三、铁
1、单质铁
(1)铁与氧气:3Fe+2O2====Fe3O4(点燃)现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色物质
(2)铁与硫:Fe+S===FeS
(3)铁与氯气:2Fe+3Cl2====2FeCl3 (点燃)
(4)铁与水:铁不能和冷水热水反应,但能与水蒸气反应。
3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2(高温)
不稳定,在空气里加热迅
速被氧化:6FeO+O2
2Fe3O4
Fe x O y+y CO x Fe+y CO2
222232
定存在的寿命只有几秒钟,在实验室中制取Fe(OH)2时,一定要用新制的Fe2+盐(比如用Fe 粉和盐酸新制取的FeCl2,或用Fe粉和稀硫酸新制取的FeSO4)和先加热驱赶O2后的NaOH 溶液,且胶头滴管末端插入试管内的液面下(其他情况不允许),再滴加NaOH溶液,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,减少Fe(OH)2与O2接触.
4、铁三角
(1)Fe→Fe2+
①条件:铁与氧化性比较弱的非金属(如S、I2)、非氧化性酸(如盐酸、稀H2SO4)、不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应.
②实验:Fe+CuSO4===Cu+FeSO4;Fe+2FeCl3===3FeCl2;Fe+2H+===Fe2++H2↑.
(2)Fe→Fe3+
①条件:铁与强氧化剂,如Cl2、H2O2、KMnO4(H+)、HNO3、浓H2SO4在一定条件下反应都会实现这种转化.
②实例:2Fe+3Cl22FeCl3
(3)Fe2+→Fe
①条件:比较活泼的金属(如Al、Zn)、CO、H2、C等能从亚铁化合物中置换出铁来.
②实例:CO+FeO Fe+CO2
(4)Fe2+→Fe3+
①条件:Fe2+被强氧化剂氧化为Fe3+,如Cl2、Br2、H2O2、浓H2SO4、酸性高锰酸钾溶液、HNO3等.
②实例:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(5)Fe3+→Fe
①条件:可加入较强还原剂来实现,如Al、Zn、H2、CO等.
②实例:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
(6)Fe3+→Fe2+
①条件:Fe3+与比较强的还原剂反应,如Cu、Fe、S2-(或H2S)、I-(或HI)等.
②实例:2Fe3++Fe===3Fe2+,2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+,2Fe3++2I-===2Fe2++I2
5、应用
(1)离子共存
①Fe3+:与HCO-3、CO2-3、AlO-2等(双水解反应);S2-、I-、SO2-3(氧化还原反应);SCN -(络合反应);OH-等不能大量共存.
②Fe2+:与CO2-3、OH-、S2-、NO-3(H+)、MnO-4(H+)、ClO-等不能大量共存.
(2)试剂的存放
①亚铁盐溶液(如FeCl2溶液):保存时加入少量铁屑以防止Fe2+被氧化,滴入少量相应的酸溶液(如盐酸)以防止Fe2+水解.
②铁盐溶液[如Fe2(SO4)3溶液]:保存时加入少量相应的酸(如H2SO4)以防止Fe3+水解.
6、Fe3+的检验
(1)加入NaOH等碱溶液,生成红褐色沉淀.
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(红褐色)
(2)加入KSCN溶液,溶液变为红色.
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
7、Fe2+的检验
(1)在被检验的溶液中加碱,产生白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2+存在.
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(2)在被检验的溶液中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再通入Cl2,若变成红色溶液,证明有Fe2+存在.
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)。