第二节 几种重要的金属化合物(三)
三、铁的化合物
铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,居第四位,铁的价态主要为+2和+3价。
1.铁的氧化物
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氧化亚铁(FeO) |
氧化铁(Fe2O3) |
四氧化三铁(Fe3O4) |
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铁的价态 |
+2价 |
+3价 |
+2,+3价 |
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俗名 |
—— |
铁红 |
磁性氧化铁 |
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状态、颜色 |
黑色粉末 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
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溶解性 |
不溶于水 |
不溶于水 |
不溶于水 |
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化学性质 |
与盐酸反应 |
FeO+2H+=Fe2++H2O |
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O |
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O |
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生成反应 |
高温 2Fe+O2====2FeO (炼钢过程,Fe过量时) |
2Fe(OH)3 |
3Fe+2O2 3Fe+4H2O |
其 它 |
在空气中加热 6FeO+O2 |
红色颜料 |
有磁性 |
2.铁的氢氧化物
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 |
不溶于水 |
不溶于水 |
稳定性 |
易被氧化 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 |
Fe(OH)3 △ Fe2O3+H2O |
与H+反应 |
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O |
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O |
转化关系 |
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 |
说明:
Fe(OH)2的制备
(1)原理:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4 [Fe(OH)2极易被氧化]
(2)注意事项:
①配制FeSO4的蒸馏水经煮沸除去O2,配制时不能摇动容器,以免混入空气,为防止其中含有少量Fe3+,可在溶液中放入光亮的细铁丝。
②实验用的NaOH溶液也应煮沸,以除去空气。
③实验时,用长胶头滴管吸取NaOH溶液后,把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部,再轻轻挤捏滴管的胶头,逐滴加入NaOH。
(3)实验现象:白色絮状沉淀——灰绿色沉淀——红褐色沉淀
(4)原因: Fe(OH)2不稳定可被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3
Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
3.铁盐和亚铁盐
(1)Fe2+、Fe3+的检验
①F e3+
⑴滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液,溶液变红色
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
⑵加入NaOH溶液,出现红褐色沉淀
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
②Fe2+
⑴滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色。
2Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色)
⑵加入NaOH溶液,生成白色絮状沉淀,该沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
Fe2++2OH-=Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(2)Fe3+的氧化性
2FeCl3+Fe=3FeCl2
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
Fe2+ 和Fe3+在一定条件下可以相互转化
如:2 Fe2++Cl2=2 Fe3++2Cl-
强化练习
1、常温下,能用铁制容器盛放的液体是: ( )
A.稀H2SO4 B.CuSO4溶液 C.FeCl3溶液 D.NaOH溶液
2、下列盐能使稀NaOH溶液的PH变小的是: ( )
A.FeCl3 B.Na2CO
3、下列溶液长期暴露在空气中会变质的是: ( )
A.CuSO4溶液 B.KNO3溶液 C.FeSO4溶液 D.NaCl溶液
4、为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4杂质,可选用的试剂是: ( )
A.NaOH B.铁粉 C.氨水 D.氯水
5、某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论中正确的是: ( )
A.一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+
B.一定有Fe3+存在,一定没有Fe2+、Mg2+
C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+
D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+