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铁

　远自我国夏朝（公元前２１４０年──前１７１１年）开始有青铜铸品，距今四千年以上。

人类最早发现和冶炼的是铜

地壳中含量最高的金属元素──铝

导电、导热性最好的金属──银

熔点最高的金属──钨

熔点最低的金属──汞

硬度最小的是钠。钠非常柔软，可用小刀切割。

各金属特点

 ⑴ 熔点最低的金属——汞。熔点 -39.3℃ ，常温呈液态，可填充在温度计中。 ⑵ 熔点最高的金属——钨。熔点 3410℃ ，常用作灯丝。 ⑶ 地壳中含量最多的金属元素——铝。日常生活中，用于保护钢铁制品所使用的“银粉”实际上是金属铝的粉末。 ⑷ 导电性最强的金属——银。家用热水瓶内壁上的金属是银。

各金属特点 -2

⑸ 制造新型高速飞机最重要的金属——钛。被科学家称为“二十一世纪的金属”或“未来的钢铁”。 ⑹ 海水中储量最大的放射性元素——铀。 ⑺ 展性最强的金属——金。最薄的金厚度只有1/10000mm 。 ⑻ 延性最好的金属——铂。最细的铂丝直径只有1/5000mm 。常说的“白金”首饰是用铂加工而成的。

各金属特点 -3

有金属光泽　导电 导热性　

良好的 延展性和机械加工性．

易失电子，具有还原性．

物理 :

化学：

金属的通性

１ . 银白色 , 有金属光泽 , 质软 ;

2. 具有良好的延展性 ;

3. 是电和热的良导体 ;

5. 特性 : 能被磁体吸引，具铁磁性 .

4 . 密度是 7.86g/cm3, 熔点 1535oC, 沸点是2750oC

一、铁的物理性质

位 置

结 构 性 质

第四周期第 VIII 族

Fe 还原性

Fe

14 2

1 、与非金属反应 , 如 SOCl ,, 22,Br2,I2 等。

小结：铁与强氧化剂生成 Fe3+ 与弱氧化剂反应生成 Fe2+ ，与 O2 反应既有 Fe3+ 又有

Fe2+

△Fe + I2 = FeI2

3Fe+2O2 = Fe3O4

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

Fe + S = FeS

Fe +Br2(g)= FeBr3

燃烧

△

△

△

二、铁的化学性质

常温下通常不与水反应

高温时可以反应高温

3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2↑

2 、与水反应

a. 与非氧化性酸反应，如盐酸、稀硫酸：

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑

3 、与酸反应

1. 常温下发生钝化，不能继续反应

2. 加热时可以反应。

Fe+4HNO3(稀 )=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(铁不足 )

3Fe+8HNO3(稀 )=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2

O(铁过量 )2Fe+6H2SO4(浓 ) = Fe2(SO4)3+3SO2 ↑+6H2O

△

b. 与氧化性酸反应，如硝酸、浓硫酸

1 、区分铁粉和氧化铜粉末的最简单方法是？

2 、下列物质可用铁桶盛装的是：

3C 1 /mol LHNO、

3A FeCl、

4B CuSO、

3 00 2 4D 1.84 / ,98g cm H SO 、

练习 -1

加入磁铁

2FeCl3+Fe→3FeCl2

CuSO4+Fe→FeSO4+Cu

3Fe+8HNO3(稀 )=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O

浓硫酸会钝化

将铁粉撒入下列溶液中充分反应后，溶液的质量增加但无气体放出的是：

2 4 3D Fe SO、

2A CuCl、

2 4B H SO、

3 2C Hg NO、

3

CuCl2+Fe→FeCl2+Cu56 64

溶液质量减轻

有氢气放出

置换出 Hg ，溶液质量减轻

生成 FeSO4 溶液质量增加

5.6g 铁粉和 4.0g硫粉混合后放在石棉网上加热，充分反应后，留下的固体是（ ）

A. 全部是 FeS B. 有 Fe 和 FeS

C. 有 Fe 和 S D. 有 Fe 、 FeS 和 S

4=0.1mol >0.1mol

Fe+S→FeSS 过量 ——继续与氧气反应

在氯化铁和氯化铜的混合溶液中 , 加入过量的铁粉 , 若充分反应后溶液的质量没有发生改变 , 则原混合溶液中 Fe3+ 和 Cu2+ 的物质的量之比为 ( )

