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第四讲 铁和铜及其重要的化合物 考点一 铁及其重要的化合物 【知识梳理】 一、铁的结构性质 铁是过渡元素，原子结构示意图位于第周期第族。原子的核外电子排布式，主要化合价写出下列相关的化学方程式①铁跟非金属反应： ②铁跟水反应： ③铁与部分盐溶液反应：铁与酸的反应： ①铁与盐酸、稀硫酸反应②铁与不产生H2 稀硝酸过量铁粉过量：铁与浓硫酸的反应：常温下，Fe在浓硫酸中被钝化，即由于浓硫酸的强氧化性，使Fe的表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了内部的金属继续跟浓硫酸反应。Fe与浓硫酸 铁的氧化物 氧化物 FeO（碱性氧化物）Fe2O3（碱性氧化物） Fe3O4 价态 颜色状态 溶解性 磁性 与非氧化性酸反应 与强氧化性酸反应 弱氧化性 与CO、Al反应 稳定性 存在 三、铁的氢氧化物 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 色 态 溶解性 与非氧化性强酸反应 不稳定性 还原性 实验室制法 四、 铁盐 Fe2+、Fe3+离子的性质 Fe只具有还原性，可以被氧化成Fe2+和Fe3+，也可由Fe2+、Fe3+还原而得到FeFe2+既具有氧化性又具有还原性，但主要表现为还原性当遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3+遇到较强的还原剂时，被还原为Fe；Fe3+有较强的氧化性可被较强还原为Fe2+或者Fe。相互转变关系如下所示(常称为铁三角) 2. 离子的检验方法 方法 Fe2+ Fe3+ 观察溶液颜色 加碱溶液 加SCN—溶液 通入Cl2 加苯酚溶液 下列物质中含有少量杂质，请在空格中填上适宜的试剂或方法将杂质除去： 物质 杂质 试剂或方法 化学方程式 （1）FeCl3溶液 FeCl2 （2）FeCl2溶液 FeCl3 （3）FeSO4溶液 CuSO4 （4）Fe2O3 Al2O3 （5）Fe2O3 Fe(OH)3 （6）Fe(OH)3 Al(OH)3 注意：1．NO3-与Fe2+在酸性条件下，不能共存。 ( 3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + NO↑ +2H2O ) 2．过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe + 2Fe3+ === 3Fe2+。 3．注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。 FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解产生HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体，最终产物还是Fe2(SO4)3 。 4．忽视亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中O2氧化成三价铁的化合物。 如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。 实验内容 现象 化学方程式、离子方程式 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)对比实验 ① ② 【考点突破】 关于铁的变价计算 铁是重要的变价金属, 无论是单质, 还是化合物, 在一定条件下参加化学反应时都可能发生变价, 因此铁的变价计算是重点内容。 (1)铁单质参加反应产生两种价态化合物 例1．在含a克HNO3的溶液里放入b克铁, 铁完全溶解, 假设有 克HNO3被还原, 且放出的气体是NO。试回答: 反应溶液中的溶质是什么？并求与溶质对应的 的值(要求写计算过程)？ 例2．现有10.42克纯净铁粉, 溶于过量的稀硫酸中, 在所得的溶液中加入5.05克硝酸钾后共热, 充分反应后部分Fe2+离子氧化。溶液中剩余Fe2+离子恰好被24毫升, 0.3摩 / 升的酸性高锰酸钾溶液所氧化(被还原为Mn2+)试通过计算确定反应中硝酸钾被还原后的产物。 （2）铁的化合物参加化学反应变价 例1、在2升Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中，加入30克纯铁粉，充分反应后得到2升0.25摩 / 升的FeSO4溶液以及26克固体沉淀物，求原混和溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的摩尔浓度。 例2、将铁和三氧化二铁的混合物2.72克，加入50毫升1.6摩 / 升的盐酸中恰好完全反应，滴入KSCN溶液后不显红色。若忽略化学反应中溶液体积变化，则在所得溶液中Fe2+离子的物质的量浓度为多少？ 【考题再现】 【例1】（2010全国卷1能正确表示下列反应的离子方程式是A．将铜屑加入溶液中：