鐵的氧化物和氫氧化物-2023-2024學年高一化學同步精美課件（人教版2019必修第一冊）

新教材第三章鐵金屬材料鐵及其化合物第一節(jié)第2課時鐵的氧化物和氫氧化物四氧化三鐵氧化亞鐵氧化鐵FeOFe2O3Fe3O4閱讀課本P66-671.鐵的氧化物，了解鐵的氧化物性質

1、鐵的氧化物二、鐵的重要化合物→鐵元素可以形成三種氧化物赤鐵礦

①

氧化鐵(

Fe2O3)（俗稱鐵紅）二、鐵的重要化合物是一種紅棕色粉末用途：1、鐵的氧化物Fe2O3作外墻涂料②Fe2O3常用于制造紅色油漆和涂料①作為冶煉金屬Fe的原料Fe2O3+3CO＝==2Fe+3CO2高溫②四氧化三鐵(Fe3O4

)，是一種復雜的化合物，內蒙古磁鐵礦用途：

1)用于醫(yī)藥、冶金、電子和紡織等工業(yè)，以及用作催化劑、拋光劑、油漆和陶瓷等的顏料、玻璃著色劑等。二、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物是具有磁性的黑色晶體2)特制的磁性氧化鐵可用以制造錄音磁帶和電訊器材。③氧化亞鐵(FeO)黑色粉末用途：

FeO可以用作色素，在化妝品和刺青墨水中都有應用。

FeO也應用于瓷器制作中使釉呈淺綠色?？捎米鞔呋瘎┮约坝糜谥撇ＡА⑻麓?、煉鋼等。二、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物在空氣中受熱，會迅速被氧化成Fe3O4

。6FeO＋O2==2Fe3O4很不穩(wěn)定

化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名

顏色狀態(tài)溶解性＋2＋3＋2

＋3穩(wěn)定性與鹽酸反應離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(FeO·Fe2O3)高溫時,與還原劑反應FexOy+CO===高溫6FeO＋O2==2Fe3O4C/CO/H2等Fe+CO2y(高爐煉鐵)xyFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OFeO·Fe2O3注意：Fe3O4是純凈物，而非混合物；是一種復雜氧化物，不是堿性氧化物。堿性氧化物堿性氧化物鐵元素的價態(tài)不是堿性氧化物1、鐵的氧化物鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)難溶于水不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定FeO+2HCl=FeCl2+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O【歸納整理】鐵的氧化物的化學性質：FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O①不溶于水也不與水反應②與酸反應：③FeO不穩(wěn)定，空氣里受熱，迅速被氧化成Fe3O4離子方程式：堿性氧化物Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O④均能被CO還原成FeFe2O3+3CO====2Fe+3CO2

高溫

Fe3O4+4CO====3Fe+4CO2

高溫

紅磚？青磚？

將用黏土制成的磚胚置于窯內，先用大火將磚胚從外到里燒透，然后停下，使磚和窯體慢慢冷下來。在這個過程中，如氧氣非常充足，磚胚中的鐵元素被氧化成Fe2O3，它是紅色的，磚里有了它就顯出紅色，這樣就得到紅磚

那么青磚又是怎樣制得的呢？原來在磚胚燒透之后，不讓它自然冷卻，而從窯頂不斷向下淋水使磚冷卻，結果磚就變成了青磚。淋水的結果是，水在窯內高溫的環(huán)境下，迅速變?yōu)樗魵?，使窯內壓強增大，阻止了空氣進入，在窯內形成了一個缺氧的環(huán)境，這些水蒸氣還與窯內熾熱的碳起反應，產生大量還原性氣體CO和H2，將磚體內的Fe2O3轉化為FeO或Fe3O4，由于它們都是黑色的，所以燒出來的就是青磚結論：紅磚中含的是Fe2O3，青磚中主要含的是Fe3O4[實驗3-1]在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液，觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。2.鐵的氫氧化物氫氧化鐵Fe(OH)3氫氧化亞鐵Fe(OH)2制備氫氧化鐵Fe(OH)3紅褐色絮狀沉淀白色沉淀氫氧化亞鐵Fe(OH)2→灰綠色沉淀→紅褐色沉淀[實驗3-1]在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液，觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。2.鐵的氫氧化物氫氧化鐵Fe(OH)3氫氧化亞鐵Fe(OH)2制備①Fe(OH)3:可溶性鐵鹽(Fe3＋)與堿液反應Fe3＋＋3OH－

=Fe(OH)3↓Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4+②Fe(OH)2:可溶性亞鐵鹽(Fe2＋)與堿液反應Fe2＋＋2OH－

=Fe(OH)2↓Fe2＋＋2NH3·H2O=Fe(OH)2↓＋2NH4+若要較長時間看到白色沉淀，需創(chuàng)造無氧環(huán)境4Fe(OH)2＋O2＋2H2O

