一.物理性質:銀白色,具有金屬光澤;質地較軟,有良好的導電性、延展性。密度7.86 g/cm3,熔沸點較高。
位置:第四週期,第ⅷ 族
二.化學性質:1.與非金屬反應
1)fe+s(i2) fes(fei2) 2)4fe+3o2 2fe3o43)2fe+3cl2(br2) 2fecl3
弱氧化劑 fe3+、h+、i2、s、鐵後的金屬陽離子(置換)…
fe2+
fe 強氧化劑 cl2、br2、hno3、濃h2so4、mno4-(h+) …
fe3+
2.與水反應
3fe + 4h2o(g) fe3o4 + 4 h2 ↑(置換)
注意:鐵在常溫下不會和水發生反應,但在水和空氣中o2和co2的共同作用下,鐵卻很容易被腐蝕(生鏽/電化學腐蝕)
3 與酸反應
1)與非氧化性酸反應 fe +2h+== fe2+ + h2
2)與氧化性酸反應
a)常溫下,鐵在冷濃硫酸,濃硝酸中發生鈍化
b)與濃硫酸反應:2fe +6 h2so4(濃) fe2(so4)3 +3so2 +6 h2o
c)與稀硝酸反應:①當fe少量時,離子方程式為:fe + 4h+ + no3-== fe3++no↑+2h2o
②當fe過量時,,離子方程式為:3fe+8h++2no3-== 3fe2++2no↑+4h2o
③當1:4<n( fe) :n (hno3)<3:8 時,此情況下,fe3+ 和fe2+ 共存。
4.與鹽溶液反應 2fe 3++ cu = 2fe 2++ cu 2+
fe + 2fe3+ = 3 fe2+
fe + cu2+ = fe2+ + cu
三、鐵的化合物
1、鐵的氧化物
注:3feo+10hno3(稀)=3fe(no3)3+no↑+5h2o
2、鐵的氫氧化物
(1)fe(oh)2的製備
fe(oh)2易被氧化,在製備時應注意:⑴ feso4晶體中不能有 fe3+;⑵配製後的feso4溶液中要加入少量鐵粉;⑶配製溶液的蒸餾水以及所用naoh溶液均須煮沸以除去其中溶解的氧氣;
實驗:feso4溶液中加naoh.
①現象: 生成白色沉澱,後又迅速轉變為灰綠色,最後生成紅褐色
②fe2+容易被氧化,所以feso4溶液要新配製.
③為了防止滴加naoh時帶入空氣,可將吸收naoh的長滴管伸入feso4溶液液面下,再擠出naoh溶液.
④為了防止fe2+被氧化,還可以向盛有feso4溶液的試管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶於水的有機物以隔絕空氣.
化學方程式: feso4 + 2naoh = fe(oh)2↓+na2so4 fe2++ 2oh -= fe(oh)2↓(白色)
4fe(oh)2 + o2 + 2h2o = 4fe(oh)3(紅褐色)
(白色→灰綠色→紅褐色)
(2)fe(oh)3的製備
實驗:fecl3溶液中加naoh溶液.
①現象:生成紅褐色沉澱
②化學方程式:fecl3+3naoh= fe(oh)3↓+3nacl fe 3++ 3oh -= fe(oh)3↓(紅褐色)
③熱穩性:fe(oh)3對熱不穩定,受熱能失去水生成紅棕色的fe2o3粉末.
化學方程式: 2fe(oh)3 fe2o3 +3h2o
[小結]難溶性或微溶性的鹼受熱不穩定,容易分解。生成相應的氧化物和水
(3)fe(oh)3膠體的製備
向加熱沸騰的蒸餾水中加入feci3溶液,待出現紅褐色時,停止加熱,便可得到 fe(oh)3膠體。製備時要注意:⑴不可長時間加熱,因為加熱會使膠體凝聚;⑵不能用自來水,因為自來水中的電解質也可使膠體凝聚。
四.鐵的兩種氫氧化物的比較
五.鐵鹽和亞鐵鹽
(1)fe3+ 、fe2+的檢驗:
fe3+的檢驗: 1.fe3+鹽溶液中滴加ks**溶液。
現象是溶液變紅色 ,反應方程式:fecl3+3ks**= fe(s**)3+3kcl
fe 3++3s** -= fe(s**)3(紅色)
2.向fe3+鹽溶液中滴加naoh溶液。
現象是產生紅褐色沉澱,反應方程式:fecl3+3naoh= fe(oh)3↓+3nacl
fe 3++ 3oh -= fe(oh)3↓(紅褐色)
3. 向fe3+鹽溶液中滴加苯酚溶液。
現象是溶液變為紫色,則證明溶液中含有fe3+。
fe2+的檢驗: ①向fe2+鹽溶液中滴加ks**溶液,再滴加氯水(硝酸、h2o2等)。
現象是先無現象,加氯水後溶液呈紅色
反應方程式:2fecl2+cl2=2fecl3 fecl3+3ks**= fe(s**)3+3kcl
②向fe2+鹽溶液中滴加naoh溶液。
現象是產生白色沉澱迅速轉變為灰綠色,最後變成紅褐色沉澱
反應方程式:fecl2+2naoh= fe(oh)2↓+2nacl
4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3(紅褐色)
