高三化学复习知识清单（通用版） 知识清单08 铁及其重要化合物

这是一份高三化学复习知识清单（通用版） 知识清单08 铁及其重要化合物，共6页。学案主要包含了知识网络，知识归纳，特别提醒等内容，欢迎下载使用。

【知识归纳】
一、单质铁
1．铁元素的存在
（1）游离态：存在于陨铁中
（2）化合态
2．铁的原子结构
（1）电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2
①最高能级电子数6
②最高能层电子数2
③未成对电子数4
④稳定性：Fe2+＜Fe3+
（2）微粒结构示意图
（3）周期表中位置：第4周期第Ⅷ族
3．铁的物理性质
（1）颜色：纯铁呈银白色，常见的铁呈灰黑色
（2）特性：能够被磁铁吸引，可用于分离提纯
4．铁的化学性质
（1）弱氧化剂：Feeq \(---------------------→,\s\up7(S、I2、H+、Cu2+),\s\d5())Fe2+
①Fe+SFeS
②Fe+I2FeI2
③Fe+H+Fe2++H2↑
④Fe+Cu2+Fe2++Cu
（2）强氧化剂：Feeq \(-----------------------------------------→,\s\up7(Cl2、Br2、浓硫（硝）酸、稀硝酸),\s\d5())Fe3+
①Feeq \(---------→,\s\up7(Cl2),\s\d5(点燃))FeCl3，生成棕红色烟
②Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(常温))钝化；Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(加热))Fe3+或Fe2+
③Feeq \(----------→,\s\up7(浓硝酸),\s\d5(常温))钝化；Feeq \(----------→,\s\up7(浓硝酸),\s\d5(加热))Fe3+或Fe2+
④Feeq \(-----------→,\s\up7(稀硝酸),\s\d5(过量))Fe2+；Feeq \(-----------→,\s\up7(稀硝酸),\s\d5(少量))Fe3+
（3）生成Fe3O4的反应
①O2：3Fe+2O2Fe3O4
②水蒸气：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2
二、亚铁盐的性质及应用
1．弱氧化性
（1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应
①Fe2++ZnFe+Zn2+
②Fe2++MgFe+Mg2+
③3Fe2++3Al3Fe+2Al3+
（2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应
①先与水反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑
②碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓
2．强还原性
（1）能够被Cl2、Br2氧化
①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－
②Br2：2Fe2++Br22Fe3++2Br－
（2）能够被O2氧化
①反应：12Fe2++O2+6H2O8Fe3++4Fe（OH）3↓
②保存：密封保存，防止O2将Fe2+氧化；加少量铁将Fe3+还原成Fe2+
③一般现用现配，不能长期保存
（3）能够被酸性的H2O2氧化
①反应：2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O
②应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法
（4）与酸性条件下的MnO4－、NO3－、ClO－等离子不能大量共存
①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O
②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
③酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－2Fe3++H2O+Cl－
（5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－
①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化Fe2+，后氧化Br－
②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化I－，后氧化Fe2+
3．水解性：Fe2++2H2OFe（OH）2+2H+
（1）防亚铁盐水解：加相应的稀酸
①FeSO4：加稀硫酸
②FeCl2：加稀盐酸
③Fe（NO3）2：不能加任何酸，防止HNO3将Fe2+氧化
（2）加热蒸干灼烧亚铁盐溶液
①FeSO4Fe2（SO4）3
②FeCl2或Fe(NO3)2Fe（OH）2Fe（OH）3Fe2O3
三、铁盐的性质及应用
1．与KSCN溶液反应
（1）反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3
（2）现象：产生血红色溶液
（3）应用：检验Fe3+的最佳方法
2．强氧化性
（1）与Fe反应
①反应：2Fe3++Fe3Fe2+
②应用：除去Fe2+中的Fe3+
（2）与Cu反应
①反应：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板
（3）Mg、Al、Zn等活泼金属
①少量锌：2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+
②过量锌：2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+
（4）与KI溶液反应
①反应：2Fe3++2I－2Fe2++I2（FeI3不存在的原因）
②应用：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀
（5）与SO2反应
①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42－+4H+
