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高二化学第二册第四章铁和铁的化合物知识点

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2015-10-04

与盐反应

能把铜氧化成+2价。在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢,在500℃以上反应速率增高:

2FeCl₃+Cu===2FeCl₂+CuCl₂,常温下即可反应,用于刻蚀铜板。

CuSO₄+Fe===FeSO₄+Cu

Fe+2FeCl₃===3FeCl2

铁也能与硫、磷、硅、碳直接化合。铁与氮不能直接化合,但与氨作用,形成氮化铁Fe₂N。

二价铁离子呈淡绿色,在碱性溶液中易被氧化成三价铁离子。三价铁离子的颜色随水解程度的增大而由黄色经橙色变到棕色。纯净的三价铁离子为淡紫色。二价和三价铁均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物,如 Phen为菲罗林,配位数通常为6。零价铁还可与一氧化碳形成各种羰基铁,如Fe(CO)₅、Fe₂(CO)₉、Fe₃(CO)₁₂。羰基铁有挥发性,蒸气剧毒。铁也有+4、+5、+6价态的化合物,但在水溶液中只有+6价的。

化合物 主要有两大类:亚铁Fe(Ⅱ)和正铁Fe(Ⅲ)化合物,亚铁化合物有氧化亚铁(FeO)、氯化亚铁(FeCl₂)、硫酸亚铁(FeSO₄)、氢氧化亚铁{Fe(OH)₂}等;正铁化合物有三氧化二铁(Fe₂O₃)、三氯化铁(FeCl₃)、硫酸铁{Fe₂(SO₄)₃}、氢氧化铁{Fe(OH)₃}等。

如在亚铁氰化钾(俗名:黄血盐)和铁氰化钾(俗名:赤血盐)中,铁与环戊二烯的化合物二茂铁,是一种具有夹心结构的金属有机化合物。

工业制取

单质铁的制备一般采用冶炼法。以赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)为原料,与焦炭和助溶剂在熔矿炉内反应,焦炭燃烧产生二氧化碳(CO2),二氧化碳与过量的焦炭接触就生成一氧化碳(CO),一氧化碳和矿石内的氧化铁作用就生成金属铁。加入CaCo3在高温下生成CaO除去铁矿石中的SiO2,生成CaSiO3(炉渣)。

C+O₂=点燃=CO₂(提供热量和CO₂)

CO₂+C=高温=2CO

Fe₂O₃+3CO=高温=2Fe+3CO₂

Fe₃O₄+4CO=高温=3Fe+4CO₂

CaCO3=高温=CaO+CO2↑

SiO2+CaO=CaSiO₃

FeO编辑

氧化亚铁

相对分子质量:72(71.85)

物理性质:密度5.7克/厘米3。

存在形式:黑色(粉末)固体

化学性质:与酸反应生成二价铁和水,不稳定,在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁,溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。不溶于水,不与水反应。

反应的离子方程式为:FeO + 2H+ =Fe2+ +H2O 制法:在隔绝空气条件下加热草酸亚铁制得:

FeC2O4=FeO+CO+CO2氧化铁

用途

ferric oxide

Fe2O3编辑

氧化铁

别名:三氧化二铁、铁红(铁锈主要成分)、铁丹

物理性质

相对分子质量:160

相对密度(水=1):5.24

熔点:1565℃

存在形式:矿物:赤铁矿、赭石

一般性状:红棕色粉末

溶解性:不溶于水,溶于酸。

化学性质:与酸反应生成三价铁(棕黄色)和水。是碱性氧化物。

制法

在空气中灼烧亚铁化合物或氢氧化铁等可得三氧化二铁。

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