王慶文
在高中化學中,鐵和鐵的化合物反應較多,其復雜又占有非常重要的地位,因此在學習鐵和鐵化合物或者復習元素、化合物知識時,需要抓住難點與重點,善于區分、歸納與總結,本文歸納鐵及其化合物的典型反應,為學生更好地掌握、理解鐵及鐵的化合物知識點提供幫助。
一、歸納“兩個六”
1.鐵三角
如圖1所示,鐵三角中鐵價態的變化涉及六種反應。
(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
2.六個連續反應
(1)FeCl2和NaOH反應時先生成白色沉淀迅速灰綠色沉淀最終紅褐色沉淀。
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
(2)氧化鐵和氫碘酸反應:
先:Fe2O3+6HI2FeI3+3H2O
后:2Fe3++2I-2Fe2++I2
(3)FeCl3溶液里滴加Na2S,先有淡黃色的沉淀,之后會生成黑色沉淀:
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
接著: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過量)
二、歸納“兩個四”
1.Fe3+的四個性質
(1)水解性:Fe3+水解程度較大,與HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO2-3等離子發生雙水解反應。
(2)沉淀性:Fe3+和OH-結合成Fe(OH)3紅褐色沉淀。
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
(3)氧化性:Fe3+的氧化性比較強,可以氧化I-、Fe、S2-、Cu、Sn2+等許多物質。
(4)絡合性:SCN-和Fe3+絡合成血紅色
Fe(SCN)3:
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
2.Fe單質和非金屬單質反應生成四種不同價態的Fe化合物
3Fe+C高溫Fe3C
2Fe+3Cl2△2FeCl3
3Fe+2O2點燃Fe3O4
Fe+S△FeS
三、一個特殊反應的配平
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、歸納“三個三”
1.生成Fe3O4的三個反應
3Fe+2O2點燃Fe3O4
6FeO+O2△2Fe3O4
3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2
2.檢驗Fe3+的三種試劑和反應
(1)NaOH或者NH3·H2O等堿溶液,有紅褐色沉淀生成:
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH+4
(2)Fe3+遇苯酚顯紫色:
Fe3++6C6H5OH→\[Fe(C6H5O)6\]3-+6H+
(3)Fe3+與KSCN溶液反應出現血紅色:
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
3.鐵和O2反應的三種情況
(1)少量Fe與過量O2反應生成Fe2O3。
(2)大量Fe在少量O2反應生成FeO:
2Fe+O2高溫2FeO(煉鋼時)
(3)Fe在O2中燃燒時生成Fe3O4:
3Fe+2O2點燃Fe3O4
總之,中學化學教學中必須讓學生更多地認識鐵及鐵的化合物知識。因命題角度不斷創新,要注重學生理解掌握能力、思維能力和自學能力的考核,使學生能迅速選擇和調用自己貯存的知識進行運用、轉換、遷移,培養學生獨立分析、解決問題的能力。
(收稿日期:2017-05-10)endprint