5、铁的三角转化关系
( 1)关系:
具体反应有:
Fe 2+→ Fe 3+
① 2 Fe 2++ Cl 2= 2 Fe 3++ 2 Cl-(在亚铁盐溶液中通入氯气,溶液由浅绿色变为棕黄色)。
② 4 Fe 2++ O 2+ 4 H+= 4 Fe 3++ 2 H 2 O(亚铁盐溶液在空气中容易变质,如绿矾露置于空气中则是: 12 FeSO 4+ 3 O 2= 4 Fe 2( SO 4) 3+ 2 Fe 2 O 3)
③ 3 Fe 2++ NO 3-+ 4 H+= 3 Fe 3++ 2 H 2 O+ NO↑
④ 5 Fe 2++ MnO 4-+ 8 H+= 5 Fe 3++ 4 H 2 O+ Mn 2+
如在 FeCl 2溶液中滴加酸性 KMnO 4溶液,溶液由浅绿色变棕黄色,在酸性 KMnO 4溶液滴加 FeCl 2溶液,溶液由紫红变棕黄。
⑤ 2 Fe 2++ H 2 O 2+ 2 H+= 2 Fe 3++ 2 H 2 O
Fe 3+→ Fe 2+
① 2 Fe 3++ S 2+= 2 Fe 2++ S,如在 FeCl 3溶液中滴加适量的 Na 2 S溶液,溶液变浑浊,滤去沉淀则滤液为浅绿色;如加入过量的 Na 2 S溶液,,则又有黑色沉淀生成( FeS),向 Fe 3+溶液中通入 H 2 S气体的离子方程式为: 2 Fe 2++ H 2 S= 2 Fe 3++ 2 H++ S↓。
② 2 Fe 3++ SO 3 2-+ 2 H 2 O= 2 Fe 2++ SO 4 2 -+ 2 H+
③ 2 Fe 3++ Fe= 3 Fe 2+,在 FeSO 3溶液中往往要加铁的原因是可以防止 Fe 2+被氧化为 Fe 3+。
④ 2 Fe 3++ Cu= 2 Fe 2++ Cu 2+,电路板的制作是利用 FeCl 3溶液与裸露的铜反应。
⑤ 2 Fe 3++ 2 I-= 2 Fe 2++ I 2
Fe 2+→ Fe
FeCl 2+ Zn= ZnCl 2+ Fe; 3 FeCl 2+ 2 Al= 2 AlCl 3+ 3 Fe;
FeO+ CO Fe+ CO 2; FeO+ H 2 Fe+ H 2 O;
Fe→ Fe 2+
Fe+ 2 H+= Fe 2++ H 2↑; Fe+ S FeS; Fe+ I 2 FeI 2 ;
Fe+ Cu 2+= Fe 2++ Cu; Fe+ 2 Fe 3+= 3 Fe 2+;
Fe→ Fe 3+
2 Fe+ 3 Cl 2 2 FeCl 3; 2 Fe 3++ Br 2== 2 FeBr 3;
Fe+ 4 HNO 3= Fe( NO 3) 3+ NO↑+ 2 H 2 O; 4 Fe+ 3 O 2(纯) 2 Fe 2 O 3;
Fe 3+→ Fe
2 Fe 3++ 3 Zn(足)= 3 Zn 2+ 2 Fe; Fe 3++ Al= Al 3++ Fe;
Fe 2 O 3+ 2 Al Al 2 O 3+ 2 Fe; Fe 2 O 3+ 3 CO 2 Fe+ 3 CO 2; Fe 2 O 3+ 3 H 2 2 Fe+ 3 H 2 O;
( 2)应用
①共存问题:
Fe 2+在酸性条件下不能与强氧化性离子共存,如: NO 3-、 MnO 4-、 ClO- 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存,如: OH-、 CO 3 2-、 HCO 3-、 S 2-、 SO 3 2-等。
Fe 3+不能与还原性离子共存,如: I-、 S 2-、 SO 3 2- 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存,如: OH-、 CO 3 2-、 HCO 3-、 AlO 2-等;不能与 SCN-共存;不能与苯酚共存。
②分离与提纯:
FeCl 2(杂质 FeCl 3),加入铁钉或铁粉后过滤。
FeCl 3(杂质 FeCl 2),通入 Cl 2或滴加氯水或加入“绿色”氧化剂 H 2 O 2,
离子方程式: 2 Fe 2++ H 2 O 2+ 2 H+= 2 Fe 3++ 2 H 2 O。
6、炼铁和炼钢的比较
(八)铜及其化合物
知识网络:
1、铜
( 1)结构:在周期表中的位置四周期 IB族。
( 2)物理性质:紫红色,不能被磁铁吸引,导电性仅次于银。
( 3)化学性质:
2、铜的氧化物
3、氢氧化铜
( 1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。
( 2)化学性质: Cu (OH) 2属于弱碱,能与酸反应生成盐和水。
4、 CuSO 4· 5 H 2 O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO 4为白色粉末,遇水变蓝色(生成 CuSO 4· 5 H 2 O)可用来检验水的存在。
注意①溶液中的 Cu 2+常为蓝色(浓溶液为绿色,稀溶液为蓝色),可作为 Cu 2+的判定依据。如 CuSO 4溶液为蓝色。② Cu 2+与碱反应生成蓝色沉淀[ Cu (OH) 2],这是鉴定 Cu 2+的原理之一。
铜及化合物的有关化学方程式:
2 Cu+ S= Cu 2 S; Cu+ 2 H 2 SO 4(浓) CuSO 4+ SO 2↑+ H 2 O;
CuSO 4+ Zn= ZnSO 4+ Cu; CuSO 4+ Fe= FeSO 4+ Cu;
CuCl 2+ Fe= FeCl 2+ Cu; CuCl 2 Cu+ Cl 2;
Cu+ Cl 2 CuCl 2; 2 Cu+ O 2+ H 2 O+ CO 2= Cu 2 (OH) 2 CO 3;
Cu 2 (OH) 2 CO 3 2 CuO+ CO 2↑+ H 2 O↑; 2 Cu+ O 2 2 CuO;
CuO+ CO Cu+ CO 2; CuO+ H 2 Cu+ H 2 O;
Cu( NO 3) 2+ Zn= Zn( NO 3) 2+ Cu; 3 Cu+ 8 HNO 3(稀)= 3 Cu( NO 3) 2+ 2 NO↑+ 4 H 2 O;
CuO+ 2 HNO 3= Cu( NO 3) 2+ H 2 O; 2 Cu( NO 3) 2 CuO+ 4 NO 2↑+ O 2↑;
Cu( NO 3) 2+ 2 NaOH= Cu (OH) 2↓+ 2 NaNO 3; Cu (OH) 2+ 2 HNO 3= Cu( NO 3) 2+ 2 H 2 O;
2 Cu (OH) 2+ R— CHO R— COOH+ Cu 2 O↓+ 2 H 2 O;
Cu (OH) 2 CuO+ H 2 O;