化学一：铁及其化合物(1)

高一必修一化学铁及其化合物思维导图，包括：铁的单质、铁的性质、铁的氧化物、稳定性非氧化性酸反应等内容。

1.铁及其化合物

• 1. 一：铁的单质
  • 1. 铁元素含量在地壳中排第四（养闺女铁）
  • 2. 存在形态：铁元素主要是以+2.+3价以化合物的形态存在于矿石中 但在自然界中也是有铁单质的
• 2. 二：铁的性质
  • 2.1. 物理性质：色（银白色）态（固体）点（熔点1535℃、沸点2750℃） 性（1.金属共性：导热性，导电性，延展性。2.特性：能被磁体吸引）
  • 2.2. 化学性质：①与非金属单质反应
    • 1. （常温）：在潮湿的空气中Fe被腐蚀成铁锈（Fe2O3）
    • 2. 在O2中点燃：3Fe+2O2=<点燃> = Fe3O4 现象：火星四射，产生黑色固体
    • 3. 与Cl2反应：2Fe+3Cl2=<加热>= 2FeCl3 现象：剧烈燃烧，生成大量红棕色烟
    • 4. 与S反应：Fe+S=<加热>= FeS
    • 5. 与i2反应：生成Fei2
    • 6. 与Br2反应：生成FeBr3
  • 2.3. ②与水反应
    • 2.3.1. 3Fe+4H2O（g）=<高温> Fe3O4+4H2（爆鸣声） 注：在此H2O是水蒸气
  • 2.4. ③与非氧化性酸（HCl和稀H2SO4）、氧化性酸反应
    • 2.4.1. 与非氧化性酸：Fe+2H+==Fe2+ +H2↑
    • 2.4.2. 与氧化性酸（浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3）反应： 反应后还原产物分别为SO2、NO2、No 注：常温下Fe遇浓H2SO4和浓HNO3钝化，Fe表面形成致密氧化膜
  • 2.5. ④与某些盐溶液反应（实质是活泼金属置换不活泼金属）
    • 2.5.1. 与CuSO4反应：Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu
    • 2.5.2. 与FeCl3溶液反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2
• 3. 三：铁的氧化物（FeO,Fe2O3,Fe3O4）
  • 3.1. ①FeO ②Fe2O3 ③Fe3O4
    • 3.1.1. ①黑色固体 +2
    • 3.1.2. ②红棕色固体 +3 铁红
    • 3.1.3. ③黑色固体 +2 +3 +3 磁性氧化铁
  • 3.2. 溶解性：都不溶于水
• 4. （1）稳定性
  • 4.1. Fe2O3和Fe3O4较稳定
  • 4.2. FeO不稳定，在空气中受热可转化为Fe3O4 6FeO+O2=<加热>=2Fe3O4
• 5. （2）与非氧化性酸反应
  • 5.1. FeO和Fe2O3都是碱性氧化物 都能与非氧化性强酸反应生成盐和水 它们与盐酸反应：FeO+2H+==Fe+ +H2O Fe2O3+6H+==2Fe3+ +3H2O
• 6. 用途：Fe2O3常用作油漆，涂料，油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿（主要成分是Fe2O3），是炼铁的原料
• 7. 三：铁的氢氧化物
  • 7.1. Fe（OH）2： ′FeSO4+NaOH==Na2SO4+Fe（OH）2 Fe2+ +2OH- =）=Fe（OH）2↓
    • 7.1.1. 白色絮状沉淀
    • 7.1.2. 在空气中迅速被O2氧化,转化为Fe（OH）3 ：4Fe（OH）2 +O2 +2H2O==4Fe（OH）3
      • 7.1.2.1. 白色沉淀迅速 ↓ 灰绿色沉淀 ↓ 红褐色沉淀
    • 7.1.3. 与稀盐酸反应：Fe（OH）2 +2H+ ==Fe2+ +2H2O
    • 7.1.4. 加热（隔绝O2）：Fe（OH）2 =<加热>=FeO+H2O
  • 7.2. Fe（OH）3： FeCl3+NaOH==NaCl+Fe（OH）3↓ Fe3+ +3OH-==Fe（OH）3↓
    • 7.2.1. 红褐色沉淀
    • 7.2.2. 加热易分解：2Fe（OH）3=<加热>=Fe2O3 +3H2O
    • 7.2.3. 与稀盐酸反应：Fe（OH）3 +3H+ ==Fe3+ +3H2O
• 8. 四：铁盐和亚铁盐
  • 8.1. ①Fe3+和Fe2+的检验
    • 8.1.1. <可逆反应> ：Fe3+ +3SCN-<无色> ==Fe（SCN）3<红色> Fe3+ ﹌﹌﹌
    • 8.1.2. Fe2+也与KSCN反应，溶液无变化（说明没有Fe3+）； 然后再与氯水反应，溶液变红色
  • 8.2. Fe2+和Fe3+之间的转化
    • 8.2.1. Fe2+与较强氧化剂（Cl2、HNO3、KMnO4等）反应转化为Fe3+
    • 8.2.2. Fe3+与较强还原剂（Fe、Cu等）反应转化为Fe2+
    • 8.2.3. “归中反应”——FeCl3溶液与Fe反应： 3Fe3+ +Fe==3Fe2+
• 化学必修一第三章金属材料 1.铁及其化合物