=4Fe(OH)3白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色原理：原理：(NaOH、氨水)(NaOH、氨水)現(xiàn)象：2.鐵的氫氧化物制備氫氧化鐵Fe(OH)3氫氧化亞鐵Fe(OH)2化學式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)與鹽酸反應受熱分解

白色絮狀沉淀紅褐色沉淀Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2OFe(OH)22Fe(OH)3==Fe2O3＋3H2O空氣Fe2O3二者的關系4Fe(OH)2＋O2＋2H2O

=4Fe(OH)3白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色＋2＋3化學性質:2.鐵的氫氧化物氫氧化鐵Fe(OH)3氫氧化亞鐵Fe(OH)2●制取Fe(OH)2的一般操作有:1)將溶解亞鐵鹽(Fe2＋)的蒸餾水煮沸(除去溶解的O2)；用新制的Fe2+(或向溶液中加鐵粉排除其中的Fe3+);

2)對NaOH溶液進行加熱煮沸,驅趕其中溶解的O2;3)避免與空氣接觸——反常規(guī)操作實驗的關鍵：隔絕空氣、避免接觸O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化(1)亞鐵鹽(Fe2＋)溶液應用新配制的。(2)配制NaOH溶液的蒸餾水應事先除去溶解在水中的O2(3)讓堿和亞鐵鹽在液面以下反應。如:在反應液面上滴加植物油或苯等物質進行液封；滴管末端插入試管內的液面下滴加NaOH溶液等?思考與討論：由實驗3-1可知，白色的Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化，那么，在實驗中如何制得較純凈的Fe(OH)2呢？方法一苯直接滴加法加熱煮沸NaOH溶液,除去溶解在其中的O2現(xiàn)配現(xiàn)用,并加少量鐵屑和稀硫酸隔絕空氣中學唯一允許膠頭滴管深入液面下的實驗操作。方法二微型混合法5%FeSO4溶液1mol/LNaOH（不含O2）橡皮管①將右邊注射器中的NaOH溶液推入左邊注射器，可觀察到的現(xiàn)象是

。②若拔去連接管，將有白色沉淀的注射器抽入空氣，振蕩，則可觀察到

。有白色絮狀沉淀生成白色沉淀迅速轉變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。方法三集氣排液法操作步驟:1.檢查裝置氣密性,按圖示盛放藥品2.打開止水夾a，反應一段時間后，在C處收集H2并驗純3.待收集的H2純凈后，關閉a,左邊試管中氣壓逐漸增大，其FeSO4溶液被壓入右邊試管中,與NaOH反應生成Fe(OH)2白色沉淀。由于先用H2將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在H2的保護中；因此可以較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀C由于Fe(OH)2具有很強的還原性，易被氧化為Fe(OH)3，在實驗室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質制備實驗探究的熱點。反思歸納成功制備Fe(OH)2的關鍵②制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。①溶液中不含F(xiàn)e3＋和O2等氧化性物質；成功關鍵：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓制備原理：1.下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是

(填序號)①②④√√③④√×2.制取Fe(OH)2并使之能久存，可采取的操作有：①加入一些植物油;②溶解FeSO4配成溶液;③把蒸餾水加熱煮沸并密封冷卻;④加入少量鐵屑;⑤加入少量CCl4;⑥向FeSO4溶液中滴入足量氨水;⑦把盛有氨水的滴管伸入FeSO4溶液中后再擠出氨水。其中必須進行的操作及其正確順序是（）A．③②⑤⑥④ B．③②④①⑦C．③②④⑤⑦ D．②④①⑦⑤B√√√√×√×3.鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向濾液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉淀至質量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘渣。上述沉淀和殘渣分別是(

)A．Fe(OH)3

Fe2O3

B．Fe(OH)2

Fe2O3C．Fe(OH)2

Fe(OH)3

D．Fe(OH)2

Fe3O4B方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含Ｏ2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。（２）除去蒸餾水中溶解的Ｏ2常采用_______的方法。（３）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含Ｏ2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_______________________________。煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸Ｏ24.用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備Fe(OH)2。(1)在試管Ｉ里加入的試劑是

。(2)在試管II里加入的試劑是

。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ｉ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是

。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是

。H2SO4、鐵屑NaOH溶液檢驗試管II出口處排出的氫氣的純度。當排出的氫氣純凈時，再夾緊止水夾。試管Ｉ中反應生成的氫氣充滿了試管I和試管II，且外界空氣不容易進入。(1)儀器D的名稱為___________，

該儀器中需要放入___________，

裝置B中盛有一定量的NaOH溶液，

裝置A中應預先加入的試劑是_____，裝置A中發(fā)生反應的離子方程式為

。5.如圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑、稀硫酸，其他試劑任選。分液漏斗稀硫酸鐵屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑回答下列問題：5.如圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑、稀硫酸，其他試劑任選。(2)實驗開始時應先將活塞E_______(填“打開”或“關閉”)，裝置C中收