1.铁位于周期表中第四周期Ⅷ族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
2.原子结构
二、铁单质
1.物理性质
纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽,具有导电性、导热性和延展性,具有能被磁铁吸引的特征。
2.化学性质
铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
(1)与非金属单质反应
①与O2反应
常温:铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3·xH2O。
点燃(化学方程式):3Fe+2O2Fe3O4。
②与Cl2反应(化学方程式):2Fe+3Cl22FeCl3。
③与S反应(化学方程式):Fe+SFeS。
(2)与水反应
常温下铁与水不反应,高温下与水蒸气反应(化学方程式):3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(3)与酸反应
①与非氧化性酸反应(离子方程式):Fe+2H+===Fe2++H2↑。
②与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应,但无H2产生。
a.Fe与过量稀HNO3反应(离子方程式):Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O;
b.Fe与少量稀HNO3反应(离子方程式):3Fe+8H++2NO===3Fe2++2NO↑+4H2O。
(4)与盐溶液反应
①与CuSO4溶液反应(离子方程式):Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
②与FeCl3溶液反应(离子方程式):Fe+2Fe3+===3Fe2+。
三、铁的氧化物