Fe和Na化学性质Word格式文档下载.docx
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FeO+H2O==(可逆)==[FeO2(OH)]+H
[FeO2(OH)]==(可逆)==H+FeO3
碱性:
Fe(OH)3+6H2O==(可逆)==[Fe(H2O)6]+3OH
所以:
氢氧化铁既是一种三元弱碱,又是一种三元弱酸。
其中H2O+FeO2又常写作[Fe(H2O)2(OH)4],[FeO2(OH)]又常写作[Fe(H2O)(OH)5],FeO3又常写作[Fe(OH)6].
用途
可用来制颜料、药物,用作净水剂,也可用来做砷的解毒药等。
铁离子
铁是一变价元素,常见价态为+2和+3。
铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子,成为+2价。
与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应,则被氧化成Fe3+。
铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4,可以看成是FeO·
Fe2O3,其中有1/3的Fe为+2价,另2/3为+3价。
铁的+3价化合物较为稳定。
铁离子的氧化性是大于铜离子的,而铁单质可以还原铜离子,自然更能还原铁离子了。
还原性从大到小:
K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,H,Cu,Hg,Ag,Pt,Au.
氧化性从小到大:
K+,Ca2+,Na+,Mg2+Al3+,Zn2+,Fe2+,Sn4+,Pb2+,H+,Cu2+,Fe3+,Hg+,Ag+,Pt,Au.其实这是按照金属活动性顺序排列的。
氯、氮等与其形成配合物时,溶液显黄色。
而真正的六水合铁离子为浅紫色。
含Fe2+的溶液------浅绿色(很不明显)
含Fe3+的溶液-----不一定,形成不同的配合物【Fe(H2O)6】3+为淡紫色,而【FeCl6】3-为黄色。
二价铁离子(Fe2+)的检验:
加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾,黄色)溶液,生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀(滕士蓝):
3Fe2++[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2
三价铁离子(Fe3+)的检验方法:
(1)加苯酚显紫红色(络合物)
(2)加SCN-(离子)显血红色(络合物)
(3)加氢氧化钠有红褐色沉淀,从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH(常温下):
2.7~3.7。
1
FeCl3。
又名三氯化铁,是黑棕色结晶,也有薄片状,熔点282℃、沸点315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。
FeCl3从水溶液析出时带六个结晶水为FeCl3·
6H2O,六水合三氯化铁是橘黄色的晶体。
三氯化铁是一种很重要的铁盐。
外观与性状:
黑棕色结晶,也有薄片状。
熔点(℃):
306
相对密度(水=1):
2.90
沸点(℃):
319
1.与Fe、Cu等金属反应
2FeCl3+Fe=3FeCl2
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
2.与碱反应
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
3.氯化铁与苯酚发生显色反应
具有羟基与sp2杂化碳原子相连的结构(—C=C—OH)结构的化合物能与FeCl3的水溶液显示特殊的颜色:
苯酚、均苯三酚显紫色;
邻苯二酚、对苯二酚显绿色;
甲苯酚显蓝色。
也有些酚不显色。
4.三价铁离子的检验
FeCl3+4KSCN=Fe(SCN)4-+3KCl
溶液由黄色(Fe3+)变为血红色(Fe(SCN)4-)主要用于污水处理,对低油度的原水处理,具有效果好、价格便宜等优点,但带来水色泛黄的缺点。
也用于印染滚筒刻花、电子工业线路板及荧光数字筒生产等。
建筑工业用于制备混凝土,以增强混凝土的强度、抗腐蚀性和防水性。
也能与二氯化铁、氯化钙、三氯化铝、硫酸铝、盐酸等配制成泥凝土的防水剂,无机工业用作制造其他铁盐和墨水。
染料工业用作印地科素染料染色时的氧化剂。
印染工业用作媒染剂。
冶金工业用作提取金、银的氯化剂。
有机工业用作催化剂、氧化剂和氯化剂。
玻璃工业用作玻璃器皿热态着色剂。
制皂工业用作肥皂废液回收甘油的凝聚剂。
硫酸铁
性状
灰白色粉末或正交棱形结晶流动浅黄色粉末。
对光敏感。
易吸湿。
在水中溶解缓慢,但在水中有微量硫酸亚铁时溶解较快,微溶于乙醇,几乎不溶于丙酮和乙酸乙酯。
在水溶液中缓慢地水解。
相对密度(d18)3.097。
热至480℃分解。
商品通常约含20%水呈浅黄色。
也有含9分子结晶水的。
相对密度2.1。
175℃失去7分子结晶水。
储存
密封阴凉干燥避光保存。
用于银的分析,糖的定量测定。
用作染料。
墨水。
净水。
铝的雕刻。
消毒。
聚合催化剂等。
分析试剂、糖定量测定、铁催化剂、媒染剂、净水剂制颜料、药物。
水处理行业用作净水的混凝剂和污泥的处理剂。
氧化铁,别名磁性氧化铁红;
高导磁率氧化铁;
烧褐铁矿;
烧赭上;
铁丹;
铁粉,红粉;
威尼斯红(主要成分为氧化铁),三氧化二铁。
化学式Fe2O3,溶于盐酸,为红棕色粉末。
其红棕色粉末为一种低级颜料,工业上称氧化铁红,用于油漆、油墨、橡胶等工业中,可做催化剂,玻璃、宝石、金属的抛光剂,可用作炼铁原料。
稳定性
稳定,溶于盐酸、稀硫酸生成+3价铁盐。
溶解性
难溶于水,不与水反应。
溶于酸,与酸反应。
不与NaOH反应。
氧化性
高温下被CO、H?
