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铁的氧化物与氢氧化物
第三章 铁 金属材料
1.了解铁的氧化物性质及用途；
2.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
学习目标
青砖
红砖
资料卡片：
将用黏土制成的砖坯置于窑内，先用大火将砖坯从外向内烧透，停火，使砖和窑体慢慢冷却下来，在这个过程中，由于空气充足，砖坯中的铁元素被氧化成Fe2O3(棕红色)使砖呈现红色。
【Fe2O3】
【Fe3O4】
思考：为什么不是氧化亚铁呢？
氧化亚铁不稳定
烧制砖瓦时，向窑内添加大量的煤炭后封窑1天，从窑顶向下慢慢浇水7天，水蒸气和窑内高温的碳发生化学反应产生大量的还原气体(H2和CO)，它们把Fe2O3又逐渐还原成Fe3O4而制得青砖。
新课导入
化学名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 \
颜色状态
化合价
水溶性 均不溶于水，也不与水反应 黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
磁性氧化铁
铁红
+2
+3
+2、+3
碱性氧化物
二、铁的氧化物
FeO
物质类型角度
元素价态角度
氧化性
碱性氧化物
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
碱性氧化物
Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O
2Fe(OH)3==Fe2O3 + 3H2O
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
二、铁的氧化物
1.化学性质
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
氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，受热会转化为四氧化三铁
6FeO + O2 2Fe3O4
Fe3O4是纯净物，而非混合物；是一种复杂的化合物
二、铁的氧化物
1.化学性质
⑴铁的氧化物是冶炼铁的原料
⑵Fe2O3 红色油漆和涂料
Fe3O4+4CO ==3Fe+4CO2
⑶Fe3O4 制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉
FeO+CO === Fe+CO2
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
二、铁的氧化物
2.铁的氧化物的用途
【例1】下列关于铁的氧化物①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4的说法中正确的是( )
A. 都是黑色固体 B. 都不溶于水
C. 铁元素化合价相同 D. 都能与水反应
B
【例2】下列说法正确的是( )
A. 赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B. Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3
C. 铁锈的主要成分是Fe2O3
D. Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物
C
随堂训练
思考与讨论
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。
【实验3-1】
Fe(OH)3 Fe(OH)2
实验操作
实验现象
氢氧化亚铁的制备
氢氧化铁的制备
三、铁的氢氧化物
Fe(OH)2 Fe(OH)3
操作
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
三、铁的氢氧化物
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
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
三、铁的氢氧化物
Fe(OH)2 是 白色固体，为什么做实验时试管中几乎观察不到白色呢？
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
罪魁祸首——氧气！
尽可能创造
无氧条件
环境：
植物油液封
（隔绝O2 ）
试剂：
新制FeCl2溶液
蒸馏水煮沸后配制溶液
（除去水中溶解的O2）
思考与讨论
方案一：有机覆盖层法
现配现用
配制时所用蒸馏水要经过加热煮沸
隔绝空气中的氧气
赶走溶解的氧气
防止滴加NaOH溶液时带入空气
ρ苯< ρ水，不溶于水
（煤油）
Fe(OH)2的制备实验改进
三、铁的氢氧化物
方案二：气体保护法
水起到液封的作用
防止空气进入装置
产生H2,将装置中的空气排尽
生成的Fe(OH)2处在H2的保护中
Fe(OH)2的制备实验改进
三、铁的氢氧化物
方案三：气体保护法
产生H2,将装置中的空气排尽
产生压强差,将装置A中产生的FeSO4溶液压入B中
（A、B充满H2）
（A中产生H2→压液）
先开后关
Fe(OH)2的制备实验改进
三、铁的氢氧化物
小结：制备Fe(OH)2的四个关键点
(1) Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。
(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。
三、铁的氢氧化物
【例1】下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是（ ）
①②④
典例分析
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氧化物
物理性质：色、态、俗名、用途
化学性质：稳定性、与酸反应
铁的氢氧化物
Fe(OH)2的制备
物理性质：色、态、俗名、用途
化学性质：稳定性、与酸反应、转化
制备方法：盐铁盐+强碱
防止氧化措施
常见制取装置
课堂小结
随堂训练
1．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是
A．氢氧化铁受热分解可制得Fe3O4
B．Fe2O3、Fe3O4都有磁性
C．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化
D．高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4
C
2.下列说法不正确的是
A．Fe3O4与盐酸反应生成两种盐
B．FeO不稳定，在空气中受热被氧化为Fe3O4
C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性
D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定
C
3.下列反应的离子方程式正确的是（ ）
A.Fe与FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
B.Fe3O4与盐酸反应：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O
C.Fe(OH)3与稀H2SO4反应：OH-＋H＋===H2O
D.Fe与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
D
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是___________。
(3)为制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和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__________
_________________________________________________________________。
4.在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。回答下列问题：
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是_______________。
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

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