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第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第2课时 铁的氧化物 氢氧化物
任务一 铁的氧化物
1.物理性质
氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4)
俗称 —
颜色、状态
溶解性 类别
铁的价态
稳定性
用途 铁红
磁性氧化铁
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
不溶于水
碱性氧化物
不是碱性氧化物
碱性氧化物
＋2
＋3
＋2、＋3
稳定
稳定
不稳定
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料
任务一 铁的氧化物
2.化学性质
FeO
物质类型角度
元素价态角度
氧化性
金属氧化物
FeO+ 2H+ = Fe2+ + H2O
FeO+CO === Fe+CO2
还原性
6FeO+O2 === 2Fe3O4
Fe2O3
物质类型角度
元素价态角度
强氧化性
金属氧化物
Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
Fe3O4
物质类型角度
元素价态角度
特殊氧化物
Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O
氧化性
还原性
Fe3O4+4CO ===3Fe+4CO2
Fe3O4 和硝酸反应等,暂不研究
任务二 铁的氢氧化物
实验:在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。
Fe(OH)2 Fe(OH)3
现象
离子方程式
实验结论 Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3
产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀
生成红褐色沉淀
Fe3＋＋3OH－ =Fe(OH)3↓
Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋H2O=4Fe(OH)3
任务二 铁的氢氧化物
稳定性：
Fe(OH)3>Fe(OH)2
2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O
△
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
Fe(OH)2
O2
Fe(OH)3
△
Fe2O3
空气中加热
Fe(OH)2 ==FeO＋H2O(隔绝空气)
△
隔绝空气加热
Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
碱性：与非氧化性酸（盐酸、烯硫酸等）反应
空气中加热
任务三 氢氧化亚铁的制备
1.Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。
制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：
2.为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。
3.为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。
4.为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。
有机层隔绝氧气
任务三 氢氧化亚铁的制备
在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
思考解答下列问题：
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是__________________________________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是
__________________________________________________________________________________。
稀H2SO4、铁屑
NaOH溶液
打开止水夹a，待Ⅰ中反应生成的氢气排净装置中的空气后，再关闭止水夹a　
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入
还原性气体保护
课堂练习
铁有＋2价和＋3价两种价态。下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是
A．铁粉溶于稀硫酸
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
D
课堂练习
B
下列各图示中能较长时间看到氢氧化亚铁白色沉淀的是
A.①②③④⑤ B.①②⑤ C.①②③④ D.②④⑤
如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，实验时提供的试剂有铁屑及6.00 mol·L－1的硫酸，NaOH溶液，下列说法错误的是
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为关闭活塞E，使A中溶液压入B中
D．取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
课堂练习
B

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