铁的氢氧化物的性质
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铁的单质及氧化物1.知道铁在自然界中的存在形态。
2.知道铁的物理性质,从氧化还原反应原理理解铁的化学性质。
3.了解铁的氧化物类别、性质及应用。
4.学会Fe(OH)2的制备,理解Fe(OH)2、Fe(OH)3的化学性质。
自主梳理一、铁的单质实验装置操作及现象用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,反应后试管内固体仍为黑色实验结论红热的铁能与水蒸气反应:3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 21.铁的存在与冶炼(1)存在:铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝,居第四位,除陨铁中的铁元素以单质形式存在外,铁元素主要以______价和______价化合物的形式存在。
(2)冶炼:工业炼铁的原理是利用______的方法把铁从铁矿石中提炼出来。
2.铁的物理性质铁有______性、______性。
铁能导电,但其导电性不如铜和铝,铁还能被______吸引,其熔、沸点较高。
3.铁的化学性质(1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应①Fe 与非金属单质反应:如与氯气反应的化学方程式为______________________________。
②Fe 与非氧化性酸反应:如与稀H 2SO 4反应的离子方程式为______________________________。
③Fe 与盐溶液反应:如与CuSO 4反应的离子方程式为______________________________。
(2)铁粉与水蒸气的反应:生成的固体产物为__________。
二、铁的氧化物和氢氧化物生成红褐色沉淀Fe 3++3OH -=Fe(OH)3↓白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe 3++2OH -=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)31.铁的氧化物铁元素可以形成____种氧化物,FeO 不稳定,在空气中受热,迅速被氧化为____________。
Fe 3O 4是具有______的黑色晶体,俗称磁性氧化铁。
铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物1 铁单质(1)铁单质的物理性质(2)铁单质的化学性质(还原性)①铁单质与水蒸气在高温条件下的反应如图3-1-1所示的硬质试管中装有湿棉花和还原铁粉,蒸发皿中装有用于检验氢气的肥皂液图3-1-13Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2②铁单质与其他物质的反应2Fe+3Cl22FeCl33Fe+2O2Fe3O4Fe+S FeS教材延伸(1反应生成Fe 3O 4和H 2CO 和H 2。
(2)从铁与Cl 2、O 2、S 的反应中铁元素化合价的变化情况可以比较Cl 2、O 2、S 的氧化性强弱,即氧化性:Cl 2>O 2>S 。
2 铁的氧化物(1)铁的常见氧化物的性质及用途名师提醒(1)FeO 不稳定,在空气里受热,能迅速被氧化成Fe 3O 4。
(2)“朱门酒肉臭”中的“朱门”是指以Fe 2O 3为原料制备的油漆漆制的门。
(3)Fe 3O 4有固定的组成,属于纯净物,不是混合物。
Fe 3O 4可看成FeO ·Fe 2O 3,所以在书写其与硝酸的反应方程式时可看成硝酸将其中的二价铁氧化成三价铁。
(4)在高温条件下,Fe 与Fe 2O 3可以发生反应,当铁足量时发生反应Fe +Fe 2O 33FeO ,当铁不足时发生反应Fe+4Fe2O33Fe3O4。
(2)铝热反应【实验操作】①把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起,使四周都是四层。
把内层“纸漏斗”取出,在底部剪一个小孔,用水润湿,再与另一“纸漏斗”套在一起,架在铁架台的铁圈上,干燥使反应完全②把5 g炒干的三氧化二铁粉末和2 g铝粉混合均匀,放在“纸漏斗”中,在混合物上面加③用燃着的木条点燃镁条,观察现象。
【实验记录】热,火星四射;③“纸漏斗”Al与Fe2O3反应,置换出铁,反应方程式为2Al +Fe2O3Al2O3+2Fe教材延伸铝热反应3 铁的氢氧化物(1)Fe (OH )2与Fe (OH )3的性质比较不稳定[比Fe (OH )2稳定],受热易分解,2Fe (OH )3Fe 2O 3+3H 2O(2)Fe (OH )2在空气中转化为Fe (OH )3Fe (OH )2中铁元素的化合价为+2,具有还原性。
