铁的化学性质之一

　　铁Fe,原子序数26,相对原子质量55.847.铁有多种同素异形体,如铁、铁、铁、铁等.铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面.常温时,铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,在高温时,则剧烈反应.铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,赤热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4.铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中,生成二价铁盐,并放出氢气.在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁“钝化”,故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸.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.

　　铁的化学性质之二

　　铁的电子构型为(Ar)3d64s2,氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6.铁的化学性质活泼,为强还原剂,在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢,在500℃以上反应速率增高：

　　3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2

　　铁在干燥空气中很难与氧发生作用,但在潮湿空气中很易腐蚀,若含有酸性气或卤素蒸气时,腐蚀更快.铁可从溶液中还原金、铂、银、汞、铋、锡、镍或铜等离子,如：

　　CuSO4+Fe→FeSO4+Cu

　　铁溶于非氧化性的酸如盐酸和稀硫酸中,形成二价铁离子并放出氢气；在冷的稀硝酸中则形成二价铁离子和硝酸铵：

　　Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑

　　4Fe+10HNO3→4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

　　铁溶于热的或较浓的硝酸中,生成硝酸铁并释放出氮的氧化物.在浓硝酸或冷的浓硫酸中,铁的表面形成一层氧化薄膜而被钝化.铁与氯在加热时反应剧烈.铁也能与硫、磷、硅、碳直接化合.铁与氮不能直接化合,但与氨作用,形成氮化铁Fe2N.

　　铁的最重要的氧化态是+2和+3.二价铁离子呈淡绿色,在碱性溶液中易被氧化成三价铁离子.三价铁离子的颜色随水解程度的增大而由黄色经橙色变到棕色.二价和三价铁均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物,如

　　Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑

　　CuSO4+Fe→FeSO4+Cu

　　3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2

　　4Fe+10HNO3→4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

　　3Fe+2O2=Fe3O4

　　2Fe+3Cl2=2FeCl3

　　Fe+2FeCl3=3FeCl2

　　Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe

　　FeS+2HCl=FeCl2+H2S

　　4Fe[OH]2+O2+2H2O=4Fe[OH]3

　　Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O

　　FeO+2HCl=FeCl2+2H2O

　　Fe+4HNO3[稀]=Fe[no3]3+2H2O+NO

　　Fe+2AgNO3=2Ag+Fe[NO3]2

　　Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O