备战2021 高考化学 考点16 铁及其重要化合物（解析版）27页

考点 16 铁及其重要化合物
一、铁的性质
1．铁的物理性质
纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸
引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。
2．铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2 价和＋3 价。
（1）与非金属单质的反应：
①与 O2的反应：
常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为 Fe2O3。
点燃时：3Fe＋2O2 =====
点燃

Fe3O4。
②与 Cl2的反应：2Fe＋3Cl2 =====
点燃

2FeCl3。
③与 S 的反应：Fe＋S =====
△
FeS。
（2）与水的反应：
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g) =====
高温

Fe3O4＋4H2。
（3）与酸的反应：
①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
②与氧化性酸：
遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无 H2产生。

Fe 过量 3Fe+8H++2 3Fe2++2NO↑+4H2O
Fe 不足 Fe+4H++ Fe3++NO↑+2H2O
（4）与某些盐溶液的反应：
①与 CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
②与 FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
二、铁的氧化物和氢氧化物
1．铁的氧化物的比较
铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 无 铁红 磁性氧化铁
色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
铁的价态 +2 +3 +2、+3
水溶性 难溶于水
稳定性 不稳定性
6FeO+O2 2Fe3O4
稳定 稳定
与非氧化性酸
的反应
FeO+2H+
Fe2++H2O
Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+
2Fe3++ Fe2++4H2O
与 CO 的反应 FexOy+yCO xFe+yCO2
制取 高温熔融，过量的铁与氧
气反应
2Fe+O2 2FeO
Fe(OH)3的分解
2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
铁在氧气中燃烧
3Fe+2O2 Fe3O4
提醒：（1）Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为 FeO·Fe2O3，即有
1
3
的铁显＋2 价，
2
3
的铁显＋3 价；
（2）Fe3O4与一般酸反应生成两种盐，Fe3O4与稀硝酸反应生成一种盐[Fe(NO3)3]。
2．铁的氢氧化物的比较
铁的氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3
物理性质 白色，难溶于水的固体 红褐色，难溶于水的固体
3NO
−
3NO
−

化学性质 （1）与非氧化性强酸反应
Fe(OH)2+2H+ Fe2++2H2O
（2）与氧化性酸反应
3Fe(OH)2+10HNO3
3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
（3）空气中放置被氧化
4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3
（1）与酸反应
Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O
（2）受热分解
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
制备 ①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气
②煮沸 NaOH 溶液，赶走溶解的氧气
③配制 FeSO4溶液，加少量的还原铁
粉
④用长滴管将 NaOH 溶液送入
FeSO4溶液液面以下
Fe2++2OH− Fe(OH)2↓
将 NaOH 溶液滴入 Fe2(SO4)3溶液中
Fe3++3OH− Fe(OH)3↓
三、“铁三角”及其应用
“铁三角”的四应用：
（1）判断离子共存： Fe3+、Fe2+与 、 、 等在溶液中因发生相互促进水解反应而不
能大量共存；Fe2+与 (H+)、ClO−、 (H+)，Fe3+与 S2−、I−、HS−、 在溶液中因发生氧化还原
反应而不能大量共存。
（2）除杂方法(括号内为杂质)：
Fe2+(Fe3+)：加过量铁粉过滤；
FeCl3(FeCl2)：加氯水或 H2O2；
3HCO
−
2AlO
− 2
3CO
−
3NO
−
4MnO
− 2
3SO
−

FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤；
Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱溶液过滤；
（3）盐溶液的保存：亚铁盐溶液——加入少量铁屑以防止 Fe2+被氧化。铁盐溶液——加入少量相应的
酸溶液以防止 Fe3+水解。
（4）物质制备：
①制备无水氯化铁：在 HCl 气流中加热浓缩氯化铁溶液；
②制备氢氧化铁胶体：向沸水中加入饱和氯化铁溶液并煮沸至变为红褐色为止。
四、重要的铁盐
三氯化铁(FeCl3)：棕黄色固体，一种常见的氧化剂，能与多种还原剂发生氧化还原反应，能回收废铜，
其反应的离子方程式为 2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+。
绿矾(FeSO4·7H2O)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。
高铁酸钾(K2FeO4)：深紫色晶体，具有强氧化性，可用作水处理剂或高能电池。
铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。
赤血盐[K3Fe(CN)6]：红色晶体，易溶于...