内容正文:
第三章第一节铁及化合物
第2课时
铁的氢氧化物
适用精简高效
红砖和青砖的制取
红砖:将用黏土制成的砖坯置于窑内,先用大火将砖坯从外向内烧透,停火,使砖和窑体慢慢冷却下来,在这个过程中,由于空气充足,砖坯中的铁元素被氧化成Fe2O3(棕红色)使砖呈现红色
青砖:烧制砖瓦时,向窑内添加大量的煤炭后封窑1天,从窑顶向下慢慢浇水7天,水蒸气和窑内高温的碳发生化学反应产生大量的还原气体(H2和CO),它们把Fe2O3又逐渐还原成Fe3O4而制得青砖
红砖
青砖
铁红
Fe2O3,红色或深红色粉末,球形颗粒
铁棕
Fe2O3和FeO的混合物,棕色粉末
铁黄
Fe2O3·xH2O,黄色粉末针状颗粒
铁黑
Fe3O4,磁性氧化铁,蓝墨光黑色粉末
铁绿
氧化铁黄和酞青蓝
铁系颜料
Fe2O3
磁铁矿
Fe3O4
Fe3O4 FeO
Fe2O3
铁的氧化物的存在
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 \
颜色状态
化合价
水溶性
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
磁性氧化铁
铁红
+2
+3
+2、+3
铁的氧化物均不溶于水,也不与水反应
主题1: 铁的氧化物
一、铁的氧化物的物理性质
Fe2+处于中间价态既有 ,以还原性为主;Fe3+处于最高价,只有氧化性
1、稳定性、
FeO不稳定,在空气中受热被氧化为Fe3O4:
2、与非氧化性酸(如:稀盐酸、稀硫酸)
①FeO与盐酸
②Fe2O3与盐酸
③Fe3O4与盐酸
氧化性又有还原性
6FeO+O2 2Fe3O4
FeO+2HCl=FeCl2+H2O ;FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
二、铁的氧化物的化学性质
3、与氧化性酸(如:硝酸、浓硫酸)
①FeO与稀硝酸
②Fe2O3与稀硝酸
③Fe3O4与稀硝酸
3FeO+10HNO3 = 3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
3FeO+10H++NO3- = 3Fe3++NO↑+5H2O
Fe2O3+6HNO3 = 2Fe(NO3)3+3H2O
Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O
3Fe3O4+28HNO3 = 9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O
3Fe3O4+28H++NO3- = 9Fe3++NO↑+14H2O
4、与还原性酸(如:HI)
①FeO与HI
②Fe2O3与HI
③Fe3O4与HI
总结:FeO有还原性,Fe2O3有氧化性,Fe3O4既有氧化性又有还原性。FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如:HNO3),+2价的铁被氧化成+3价,Fe2O3、Fe3O4遇还原性酸(如:HI),+3价的铁被还原成+2价
FeO+2HI = FeI2+H2O ; FeO+2H+ = Fe2++H2O
Fe2O3+6HI = 2FeI2+I2+3H2O;
Fe2O3+6H++2I- = 2Fe2++I2+3H2O
Fe3O4+8HI = 3FeI2+I2+4H2O Fe3O4+8H++2I- = 3FeI2+I2+4H2O
①铁的氧化物是冶炼铁的原料
②Fe2O3 红色油漆和涂料
Fe3O4+4CO ==3Fe+4CO2
③Fe3O4 制录音磁带和电讯器材,打印机或复印机的墨粉
FeO+CO === Fe+CO2
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
三、铁的氧化物的用途
四、Fe(OH)2和Fe(OH)3的物理性质
氢氧化物性质比较 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 难溶于水
五、Fe(OH)3和Fe(OH)2的制备
4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3
生成白色沉淀
迅速变灰绿色
最后变红褐色
①FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓
Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓
②FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓
③Fe(OH)2制备实验的改进一如图
a、配NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要加热煮沸,目的是 . b、吸NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,目的是 . c、在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂,难溶于水,密度比水小)的作用是 .
隔绝空气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化
除尽溶解在蒸馏水中的氧气
防止带入氧气
d、有机物覆盖法:FeSO4溶液表面覆盖一层苯(有机溶剂,难溶于水,密度比水小;煤油、植物油也可以,但不能用CCl4)
目的:隔绝空气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化
④Fe(OH)2制备实验的改进二如图
先 弹簧夹K,后将分液漏斗的旋塞打开,稀硫酸与铁粉反应,产生的H2排出装置中的空气;然后 K,生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中,可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。拔去广口瓶上的橡皮塞,则白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,其方程式为: .
打开
关闭
4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3
Ⅰ
Ⅱ
⑤Fe(OH)2制备实验的改进三
打开止水夹,在试管出口处收集氢气并验纯,
当氢气纯净后,关闭止水夹。
产生的氢气使Ⅰ中压强增大,
将生成的硫酸亚铁溶液从长导管压入Ⅱ中
六、Fe(OH)3和Fe(OH)2的化学性质
1、与酸(稀盐酸、稀硫酸)反应
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+H2O ; Fe(OH)2+2H+=Fe2++H2O
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O;Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
2、加热分解
Fe(OH)2 == FeO+H2O
(隔绝空气生成FeO,在空气中最终转化为Fe2O3)
2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
△
△
3、转化
4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氧化物
物理性质:色、态、俗名、用途
化学性质:稳定性、与酸反应
铁的氢氧化物
Fe(OH)2的制备
物理性质:色、态、俗名、用途
化学性质:稳定性、与酸反应、转化
制备方法:盐铁盐+强碱
防止氧化措施
常见制取装置
课堂小结
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