、Al、C、Si等还原。
相对分子质量:
159.697
性状:
红棕色粉末
5.24
熔点:
1565℃(分解)
存在形式:
矿物:
赤铁矿、赭石
别名:
三氧化二铁、铁红、铁丹、赤铁矿、铁锈三氧化二铁是铁锈*(原理见制法)的主要成分。
FeO
72(71.85)
氧化性:
在空气中加热氧化为Fe3O4
还原性:
(高温下)被CO、H2、Al、C、Si等还原。
铁的其它氧化物:
二氧化铁、三氧化二铁、四氧化三铁
结构:
氧化亚铁属于立方晶系(类似于氯化钠晶体结构),每个铁原子周围连接着6个氧原子形成八面体型配位,每个氧原子周围也以同样的情况连接着6个铁原子。
出现非整比化合物的原因在于,由于二价铁很容易被氧化为三价铁,导致FeO中少量二价铁被替换为三价铁,占据晶格中的四面体空隙。
在低于200K时,氧化亚铁的晶体结构会发生微小变化,变为菱方,并且具有反铁磁性。
Feo中,铁显+2价。
二.物理性质
黑色粉末。
密度:
7750kg/m3。
热导率:
3.2W/m·
K。
比热容:
725J/kg·
稳定性:
不稳定,在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁,溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。
溶解性:
不溶于水,不与水反应。
三.制法
1.在隔绝空气条件下加热草酸亚铁制得:
FeC2O4═加热═FeO+CO+CO2
2.炼钢时,过量的生铁水与O2反应生成FeO
四.相关反应
FeO在低于575℃的条件下具有热不稳定性,可以分解生成铁和Fe3O4:
4FeO═加热═Fe+Fe3O4
FeO可与一些元素单质反应,而被还原为铁单质:
Si+2FeO═SiO2+2Fe
Mn+FeO═MnO+Fe
2P+5FeO═P2O5+5Fe
FeO可溶于盐酸或稀硫酸,并分别生成氯化亚铁和硫酸亚铁。
FeO+2HCl═FeCl2+H2O
FeO+H2SO4═FeSO4+H2O
草酸亚铁加热制取,草酸亚铁受热分解,生成氧化亚铁、一氧化碳和二氧化碳。
FeC2O4═加热═FeO+CO↑+CO2↑
钠的化学性质
钠原子的最外层只有1个电子,很容易失去。
因此,钠是活泼的金属单质,化学性质非常活泼,能够与多种物质反应。
钠单质主要表现是还原性。
表现在:
1.钠跟氧气的反应
在常温时4Na+O2=2Na2O(白色)
在点燃时2Na+O2=Na2O2(淡黄色)
过氧化钠比氧化钠稳定。
氧化钠可以和氧气化合成为过氧化钠。
2Na2O+O2=2Na2O2
2.钠能跟卤素、硫、磷、氢等非金属直接发生反应,生成相应的化合物,如
2Na+Cl2=2NaCl
2Na+S=Na2S(硫化钠)(跟硫化合时甚至发生爆炸。
)
3.钠跟水的反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
4、钠与酸溶液反应
钠与酸溶液的反应涉及到钠的量,如果钠少量,只能与酸反应,如钠与盐酸的反应:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
如果钠过量,则优先与酸反应,然后再与酸溶液中的水反应,方程式见3
5、钠与盐反应
(1)与盐溶液反应
将钠投入盐溶液中,钠先会和溶液中的水反应,生成的氢氧化钠如果能与盐反应则继续反应。
如将钠投入硫酸铜溶液中:
2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
(2)与熔融盐反应
这类反应多数为置换反应,常见于金属冶炼工业中,如
4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti(条件为高温)
Na+KCl=K+NaCl(条件为高温)
★钠与熔融盐反应不能证明金属活动性的强弱
6、钠与有机物反应
钠还能与某些有机物反应,如钠与乙醇反应:
2Na+2C2H5OH→2CH3CH2ONa+H2↑(生成物为氢气和乙醇钠)
钠失火不能用水扑救,必须用干燥沙土来灭火。
钠具有很强的还原性,可以从一些熔融的金属卤化物中把金属置换出来。
由于钠极易与水反应,所以不能用钠把居于金属活动性顺序钠之后的金属从其盐溶液中置换出来。
钠还能与钾、锡、锑等金属生成和金,钠钾合金在常温下是液体。
金属钠与汞反应生成汞齐,这种合金是一种活泼的还原剂,在许多时候比纯钠更适用。
钠离子能使火焰呈黄色,可用来灵敏地检测钠的存在
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- Fe Na 化学性质
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