浅谈“铁与反应”
福和高级中学 周志焦
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，是一种重要的过渡元素。铁的原子序数是26，它原子的核电荷数是+26，核外有26个电子，有4个电子层，其中最外电子层有2个电子，次外层电子没有达到饱和状态。铁的原子结构示意图如下：
铁的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63ds2。在化学反应中铁原子除失去其最外层4s2的2个电子呈+2价形成Fe2+，在与强氧化剂反应中还能失去其次外层上3d6的1个电子呈+3价形成Fe3+，其中Fe3+比Fe2+稳定。
是属于氧化性强酸，不论是浓还是稀，都具有强氧化性。一般的说，浓还原产物是二氧化氮，稀还原产物是一氧化氮。
当铁与浓（热的）或是稀反应时（注：当铁与冷的浓接触时会起钝化作用而不起反应），由于是强氧化剂，故先生成铁[即铁盐（Ⅲ）]。
Fe + 6HNO3（浓）= Fe(NO3) 3 + 3NO2↑+ 3H2O Fe + 4HNO3（稀）= Fe(NO3) 3 + NO↑ + 2H2O
在上述两个反应中，铁与浓的物质的量之比小于1︰6，铁与稀的物质的量之比小于1︰4，即铁在反应中的量不足或恰好反应。
当铁在反应中过量（即铁有剩余）时，则生成铁Fe(NO3)3
又会与铁Fe（铁是较强的还原剂）反应，生成亚铁Fe(NO3) 2，此时铁呈+2价即形成Fe2+。即铁与浓（热的）或是稀反应时，当铁过量则反应分两步进行：
Fe + 6HNO3（浓）= Fe(NO3) 3 + 3NO2 ↑+ 3H2O 2Fe(NO3) 3 + Fe = 3Fe(NO3) 2 总反应式是：
Fe（过量）+ 4HNO3（浓）= Fe(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O Fe + 4HNO3（稀）= Fe(NO3) 3 + NO↑ + 2H2O 2Fe(NO3) 3 + Fe = 3Fe(NO3) 2 总反应式是：
3Fe（过量）+ 8HNO3（稀）= 3Fe(NO3) 2 + 2NO↑ + 4H2O 在上述反应中，铁与浓的物质的量之比大于1︰4，铁与稀的物质的量之比大于3︰8时，则铁呈+2价即形成Fe2+。
当铁与浓（热的）或是稀恰好反应时，铁可能呈+2或+3价生成Fe2+或Fe3+。其反应式如下：
2Fe + 10HNO3（浓）= Fe(NO3) 2 +Fe(NO3) 3 + 5NO2↑+ 5H2O 6Fe + 20HNO3（稀）= 3Fe(NO3) 2 +3Fe(NO3) 3 + 5NO↑+ 10H2O 小结：铁与浓（热的）或是稀反应中，当铁与浓的物质的量之比小于1︰6，铁与稀的物质的量之比小于1︰4时，
则铁呈+3价生成Fe3+。当铁与浓的物质的量之比大于1︰4，铁与稀的物质的量之比大于3︰8时，则铁呈+2价即形成Fe2+。当铁与浓的物质的量之比在1︰6 至1︰4 之间， 铁与稀的物质的量之比在1︰4至3︰8时，则铁可呈+2或+3价生成Fe2+或Fe3+。
