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基本資料基本信息Fe=鐵,化學元素,英文名稱:Iron原子序數:26一種密度大,有延展性和有磁性的、主要是兩價(Fe2+)和鐵三價(Fe3+)此外還有六價鐵(Fe6+)和四價鐵(Fe4+)的金屬元素,三價鐵最為常見。鐵在地殼中含量第四,僅次于Al,只有化合態。(在隕石中存在游離態)物理性質純鐵為銀白色,但在潮濕空氣中容易生銹。相對原子質量為55.85,初中和高中的化學計算中粗略計為56純鐵密度7.87g/cm3。屬于重金屬,熔沸點較高。化學性質鐵單質與鐵離子性質鐵的電子排布式:(Ar)核外電子3d64s2Fe相對原子質量55.847,計算用56。鐵有多種同素異形體,如α鐵、β鐵、γ鐵、б鐵等。...

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基本資料

基本信息

  Fe=鐵,化學元素, 英文名稱:Iron 原子序數:26一種密度大,有延展性和有磁性的、主要是兩價(Fe2+)和三價(Fe3+)此外還有六價鐵(Fe6+)和四價鐵(Fe4+)的金屬元素,三價鐵最為常見。  鐵在地殼中含量第四,僅次于Al,只有化合態。(在隕石中存在游離態)

物理性質

  純鐵為銀白色,但在潮濕空氣中容易生銹。相對原子質量為55.85,初中和高中的化學計算中粗略計為56  純鐵密度7.87g/cm3。屬于重金屬,熔沸點較高。

化學性質

鐵單質與鐵離子性質

  鐵的電子排布式:(Ar)核外電子3d6 4s2  Fe相對原子質量55.847,計算用56。鐵有多種同素異形體,如α鐵、β鐵、γ鐵、б鐵等。  鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動性順序表(K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au)里排在氫的前面。  鐵的化學性質活潑,三價鐵為強氧化劑  鐵的最重要的氧化態是+2和+3。  二價鐵離子呈淡綠色,在堿性溶液中易被氧化成三價鐵離子。三價鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經橙色變到棕色。純凈的三價鐵離子為淡紫色。  二價和三價鐵均易與無機或有機配位體形成穩定的配位化合物,如 Phen為菲羅林,配位數通常為6。零價鐵還可與一氧化碳形成各種羰基鐵,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基鐵有揮發性,蒸氣劇毒。  鐵也有+4價態的化合物,但在水溶液中只有+3價的。  含碳量較大的鐵叫做生鐵,C含量一般大于2%  鋼鐵是有無數原電池構成的,C含量較小,約2%

原電池反應

  【析氫腐蝕】  (-) Fe — 2e- === Fe2+  (+) 2H+ + 2e- === H2(氣體符號)  【吸氧腐蝕】  (-)Fe — 2e- === Fe2+  (+)O2+H2O+4e- === 4OH-  酸性條件析氫腐蝕、中性堿性條件下吸氧腐蝕

