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铁和铁的化合物一、铁的单质1、位置和结构2、物理性质纯净的铁是光亮的银白色金属，密度7.86g/cm3,熔沸点较高，抗腐蚀力强，有较好的导电、传热性，有较好的延展性，铁能被磁体吸引。3、化学性质FeFe2+Fe3+弱氧化剂强氧化剂（Fe3+、H+、I2、S、铁后的金属阳离子…）（Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、MnO4-(H+)…）(2)与酸的反应铁与非氧化性酸反应，产生H2铁在常温下易被浓硝酸、浓硫酸“钝化”，在加热条件能继续反应，但不会产生H21)、Fe+S2)、Fe+O23)、Fe+Cl2（1）与非金属的反应(3)与水反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑高温(4)与盐的反应Fe+Cu2+==Fe+Fe3+==Cu+Fe3+==二、铁的重要化合物1、铁的氧化物FeOFe3O4Fe2O3黑色粉末黑色晶体红棕粉末与酸反应FeO+2H+=Fe2++H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O特例：遇还原性强的酸，如HI。Fe3+会还原为Fe2+遇氧化性强的酸，如HNO3。Fe2+会氧化为Fe3+2、铁的氢氧化物氢氧化铁Fe(OH)3红褐色固体，不溶于水化学性质：1)、易溶于酸：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O2)、受热分解：2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O注意还原性强的酸制备：Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓氢氧化亚铁Fe(OH)2白色固体，不溶于水化学性质：1)、易溶于酸：Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓2)、易氧化：白色絮状→灰绿色→红褐色沉淀注意氧化性强的酸制备：3、铁盐(1)盐溶液的保存和配制Fe2+盐：因Fe2+易被氧化，其晶体应密封保存。配制溶液时应加铁粉和少量相应的酸Fe3+盐：FeCl3易潮解，需密闭保存。Fe3+易水解，配制溶液时应将Fe3+盐溶于相应酸中，再加水稀释，以抑制其水解(2)共存问题三、Fe3+和Fe2+的检验如何检验Fe3+？1、滴加KSCN溶液Fe3++3SCN-Fe(SCN)32、滴加NaOH溶液产生红褐色沉淀Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓3、滴加苯酚溶液紫色溶液血红色溶液Fe2+的检验(2)、滴加碱溶液，生成白色絮状沉淀，立刻变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀。(1)、滴加硫氰化钾溶液，无明显现象，再滴加氯水（或通氯气）等强氧化剂，立刻出现红色。2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-Fe(Ⅱ)FeFe(Ⅲ)铁三角O2Cl2Br2HNO3H2O2Na2O2MnO4-(H+)FeCuS2-H2SSO32_SO2I_HIFeSFe2++CuFe2++H2铁与较弱的氧化剂反应，例如：S、I2、Cu2+、Fe3+、非氧化性酸（H+）Fe+Cu2+==Fe+2H+==Fe+S==△⑴FeFe(Ⅱ)Fe2+与具有还原性的物质反应时，可还原成铁，在炼钢中显得尤为突出，如：C、CO、Si、Al、Mn等。FeO+CO===高温2FeO+Si==高温2Fe+SiO2Fe+CO2⑵Fe(Ⅱ)Fe3FeO+2Al===高温3Fe+Al2O3Fe（NO3）3+3NO2+H2OFe+6HNO3==△铁与强氧化剂反应时，如：Cl2、Br2、HNO3、热浓H2SO4等反应时，均可生成+3价铁的化合物：2FeCl32Fe+3Cl2===点燃⑶FeFe(Ⅲ)2Fe+6H2SO4(浓）==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O+3价铁的化合物与Al、H2、C、CO等还原剂反应均可还原成铁，如：高温Fe2O3+2Al===Fe2O3+3CO===高温2Fe+3CO2⑷Fe(Ⅲ)Fe2Fe+Al2O3(铝热反应)Fe2+具有还原性，当遇到强氧化剂时，如：O2、Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、浓H2SO4、HClO、K2Cr2O7等均可生成+3价铁。⑸Fe(Ⅱ)Fe(Ⅲ)2FeCl3+2Br22FeBr3+4FeCl34Fe3++2H2O2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O2FeBr2+3Cl2（足量）==6FeCl2+3Br2==4Fe2++O2+4H+==6FeBr2+3Cl2（少量）==2FeCl3+4FeBr3(使溴水褪色）⑹Fe(Ⅲ)Fe(Ⅱ)当Fe3+遇到强还原剂，如：Fe、Cu、S2-（H2S）、SO32-、SO2、I-（HI）等，均可将它还原成Fe2+，如：2Fe2++Cu2+2Fe2++S+2H+2Fe3++H2S==2Fe3++Cu==2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++SO42-专题一、铁铜间彼此反应的计算和讨论涉及的物质一般有Fe2+，Fe3+，Cu2+，Fe，Cu涉及的主要反应：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+Fe+Cu2+Fe2++Cu2Fe3++Fe3Fe2+关键：判断反应的先后顺序氧化性Fe3+Cu2+还原性FeCu1、从反应后不溶物的成分来看溶液中的成分及含量设Fe3+，Cu2+，Fe，Cuamolbmolcmoldmol（1）若不溶物是Fe和Cu，则溶液中一定没有Fe3+和Cu2+一定有Fe2+，其物质的量为___________(3/2a+b)mol(2)若不溶物只有Cu，则溶液中一定无Fe3+，一定有Fe2+其物质的量为__________(a+c)mol可能有Cu2+试讨论溶液中的Cu2+的量和原来加入Fe的量之间的关系。