A.14:5 B.5:14

C.7:2 D.2:7

5全部生成FeCl2

2Fe3++Fe→3Fe2+—增加 56g

Cu2++Fe→Fe2+—减小 (64-56)=8g应该减小 56g

7 倍

将 56g 铁粉和 16g硫粉隔绝空气加热，使其充分反

应后，再加入适量盐酸，最后可得气体，体积为（标准状况）（ ）A. 5.6L B. 11.2L C. 22.4L D. 44.8L

6

Fe+S→FeS

=1mol =0.5mol

—剩余 0.5molFe

0.5mol

0.5molH2 0.5molH2S+

将 20克铁放入一定量的稀硝酸中 , 充分反应后放出气体 2.24 升 ( 标准状况下 ) 铁粉有剩余 , 则剩余的铁粉质量为 ( )

A.14.4g B.11.6g

C.8.8g D.3.2 g

7

3Fe+8HNO3(稀 )=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O 0.1mol(2.24L)0.15mol

=8.4g

20-8.4=11.6

FeFe2+

Fe3+

弱氧化剂

强氧化剂

（ Fe3+ 、 H+ 、 I2 、 S 、铁后的金属阳离子… ）

（ Cl2 、 Br2 、 HNO3 、浓 H2SO4 、 MnO4-

(H+) … ）

与酸的反应

铁与非氧化性酸反应，产生 H2

铁在常温下易被浓硝酸、浓硫酸“钝化”，在加热条件能继续反应，但不会产生 H2

铁单质

1 、铁的氧化物

FeO Fe3O4 Fe2O3

黑色粉末 黑色晶体 红棕粉末

与酸反应 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2OFe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O

特例：遇还原性强的酸，如 HI 。 Fe3+ 会还原为Fe2+

遇氧化性强的酸，如 HNO3 。 Fe2+ 会氧化为 Fe3+

二、铁的重要化合物

氢氧化铁 Fe(OH)3 红褐色固体，不溶于水

化学性质：

1)、易溶于酸： Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O

2)、受热分解： 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

注意还原性强的酸

制备：Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓

2 、铁的氢氧化物

Fe(OH)2 白色固体，不溶于水

化学性质：1)、易溶于酸：Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 ↓2)、易氧化：

白色絮状→灰绿色→红褐色沉淀

注意氧化性强的酸

制备：

氢氧化亚铁

隔绝氧气

(1) 盐溶液的保存和配制

Fe2+盐：因 Fe2+ 易被氧化，其晶体应密封保存。 配制溶液时应加铁粉和少量相应的酸

Fe3+盐： FeCl3 易潮解，需密闭保存。 Fe3+ 易水解，配制溶液时应将 Fe3+盐溶于相应酸中，再加水稀释，以抑制其水解

(2) 共存问题

3、铁盐

如何检验Fe3+ ？1 、滴加 KSCN溶液

Fe3++3SCN- == Fe(SCN)3

2 、滴加 NaOH溶液产生红褐色沉淀Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓

3、滴加苯酚溶液 紫色溶液

血红色溶液

三、 Fe3+ 和 Fe2+ 的检验

(2)、滴加碱溶液，生成白色絮状沉淀，立刻变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀。

(1)、滴加硫氰化钾溶液，无明显现象，再滴加氯水（或通氯气）等强氧化剂，立刻出现红色。

2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3+ + 2Cl-

Fe2+ 的检验

2Fe 3Fe

相互转化 Fe2+ Fe3+

O2 、 Cl2 、 Br2 、 HNO3 、 HClO 、HMnO4

Fe 、 Cu 、 I- 、 S2- 、 SO2 、

鉴 别 方

法

直接观色 浅 绿 色 棕 黄 色显色反应

与 KSCN

与苯酚

不显红色 血 红 色

不显紫色 显 紫 色

Fe3

+

氧化性

与 铜 片

与淀粉 KI

无明显现象 Cu 被腐蚀溶液变绿色

试纸不变蓝 试纸变蓝色

与碱反应 白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色

立即产生红褐 色沉淀

3 、铁盐与亚铁盐

Fe(Ⅱ)

Fe

Fe(Ⅲ)O2 Cl2 Br2 HNO3 H2O2 Na2O2

MnO4-

(H+)

