内容正文:
第一节 铁及其化合物
第三章 铁 金属材料
第2课时 铁的氧化物和氢氧化物
任务一 铁的氧化物
阅读教材P71 填写下列表格
物质 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式
俗称
颜色状态
化合价
FeO
Fe2O3
Fe3O4
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
+2
+3
+2、+3
铁红
磁性氧化铁
——
Fe3O4 是一种纯净物(可以看成FeO·Fe2O3 )
请写出FeO在空气中受热被氧化的方程式:
6FeO + O2 = 2Fe3O4
任务一 铁的氧化物
从物质类别的角度分析,铁的氧化物可以和哪些物质反应?
活动1:推测FeO、Fe2O3、Fe3O4这三种氧化物有什么相同的化学性质和不同的化学性质,并说出你的推测依据?
碱性氧化物
Fe3O4 + 8H+ == Fe2+ + 2Fe3+ +4H2O
Fe3O4是否为碱性氧化物?
Fe3O4不是碱性氧化物
思考:Fe3O4可以写作FeO·Fe2O3,请写出其与盐酸反应的离子方程式:
任务一 铁的氧化物
从元素价态角度分析,铁的氧化物具有什么性?
FeO 既有氧化性又有还原性,Fe2O3有氧化性, Fe3O4主要表现氧化性
6FeO + O2 = 2Fe3O4
FeO + CO = Fe+CO2
(作为炼铁原料)
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(Fe2O3),
青砖中含的是四氧化三铁(Fe3O4)
红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料
1.下列关于铁的氧化物说法正确的是 ( )
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,可能是来自氧化亚铁
B.Fe2O3是红棕色粉末,俗称磁性氧化铁,常用作红色油漆和涂料
C.Fe3O4中Fe元素的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物
D.FeO在空气中受热,能迅速被氧化成Fe2O3
A
典例精讲
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
任务二 铁的氢氧化物
活动2:铁元素有哪些氢氧化物,该如何制取?
亚铁盐
铁 盐
FeSO4
FeCl3
碱
Fe(OH)2
碱
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
金属的氢氧化物通常有以下几种方案:
1.单质和水反应
2.氧化物和水反应
3.可溶性盐和碱溶液反应
任务二 铁的氢氧化物
【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。
FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2 ↓ +Na2SO4
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl
红褐色絮状沉淀
灰绿色沉淀
白色沉淀
红褐色沉淀
Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态
制法
加热分解
与酸反应
转化
白色固体;难溶于水
红褐色固体;难溶于水
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O
Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2↓
Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓
Fe(OH)2 +2H+ = Fe2+ +2H2O
Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3++ 3H2O
受热易分解,但产物复杂
活动3:总结铁的氢氧化物的性质
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
Fe(OH)3+ 3HCl = FeCl3 + 3H2O
(1)与酸反应
2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O
(2)受热分解
加热Fe(OH)3时,它能失去水生成红棕色的Fe2O3粉末
铁的氢氧化物的化学性质
任务二 铁的氢氧化物
Fe(OH)2的制备
任务二 铁的氢氧化物
【思考】刚才的实验我们发现,白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化,那么,在实验室里怎么得到Fe(OH)2?
现配现用Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
胶头滴管伸入液面以下
【分析】
1.溶液中不含O2
2.生成的Fe(OH)2隔绝O2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
加热煮沸
除去溶解氧
方案一:有机覆盖层法
(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/苯,作用是:__________________。
加热煮沸
赶走溶解的氧气
隔绝空气中的氧气
任务二 铁的氢氧化物
方案二:还原性气体保护法
该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液,并利用产生的H2排尽整个装置中的空气,待检验H2的纯度后,再关闭止水夹K,利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。
胶头滴管伸入液面以下
加热煮沸
除溶解的O2
任务二 铁的氢氧化物
课堂练习
3.下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
H2氛围
液封隔绝空气
A
A.①②④ B.①②③ C.①② D.②③④
课堂练习
4.在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
思考解答下列问题:
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和试管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
____________________________________________________________________。
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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