第三章金属及其化合物第二节几种重要的金属化合物第三课时学习目标:1.掌握铁的氧化物、氢氧化物的主要性质2.掌握Fe3+的检验及氧化性3.明确Fe2+与Fe3+的相互转化活动过程:活动一、.铁的重要化合物1.铁的氧化物名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁俗名--------化学式铁的化合价颜色-溶解性与HCl反应名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式颜色稳定性(方程式)制备化学方程式与盐酸反应思考1:在制备Fe(OH)2时,为什么要用新制备的FeSO4溶液?为什么还要将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插入到液面下,挤出NaOH溶液?还可采取哪些措施?活动二..铁盐和亚铁盐(1)Fe3+和Fe2+的性质写出下列表中反应的离子方程式Fe3+Fe2+溶液的颜色加入KSCN溶液加入NaOH溶液加入铁粉,加入氯水,震荡还具有___________性.(2) Fe 和Fe3+和Fe2+的相互转化(3)Fe3+2+Fe3+Fe2+12(4) 铁盐的净水作用Fe2(SO4)3溶于水后,也可生成__________________,可吸附水中悬浮物.所以可溶于水的铝盐和铁盐均可做___________________课堂巩固:1.下列物质充分反应后,滴入KSCN溶液,显红色的是()A.FeO+ HCl(溶液)B.过量铁+ 稀硫酸C.FeCl2(溶液) + Cl2D.Fe + CuSO4(溶液)2.下列检验Fe3+的方法错误的是()A.加入NaOH溶液,生成灰白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色B.加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀C.加入硫氰化钾溶液,显示红色D.加入氨水,生成红褐色沉淀3.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列哪种物质()A.锌粉B.镁粉C.铁粉D.铝粉4.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是()A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色C.滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色D.只需滴加KSCN溶液5.某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是(已知NH4+ + OH-NH3↑+ H2O)()A.NH4+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+6.将一定量铁粉投入氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为()A.2:3 B.3:2 C.1:2 D.1:17.除去下列物质中所含有的杂质(括号内的物质),将选用的试剂和方法填在横线上,并写出反应的化学方程式(注:属于离子反应的只写离子方程式)(1)Fe2O3(Al2O3)__________________________________________________(2)Fe2O3[Fe(OH)3]_________________________________________________(3)FeCl2(FeCl3)_____________________________________________________(4) FeCl3( FeCl2)___________________________________________________(5)Fe(Al)__________________________________________________________ 8.已知,常见金属单质A有如下转化关系,其中F为红褐色固体(1)写出A→B的化学方程式_____________________________________________(2)写出E→F的化学方程式_____________________________________________。
第三章铁金属材料第一节第二课时铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐本节是教材高一(必修一)第三章,在这一章学习的过程中,在初中阶段比较肤浅地了解一些铁的知识,本节要在这些知识的基础上结合;离子反应、氧化还原反应等知识进一步加深学习铁的有关性质。
从本质上了解铁是一种变价金属。
在教学过程中考虑新旧知识的相互衔接,注意充分发挥理论知识对元素化合物知识的指导作用。
学习相关内容时应用理论知识加以解释,应用的过程也是进一步加深理解这些理论的过程。
例如,本节很多的反应都属于氧化还原反应,用电子转移的观点分析这些反应,既能加深对具体反应的理解,又可以巩固有关氧化还原反应的概念.通过介绍一些生活中的铁以及氧化物,进一步加深学生对这些知识的理解.教学目标1、掌握铁的氢氧化物的主要性质,铁盐和亚铁盐的检验和转化。
