对 C 应作何简单处理 。（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是（填编号） 。A改用稀硫酸作电解液 B适当增大电源的电压C适当减小两电极间的距离 D适当降低电解液的温度（5）若 C 中用 Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色 Fe(OH)2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一现象是 。3方法一 （1）稀 H2SO4 铁屑（2）煮沸（3）避免生成的 Fe(OH) 2沉淀接触 O2方法二 （1）
16、稀 H 2SO4 铁屑（2）NaOH 溶液（3）检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的 H2纯净时，再夹紧止水夹。（4）试管中反应生成的 H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入。方法三（1）Fe, Fe -2e= Fe 2+ (2) B C (3)隔绝空气防止 Fe(OH)2被空气氧化，排尽溶液中的氧气，防止生成的 Fe(OH)2在溶液中氧化 (4)B， C(5)白色沉淀迅速变化成灰绿色，最后变成红褐色练 6：答案】分析：（1）铁丝表面发生变化的说明发生了电化学腐蚀；铁丝发生电化学腐蚀时，铁作负极，负极上失电子发生氧化反应；（2）将这几个实验进行对比得出影响因素；（3）为防止铁生锈，可以
17、采用电化学方法、物理方法、改变金属结构等解答：解：（1）3、4、5 中铁丝表面发生了变化，说明铁丝发生了电化学腐蚀；铁丝发生电化学腐蚀中，铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e -=Fe2+8故答案为：345；Fe-2e -=Fe2+； （2）2、4 实验说明温度影响铁的腐蚀；1、3 实验说明湿度影响铁的腐蚀；4 、5 实验说明电解质的存在影响铁的腐蚀，所以影响铁腐蚀的因素有：温度、湿度和电解质的存在，故答案为：温度湿度电解质的存在；（3）为发生铁发生，常用的方法有：电镀刷漆等表面覆盖法及牺牲阳极保护阴极法等，故答案为：电镀刷漆等表面覆盖法及牺牲阳极保护阴极法等点评：本题考查了金属的腐蚀与防护，利用对比实验分析影响铁腐蚀的因素，难度不大
