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高一化学必修一知识点:铁三角


高一化学必修一知识点:铁三角

铁是高中化学重要的金属,主要有铁、氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁。高考化学中铁的考点主要集中的三价铁和二价铁及其相互转化。
一、铁
铁是银白色光泽的金属,密度大,熔沸点高,延展性,导电导热性较好,能被磁铁吸引。铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝,排第四。铁是一种副族元素,化合价主要有0价、+2价和+3价,+6价(高铁)不常见。
1.铁与非金属反应
铁可以与许多非金属单质发生反应,与氧化性较强的反应生成三价铁,如氯气,液溴;与氧化性较弱的反应生成二价铁,如硫、碘。
(1)生成三价铁:2fe+3cl2点击图片可在新窗口打开2fecl3;2fe+3br2=2febr3;
(2)生成二价铁:fe+s点击图片可在新窗口打开fes;fe+i2点击图片可在新窗口打开fei2;
(3)铁在氧气中生成四氧化三铁:3fe+2o2点击图片可在新窗口打开fe3o4,四氧化三铁中含有1/3的二价铁和2/3的三价铁。
2.铁与水反应
铁在高温下可以与水蒸气反应:3fe+4h2o(g)点击图片可在新窗口打开fe3o4+4h2;
3.铁与酸反应
非氧化性酸反应,主要指稀硫酸或稀盐酸:fe+2hcl=fecl2+h2↑;离子反应方程式:fe+2h+=fe2++h2↑;
与氧化性酸反应,铁遇冷的浓硫酸会发生钝化反应。
4.铁与某些盐发生置换反应
铁可以与金属活动顺序中排在它后面的金属的盐发生置换反应:fe+cuso4=cu+feso4。
二、铁的氧化物
铁的氧化物有氧化亚铁(feo),氧化铁(fe2o3)和四氧化三铁(fe3o4),铁的氧化可以与酸反应,也可以在高温条件下被还原性物质还原。
1.氧化铁与非氧化性酸反应:fe2o3+6hcl=2fecl3+3h2o;
2.一氧化碳还原氧化铁:fe2o3+3co点击图片可在新窗口打开2fe+3co2;
3.铝热反应:fe2o3+2al点击图片可在新窗口打开al2o3+2fe;
三、铁的氢氧化物
铁的氢氧化物主要有氢氧化铁(fe(oh)3)和氢氧化亚铁(fe(oh)2),氢氧化亚铁是白色固体,容易被氧化;氢氧化铁是红褐色固体,经常出现在推断题中。
1.亚铁离子与氢氧根生成氢氧化亚铁:fe2++2oh-=fe(oh)2↓;
2.铁离子与氢氧根生成氢氧化铁:fe3++3oh-=fe(oh)3↓;
3.氢氧化亚铁与酸发生中和反应:fe(oh)2+2hcl=fecl2+2h2o;
4.氢氧化铁与酸发生中和反应:fe(oh)3+3hcl=fecl3+3h2o;
5.氢氧化亚铁被氧化:4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3;
6.氢氧化铁加热分解:2fe(oh)3点击图片可在新窗口打开fe2o3+3h2o;
四、三价铁与二价铁的鉴别
1.两种溶液颜色不同,浅绿色的二价铁溶液,黄色的是三价铁溶液。
2.加入kscn溶液,显血红色的溶液是三价铁溶液,不显红色,再滴氯水则变红的是二价铁溶液。
3.加入naoh溶液,生成红褐色沉淀的是三价铁溶液。生成白色沉淀,沉淀马上变为灰绿色,最后变为红褐色,溶液为二价铁溶液。
更多鉴别方法参看:化学竞赛中三价铁与二价铁鉴别方法;三价铁中含有二价铁离子的检验;
五、铁三角,铁单质,亚铁离子和铁离子之间的转化
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铁单质化合价为0价,只有还原性;亚铁离子为+2价,既有氧化性又有还原性;铁离子为+3价,只有氧化性。
1.铁单质变为亚铁离子,需要与氧化性较弱的物质反应,如稀硫酸、稀盐酸、硫、碘等反应。
2.亚铁离子变为铁单质,需要与还原剂反应,如氢气、一氧化碳、碳、铝、镁、锌等。
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