内容正文:
第三章 铁 金属材料
第2课时 铁的氧化物
和氢氧化物
第一节 铁及其化合物
兰州中山桥,提前熟悉一下大概的历史,建设年代等
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引课:磁铁吸引铁的原因
金属单质
Fe
FeO
Fe3O4
Fe2O3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe2+
Fe3+
金属氧化物
碱
盐
金属及其化合物的研究方法
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名称 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4)
俗名 ——
颜色、状态
水溶性
稳定性
物质类别
化合价
铁红
红棕色粉末
黑色晶体
黑色粉末
磁性氧化铁
难溶于水
难溶于水
难溶于水
不稳定
稳定
稳定
一、氧化物
碱性氧化物
碱性氧化物
特殊氧化物
+2
+3
+2,+3
1. 性质对比
碱性氧化物的性质
与水反应生成碱
铁的氧化物都不与水反应
与酸反应生成盐和水
与酸性氧化物反应生成盐
反应较困难
FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
2. FeO、Fe2O3化学性质
FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
a.与酸反应
写出二者与盐酸反应的化学及离子方程式
b.稳定性
在空气在空气中受热,能迅速被氧化成Fe3O4
FeO不稳定,在空气里受热能迅速被氧化成Fe3O4
6 FeO + O2 ==== 2 Fe3O4
△
Fe3O4 +8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ +4H2O
抽时间重新编辑一下,或者直接删除
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3. 用途
Fe2O3可作为冶炼金属的原料
Fe2O3常用于制造红色油漆和涂料
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高温
笔记只记红色油漆与涂料即可
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红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料
两者颜色不同的原因是两者所含的铁的氧化物是不一样的,你认为红砖和青砖中分别含有什么氧化物呢?
红砖中含的是氧化铁
青砖中含的是四氧化三铁
为什么青砖不是氧化亚铁?
氧化亚铁不稳定
铁元素的氢氧化物有两种,氢氧化亚铁[Fe(OH)2 ]
和氢氧化铁[Fe(OH)3 ]
Fe(OH)2
Fe(OH)3
二、氢氧化物
金属的氢氧化物通常有以下几种方案:
✭单质和水反应
✭氧化物和水反应
✭可溶性盐和碱溶液反应
如何制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2 ?说出你选择此法的理由
分析:根据铁和水蒸气的反应,可知方案1不可行;根据铁的氧化物的水溶性,可知方案2不可行,因此采用方案3。
1. 制备
教师提问:以氢氧化钠为例,说出制备方法,一是回顾前面的内容,复分解反应制备,盐与碱反应生成盐与碱。二是钠与铁进行对比。然后让学生根据方法三说具体的物质制备二者。
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【实验3-1】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。
实验难做出真正的白色,此图片也有助于说明问题,为什么从表面开始变色,红色就是三价铁的颜色,学生能说出被氧化,这个实验真正演示需要费时间。
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FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
(红褐色沉淀)
FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4
4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3
Fe2 + 2OH = Fe(OH)2
(白色沉淀)
+2 0 +3 -2
(红褐色沉淀)
【想一想】如何得到纯净的Fe(OH)2 ?实验过程中要注意哪些问题?
【分析】 Fe(OH)2会被O2氧化,因此制取Fe(OH)2的关键是防止O2的干扰,须做到:1.溶液中不含O2 2.生成的Fe(OH)2隔绝O2
【具体措施】
3.使用新配制的FeSO4溶液和NaOH溶液
1.配制溶液用的蒸馏水加热煮沸除去溶解氧
2.滴入溶液时将胶头滴管伸入液面以下
4.密封产物
如何得到纯净的氢氧化亚铁?
(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过_________,目的是_______________。
(2)在FeSO4溶液表面覆盖一层植物油,作用是:________________
加热煮沸
赶走溶解的氧气
隔绝空气中的氧气
方案一:有机覆盖层法
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操作:先滴加稀硫酸,然后收集氢气并验纯;当氢气纯净后,再滴加NaOH溶液
方案二:还原性气体保护法
(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__________
_______________________________________________________。
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
练习
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
(1)与酸反应
Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O
Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
(2)受热分解
Fe(OH)3受热分解:2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
2. 化学性质
铁及其化合物
单质
氧化物
碱
盐
Fe
Fe2O3
Fe(OH)3
Fe2+
Fe3+
Fe3O4
类别
FeO
价
态
性质
转化
本节课到此结束
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