(2)fe3+的氧化性、fe2+的還原性
①fe3+的氧化性:
向fecl3溶液中加入鐵粉,現象是溶液由棕黃色變為淺綠色
化學反程式2fecl3+fe=2fecl2 對應離子方程式:2fe3+(棕黃色)+fe=3fe2+(淺綠色)
fe3+還可以與cu、hi、h2s等反應
2fecl3+cu=2fecl2+cucl2 對應離子方程式:2fe 3++ cu = 2fe 2++ cu 2+
2fecl3+2hi=2fecl2+2hcl+ i2 對應離子方程式:2fe 3++ 2i- =2fe 2+ + i2
2fecl3+h2s=2fecl2+2hcl+s↓ 對應離子方程式:2fe 3++ h2s =2fe 2++2h + + s↓
②fe2+的還原性:fe2+在較強的氧化劑的作用下會被氧化為fe3+
向fecl2溶液中通入氯氣,現象是溶液由淺綠色變為棕黃色
化學反程式:2fecl2+cl2=2fecl3 對應離子方程式:2fe2++cl2= 2fe3++2cl-
除雜: fecl3(fecl2) 滴加氯水 fecl2 (fecl3) 加入鐵粉
(3).亞鐵鹽、鐵鹽溶液的儲存
⑴ feci2、feso4 等亞鐵鹽溶液儲存時,要加入少量鐵屑(防止 fe2+被氧化)和滴入少量相應的酸溶液 ( 抑制 fe2+水解) 。另外要注意,儲存 fe(no3)2 溶液時,只要加鐵屑防止氧化即可,不能加hno3來防止水解。
⑵ fecl3、fe2(so4)3 等鐵鹽溶液儲存時,要加少量相應的酸溶液(抑制fe3+水解)。
(4).fe3+鹽的水解
fe3+為典型的弱鹼陽離子,通常情況下,在水溶液中只有少部分發生水解。但在一定條件(如加熱,遇alo2-、co32-、cio-等)下,水解程度會增大,甚至會發生徹底的雙水解。 如:
fe3+ +3alo2-+6h2o == fe(oh)3↓+3ai(oh)3↓
2fe3+ +3co32-+3h2o == 2fe(oh)3↓+3co2↑
fe3+ +3clo-+3h2o == fe(oh)3↓+3hcio
另外,加熱並蒸乾feci3 的水溶液,由於 fecl3+3h2ofe(oh)3+3hcl為一吸熱反應,且 hcl 易揮發,加熱會使平衡不斷向右移動,fecl3最終變成 fe(oh)3,再灼燒,2fe(oh)3fe2o3+3h2o,最後留下的物質為 fe2o3。而加熱並蒸乾 fe2(so4)3 的水溶液,由於fe2(so4)3水解產生的 h2s04 難揮發,加熱不會使平衡不斷右移,只能使水份減少,酸度增強,最後仍留下fe2(so4)3。
(5):feso4溶液是否變質的檢驗
⑴ 加ks**溶液不變紅,另取樣再加酸性kmno4溶液紫色褪色,說明未變質。
⑵ 加ks**溶液變紅,另取樣再加酸性kmno4溶液紫色褪色,說明部分變質。
⑶ 加ks**溶液變紅,另取樣再加酸性kmno4溶液紫色不褪色,說明全部變質。
六.鋼鐵的腐蝕
鋼鐵在潮濕的空氣中發生電化腐蝕時,負極為鐵,正極為碳,電解質溶液為溶有o2或 co2 等氣體的水膜。當水膜呈弱酸性或中性時發生吸氧腐蝕,負極反應為 fe-2e-==fe2+,正極反應為 2h2o +o2+4e-==4oh-;當水膜呈酸性時發生析氫腐蝕,負極反應為fe-2e-==fe2+,正極反應為 2h+ +2e-==2h2↑。鋼鐵的電化學腐蝕以吸氧腐蝕為主。
鐵鏽的形成:fe2++2oh-== fe(oh)2↓,4fe(oh)2+2h2o+o2==4fe(oh)3↓,紅褐色的fe(oh)3失去部分水便得到鐵鏽 (fe2o3·nh2o) 。也可表示成4fe+3o2+nh2o == 2fe2o3·nh2o。
銅的知識點整理
一.銅:
1)物理性質:顏色:紅色(紫紅色)金屬,質軟,密度:8.92g/cm3,熔點:1083oc 沸點:2582oc導電性:熱和電的良導體(僅次於ag)
位置:第四週期第b族
2).化學性質:價態:+1(不穩定) +2(穩定)
1.與某些非金屬單質反應:
(1)與氧氣反應:2cu + o2 2cuo
(2)與硫反應:2cu + s cu2s (黑色物質)
(3)與氯氣反應:cu + cl2 cucl2 棕黃色的煙
2、與酸反應:(非氧化性酸不反應)
cu + 2h2so4(濃) cuso4+so2↑+2h2o
cu + 4hno3(濃) = cu(no3)2 + 2 no2 ↑ + 2h2o
3cu + 8hno3(稀) = 3cu(no3)2 + 2 no ↑ + 4h2o
3、與某些鹽反應:
cu + 2agno3 = cu(no3)2 + 2 ag 2fecl3 + cu = 2fecl2 + cucl2(完成離子方程式)
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