解放军文职招聘考试铁 (II) 的化合物
铁 (II) 的化合物
在一般条件下,铁的常见氧化态是 +2 和 +3 ,在很强的氧化条件下,铁可以呈现不稳定的 +6 氧化态。
还原性是氧化数为 +2 的铁的化合物的特征化学性质。
请看铁(Ⅱ)的化合物:
氧化亚铁
氧化亚铁 FeO 为黑色固体,碱性化合物,不溶于水或碱性溶液中,只溶于酸。
在隔绝空气的条件下,将草酸亚铁加热可以制得 FeO :
FeC 2 O 4 == FeO + CO ↑ + CO 2 ↑
氢氧化亚铁
在亚铁盐溶液中加入碱,开始可以生成氢氧化亚铁的白色胶状沉淀:
Fe 2+ + 2OH - == Fe(OH) 2
Fe(OH) 2 不稳定,很容易被空气中的氧所氧化变成棕红色的氢氧化铁 Fe(OH) 3 沉淀。
4Fe(OH) 2 + O 2 +2H 2 O == 4Fe(OH) 3
这可由它们的标准电极电势得到解释:
Fe(OH) 3 + e - == Fe(OH) 2 + OH - φ B θ = - 0.56v
O 2 + 2H 2 O + 4 e - == 4OH - φ B θ = +0.401
氢氧化亚铁 Fe(OH) 2 主要呈碱性,酸性很弱,但它能溶于浓碱溶液中生成 [Fe(OH) 6 ] 配离子。
Fe(OH) 2 + 4OH - == [Fe(OH) 6 ] 4 -
硫酸亚铁
硫酸亚铁是比较重要的亚铁盐,它是一种含有七个结晶水的浅绿色晶体 FeSO 4 ? 7H 2 O ,俗称绿矾。它在农业上用作农药,主治小麦黑穗病,在工业上用作染色,制造蓝黑墨水和木材防腐、除草剂和饲料添加剂等。我们从制备和性质两方面来介绍硫酸亚铁。
硫酸亚铁铵
硫酸亚铁对于在空气的氧化不稳定,但硫酸亚铁与碱金属或铵的硫酸盐形成的复盐 MSO 4 FeSO 4 · 6H 2 O 对空气的氧化,要比硫酸亚铁稳定得多。最重要的复盐是硫酸亚铁铵 FeSO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 · 6H 2 O ,俗称摩尔氏盐,是常用的还原剂。
铁 (III) 的化合物
氧化性是氧化数为 +3 的铁的化合物的特征化学性质。请看铁(Ⅲ)化合物:
三氧化二铁
三氧化二铁 Fe 2 O 3 是砖红色固体,可以用作红色颜料、涂料、媒染剂、磨光粉以及某些反应的催化剂。
Fe 2 O 3 具有和两种不同的构型。型是顺磁性的,而型是铁磁性的。型 Fe 2 O 3 在 673K 以上可以转变为型。
自然界中存在的赤铁矿是型 Fe 2 O 3 ,将硝酸铁或草酸铁加热,可得型 Fe 2 O 3 。
将 Fe 2 O 3 氧化所得产物是型 Fe 2 O 3 。
Fe 2 O 3 是碱性为主的两性氧化物。
四氧化三铁
铁除了生成 FeO 和 Fe 2 O 3 之外,还生成一种 FeO 和 Fe 2 O 3 的混合氧化物── Fe 3 O 4 ,亦称为磁性氧化铁,它具有磁性,是电的良导体,是磁铁矿的主要成分。
将铁或氧化亚铁在空气中加热,或令水蒸气通过烧热的铁,都可以得到 Fe 3 O 4 :
3Fe + 2O 2 == Fe 3 O 4
6FeO + O 2 == 2Fe 3 O 4
3Fe + 4H 2 O == Fe 3 O 4 + 4H 2
氢氧化铁
向铁(Ⅲ)盐溶液中加碱,可以沉淀出红棕色的氢氧化铁 Fe(OH) 3 。
这红棕色的沉淀实际是水合三氧化二铁 Fe 2 O 3 xH 2 O ,只是习惯上把它写作 Fe(OH) 3 。
新沉淀出来的 Fe(OH) 3 略有两性,主要显碱性,易溶于酸中。能溶于浓的强碱溶液中形成 [Fe(OH) 6 ] - 离子。
Fe(OH) 3 + 3OH - == [Fe(OH) 6 ] 3-
Fe(OH) 3 溶于盐酸的反应仅是中和反应,与 Co(OH) 3 和 Ni(OH) 3 不同。
Fe(OH) 3 + 3HCl == FeCl 3 + 3H 2 O
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