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一、铁的结构和性质
1. 铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。主要化合价：+2，+3。
2. 铁是较活泼的金属元素。铁发生化学反应时，当遇弱氧化剂（如S、H+、Cu2+、I2等)时，生成+2价铁的化合物；当遇到强氧化剂（如Cl2、Br2、HNO3等）时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物。
（1） 跟非金属反应： 3Fe＋2O2 Fe3O4 2Fe＋3Cl2 2FeCl3 Fe＋S FeS Fe＋I2 FeI2
（2） 跟水反应： 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2
（3） 跟非氧化性酸反应产生H2：Fe＋2H+ == Fe2+＋H2↑；与强氧化性酸反应不产生H2，甚至在冷的浓硝酸、浓硫酸中钝化。Fe(少量)＋4HNO3(稀) == Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3Fe(过量)＋8HNO3(稀) == 3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
（4）与盐溶液反应生成Fe2+： CuSO4＋Fe == FeSO4＋Cu 2FeCl3＋Fe == 3FeCl2 (2Fe3+＋Fe == 3Fe2+)
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
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铁的氧化物 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 (FeO·Fe2O3) |
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名称 |
氧化亚铁 |
氧化铁（铁红) |
四氧化三铁（磁性氧化铁) |
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色、态 |
黑色晶体 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
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铁的价态 |
+2 |
+3 |
+2(1/3)、+3(2/3) |
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与酸的反应 |
FeO+2H+ == Fe2++H2O |
Fe2O3+6H+ == 2Fe3++3H2O |
Fe3O4+8H+＝2Fe3++ Fe2++4H2O |
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与CO的反应 |
FexOy + yCO＝xFe + yCO2 |
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制取 |
高温下过量的铁与氧气2Fe+O2 2FeO |
Fe(OH)3的分解 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O |
铁在氧气中燃烧 3Fe+2O2 Fe3O4 |
2.铁的氢氧化物
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Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
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物理性质 |
白色，难溶于水的固体 |
红褐色，难溶于水的固体 |
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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+10HNO3＝3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O （3）空气中放置易被氧化4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 |
（1） 与酸反应 Fe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O （2） 受热分解
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制备 |
Fe(OH)2的制取一定要在无O2环境下进行：①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气②煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气③配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉④用长滴管将NaOH溶 液送入FeSO4溶液液面以下。Fe2++2OH－＝Fe(OH)2↓ |
①将NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3 溶液中：Fe3++3OH－＝Fe(OH)3↓ ②FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl。Fe(OH)3胶体的制备 |
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相互转化 |
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 |
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