1.铁及其化合物

• 1. 一：铁的单质
  • 1. 铁元素含量在地壳中排第四（养闺女铁）
  • 2. 存在形态：铁元素主要是以+2.+3价以化合物的形态存在于矿石中 但在自然界中也是有铁单质的
• 2. 二：铁的性质
  • 2.1. 物理性质：色（银白色）态（固体）点（熔点1535℃、沸点2750℃） 性（1.金属共性：导热性，导电性，延展性。2.特性：能被磁体吸引）
  • 2.2. 化学性质：①与非金属单质反应
    • 1. （常温）：在潮湿的空气中Fe被腐蚀成铁锈（Fe2O3）
    • 2. 在O2中点燃：3Fe+2O2=<点燃> = Fe3O4 现象：火星四射，产生黑色固体
    • 3. 与Cl2反应：2Fe+3Cl2=<加热>= 2FeCl3 现象：剧烈燃烧，生成大量红棕色烟
    • 4. 与S反应：Fe+S=<加热>= FeS
    • 5. 与i2反应：生成Fei2
    • 6. 与Br2反应：生成FeBr3
  • 2.3. ②与水反应
    • 2.3.1. 3Fe+4H2O（g）=<高温> Fe3O4+4H2（爆鸣声） 注：在此H2O是水蒸气
  • 2.4. ③与非氧化性酸（HCl和稀H2SO4）、氧化性酸反应
    • 2.4.1. 与非氧化性酸：Fe+2H+==Fe2+ +H2↑
    • 2.4.2. 与氧化性酸（浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3）反应： 反应后还原产物分别为SO2、NO2、No 注：常温下Fe遇浓H2SO4和浓HNO3钝化，Fe表面形成致密氧化膜
  • 2.5. ④与某些盐溶液反应（实质是活泼金属置换不活泼金属）
    • 2.5.1. 与CuSO4反应：Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu
    • 2.5.2. 与FeCl3溶液反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2
• 3. 三：铁的氧化物（FeO,Fe2O3,Fe3O4）
  • 3.1. ①FeO ②Fe2O3 ③Fe3O4
    • 3.1.1. ①黑色固体 +2
    • 3.1.2. ②红棕色固体 +3 铁红
    • 3.1.3. ③黑色固体 +2 +3 +3 磁性氧化铁
  • 3.2. 溶解性：都不溶于水
• 4. （1）稳定性
  • 4.1. Fe2O3和Fe3O4较稳定
  • 4.2. FeO不稳定，在空气中受热可转化为Fe3O4 6FeO+O2=<加热>=2Fe3O4
• 5. （2）与非氧化性酸反应
  • 5.1. FeO和Fe2O3都是碱性氧化物 都能与非氧化性强酸反应生成盐和水 它们与盐酸反应：FeO+2H+==Fe+ +H2O Fe2O3+6H+==2Fe3+ +3H2O
• 6. 用途：Fe2O3常用作油漆，涂料，油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿（主要成分是Fe2O3），是炼铁的原料
• 7. 三：铁的氢氧化物
  • 7.1. Fe（OH）2： ′FeSO4+NaOH==Na2SO4+Fe（OH）2 Fe2+ +2OH- =）=Fe（OH）2↓
    • 7.1.1. 白色絮状沉淀
    • 7.1.2. 在空气中迅速被O2氧化,转化为Fe（OH）3 ：4Fe（OH）2 +O2 +2H2O==4Fe（OH）3
      • 7.1.2.1. 白色沉淀迅速 ↓ 灰绿色沉淀 ↓ 红褐色沉淀
    • 7.1.3. 与稀盐酸反应：Fe（OH）2 +2H+ ==Fe2+ +2H2O
    • 7.1.4. 加热（隔绝O2）：Fe（OH）2 =<加热>=FeO+H2O
  • 7.2. Fe（OH）3： FeCl3+NaOH==NaCl+Fe（OH）3↓ Fe3+ +3OH-==Fe（OH）3↓
    • 7.2.1. 红褐色沉淀
    • 7.2.2. 加热易分解：2Fe（OH）3=<加热>=Fe2O3 +3H2O
    • 7.2.3. 与稀盐酸反应：Fe（OH）3 +3H+ ==Fe3+ +3H2O
• 8. 四：铁盐和亚铁盐
  • 8.1. ①Fe3+和Fe2+的检验
    • 8.1.1. <可逆反应> ：Fe3+ +3SCN-<无色> ==Fe（SCN）3<红色> Fe3+ ﹌﹌﹌
    • 8.1.2. Fe2+也与KSCN反应，溶液无变化（说明没有Fe3+）； 然后再与氯水反应，溶液变红色
  • 8.2. Fe2+和Fe3+之间的转化
    • 8.2.1. Fe2+与较强氧化剂（Cl2、HNO3、KMnO4等）反应转化为Fe3+
    • 8.2.2. Fe3+与较强还原剂（Fe、Cu等）反应转化为Fe2+
    • 8.2.3. “归中反应”——FeCl3溶液与Fe反应： 3Fe3+ +Fe==3Fe2+
• 化学必修一第三章金属材料 1.铁及其化合物