内容正文:
第13讲 铁的氧化物和氢氧化物
【学习目标】
1.了解铁的氧化物和铁的氢氧化物的主要性质
2.了解铁的氧化物和铁的氢氧化物在生产、生活中的应用
3.认识铁元素在物质中可以有不同的价态,可以通过氧化还原反应实现含有不同价态铁元素的物质的相互转化。
4.认识在一定条件下铁及其化合物之间可以相互转化。能够从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。
【基础知识】
一、铁的氧化物
1.物理性质
化学名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
铁元素化合价
+2
+3
+2、+3
俗称
\
_____
_____
色、态
_____色粉末
_____色粉末
_____色晶体
2.化学性质
(1)与盐酸反应(用离子方程式表示)
①______________________________
②______________________________
③______________________________
(2)铝热反应:______________________________
二、铁的氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态
_____色固体
_____色固体
与盐酸反应
____________________
__________________________
受热分解
\
_________________________
三、铁及其化合物的“价-类”二维图
1.相同价态铁元素的物质之间的转化为复分解反应。
④FeO+2H+Fe2++H2O
⑤Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
⑥Fe2++2OH-Fe(OH)2↓
⑧Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
⑾Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
⑿Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
2.不同价态铁元素的物质之间的转化为氧化还原反应。
①Fe+2H+H2↑+Fe2+或Fe+Cu2+Fe2++Cu
②3Fe+2O2Fe3O4
③3CO+Fe2O32Fe+3CO2
⑦4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
⑨2Fe3++Fe3Fe2+
⑩2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
四、补铁剂中铁元素价态的检验
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量补铁口服液于试管中,滴入KSCN溶液
不变红
_____
变红
_____
若溶液不变红,向反应后的溶液中滴加氯水
溶液变红
_____
若溶液变红,另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
_____
紫红色不褪去
_____
【考点剖析】
考点一:铁的氧化物的性质及应用
例1.(2022·舟山高一检测)铁的氧化物很多,在中学化学中经常提到FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的。例如:在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法正确的是( )。
A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物
C.热稳定性:Fe2O3>Fe3O4
D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应,而且反应类型均为复分解反应
【思维拓展】铁的氧化物的性质
1.Fe3O4的结构和性质
(1)结构:Fe3O4中有2个铁显+3价,1个铁显+2价,相当于由FeO和Fe2O3按照物质的量比1∶1组成的混合型氧化物,可以写成的FeO·Fe2O3形式。
(2)性质:具有FeO和Fe2O3的双重性质
①与强氧化剂反应:FeO被氧化成Fe3+
②与强还原剂反应:Fe2O3被还原成Fe2+
2.化学性质
(1)与非氧化性酸(如稀盐酸)发生复分解反应
①FeO:FeO+2H+Fe2++H2O
②Fe3O4:Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O
③Fe2O3:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
(2)与氧化性酸(如稀硝酸)发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO:3FeO+10H++NO3-3Fe3++NO↑+5H2O
②Fe3O4:3Fe3O4+28H++NO3-9Fe3++NO↑+14H2O
③Fe2O3:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
(3)与还原性酸(如氢碘酸)发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO:FeO+2H+Fe2++H2O
②Fe3O4:Fe3O4+8H++2I-3Fe2++I2+4H2O
③Fe2O3:Fe2O3+6H++2I-2Fe2++I2+3H2O
(4)能够被某些还原剂还原
①H2:FeO+H2Fe+H2O
②CO:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(