Fe3+

H+

Cu

2+ A

g+

I 2 S Cl

2 Br2 H

NO

3 浓H

2 SO4

C CO

Si A

l Mn

Al Zn H2 C

CO

Fe Cu S2- H2S SO32- SO2 I-

HI

铁三角

FeS

Fe2++ Cu

Fe2++H2↑

铁与较弱的氧化剂反应，例如： S 、 I2 、 Cu2+ 、 Fe3+ 、非氧化性酸（ H+ ）

Fe + Cu2+ ==

Fe + 2H+ ==

Fe + S == △

⑴ Fe Fe(Ⅱ)

⑴ Fe → Fe(Ⅱ)

Fe2+ 与具有还原性的物质反应时，可还原成铁，在炼钢中显得尤为突出，如：C 、 CO 、 Si 、 Al 、 Mn 等。

FeO + CO ===高温

2FeO + Si ==高温 2Fe + SiO2

Fe + CO2

3FeO + 2Al ===

高温3Fe +Al2O3

⑵ Fe (Ⅱ)→Fe

Fe （ NO3 ） 3+3NO2↑+H2O Fe+6HNO3 ==△

铁与强氧化剂反应时，如：Cl2 、 Br2 、 HNO3 、热浓 H2SO4 等反应时，均可生成 +3 价铁的化合物：

2FeCl32Fe + 3Cl2

===

点燃

2Fe + 6H2SO4( 浓）==

Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O

⑶ Fe→Fe(Ⅲ)

+3 价铁的化合物与 Al 、 H2 、 C 、 CO

等还原剂反应均可还原成铁，如：

高温Fe2O3 + 2Al ===

Fe2O3 + 3CO ===高温

2Fe + 3CO2

2Fe + Al2O3 (铝热反应 )

⑷ Fe(Ⅲ)→Fe

Fe2+ 具有还原性，当遇到强氧化剂时，如：O2 、 Cl2 、 Br2 、 KMnO4 、 HNO3 、浓H2SO4 、 HClO 、 K2Cr2O7 等均可生成 +3 价铁。

2FeCl3 + 2Br2

2FeBr3 +4FeCl34Fe3+ +2H2O

2Fe2++H2O2+2H+

==

2Fe3++2H2O

2FeBr2 + 3Cl2 （足量） ==

6FeCl2 +3Br2

==4Fe2+ + O2 + 4H+

==

6FeBr2 + 3Cl2 （少量） ==2FeCl3 + 4FeBr3

(使溴水褪色）

⑸ Fe (Ⅱ)→Fe(Ⅲ)

当 Fe3+ 遇到强还原剂，如： Fe 、 Cu 、 S2-

（ H2S ）、 SO32- 、 SO2 、 I- （ HI ）等，均可将

它还原成 Fe2+ ，如：2Fe2+ + Cu2+

2Fe2+ + S↓+ 2H+

2FeS↓+ S↓

2Fe3+ + H2S==

2Fe3+ + Cu==

2Fe3+ + S2- ==

2Fe3+ + HS-==4Fe3++ 6HS-==

2Fe3++ SO2+2H2O==

2Fe3++ SO32-+H2O==

2Fe2+ + S↓+ H+

3Fe2+ + FeS↓+ 2S↓+ 3H2S

2Fe2++4H++SO42-

2Fe2++2H++SO42-

⑹ Fe3+→Fe2+

涉及的物质一般有 Fe2+ 、 Fe3+ 、 Cu2+ 、 Fe 、 Cu

涉及的主要反应：

2Fe3+ + Cu→2Fe2+ + Cu2+

Fe + Cu2+ → Fe2++ Cu

2Fe3+ + Fe→3Fe2+

关键：判断反应的先后顺序

氧化性 Fe3+ > Cu2+

还原性 Fe > Cu

专题 -铁铜间彼此反应的计算和讨论

在 FeCl3 和 CuCl2 的混合溶液中，加入一定量的 Fe 粉：

①完全反应后，溶液中一定有的阳离子是 ；②如果反应后有固体剩余，则溶液中一定无 ， 一定有 ；③如果反应后剩余的固体只有 Cu ，则溶液中一定 无 ，一定有 ，可能有 .④如果反应后剩余的固体为 Fe 和 Cu ，则溶液中一 定无 和 , 一定有 .

Fe2+

Fe3+

Fe2+

Fe2+

Fe2+

Fe3+

Fe3+

Cu2+

Cu2+

例题