1、 鐵及其化合物金屬人類生產工具的發展歷史：石器、青銅器、鐵器、鋁器。.金屬的通性：（ 1 ）常溫下，除汞外，其余均為固體；（ 2）大多數金屬具有銀白色金屬光澤，少數有特殊的顏色，如金為黃色，銅為紅或紫紅色；（ 3）有延展性（與金屬鍵有關）；（ 4）有導電性和導熱性，由強到弱依次為：銀、銅、金、鋁、鋅、鐵、鉛、汞等；（ 5）有不同的密度、硬度和熔沸點；.合金：兩種或兩種以上的金屬，或金屬與非金屬經熔合形成的均勻而具有金屬特性的物質。.合金的性質：硬度比單組成金屬的硬度大，熔點比單組成金屬的熔點低。.合金在生活的應用：（ 1 ）鋼和生鐵都是Fe-C 合金。鋼鐵含Fe、 C、鉻、鎳、鎢、Si、 P、

2、 Mn、 S等元素。鋼的含碳量低（0.03% 2.11%），韌性好；生鐵的含碳量高（2.11% 4.3%），硬度大。（ 2）不銹鋼是含Fe、 C（ 0.24%）、鉻（12.8%）、鎳（13%）等元素的合金。.金屬的分類：（ 1 ）冶金工業分類：黑色金屬：鐵、鉻、錳三種；有色金屬：鐵、鉻、錳以外的全部金屬。（ 2）按密度分：輕金屬，密度小于4.5g/cm 3，如鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等；重金屬，密度大于4.5g/cm3，如鋅、鐵、錫、鉛、銅等（ 3）還可以分為：常見金屬：如鐵、鋁、銅、鋅等；稀有金屬：如鋯、鉿、鈮、鉭等。稀有金屬難于從原料中提取，在工業上制備和應用較晚。.金屬之最：（ 1 ）熔點最高

3、的金屬：鎢；（ 2）熔點最低的金屬：汞；（ 3）硬度最大的金屬：鉻；（ 4）密度最大的金屬：鋨；（ 5）密度最小的金屬：鋰；（ 6）人類冶煉最多的金屬：鐵；（ 7）傳熱導電性最好的金屬：銀；（ 8）人體內含量最多的金屬元素：鈣；（ 9）地殼中含量最多的金屬元素：鋁；（ 10）延展性最好的金屬：金；鐵單質 （Fe）1. 鐵的物理性質：鐵具有銀白色金屬光澤和良好的延展性，是電和熱的良導體，能被磁鐵吸引。純鐵比鐵合金更耐腐蝕，原因是 。.鐵的化學性質：Fe位于元素周期表的第四周期第族，原子序數是26，原子結構示意圖為，鐵是較活潑的金屬，發生化學反應時可生成2、3 兩種價態的化合物。（ 1 ）與非金屬

4、單質（O2、 Cl2、 S）反應：2）與水反應反應：3）與酸（稀 H2SO4、濃H2SO4、稀HNO 3）反應：4）與鹽溶液（CuSO4）反應：Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。5）鈍化反應：常溫下，鐵可在濃硝酸或濃硫酸中發生鈍化反應而生成致密的氧化膜。鐵的化合物1. 鐵的氧化物：化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名/鐵紅磁性氧化鐵顏色黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體（有磁性）溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價23 2，3穩定性不穩定穩定穩定2.鐵的氫氧化物：Fe(OH) 2Fe(OH) 3顏色白色固體紅褐色固體受熱分解Fe(OH) 2FeO H2O2Fe(OH) 3Fe2O3 3H2O制法

5、可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應Fe2 2OH Fe（OH）2可溶性鐵鹽與堿溶液反應Fe3 3OH Fe（OH）3注意： 向氯化亞鐵溶液中滴加NaOH 溶液，觀察到的現象是：先生成白色絮狀沉淀，然后變成灰綠色，最后變成紅褐色，相關反應為：Fe3 的方法有：Fe2 的方法有：.含有Fe3 的溶液顯黃色，檢驗溶液中（1 ）用KSCN溶液；（2）用NaOH溶液；.含有Fe2 的溶液顯淺綠色，檢驗溶液中（1 ）用KSCN溶液和氯水；（2）用NaOH溶液；. 制備 Fe（OH）2的三種方法：1 ） 有機覆蓋層法：將吸有 NaOH 溶液的膠頭滴管插到液面以下，并在液面上覆蓋一層苯或煤油（不能用CCl4），以防止空

