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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　铁的化合物
氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4)
1．铁的氧化物
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
1．铁的氧化物
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
碱性氧化物
不是碱性氧化物
＋2
＋3
＋2、＋3
氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4)
与H＋反应
稳定性
与CO、C、H2反应 用途 Fe3O4是纯净物，而非混合物；是一种复杂的化合物
1．铁的氧化物
FeO＋2H＋=
Fe2＋＋H2O
6H＋＋Fe2O3=
2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋=
2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
稳定
稳定
生成单质铁及CO2或H2O
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
（1）氢氧化亚铁的制备
2．铁的氢氧化物
(2)氢氧化铁的制备
2．铁的氢氧化物
铁的氢氧化物的制备
Fe(OH)2 Fe(OH)3
原理 可溶性亚铁盐(如FeSO4)与碱 (如NaOH)溶液反应制得 可溶性铁盐(如FeCl3)与碱
(如NaOH)溶液反应制得
现象
离子方程式
实验结论 2．铁的氢氧化物
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
Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓
Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3
有氢氧化亚铁的制备实验可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。那么在实验室里，如何得到Fe(OH)2？
实验室制备的白色Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化，用新制的FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备氢氧化亚铁的改进装置如图所示，
思考并回答下列问题：
(1)配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要加热煮沸，
目的是_____________________________。
(2)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，
其目的是_________________________________。
赶走溶解在蒸馏水中的氧气
防止滴加NaOH溶液时带入空气
2．铁的氢氧化物
实验室制备的白色Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化，用新制的FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备氢氧化亚铁的改进装置如图所示，
思考并回答下列问题：
(3)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密
度比水小)的作用是_____________________________________。
2．铁的氢氧化物
隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色、状态
溶解性
与盐酸或稀硫酸反应的离子方程式
稳定性 不稳定，分解产物很复杂，易被氧化。 不稳定，受热易分解
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
2．铁的氢氧化物
白色固体
红褐色固体
不溶于水
不溶于水
Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O
1.判断正误
(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4
(2)Fe3O4中铁的化合价有＋2和＋3价，是一种混合物
(3)Fe(OH)3不能利用化合反应生成
(4)因为Fe(OH)2易被氧化，所以在制备时要隔绝空气
√
×
×
√
2.下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是
A.在自然界中，不可能有游离态的铁存在
B.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，磁铁矿的主要成分是Fe3O4
C.FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
D.铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性
氧化物
√
Fe3O4
Fe3O4与酸反应生成两种盐，不属于碱性氧化物
陨铁中含有游离态的铁
1. 补铁剂中的铁元素是Fe2+还是Fe3+ ？如何检验？
2. 为什么补铁剂中一般都添加了维生素C？
思考：
一、Fe2+、Fe3+的性质
实验探究1
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。
铁离子的检验
Fe2＋ Fe3＋
溶液的颜色 _____色 ___色
滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变___色
反应原理 不反应 _________________________
结论 利用含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液变成___色，检验Fe3＋的存在 可以看到，含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。
一、Fe2+、Fe3+的性质
浅绿
棕黄
红
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
红
实验探究2
在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么变化
二、Fe2+、Fe3+的转化
Fe2+、Fe3+的转化
Fe2＋、Fe3＋相互转化的实验探究
实验现象 溶液显_______，试管中有_________，再滴加KSCN溶液，溶液___________ 向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成_____
离子方程式 __________________ _________________________________________________
实验结论 浅绿色
黑色固体
无明显变化
红色
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、
Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
Fe3＋
Fe2＋
铁
氯气
转化关系图 “铁三角”
1. Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁
①Fe能被Fe3+、Cu2+、H+、S等较弱氧化剂氧化为Fe2+
二、Fe2+、Fe3+的转化（铁三角）
②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+
2. Fe2+既有氧化性又有还原性，主要表现还原性
①还原性：Fe2+能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H+)等氧化为Fe3+
②氧化性：Fe2+能被Zn、Al、CO、H2等还原为Fe
3. Fe3+具有较强的氧化性
①能被Fe、Cu、S2-(H2S)、I-(HI)还原成Fe2+
②能被C、CO、H2、Zn等还原成Fe
思考：如何证明一个未知溶液中含有Fe2＋，而不含有Fe3＋的方法是什么？
待测液
氯水或H2O2
KSCN溶液
氧化剂
不变色
红色，则含Fe2＋、不含Fe3＋
溶液呈血红色
加KSCN溶液
无明显现象
通Cl2/加氯水
FeCl2溶液
总结方法：
三、Fe2+、Fe3+的检验
1．直接观察颜色
2．利用氢氧化物沉淀的颜色
3. 利用显色反应
4. 利用Fe2+的还原性
典例1．
下列离子的检验方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
【答案】C
典例2．
在一些高档茶叶、点心等的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，原溶液立即变为红色。下列说法不正确的是( )
A．小袋中原来装有氧化铁 B．小袋中原来装有铁粉
C．该灰黑色粉末不可食用 D．该灰黑色粉末用作抗氧化剂
【答案】A

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