②应用：溶液由棕黄色变成浅绿色
（6）与H2S反应
①反应：2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+
②应用：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀
（7）Na2S溶液
①少量Na2S：2Fe3++S2－S↓+2Fe2+
②过量Na2S：2Fe3++3S2－2FeS↓+S↓
3．水解性
（1）离子反应：Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+
①FeCl3 Fe（OH）3Fe2O3
②Fe2（SO4）3Fe2（SO4）3
（2）溶液配制：先加入冷的稀酸，再加水稀释到相应浓度
（3）双水解
①Na2SiO3：2Fe3++3SiO32－+6H2O2Fe（OH）3↓+3H2SiO3↓
②NaClO：Fe3++3ClO－+3H2OFe（OH）3↓+3HClO
四、铁的氧化物
1．物理性质和用途
2．能够被某些还原剂还原：FexOyeq \(---------------------→,\s\up7(H2、CO、C、Al),\s\d5(加热或高温))Fe
（1）H2：FeO+H2Fe+H2O
（2）CO：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（高炉炼铁的主反应）
（3）C：Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑
（4）Al：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3（铝热反应）
3．与酸反应
（1）与非氧化性酸（如稀盐酸）发生复分解反应
①FeO：FeO+2H+Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
（2）与氧化性酸（如稀硝酸）发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：3FeO+10H++NO3－3Fe3++NO↑+5H2O
②Fe3O4：3Fe3O4+28H++NO3－9Fe3++NO↑+14H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
（3）与还原性酸（如氢碘酸）发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：FeO+2H+Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H++2I－3Fe2++I2+4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H++2I－2Fe2++I2+3H2O
五、铁的氢氧化物
1．铁的氢氧化物的制备
（1）制备氢氧化铁
①烧碱：Fe3++3OH－Fe（OH）3↓
②氨水：Fe3++3NH3·H2OFe（OH）3↓+3NH4+
（2）氢氧化亚铁
①烧碱：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓
②氨水：Fe2++2NH3·H2OFe（OH）2↓+2NH4+
（3）制备纯净的Fe（OH）2常用的三种方法
2．Fe（OH）2转化为Fe（OH）3
（1）反应：4Fe（OH）2+O2+2H2O4Fe（OH）3↓
（2）现象：白色沉淀→灰绿色→红褐色
3．化学性质
（1）热不稳定性
①Fe（OH）3Fe2O3+H2O
②Fe（OH）2eq \(-------------→,\s\up7(加热),\s\d5(隔绝空气))FeO+H2O
③Fe（OH）2eq \(----------→,\s\up7(加热),\s\d5(空气中))Fe2O3+H2O
（2）与非氧化性酸（如稀盐酸）反应
①Fe（OH）3：Fe（OH）3+3H+Fe3++3H2O
②Fe（OH）2：Fe（OH）2+2H+Fe2++2H2O
（3）与氧化性酸（如稀硝酸）反应
①Fe（OH）3：Fe（OH）3+3H+Fe3++3H2O
②Fe（OH）2：3Fe（OH）2+10H++NO3－3Fe3++NO↑+8H2O
（4）与还原性酸（如氢碘酸）反应
①Fe（OH）3：2Fe（OH）3+6H++2I－2Fe2++I2↓+6H2O
②Fe（OH）2：Fe（OH）2+2H+Fe2++2H2O
六、铁离子和亚铁离子的检验
1．Fe3+的检验
（1）试液血红色溶液（最佳方法）
（2）试液产生红褐色沉淀
（3）苯酚法
①反应：6C6H5OH+Fe3+［Fe（OC6H5）6］3－+6H+
②现象：溶液变成紫色
2．Fe2+的检验
（1）试液无现象血红色溶液
（2）溶液先产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
（3）铁氰化钾K3［Fe（CN）6］法
①反应：3Fe2++2［Fe（CN）6］3－＝Fe3［Fe（CN）6］2↓
②现象：产生蓝色沉淀
3．Fe3+和Fe2+混合液
（1）检验Fe2+
①试液高锰酸钾溶液紫红色褪去（用稀硫酸酸化）
②试液溴水褪色
③试液蓝色沉淀
（2）检验Fe3+
①试液血红色溶液
②试液试纸变蓝
【特别提醒】检验FeCl3溶液中是否含FeCl2溶液，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为Cl－也能使其褪色，应该用铁氰化钾K3［Fe（CN）6］溶液。
名称
氧化亚铁
四氧化三铁
氧化铁
化学式
FeO
Fe3O4
Fe2O3
铁的化合价
+2
+2、+3
+3
氧化物类型
碱性氧化物
非碱性氧化物
碱性氧化物
颜色状态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
俗 名
磁性氧化铁
铁红、铁锈
用 途
磁性材料
油漆颜料
有机保护层法
还原气保护法
阳极铁电解法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油或植物油，以防止空气与Fe（OH）2接触发生反应。
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀。
用铁作阳极，电解NaCl（或NaOH、NaNO3、Na2SO4）溶液，并在液面上覆盖苯（或煤油）。