鐵及其重要化合物的性質

2024年3月28日發(作者：個人年度工作報告)

鐵及其重要化合物的性質

1.鐵

鐵位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，是一種應用最廣泛的過渡金屬元素；鐵元素是一種典型

的變價金屬元素。

(1)結構

(2)鐵的物理性質

銀白色固體，熔點較高，具有良好的導熱、導電、延展性，能被磁鐵吸引。

(3)鐵的化學性質

鐵元素性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。

按要求書寫下列反應的方程式：

①Fe與Cl

2

、S反應的化學方程式：

2Fe＋3Cl

2

=====2FeCl

3

；

Fe＋S=====FeS。

②Fe與水蒸氣的反應：

3Fe＋4H

2

O(g)=====Fe

3

O

4

＋4H

2

。

③與氧化性酸(如HNO

3

)的反應(寫離子方程式)。

Fe與過量稀HNO

3

的反應：

Fe＋NO

3

＋4H===Fe

3

＋NO↑＋2H

2

O。

Fe與少量稀HNO

3

的反應：

3Fe＋2NO

3

＋8H===3Fe

2

＋2NO↑＋4H

2

O。

④Fe與FeCl

3

溶液的反應(寫離子方程式)：

Fe＋2Fe

3

===3Fe

2

。

＋＋

－＋＋

－＋＋

點燃

△

高溫

2.鐵的氧化物

化學式

俗名

顏色狀態

溶解性

鐵的化合價

穩定性

與H反應的

離子方程式

3.鐵的氫氧化物

(1)Fe(OH)

2

是白色絮狀物，易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)

3

，顏色由白色變為灰綠色，最

后變為紅褐色，方程式為4Fe(OH)

2

＋O

2

＋2H

2

O===4Fe(OH)

3

。

(2)Fe(OH)

3

是紅褐色、難溶于水的固體，在空氣中久置會部分失水生成鐵銹(Fe

2

O

3

·xH

2

O)，受

熱易分解，方程式為2Fe(OH)

3

=====Fe

2

O

3

＋3H

2

O；制取Fe(OH)

3

用可溶性鐵鹽與堿反應，離

子方程式：Fe

3

＋3OH===Fe(OH)

3

↓。

4.亞鐵鹽

(1)Fe

2

的氧化性和還原性

含有Fe

2

的溶液呈淺綠色，Fe

2

處于鐵的中間價態，既有氧化性，又有還原性，其中以還原

性為主，如：遇Br

2

、Cl

2

、H

2

O

2

、NO

3

(H)等均表現為還原性。

Fe

2

的酸性溶液與H

2

O

2

反應的離子方程式：2Fe

2

＋H

2

O

2

＋2H===2Fe

3

＋2H

2

O。

(2)可水解

Fe(OH)

2

是弱堿，含Fe

2

的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制硫酸亞鐵溶液時常加少量硫酸抑

制Fe

2

的水解，加少量鐵屑防止Fe

2

被氧化。

5.鐵鹽的性質及應用

(1)氧化性：含有Fe

3

的溶液呈棕黃色，Fe

3

處于鐵的高價態，遇Fe、Cu、HI、H

2

S等均表現

為氧化性。

①Fe

3

與S

2

、I、HS、SO

2

3

等具有較強還原性的離子不能大量共存。

②Fe

3

可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應的離子方程式為2Fe

3

＋Cu===Cu

2

＋2Fe

2

。

(2)易水解：Fe(OH)

3

是很弱的堿，且溶度積很小，因而Fe

3

極易水解，只能存在于酸性較強

的溶液中。

①利用Fe

3

易水解的性質，實驗室可用FeCl

3

滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應的化學方

程式：FeCl

3

＋3H

2

O=====Fe(OH)

3

(膠體)＋3HCl。

②利用Fe

3

易水解的性質，工業上常用調節pH方法除去溶液中的鐵離子。

＋

＋

＋

＋＋＋＋

＋－－－－

＋＋

＋＋

＋

＋＋＋＋

－＋

＋＋

＋

＋－

＋

FeO

黑色粉末

難溶于水

＋2

不穩定

FeO＋2H===Fe

2

＋H

2

O

＋＋

Fe

2

O

3

鐵紅

紅棕色粉末

難溶于水

＋3

穩定

Fe

2

O

3

＋6H===2Fe

3

＋3H

2

O

＋＋

Fe

3

O

4

磁性氧化鐵

黑色晶體(有磁性)

難溶于水

＋2，＋3

穩定

Fe

3

O

4

＋8H===Fe

2

＋2Fe

3

＋4H

2

O

＋

＋＋

△

△