6、氣與Fe（OH）2接觸發生反應，如圖1 所示。（ 2）還原性氣體保護法：用 長時間觀察到白色沉淀，如圖3）電解法：用鐵作陽極，電解1H2將裝置內的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與NaOH 溶液混合，這樣可2 所示。NaCl（或 NaOH）溶液，并在液面上覆蓋苯（或煤油 ），如圖所示。3. Fe、 Fe2+、 Fe3+的相互轉化：（ 1 ） Fe只有還原性，可以與氧化劑反應：Fe 能被S、 Cu2+、 H +等較弱氧化劑氧化為Fe2+，如Fe+SFeS、 Fe+Cu2+Fe2+CuFe能被Cl2、 Br2、 NO3（H ）等強氧化劑氧化為Fe3+，如2Fe+3C122FeCl3Fe2+既有氧化性，又有還

7、原性，以還原性為主：Fe2+遇到強氧化劑，如Cl2、 HNO3、 KMnO 4時，被氧化為Fe3+，如2Fe2+C12 2Fe3+2C1 -Fe2+遇到C、 Al 、 Zn、 CO 等強還原劑時，可以被還原為Fe，如Fe2+ZnZn2+FeFe3+具有強氧化性，可被還原為Fe2+或 Fe：Fe3+被強還原劑C、 CO、 Al 等還原為Fe，如Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、 Fe2O3+2A12Fe+Al2O3Fe3+被弱還原劑Fe、Cu、I-、S2等還原為Fe2+，如2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+、2Fe3+ 2I-2Fe2+I2Fe2 、 Fe3 的水解：（ 1 ） Fe2 的水解

8、，以硫酸亞鐵為例：配置硫酸亞鐵溶液時，要加入加少量鐵粉，防止Fe2 被氧化，并加少量的硫酸，目的是抑制Fe2 水解；Fe3 的水解，以氯化鐵為例：配置氯化鐵溶液，加少量的鹽酸抑制Fe3 水解；Fe2、Fe3與HCO3、AlO2、CO23等發生雙水解反應，在溶液中不能大量共存。例 1.現有濃度各為1 mol/L 的 FeCl3、 FeCl2、 CuCl2混合溶液100 mL，加入一定量的鐵粉。按下列情況填空：（ 1 ）反應完畢后，鐵粉有剩余：溶液中一定含有的陽離子是，為 mol ，一定沒有的陽離子是。固體物質干燥后，其中一定有和 ，與反應前加入鐵粉的質量相比，固體質量減少g。（ 2）反應完畢后，

9、有銅生成，鐵粉無剩余：則反應完畢后溶液中一定含有的陽離子是，該陽離子在溶液中的物質的量的范圍是反應后溶液中可能含有的陽離子是，該陽離子在溶液中的物質的量數值范圍可能是 TOC o 1-5 h z 溶液中一定不含有的陽離子是。溶液的質量（填“增加”或“減少”）。（ 3）若反應完畢后，無固體沉淀物存在，溶液中一定存在的陽離子是和 ，其物質的量分別為和 。解： （ 1） Fe2+；0.35； Fe3+、 Cu2+； Fe； Cu； 2； （ 2） Fe2+，0.250.35mol ； Cu2+；00.1mol；Fe3+增加；（3） Fe2+； Cu2+； Cu2+-0.1 ； Fe2+-0.10.2

10、5mol例 2.把22.4 g 鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，若反應只收集到0.3 mol NO2和 0.2 mol NO ， 下列 TOC o 1-5 h z 說法正確的是（C ）反應后生成的鹽只為Fe（NO3） 3反應后生成的鹽只為Fe（NO3）2C.反應后生成的鹽為Fe（NO 3）3和 Fe（NO 3）2，其物質的量之比為1 3D. 反應后生成的鹽為Fe（NO 3）3和 Fe（NO3）2，其物質的量之比為3 1解： 由于鐵的物質的量為22.4 g 1 0.4 mol，所以在反應的過程中它失去的電子數應介于0.856 g m olmol（此時只產生Fe2 ）和 1.2 mol（ 此時只產生

