内容正文:
3.1.2铁的氢氧化物、铁盐、铁三角的转化
核心素养发展目标
1、掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质
2、掌握Fe2+、Fe3+间的相互转化以及Fe3+、Fe2+的检验方法
考点梳理
一、铁的氢氧化物
1、物理性质比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
颜色、状态
白色固体
红褐色固体
溶解性
不溶于水
不溶于水
2、化学性质
(1)与非氧化性酸(如:稀盐酸、稀硫酸)的反应
①Fe(OH)2与盐酸:Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+H2O
②Fe(OH)3与盐酸:Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
(2)与氧化性酸(如:硝酸、浓硫酸)的反应
①Fe(OH)2与稀硝酸:3Fe(OH)2+10HNO3===3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
②Fe(OH)3与稀硝酸:Fe(OH)3+3HNO3===Fe(NO3)3+3H2O
(3)与还原性酸(如:HI)的反应
①Fe(OH)2与HI反应:Fe(OH)2+2HI===FeI2+H2O
②Fe(OH)3与HI反应:2Fe(OH)3+6HI===2FeI2+I2+6H2O
(4)热稳定性:Fe(OH)2、Fe(OH)3受热均分解生成同价态的氧化物
①Fe(OH)2:Fe(OH)2FeO+H2O (隔绝空气生成FeO,在空气中最终转化为Fe2O3)
②Fe(OH)3:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(5)Fe(OH)2的还原性:Fe(OH)2具有强还原性,易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3
①转化过程中的特殊现象是:白色沉淀变成灰绿色,最终变成红褐色
②转化的方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
③反应类型:化合反应、氧化还原反应
【微点拨】
①Fe(OH)2在空气中加热,在分解同时被O2氧化,化学方程式为:4Fe(OH)2+O22Fe2O3+4H2O,所以在
空气中加热Fe(OH)2得不到FeO
②Fe(OH)2中的Fe为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以还原性为主,与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应
③Fe(OH)3中的铁为+3价,处于最高价态,只有氧化性,与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸时发生的是复分解反应而不能发生氧化还原反应,但与氢碘酸(HI,I—有还原性)反应时则发生氧化还原反应
制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2),可采取的措施有:
3、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有红褐色沉淀生成,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白色沉淀生成,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,有关反应的离子方程式是:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色);
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
③氢氧化亚铁制备注意事项
在实验室制备氢氧化亚铁时,一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶氧气后的氢氧化钠溶液,且滴管末端插入试管内的液面下,再滴加氢氧化钠溶液,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氧气接触。
【微点拨】
制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2),可采取的措施有:
(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。
Fe(OH)2的制备的改进方法:为了防止Fe(OH)2被O2氧化,在制备Fe(OH)2时,一般从两个角度考虑,一是反应试剂,二是反应环境。FeSO4溶液现用现配;NaOH溶液加热煮沸并冷却,驱除溶液中溶解的O2。
二、铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe2+)
1、铁盐:含Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+具有强的氧化性
(1)氧化性
(2)特性——检验Fe3+:Fe3+的遇到KSCN溶液时变成血红色,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
(3)易水解:将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
2、亚铁盐:Fe2+的溶液呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性,但以还原性为主
3、Fe2+与Fe3+的转化
在盛有氯化铁溶液的试管中