湖南 黃銀飛

不可忽視的鐵及其化合物復習點津

湖南 黃銀飛

縱觀高考試題的命制與形式，元素化合物知識是化學中的基礎，特別是金屬元素的化合物的性質，在歷年的高考試題中常以必考形式出現(xiàn)。高中所學的金屬元素種類不多，所以設題的焦點幾乎總集中在鐵元素上，這部分內容也是高中生學習金屬的難點，在這里再度提出并歸納學習，希望引起大家的高度注意。

一、鐵的存在和主要性質

1．鐵的存在和位置

2．鐵的化學性質

鐵元素性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。

二、鐵的重要化合物

1．鐵的氧化物

氧化亞鐵（FeO）氧化鐵（Fe2O3）四氧化三鐵（Fe3O4）俗名 鐵紅 磁性氧化鐵色態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體鐵元素價態(tài) ＋2 ＋3 ＋2、＋3

說明：①Fe3O4與鹽酸反應的離子方程式：

②FeO與硝酸反應的化學方程式：

2．鐵的氫氧化物

Fe（OH）2 Fe（OH）3色態(tài) 白色固體 紅褐色固體與H＋反應 Fe（OH）2＋2H＋Fe2＋＋2H2O Fe（OH）3＋3H＋Fe3＋＋3H2O二者關系在空氣中，F(xiàn)e（OH）2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe（OH）3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應方程式為4Fe（OH）2＋O2＋2H2O 4Fe（OH）3

說明：Fe（OH）2、Fe（OH）3的制備可利用相應亞鐵鹽、鐵鹽與堿液反應。

3．亞鐵鹽與鐵鹽

（1）亞鐵鹽：含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e2＋既有氧化性，又有還原性，F(xiàn)e2＋與Zn、Cl2反應的離子方程式分別為。

（2）鐵鹽：①氧化性，含有Fe3＋的溶液呈棕黃色，F(xiàn)e3＋具有氧化性，F(xiàn)e3＋與Fe、Cu反應的離子方程式分別為2Fe3＋＋。

②特性：含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN溶液時變成紅色。

【秘籍歸納】

②鐵的3種氧化物，2種氫氧化物，2種離子的顏色：FeO與Fe3O4均為黑色，F(xiàn)e2O3為紅棕色；Fe（OH）2為白色，F(xiàn)e（OH）3為紅褐色；Fe2＋為淺綠色，F(xiàn)e3＋為棕黃色。

③鐵的3種價態(tài)轉化

④2個特殊現(xiàn)象：Fe（OH）2→Fe（OH）3是白色→灰綠色→紅褐色；Fe3＋遇SCN－，溶液變紅色。

【靈活運用】

（1）除雜上的運用

主要物質 雜質 除雜方法Fe2＋ Fe3＋加過量鐵屑后過濾FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2Fe2＋ Cu2＋加過量鐵屑后過濾Fe Al 加過量強堿溶液后過濾Fe2O3 Al2O3、SiO2加過量強堿溶液后過濾

（2）判斷離子共存

Fe2＋不能共存于（H＋）、ClO－、（H＋）。Fe3＋不能共存于S2－、I－、。Fe2＋、Fe3＋不能共存于、等水解相互促進的離子。

（3）鹽溶液的配制與保存

含F(xiàn)e2＋的鹽溶液的配制：加入少量鐵粉，防止Fe2＋被氧化，同時加入少量的對應的酸，防止Fe2＋發(fā)生水解；含F(xiàn)e3＋的鹽溶液的配制：加入少量對應的酸，防止Fe3＋離子發(fā)生水解。

（4）Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法

鑒別方法 Fe2＋ Fe3＋直接觀色 淺綠色 棕黃色利用顯色反應 與KSCN 溶液 無現(xiàn)象 顯紅色利用Fe3＋的氧化性藍綠色與KI－與銅片 無現(xiàn)象 Cu溶解，溶液變?yōu)榈矸廴芤?無現(xiàn)象 溶液變藍利用Fe2＋的還原性與溴水 溴水褪色 無現(xiàn)象與酸性KMnO4溶液紫色褪去 無現(xiàn)象利用加堿生成沉淀反應Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓白色→灰綠色→紅褐色Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3↓紅褐色沉淀

【特別提示】

（1）檢驗Fe2＋時不能先加氯水后加KSCN溶液；當溶液的濃度較稀時，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2＋和Fe3＋的存在。

（2）檢驗Fe2＋和Fe3＋混合溶液時，要分兩次分別檢驗Fe2＋和Fe3＋，檢驗Fe2＋時要選擇酸性高錳酸鉀溶液，檢驗Fe3＋時最好選擇KSCN溶液。

【精要總結】

（1）Fe2＋具有較強的還原性，F(xiàn)e3＋水解能力強，實際上pH＞4時，F(xiàn)e3＋幾乎完全生成Fe（OH）3沉淀。

（2）欲除去某溶液中含有的Fe2＋雜質時，先向溶液中加入氧化劑（如H2O2），使Fe2＋被氧化為Fe3＋，然后加入溶于酸的難溶物調節(jié)pH，使Fe3＋轉化為Fe（OH）3沉淀除去。

【典例剖析】

【例1】用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備Al2（SO4）3·18H2O，工藝流程如下（部分操作和條件略）：

Ⅰ．向鋁灰中加入過量稀H2SO4，過濾；

Ⅱ．向濾液中加入過量KMnO4溶液，調節(jié)溶液的pH約為3；

Ⅲ．加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色；

Ⅳ．加入MnSO4至紫紅色消失，過濾；

Ⅴ．濃縮、結晶、分離，得到產(chǎn)品。

（2）已知：生成氫氧化物沉淀的pH數(shù)值如下表。

注：金屬離子的起始濃度為0．1mol·L－1

根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ的目的：_________________。

【答案】（1）5 8H＋5 4H2O （2）pH約為3時，F(xiàn)e2＋和Al3＋不能形成沉淀，將Fe2＋氧化為Fe3＋，可使鐵完全沉淀

【例2】工業(yè)上由黃銅礦（主要成分CuFeS2）冶煉銅的主要流程如下：

用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在________（填離子符號），檢驗溶液中還存在Fe2＋的方法是__________（注明試劑、現(xiàn)象）。

【答案】Fe3＋取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色

【解析】溶液中滴加KSCN溶液呈紅色，說明含有Fe3＋。可利用Fe2＋的還原性來檢驗溶液中其是否存在，加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，說明還存在Fe2＋。

綜上所述，鐵元素及它的化合物在元素化合物知識中是非常重要，相信大家通過閱讀體會到知識的深度和縱向結合，只要用心堅持學習，定能找出規(guī)律，找到最佳的方法。

（作者單位：湖南省湘鄉(xiāng)市湖鐵實驗學校）