第8讲铁及其化合物一、铁的存在与性质1.铁位于元素周期表中第①四周期第②Ⅷ族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种变价金属元素,通常显+2价、+3价,其原子结构示意图为③ 。2.物理性质铁是④银白色金属,熔沸点⑤较高,抗腐蚀性强,能被磁铁吸引,具有金属的一般物理性质。3.化学性质Fe— 自测1判断正误,正确的划“√”,错误的划“✕”。(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 ()(2)将一定量的铁、铜的混合物加入100mL0.1mol·L-1的FeCl3溶液中,充分反应后,溶液中有固体剩余,则剩余的固体中一定含有铜,可能含有铁 ()(3)Fe与Cl2、Br2、I2反应均生成+3价的Fe ()(4)Fe与Cl2在点燃条件下反应,Cl2过量时生成FeCl3,Fe过量时生成FeCl2 ()(5)Fe与稀HNO3反应,无论生成Fe(NO3)3、Fe(NO3)2,还是二者的混合物,被还原的HNO3总是占参与反应的HNO3的  ()(6)将水蒸气通过灼热的铁粉,铁与水在高温下反应,粉末变红 ()(7)1molCl2和Fe反应生成FeCl3转移电子数为3NA ()自测2铁元素是典型的变价金属元素,它在化合物中主要表现为+2价和+3价,请归纳总结:(1)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成+2价?(2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成+3价?答案(1)Fe Fe2+:铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2)、非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应,都可实现这种转化。例如:Fe+S FeS、2H++Fe Fe2++H2↑、Cu2++Fe Fe2++Cu。(2)Fe Fe3+:铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3)在一定条件下反应可实现这种转化。例如:2Fe+3Cl2 2FeCl3、Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。二、铁的重要化合物1.铁的氧化物2.铁的氢氧化物3.亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+既有氧化性,又有还原性,Fe2+与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为Zn+Fe2+ Zn2++Fe,⑥2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。(2)铁盐a.氧化性含有Fe3+的溶液呈⑦棕黄色,Fe3+具有氧化性,Fe3+与Fe、Cu反应的离子方程式分别为2Fe3++Fe 3Fe2+,2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。b.特性含有Fe3+的溶液遇到KSCN溶液时变成⑧红色。自测3判断正误,正确的划“√”,错误的划“✕”。(1)磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe2++4H++N  3Fe3++NO↑+2H2O ()(2)因为Fe3+具有氧化性,所以可以用KSCN溶液鉴别Fe3+ ()(3)因为Fe3+有氧化性,所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜 ()(4)在“硫酸亚铁铵的制备”实验中,为了得到硫酸亚铁铵晶体,应小火加热蒸发皿,直到有大量晶体析出时停止加热 ()(5)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3 ()(6)过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液,溶液呈红色,说明稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ ()自测4(1)除去FeCl3溶液中的Fe2+有哪些措施?(2)Fe3+转化为Fe2+的实验方法有哪些?(3)Fe2+与N 能否大量共存?若向其中再加入少量盐酸,情况如何?(4)如何证明Fe3O4中既有+2价铁又有+3价铁?答案(1)通入氯气或氧气;加入氯水;加入H2O2等。(2)加入铁粉或铜粉;加入NaI溶液;加入Na2S溶液等。(3)在中性条件下,Fe2+与N 能大量共存,但在酸性条件下,N 能将Fe2+氧化成Fe3+而不能大量共存。(4)取一定量Fe3O4溶于稀硫酸,形成溶液,分别取该溶液于两支试管中,一支试管中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有Fe3+,证明Fe3O4中有+3价铁;另一支试管中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去,说明含有Fe2+,证明Fe3O4中有+2价铁。考点突破1.“铁三角”转化关系 (1)Fe Fe2+铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2)、非氧化性酸溶液(如盐酸、稀H2SO4)、不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应:Fe+S FeSFe+2H+ Fe2++H2↑Fe+CuSO4 Cu+FeSO4(2)Fe2+ Fe3+亚铁盐与强氧化剂[如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、KMnO4(H+)、H2O2等]反应。2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O3Fe2++4H++N  3Fe3++NO↑+2H2O(3)Fe3+ Fe可通过较强