11、Fe3 ）之間，又產生0.3 mol NO 2和 0.2 mol NO ，即反應過程中硝酸得到的電子物質的量為0.3 mol （5 4） 0.2 mol （5 2） 0.9 mol ，所以對應的產物既有Fe（NO3）3又有Fe（NO3）2， 設前者的物質的量為x， 后者的物質的量為y， 則由鐵原子守恒可得 x y 0.4 mol，由得失電子守恒得3x 2y 0.9 mol ，解得 x 0.1 mol ， y 0.3 mol 。例 3.如何通過實驗證明Fe3O4中含2價和3價的鐵元素？解：（1）取少量樣品于試管中，加入稀H2SO4充分溶解形成溶液，然后加入KMnO 4溶液，若溶液的紫紅色褪去，則

12、證明含2 價鐵元素。（2）取少量樣品于試管中，加入稀H2SO4充分溶解形成溶液，然后加入KSCN 溶液，若溶液變成紅色，則證明含3 價鐵元素。變式訓練：1. 下圖表示人類使用不同金屬的大致年代。 TOC o 1-5 h z 這個先后順序跟下列哪些有關（D ）地殼中金屬元素的含量；金屬活動性順序；金屬的導電性；金屬冶煉的難易程度；金屬的延展性；D.A. B.C.最不適宜制作炊事用具的金屬是（B ）A.FeB.PbC.AlD.Cu.下列物質中，不屬于合金的是（D）D.水銀A. 硬鋁B. 黃銅C.鋼鐵.下列關于金屬晶體的敘述正確的是（C ）常溫下，金屬單質都以金屬晶體形式存在金屬鍵是陽離子與自由電子

13、之間的相互吸引作用鉀的熔、沸點低于鈉溫度越高，金屬的導電性越好.所謂合金，就是不同金屬（或金屬與非金屬）在熔化狀態下形成的一種具有金屬特性的熔合物。 TOC o 1-5 h z 下列四種金屬不能形成合金的是（A） TOC o 1-5 h z A. 鐵和鈉B.鋁和鈉C.鐵和銅D.鋁和銅.下列化合物中，不能由兩種單質直接化合制得的是（D ）A.FeSB.FeCl3C. Fe3O4D.FeCl2.下列關于鐵的敘述正確的個數是（A ）鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕，人體內的血紅蛋白中含有亞鐵離子，鐵位于元素周期表中第四周期B 族 鐵在空氣中劇烈燃燒，火星四射，鐵與強氧化劑硝酸反應的產物僅是Fe（NO3

14、）3，不能通過化合反應制得FeCl2和 Fe（OH） 3 TOC o 1-5 h z A.2 個B.3 個C.4 個D.5 個.鐵銹的主要成分是（B ）A. 氫氧化鐵B.氧化鐵C.氯化鐵D.氧化亞鐵.要證明某溶液中不含Fe3 而可能含有Fe2 進行如下實驗操作時，最佳順序為（C）加入足量氯水加入足量KMnO 4溶液加入少量KSCN 溶液A. B.C.D.能與Fe3 反應，且反應中Fe3 顯示氧化性的微粒是（C ） SCN Fe Fe2 Cu H2S OHA. B. C.D.如圖兩圓相交部分A、 B、 C、 D 分別表示兩物質間的反應。下列各對應反應的離子方程式書寫不正確的是（B ）A.Fe 4

15、H NO3Fe3 NO 2H2OB.Fe3O4 8H Fe2 2Fe3 4H2O 3C.Fe（OH） 3 3H Fe3 3H2OD.3Fe（OH） 2 10H NO3 3Fe3 NO8H2O.已知：2Fe3Br2 2FeBr3、2Fe32I 2Fe2I2，現將Fe（NO3）2溶液分別滴入到以下溶液中： H 2SO4 HNO3 溴水碘水，其中能使Fe2 轉變成Fe3 的是（ D ）A. 只有B.C.D.全部.由 FeO、 Fe2O3和 Fe3O4組成的混合物，測得其中鐵元素與氧元素的質量比為21 8，則這 TOC o 1-5 h z 種混合物中FeO、 Fe2O3和 Fe3O4的物質的量之比是（