2、通过自主学习,自主进行知识网络的构建和知识的归纳整理,培养学生的自学能力和归纳总结能力。
核心素养1、分类、比较、分析、归纳、演绎等整理科学事实的基本方法,学习物质的性质。
学会学习和认识新化学物质的基本思路和方法。
2、通过铁的化合物的性质与用途的学习,使学生进一步认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用,提高学习化学的兴趣,增强学好化学,服务社会的责任感和使命感。
重点:铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐转化难点:亚铁离子的检验查阅铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐相关内容,预习课本。
【过渡】根据前面的学习,由铁的氧化物,可以看出,铁在化合物中主要以哪些价态存在?【学生回答】+2、+3【提问】1、铁的氢氧化物有哪些?什么颜色?2、能否直接用氧化亚铁、氧化铁溶于水制备氢氧化亚铁和氢氧化铁?3、能否用铁与水反应制得?【学生回答】白色氢氧化铁红褐色氢氧化亚铁不能用氧化物直接溶于水得到氢氧化物因为铁的氧化物都不溶于水。
也不能用铁和水反应制得。
【教师】那该如何制备铁的氧化物?【学生回答】用可溶性铝盐和碱。
用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应。
氢氧化铁的成分氢氧化铁,也称为铁(III)氢氧化物,是指由铁离子(Fe3+)与氢氧根离子(OH-)结合而成的化合物。
它是一种常见的无机化合物,具有多种应用和特殊性质。
本文旨在全面介绍氢氧化铁的成分、性质、用途及相关的指导意义。
首先,让我们来了解一下氢氧化铁的成分。
氢氧化铁的化学式为Fe(OH)3,由一个铁离子(Fe3+)和三个氢氧根离子(OH-)组成。
化学结构中的氢氧根离子以共价键的形式与铁离子配位,形成了一个结构稳定的化合物。
接下来,我们来讨论一下氢氧化铁的性质。
氢氧化铁是一种产生不溶性沉淀的化合物,常见的形态为黄色或棕色固体。
它不溶于水,但在酸性溶液中会溶解,生成铁离子(Fe3+)。
同时,氢氧化铁具有一定的碱性,能与酸反应并中和其酸性。
由于其易溶于强酸和碱性溶液中的特性,氢氧化铁在实验室中经常被用来调节溶液的酸碱度。
氢氧化铁在实际应用中有着广泛的用途。
首先,它是一种重要的工业原料,可用于制备其他铁化合物。
其次,氢氧化铁具有较强的吸湿性,常被用作脱湿剂,可以吸收空气中的水分。
此外,氢氧化铁还常被用来制备铁磁性材料,如氧化铁磁性颗粒,以及无机高分子材料。
对于生活中广泛使用的家居产品,氢氧化铁同样有着重要的用途。
例如,在某些化妆品和药物中,氢氧化铁被用作颜料和填充剂,为产品提供色彩和质感。
此外,氢氧化铁还被应用于涂料、陶瓷和塑料等工业领域,用于调配颜料和增强材料的特性。
最后,我们来探讨一下对于使用氢氧化铁的一些建议和指导意义。
首先,在接触氢氧化铁时,应注意安全,避免直接接触皮肤和吸入其粉尘。
其次,对于实验室中的使用,应遵循实验室安全指南,正确储存和处理氢氧化铁溶液。
此外,当选择使用含氢氧化铁的产品时,应注意产品成分并根据个人需求进行选择。
综上所述,氢氧化铁是一种由铁离子与氢氧根离子组成的化合物。
它具有多种应用,包括工业原料、脱湿剂、磁性材料以及家居产品中的使用。
在使用氢氧化铁时,我们应注意安全,并按照正确的指南进行操作。
3.1.2铁的氧化物铁的氢氧化物班级:姓名:课程学习目标1.了解铁的氧化物性质及用途。
2.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
【新知学习】一.铁的氧化物化学式FeO Fe2O3Fe3O4俗名-颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁元素的化合价稳定性不稳定稳定稳定类别特殊氧化物与H+反应的离子方程式二.铁的氢氧化物【实验3-1】在两支试管中分别加入少量的FeCl3和FeSO4溶液,然后各滴入NaOH溶液,然后观察并描述发生的现象。
1.FeCl3和NaOH溶液现象:化学方程式:离子方程式:2.FeSO4和NaOH溶液现象:化学方程式:;3.Fe(OH)2和Fe(OH)3都是溶性碱,可以和酸反应。
Fe(OH)2非常容易被氧化为,加热Fe(OH)3时,失水生成红棕色的粉末。
反应方程式:【总结】化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态制备稳定性与盐酸反应二者的关系在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是色絮状沉淀迅速变成色,最后变成色,反应的化学方程式为【思考】上述实验在制备Fe(OH)2过程中,胶头滴管的使用是否正确?这样操作的目的是什么?怎样才能使制得的Fe(OH)2较长时间存在?【知识归纳总结】1.防止Fe(OH)2氧化的方法(1)含Fe2+的溶液必须是新制的,并放入Fe粉,以防Fe2+被氧化成Fe3+。
