内容正文:
第13讲 铁的氧化物和铁的氢氧化物
1.了解氯气的物理性质,掌握氯气的化学性质。
2.通过探究氯气的主要化学性质,初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对性质进行预测和检验的认知。
3.通过对含氯物质及其转化关系的认识过程,建立物质性质与物质用途的关联。
一、铁的氧化物性质比较
氧化物
氧化亚铁
氧化铁(铁红)
四氧化三铁
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色状态
_________
_________
_________
铁的价态
+2
+3
+2、+3
溶解性
_________
化学性质
都能与稀盐酸、稀硫酸反应,生成相应的盐和水
都具有氧化性,都能被CO、H2、Al等还原为_________
FeO不稳定,在空气中加热生成稳定的Fe3O4
【易错点拨】(1)FeO、Fe3O4与硝酸、浓硫酸等强氧化性酸发生氧化还原反应,且Fe2+被氧化为Fe3+。(2)Fe3O4_________。经研究证明,在Fe3O4晶体中有1/3的Fe是+2价,有2/3的Fe是+3价,可看成FeO·Fe2O3,实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐,不是一般的氧化物。
【深度思考】(1)分别写出盐酸与下列铁的氧化物反应的离子方程式:
①氧化亚铁:FeO+2H+===Fe2++H2O;
②氧化铁:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;
③磁性氧化铁:Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O。
(2)氧化铁与铝粉在高温下可发生铝热反应,其化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,该反应常用于_________,它体现了氧化铁的_________。
二、铁的氢氧化物的性质与制备
1. 铁的氢氧化物性质的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别
_________
_________
颜色状态
_________
_________
溶解性
不溶于水
不溶于水
与非氧化性强酸反应
Fe(OH)2+2H+=== Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
稳定性
Fe(OH)2_________+H2O
(隔绝空气)
2Fe(OH)3 _________+3H2O
【易错点拨】(1)Fe(OH)2与硝酸反应,得到Fe3+,因为Fe2+具有较强的还原性,如遇硝酸就会被氧化为Fe3+:3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O。
(2)Fe(OH)3与盐酸反应发生中和反应:Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O,而与HI发生氧化还原反应:2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+I2+6H2O,因为Fe3+有较强的_________,遇到还原性酸(H2S、HI)发生氧化还原反应。
2.铁的氢氧化物的制备
实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示:
①图甲实验中观察到的现象是_________,反应的离子方程式是Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
②图乙实验中先观察到有_________生成,在空气中迅速变成_________色,最后变成_________,有关反应的方程式是:
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色);
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
【氢氧化亚铁制备注意事项】在实验室制备氢氧化亚铁时,一定要用_________和先加热驱赶_________后的_________溶液,且滴管末端插入试管内的液面下,再慢慢挤出_________,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,以防止氢氧化亚铁与_________接触。
【深度思考】
(1)铁能与水蒸气反应,为什么在日常生活中常用铁壶烧水?
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(2)如何检验Fe3O4中铁元素的价态?
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(3)在空气中,Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,Fe(OH)2受热能否分解生成FeO?
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三、铁及其化合物之间的转化关系
铁及其化合物间的转化知识结构图
写出图中序号所示反应的离子方程式:
①Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;
②Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓;
③Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O;
④Fe+2H+===Fe2++H2↑;
⑤2Fe2++