16、D ）A.1 2 1B.2 1 1C.1 3 1D.1 1 3.（雙選）將1.12g 鐵粉加入到25mL 2mol/L 的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結果是（BC ）A. 鐵有剩余B.往溶液滴入KSCN 溶液顯血紅色C. 溶液中的Fe2和Fe3的物質的量之比為6：1D.氧化產物與還原產物的物質的量之比為2：5.在 Fe2（SO4）3溶液中，加入a g 銅，完全溶解后，再加b g 鐵，充分反應后得到c g 殘余固體，且 a c，則下列說法正確的是（）殘余固體是銅和鐵2最后得到的溶液中一定含有Cu2將殘余固體加入稀硫酸中，有氣泡產生3最后得到的溶液中可能含有Fe3解： 因為ac，說明b g 鐵完全

17、反應，溶液中含Cu2、Fe2，不含Fe3。.如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是（A ）向 B 溶液中滴加KSCN 溶液，溶液可能變為血紅色溶液B 轉化為溶液C 發生反應的離子方程式為4H 2Fe2 O2 2Fe3 2H2O溶液酸性：ABC加氧化亞鐵可以使溶液C 轉化為溶液A解： 溶液 A 轉化為溶液B 發生反應：2Fe3 2H 2O SO2=2Fe2 SO42 4H ； 溶液 B 轉化為溶液C 發生反應：4Fe2O24H =4Fe32H2O。向溶液B 中滴加 KSCN 溶液，未與SO2反應的Fe3 與 SCN 反應，有血紅色出現，A 項正確；溶液B 轉化為溶液C 的離子方

18、程式電荷不守恒，B 項錯誤；根據反應方程式可知，溶液酸性：BCA ， C 項錯誤；溶液C 轉化為溶液A，可加入三價鐵的氧化物，不能加入二價鐵的氧化物，D 項錯誤。.粗制的CuSO4 5H2O 晶體中含有Fe2 。提純時，為了除去Fe2 ，常加入少量H 2O2，然后再加 TOC o 1-5 h z 入少量堿至溶液pH=4，即可以除去鐵離子而不損失硫酸銅。下列說法不正確的是(B )A. 溶解CuSO45H2O 晶體時要加入少量稀H2SO4B.加入H2O2除去Fe2 的離子方程式：2Fe2 H2 O2 4OH 2Fe(OH) 3C.由于CuSO4的催化作用，會使部分H2O2分解而損失D.調溶液 pH

19、=4 的依據是當pH=4 時 Fe(OH) 3沉淀完全，而Cu(OH) 2還未開始沉淀.下列各對試劑中，用來制備硫酸亞鐵最合適的是(D)A. 硝酸亞鐵和稀硫酸B. 氫氧化亞鐵和稀硫酸C. 四氧化三鐵和稀硫酸D. 鐵和稀硫酸.下列制取綠礬的方法最適宜的是(A )A. 鐵屑與稀硫酸B.FeO 與稀硫酸C.Fe(OH) 2與稀硫酸D.Fe2(SO4)3與銅粉.下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH) 2白色沉淀的是(填序號) 。 .在一定量的稀HNO 3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2 的物質的量(縱坐標)與所加鐵粉的物質的量(橫坐標)的關系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應的橫線上。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(1 )AB段鐵元素以 形式存在。BC段鐵元素以 形式存在。CD段鐵元素以 形式存在。AB 段與 BC 段所需 Fe 的質量比為。解： 向稀 HNO 3中加入鐵粉，開始時稀HNO 3過量應生成Fe3 ， 隨加入鐵粉量的增加，HNO3反應完全后，發生反應2Fe3 Fe=3Fe2 ，最后Fe3 全部轉化為Fe2 。答案(1) (2)(3)(4)2 122.完成下表：溶液雜質除雜方法FeCl