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在高中化学中,铁和铁的化合物反应较多,其复杂又占有非常重要的地位,因此在学习铁和铁化合物或者复习元素、化合物知识时,需要抓住难点与重点,善于区分、归纳与总结,本文归纳铁及其化合物的典型反应,为学生更好地掌握、理解铁及铁的化合物知识点提供帮助。
一、归纳“两个六”
1.铁三角
如图1所示,铁三角中铁价态的变化涉及六种反应。
(1)Fe0Fe+2
Zn+FeSO4Fe+ZnSO4
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
(2) Fe0Fe+3
Fe2O3+3CO△2Fe+3CO2
Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
(3)Fe+2Fe+3
2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2
2FeCl2+Cl22FeCl3
2.六个连续反应
(1)FeCl2和NaOH反应时先生成白色沉淀迅速灰绿色沉淀最终红褐色沉淀。
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
(2)氧化铁和氢碘酸反应:
先:Fe2O3+6HI2FeI3+3H2O
后:2Fe3++2I-2Fe2++I2
(3)FeCl3溶液里滴加Na2S,先有淡黄色的沉淀,之后会生成黑色沉淀:
2Fe3++S2-2Fe2++S↓
2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓
(4)Fe表面含Fe2O3溶于足量稀H2SO4:
先:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O
接着:Fe2(SO4)3+Fe3FeSO4
后:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
(5)FeO溶于稀HNO3:
先:FeO+2HNO3Fe(NO3)2+H2O
后:3Fe2++NO-3+4H+
3Fe3++NO↑+2H2O
(6)FeBr2、FeI2溶液中通入Cl2:
先:FeI2+Cl2FeCl2+I2(Cl2不足)
后:2FeI2+3Cl22FeCl3+2I2(Cl2過量)
先:6FeBr2+3Cl24FeBr3+2FeCl3(Cl2不足)
后:2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2(Cl2过量)
二、归纳“两个四”
1.Fe3+的四个性质
(1)水解性:Fe3+水解程度较大,与HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO2-3等离子发生双水解反应。
(2)沉淀性:Fe3+和OH-结合成Fe(OH)3红褐色沉淀。
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
(3)氧化性:Fe3+的氧化性比较强,可以氧化I-、Fe、S2-、Cu、Sn2+等许多物质。
(4)络合性:SCN-和Fe3+络合成血红色
Fe(SCN)3:
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
2.Fe单质和非金属单质反应生成四种不同价态的Fe化合物
3Fe+C高温Fe3C
2Fe+3Cl2△2FeCl3
3Fe+2O2点燃Fe3O4
Fe+S△FeS
三、一个特殊反应的配平
Fe3C+22HNO3
3Fe(NO3)3+13NO2+CO2+11H2O
配平法
3Fe 0→+3升9C:0→+4升4升13×1N:+5→+4降1×13
四、归纳“三个三”
1.生成Fe3O4的三个反应
3Fe+2O2点燃Fe3O4
6FeO+O2△2Fe3O4
3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2
2.检验Fe3+的三种试剂和反应
(1)NaOH或者NH3·H2O等碱溶液,有红褐色沉淀生成:
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH+4
(2)Fe3+遇苯酚显紫色:
Fe3++6C6H5OH→\[Fe(C6H5O)6\]3-+6H+
(3)Fe3+与KSCN溶液反应出现血红色:
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
3.铁和O2反应的三种情况
(1)少量Fe与过量O2反应生成Fe2O3。
(2)大量Fe在少量O2反应生成FeO:
2Fe+O2高温2FeO(炼钢时)
(3)Fe在O2中燃烧时生成Fe3O4:
3Fe+2O2点燃Fe3O4
总之,中学化学教学中必须让学生更多地认识铁及铁的化合物知识。因命题角度不断创新,要注重学生理解掌握能力、思维能力和自学能力的考核,使学生能迅速选择和调用自己贮存的知识进行运用、转换、迁移,培养学生独立分析、解决问题的能力。
(收稿日期:2017-05-10)
一、归纳“两个六”
1.铁三角
如图1所示,铁三角中铁价态的变化涉及六种反应。
(1)Fe0Fe+2
Zn+FeSO4Fe+ZnSO4
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
(2) Fe0Fe+3
Fe2O3+3CO△2Fe+3CO2
Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
(3)Fe+2Fe+3
2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2
2FeCl2+Cl22FeCl3
2.六个连续反应
(1)FeCl2和NaOH反应时先生成白色沉淀迅速灰绿色沉淀最终红褐色沉淀。
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
(2)氧化铁和氢碘酸反应:
先:Fe2O3+6HI2FeI3+3H2O
后:2Fe3++2I-2Fe2++I2
(3)FeCl3溶液里滴加Na2S,先有淡黄色的沉淀,之后会生成黑色沉淀:
2Fe3++S2-2Fe2++S↓
2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓
(4)Fe表面含Fe2O3溶于足量稀H2SO4:
先:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O
接着:Fe2(SO4)3+Fe3FeSO4
后:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
(5)FeO溶于稀HNO3:
先:FeO+2HNO3Fe(NO3)2+H2O
后:3Fe2++NO-3+4H+
3Fe3++NO↑+2H2O
(6)FeBr2、FeI2溶液中通入Cl2:
先:FeI2+Cl2FeCl2+I2(Cl2不足)
后:2FeI2+3Cl22FeCl3+2I2(Cl2過量)
先:6FeBr2+3Cl24FeBr3+2FeCl3(Cl2不足)
后:2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2(Cl2过量)
二、归纳“两个四”
1.Fe3+的四个性质
(1)水解性:Fe3+水解程度较大,与HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO2-3等离子发生双水解反应。
(2)沉淀性:Fe3+和OH-结合成Fe(OH)3红褐色沉淀。
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
(3)氧化性:Fe3+的氧化性比较强,可以氧化I-、Fe、S2-、Cu、Sn2+等许多物质。
(4)络合性:SCN-和Fe3+络合成血红色
Fe(SCN)3:
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
2.Fe单质和非金属单质反应生成四种不同价态的Fe化合物
3Fe+C高温Fe3C
2Fe+3Cl2△2FeCl3
3Fe+2O2点燃Fe3O4
Fe+S△FeS
三、一个特殊反应的配平
Fe3C+22HNO3
3Fe(NO3)3+13NO2+CO2+11H2O
配平法
3Fe 0→+3升9C:0→+4升4升13×1N:+5→+4降1×13
四、归纳“三个三”
1.生成Fe3O4的三个反应
3Fe+2O2点燃Fe3O4
6FeO+O2△2Fe3O4
3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2
2.检验Fe3+的三种试剂和反应
(1)NaOH或者NH3·H2O等碱溶液,有红褐色沉淀生成:
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH+4
(2)Fe3+遇苯酚显紫色:
Fe3++6C6H5OH→\[Fe(C6H5O)6\]3-+6H+
(3)Fe3+与KSCN溶液反应出现血红色:
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
3.铁和O2反应的三种情况
(1)少量Fe与过量O2反应生成Fe2O3。
(2)大量Fe在少量O2反应生成FeO:
2Fe+O2高温2FeO(炼钢时)
(3)Fe在O2中燃烧时生成Fe3O4:
3Fe+2O2点燃Fe3O4
总之,中学化学教学中必须让学生更多地认识铁及铁的化合物知识。因命题角度不断创新,要注重学生理解掌握能力、思维能力和自学能力的考核,使学生能迅速选择和调用自己贮存的知识进行运用、转换、迁移,培养学生独立分析、解决问题的能力。
(收稿日期:2017-05-10)