考点19铁、铜的获取及应用一、铁的存在和性质1．铁的存在铁在自然界中主要以化合态的形式存在，陨铁以游离态的形式存在。常见的铁矿：磁铁矿[主要成分为Fe3O4(填化学式，下同)]，赤铁矿(主要成分为Fe2O3)，黄铁矿(主要成分为FeS2)。2．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。3．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=====Fe3O4。②与Cl2的反应：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3。③与S的反应：Fe＋S=====FeS。④与I2的反应：Fe＋I2=====FeI2。（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)=====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，加热时发生反应：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+6H++3=====Fe2++3NO2↑+3H2OFe过量3Fe+8H++23Fe2++2NO↑+4H2OFe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FeOFe2O3Fe3O4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+O22Fe3O4稳定稳定与非氧化性酸盐酸或稀H2SO4的反应FeO+2H+Fe2++H2OFe2O3+6H+2Fe3++3H2OFe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O与稀HNO3反应3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O与CO的反应FexOy+yCOxFe+yCO2制取高温熔融，过量的铁与氧气反应Fe(OH)3的分解铁在氧气中燃烧2Fe+O22FeO2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O3Fe+2O2Fe3O42．铁的氢氧化物的比较铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(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+10HNO33Fe(NO3)3+NO↑+8H2O（3）空气中放置被氧化4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3（1）与酸反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O（2）受热分解2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制备可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3三、“铁三角”及其应用“铁三角”的四应用：（1）判断离子共存判断离子共存：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）除杂方法除杂方法((括号内为杂质括号内为杂质))：Fe2+(Fe3+)：加过量铁粉过滤；FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2；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++CuCu2++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，易溶于水，常用于检验Fe2+，生成蓝色沉淀。五、铜及其重要化合物...
