考点16 铁及其重要化合物-2025版考点一遍过高考化学.doc

考点16铁及其重要化合物

一、铁的性质
1．铁的物理性质
纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。
2．铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。

（1）与非金属单质的反应：
①与O2的反应：
常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。
点燃时：3Fe＋2O2eq\o(=====,\s\up12(点燃))Fe3O4。
②与Cl2的反应：2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up12(点燃))2FeCl3。
③与S的反应：Fe＋Seq\o(=====,\s\up12(△))FeS。
（2）与水的反应：
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=====,\s\up12(高温))Fe3O4＋4H2。
（3）与酸的反应：
①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
②与氧化性酸：
遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
Fe过量3Fe+8H++23Fe2++2NO↑+4H2OFe不足Fe+4H++Fe3++NO↑+2H2O（4）与某些盐溶液的反应：
①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
二、铁的氧化物和氢氧化物
1．铁的氧化物的比较
铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4俗称无铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态+2+3+2、+3水溶性难溶于水稳定性不稳定性
6FeO+O22Fe3O4稳定稳定与非氧化性酸的反应FeO+2H+
Fe2++H2OFe2O3+6H+
2Fe3++3H2OFe3O4+8H+
2Fe3++Fe2++4H2O与CO的反应FexOy+yCOxFe+yCO2制取高温熔融，过量的铁与氧气反应
2Fe+O22FeOFe(OH)3的分解
2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O铁在氧气中燃烧
3Fe+2O2Fe3O4提醒：（1）Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有eq\f(1,3)的铁显＋2价，eq\f(2,3)的铁显＋3价；
（2）Fe3O4与一般酸反应生成两种盐，Fe3O4与稀硝酸反应生成一种盐[Fe(NO3)3]。
2．铁的氢氧化物的比较
铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质白色，难溶于水的固体红褐色，难溶于水的固体化学性质（1）与非氧化性强酸反应
Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
（2）与氧化性酸反应
3Fe(OH)2+10HNO3
3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
（3）空气中放置被氧化
4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3（1）与酸反应
Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
（2）受热分解
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制备①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气
②煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气
③配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉
④用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下
Fe2++2OH−Fe(OH)2↓将NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中
Fe3++3OH−Fe(OH)3↓三、“铁三角”及其应用

“铁三角”的四应用：
（1）判断离子共存：Fe3+、Fe2+与、、等在溶液中因发生相互促进水解反应而不能大量共存；Fe2+与(H+)、ClO−、(H+)，Fe3+与S2−、I−、HS−、在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
（2）除杂方法(括号内为杂质)：
Fe2+(Fe3+)：加过量铁粉过滤；
FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2；
FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤；
Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱溶液过滤；
（3）盐溶液的保存：亚铁盐溶液——加入少量铁屑以防止Fe2+被氧化。铁盐溶液——加入少量相应的酸溶液以防止Fe3+水解。
（4）物质制备：
①制备无水氯化铁：在HCl气流中加热浓缩氯化铁溶液；
②制备氢氧化铁胶体：向沸水中加入饱和氯化铁溶液并煮沸至变为红褐色为止。
四、重要的铁盐
三氯化铁(FeCl3)：棕黄色固体，一种常见的氧化剂，能与多种还原剂发生氧化还原反应，能回收废铜，其反应的离子方程式为2Fe3++CuCu2++2Fe2+。
绿矾(FeSO4·7H2O)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。
高铁酸钾(K2FeO4)：深紫色晶体，具有强氧化性，可用作水处理剂或高能电池。
铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药