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高一化學必修一知識點:鐵三角

高一化學必修一知識點:鐵三角

鐵是高中化學重要的金屬,主要有鐵、氧化鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鐵。高考化學中鐵的考點主要集中的三價鐵和二價鐵及其相互轉化。
一、鐵
鐵是銀白色光澤的金屬,密度大,熔沸點高,延展性,導電導熱性較好,能被磁鐵吸引。鐵在地殼中的含量僅次于氧、硅、鋁,排第四。鐵是一種副族元素,化合價主要有0價、+2價和+3價,+6價(高鐵)不常見。
1.鐵與非金屬反應
鐵可以與許多非金屬單質發(fā)生反應,與氧化性較強的反應生成三價鐵,如氯氣,液溴;與氧化性較弱的反應生成二價鐵,如硫、碘。
(1)生成三價鐵:2fe+3cl2點擊圖片可在新窗口打開2fecl3;2fe+3br2=2febr3;
(2)生成二價鐵:fe+s點擊圖片可在新窗口打開fes;fe+i2點擊圖片可在新窗口打開fei2;
(3)鐵在氧氣中生成四氧化三鐵:3fe+2o2點擊圖片可在新窗口打開fe3o4,四氧化三鐵中含有1/3的二價鐵和2/3的三價鐵。
2.鐵與水反應
鐵在高溫下可以與水蒸氣反應:3fe+4h2o(g)點擊圖片可在新窗口打開fe3o4+4h2;
3.鐵與酸反應
非氧化性酸反應,主要指稀硫酸或稀鹽酸:fe+2hcl=fecl2+h2↑;離子反應方程式:fe+2h+=fe2++h2↑;
與氧化性酸反應,鐵遇冷的濃硫酸會發(fā)生鈍化反應。
4.鐵與某些鹽發(fā)生置換反應
鐵可以與金屬活動順序中排在它后面的金屬的鹽發(fā)生置換反應:fe+cuso4=cu+feso4。
二、鐵的氧化物
鐵的氧化物有氧化亞鐵(feo),氧化鐵(fe2o3)和四氧化三鐵(fe3o4),鐵的氧化可以與酸反應,也可以在高溫條件下被還原性物質還原。
1.氧化鐵與非氧化性酸反應:fe2o3+6hcl=2fecl3+3h2o;
2.一氧化碳還原氧化鐵:fe2o3+3co點擊圖片可在新窗口打開2fe+3co2;
3.鋁熱反應:fe2o3+2al點擊圖片可在新窗口打開al2o3+2fe;
三、鐵的氫氧化物
鐵的氫氧化物主要有氫氧化鐵(fe(oh)3)和氫氧化亞鐵(fe(oh)2),氫氧化亞鐵是白色固體,容易被氧化;氫氧化鐵是紅褐色固體,經常出現在推斷題中。
1.亞鐵離子與氫氧根生成氫氧化亞鐵:fe2++2oh-=fe(oh)2↓;
2.鐵離子與氫氧根生成氫氧化鐵:fe3++3oh-=fe(oh)3↓;
3.氫氧化亞鐵與酸發(fā)生中和反應:fe(oh)2+2hcl=fecl2+2h2o;
4.氫氧化鐵與酸發(fā)生中和反應:fe(oh)3+3hcl=fecl3+3h2o;
5.氫氧化亞鐵被氧化:4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3;
6.氫氧化鐵加熱分解:2fe(oh)3點擊圖片可在新窗口打開fe2o3+3h2o;
四、三價鐵與二價鐵的鑒別
1.兩種溶液顏色不同,淺綠色的二價鐵溶液,黃色的是三價鐵溶液。
2.加入kscn溶液,顯血紅色的溶液是三價鐵溶液,不顯紅色,再滴氯水則變紅的是二價鐵溶液。
3.加入naoh溶液,生成紅褐色沉淀的是三價鐵溶液。生成白色沉淀,沉淀馬上變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,溶液為二價鐵溶液。
更多鑒別方法參看:化學競賽中三價鐵與二價鐵鑒別方法;三價鐵中含有二價鐵離子的檢驗;
五、鐵三角,鐵單質,亞鐵離子和鐵離子之間的轉化
點擊圖片可在新窗口打開
鐵單質化合價為0價,只有還原性;亞鐵離子為+2價,既有氧化性又有還原性;鐵離子為+3價,只有氧化性。
1.鐵單質變?yōu)閬嗚F離子,需要與氧化性較弱的物質反應,如稀硫酸、稀鹽酸、硫、碘等反應。
2.亞鐵離子變?yōu)殍F單質,需要與還原劑反應,如氫氣、一氧化碳、碳、鋁、鎂、鋅等。
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