讨论2、从反应后溶液的成分来看不溶物的成分及含量(1)若溶液中有Fe3+，则反应后无不溶物。(2)若溶液中只有Cu2+和Fe2+，则不溶物中一定无Fe，可能有Cu试讨论Cu的量与原溶液中Fe3+的量之间的关系。讨论(3)若溶液中只有Fe2+，则反应后的不溶物中一定有Cu，其量为(b+d)mol可能有Fe试讨论Fe的量讨论例题在FeCl3和CuCl2的混合溶液中，加入一定量的Fe粉：①完全反应后，溶液中一定有的阳离子是；②如果反应后有固体剩余，则溶液中一定无，一定有；③如果反应后剩余的固体只有Cu，则溶液中一定无，一定有，可能有.④如果反应后剩余的固体为Fe和Cu，则溶液中一定无和,一定有.Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe3+Cu2+Cu2+一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物投入250mL2mol/L的硝酸中，固体完全溶解后，生成1.12L（标准状况）NO（HNO3的还原产物仅此一种）。再向反应后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使铁元素恰好完全沉淀，所加入NaOH溶液的体积最少是由铁和氧化铁组成的混合物与稀硫酸作用，固体恰好溶解，所得溶液中不含Fe3+，且生成的Fe2+与H2的物质的量之比为4：1。则反应物中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物种加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标准状况）的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液没有红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是专题二、铁与稀硝酸的反应Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O①3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O②设n(Fe):n(HNO3)=a，则a≦¼时，按①进行a≧3/8时，按②进行¼≦a≦3/8时，都有。②可认为是①反应后Fe过量。Fe+2Fe（NO3）3=3Fe（NO3）2例铁在热的稀HNO3中反应，其主要还原产物为N2O；而在冷的稀HNO3中反应，其主要还原产物为NO；当溶液更稀时，其主要还原产物为NH4+。分析图4-2-1，回答下列问题：(1)假设在任一产生的曲线段内只有一种还原产物，试配平由b点到c点时反应的化学方程式：□Fe+□HNO3→□Fe(NO3)3+□+□H2O830=83NH4NO39aabcdbcdn(Fe)V(标况)0(2)判断从0点到a点时的还原产物应为。(3)从a点到b点时产生还原产物为，其原因是。(4)已知到达d点时反应完全结束，此时溶液中的主要阳离子为。分析投入金属铁的物质的量之比n(Fe)c∶n(Fe)d=。NON2Oa后温度升高Fe2+和NH4+n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶3铜单质的性质铜排在金属活动顺序表H以后，属不活动性金属。在干燥的空气里性质稳定，在潮湿的空气里或高温下能与多物质发生反应。1、与非金属反应O22Cu+O2===2CuO△潮湿空气中2Cu+O2+H2O+CO2==Cu2(OH)2CO3(铜绿）Cl2（棕色的烟，浓溶液为绿色，稀溶液为蓝色）S2Cu+S===Cu2SCu+Cl2===CuCl2点燃△（黑色物质）2、与某些盐溶液反应置换反应：Cu+Hg(NO3)2==Cu(NO3)2+Hg其他氧化--还原反应：Cu+2FeCl3==2FeCl2+CuCl2铜的氧化物1、CuO黑色不溶于水的固体。与H+反应CuO+2H+==Cu2++H2O2、Cu2O砖红色不溶于水的固体。与H+反应Cu2O+2H+==Cu2++H2O+Cu已知NaHS、MgSO4、NaHSO3组成的混和物中，硫元素的质量分数为a%，则混和物中氧元素的质量分数为Aa%B2a%C1－0.0175aD1－0.0075aC例、向20mL2mol/LAlCl3溶液中，加入30mL烧碱溶液，充分反应后，得0.78g沉淀，求烧碱溶液的物质的量浓度是多少？(1)Al3+过量Al3++3OH-====Al(OH)3↓3mol78g0.03c0.78gc=1mol/L(2)Al(OH)3部分溶解Al3++3OH-====Al(OH)3↓1mol3mol78g0.04molxmolygx=0.12moly=3.12gAl(OH)3+OH-====AlO2-+2H2O78g1mol(3.12-0.78)gnmolc=5mol/L例、有镁、铝混合粉末10.2g，将它溶于500mL4mol/L的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需要加入2mol/L的NaOH溶液的体积为提示；用终态法。最终溶液中只有NaCl1000mL【例题】向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。（1）当明矾为1mol时，试在图中画出生成的每种沉淀物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线（表明化学式）（2）当向体积为a升，浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加b升、Nmol/L的Ba(OH)2溶液时，用含a、M、N的代数式表示：①当b满足时，沉淀的总物质量最大②当b满足时，氢氧化铝的物质量最小（3）若向含mmolKAl(SO4)2的溶液中加入含nmolBa(OH)2溶液，试讨论m/n取不同范围值时，沉淀中各组分的物质的量是多少？向FeCl3溶液中加入ag铜粉，搅拌全部溶解，然后再向其中加入bg铁粉，经充分反应后过滤得滤渣cg，若abc。，试推断滤液中存在哪些阳离子？已知Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+，现将等物质的量的CuSO4、FeCl3和Zn置于水中充分反应后，反应器中所得混合物除了SO42-和Cl-外，还含有哪些。