化合物

  主要有兩大類:亞鐵Fe(Ⅱ)和正鐵Fe(Ⅲ)化合物。  亞鐵化合物有氧化亞鐵(FeO)、氯化亞鐵(FeCl2)、硫酸亞鐵(FeSO4)、氫氧化亞鐵{Fe(OH)2}等;正鐵化合物有三氧化二鐵(Fe2O3)、三氯化鐵(FeCl3)、硫酸鐵{Fe2(SO4)3}、氫氧化鐵{Fe(OH)3}等。  如在六氰根合鐵(Ⅱ)酸鉀K4[Fe(CN)6](俗名:黃血鹽)和六氰根合鐵(Ⅲ)酸鉀K3[Fe(CN)6](俗名:赤血鹽)中。鐵與環戊二烯的化合物二茂鐵,是一種具有夾心結構的金屬有機配合物。  氧化性:  Cl2 Br2 Fe3+ I2 S  還原性:  S2- I- Fe2+ Br- Cl-  ①鐵的價態及其氧化物  氧化態有0、+2、+3、+4。  氧化物: 氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵(含兩種價態,兩個三價,一個二價)  ②與非金屬反應(Cl、O2、S等):  常溫時,鐵在干燥的空氣里不易與氧、硫、氯等非金屬單質起反應,在高溫時,則劇烈反應。  在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應速率增高:  3Fe+4H2O(g)=== Fe3O4+4H2(氣體符號一般不標)  鐵在氧氣中燃燒,生成四氧化三鐵,熾熱的鐵和水蒸氣起反應也生成Fe3O4。鐵易溶于非氧化性酸如鹽酸和稀硫酸中,生成二價鐵鹽,并放出氫氣,常溫遇濃硫酸濃硝酸鈍化,稀硝酸發生氧化還原反應,故可用鐵制品盛裝濃硫酸或濃硝酸(鐵器不可受熱)。  3Fe+2O2=點=燃=Fe3O4  2Fe+3Cl2=點=燃=2FeCl3  Fe+S===FeS(加熱)  ③與硝酸  鐵與(過量)濃硝酸:1mol鐵與6mol濃硝酸 加熱反應生成 1mol硝酸鐵、3mol二氧化氮和3mol水  (過量)鐵與濃硝酸:1mol鐵與4mol濃硝酸 加熱反應生成 1mol硝酸亞鐵、2mol二氧化氮和2mol水  鐵與(過量)稀硝酸:1mol鐵與4mol硝酸 反應生成 1mol硝酸鐵、1mol一氧化氮和2mol水  (過量)鐵與稀硝酸:3mol鐵與8mol硝酸 反應生成 3mol硝酸亞鐵、2mol一氧化氮和4mol水  鐵與冷濃硝酸: 鈍化  ④工業制取  (還原鐵礦) Fe2O3+C(高溫條件下)===2Fe+3CO  Fe2O3+3CO(高溫條件下)===2Fe+3CO2  ⑤編寫及排版人為高中生鐵元素單元考試復習用,未補完全,請老師們補充更專業的知識

化學式

  FeO氧化亞鐵黑色固體  FeO2二氧化鐵為深綠色黏稠的油狀液體,為鐵的高價氧化物,鐵呈+4價  Fe3O4四氧化三鐵(磁性氧化鐵)黑色固體 Fe總化合價為+8/3價,但其中兩個Fe為+3價,一個為+2價  Fe2O3氧化鐵(鐵紅)紅棕色粉末 FeO4 2-:高鐵酸根,溶液中呈黃色  Fe(OH)2 純氫氧化亞鐵(Fe(OH)2)是白色物質,亞鐵離子(Fe2+)所形成的沉淀為白色,形成的溶液呈為淺綠色,鐵離子所形成的溶液顯通常為黃褐色,Fe3+在強酸性水溶液中為淺紫色,Fe2+在強酸性水溶液中為橘紅色  Fe(OH)3氫氧化鐵棕色或紅褐色粉末或深棕色絮狀沉淀  黃色溶液: 含有Fe3+的溶液——硫酸鐵溶液,氯化鐵溶液,硝酸鐵溶液  淺綠色溶液:含有Fe2+的溶液——硫酸亞鐵溶液,氯化亞鐵溶液,硝酸亞鐵溶液

鐵反應

  Fe(OH)2 在空氣中易氧化成Fe(OH)3 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(白色轉化為灰綠色,灰綠色是配位化合物Fe6(SO4)2(OH)4O3,叫氧基堿式硫酸鐵)  FeO+2HCl===FeCl2+H2O  Fe2O3+Fe =高溫=3FeO (煉鋼過程中加入廢鋼作氧化劑)  FeO+C =高溫=Fe+CO (高溫煉鋼調節C含量)  2FeO+Si =高溫=2Fe+SiO2 (高溫煉鋼調節Si含量)  Fe2O3+3H2=加熱=2Fe+3H2O(制還原鐵粉)  Fe3O4+4H2=加熱=3Fe+4H2O 2Fe+3Cl2=2FeCl3 2Fe+3Br2=2FeBr3  3Fe+4H2O(g)=高溫=Fe3O4+4H2(g是氣態,Fe與水蒸汽在高溫下反應)  Fe+2HCl===FeCl2+H2↑  Fe+CuCl2===FeCl2+Cu(置換反應)

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