(2)除去溶液中溶解的O2,其方法是加热煮沸NaOH溶液。
(3)长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。
(4)在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。
(5)在容器内充满H2等气体,保证无O2环境。
2.实验室制备Fe(OH)2装置的改进改进后装置①优点:配制溶液的蒸馏水煮沸,除去溶解的氧气,然后用苯液封,防止空气溶解,装有NaOH 溶液的滴管插入液面下慢慢挤出溶液,这些操作均能防止Fe(OH)2与氧气接触,避免其被氧化,因此能较长时间观察到白色沉淀。
氢氧化铁化学性质氢氧化铁(化学式:Fe(OH)3)是铁的氢氧化物,由三价铁离子(Fe3+)和氢氧根离子(OH−)成: Fe3++ 3OH−→Fe(OH)3也可以由氢氧化亚铁[Fe(OH)2]氧化得来:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3它是一种红褐色沉淀,成分一般看作是铁(Ⅲ)的氧化物-氢氧化物的水合物。
加热分解成三氧化二铁和水:2Fe(OH)3=△=Fe2O3+ 3H2O新沉淀出来的水合氧化铁(Ⅲ)易溶于无机酸,也略溶于碱溶液中生成铁(Ⅲ)酸盐(FeO+)。
这类铁酸盐也可以从氧化铁(Ⅲ)和碱金属氧化物、氢氧化物或碳酸盐的熔融混合物中制得。
氢氧化铁(Ⅲ)是一个未确知的化合物,氨水或碱溶液作用于铁(Ⅲ)盐溶液所得到的红棕色或黄棕色沉淀,经X射线晶体学研究是非晶态的,它含有可变量的水。
一般认为该沉淀含有FeO(OH),至少有两种结晶变体:α-FeO(OH)(针铁矿)和γ-FeO(OH) (纤铁矿),铁的正常生锈产生的是γ-变体。
[1]棕色或红褐色粉末或深棕色絮状沉淀。
密度3.4 ~ 3.9 g/cm3。
具有两性但其碱性强于酸性,新制得的氢氧化铁易溶于无机酸和有机酸,亦可溶于热浓碱。
极强氧化剂(如次氯酸钠)在碱性介质中,能将新制的氢氧化铁氧化成+Ⅵ氧化态的高铁酸钠Na2FeO4。
加热时逐渐分解而成氧化铁和水。
不溶于水、乙醚和乙醇,溶于酸,在酸中的溶解度随制成时间的长短而定,新制的易溶于酸,若氧化铁。
没有一个明确的失水分解温度。
由可溶性铁盐溶液加氨水沉淀来制取氢氧化铁或由氯化铁、硝酸铁溶液加入氨水沉淀而制得。
其粒子大小在1 nm到100 nm之间时会形成胶体。
胶状沉淀的水合氧化铁(Ⅲ)有较强的吸附性能。
氢氧化铁的两性电离:图片加载中…酸性:Fe(OH)3==(可逆)==H++FeO2-+H2OFeO2-+H2O==(可逆)==[FeO2(OH)]2-+H+==(可逆)==H++FeO3 3-[FeO2(OH)]2-碱性:Fe(OH)3++6H2O==(可逆)==[Fe(H2O)6]3-+3OH-所以,氢氧化铁既是一种三元弱碱,又是一种三元弱酸。
铁的氢氧化物及其盐(一)铁的氢氧化物化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水难溶于水与盐酸 反应 Fe(OH)2+2H +===Fe 2++2H 2OFe(OH)3+3H +===Fe 3++3H 2O受热 分解 —2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3+3H 2O制法 可溶性亚铁盐与强碱溶液反应:Fe 2++2OH -===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与强碱溶液反应:Fe 3++3OH -===Fe(OH)3↓[注意] ①空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O 2+2H 2O===4Fe(OH)3。
①制备Fe(OH)2时要避开O 2的环境。
(二)亚铁盐和铁盐 1.亚铁盐 (1)氧化性与还原性含有Fe 2+的溶液呈浅绿色,Fe 2+既有氧化性,又有还原性,Fe 2+与Zn 、Cl 2反应的离子方程式分别为Fe 2++Zn===Fe +Zn 2+、2Fe 2++Cl 2===2Fe 3++2Cl -。
(2)可水解 保存或配制FeSO 4时常加入少量H 2SO 4的理由是(写离子方程式)Fe 2++2H 2OFe(OH)2+2H +。
2.铁盐 (1)氧化性 含有Fe 3+的溶液呈棕黄色,Fe 3+具有氧化性,Fe 3+与Fe 、Cu 反应的离子方程式分别为2Fe 3++Fe===3Fe 2+、2Fe 3++Cu===2Fe 2++Cu 2+。
(2)特性含有Fe 3+的盐溶液遇到KSCN 时变成红色。
(3)可水解①利用Fe 3+易水解的性质,实验室可将FeCl 3饱和溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,反应的化学方程式:FeCl 3+3H 2O=====△Fe(OH)3(胶体)+3HCl 。
②利用Fe 3+易水解的性质,工业上常用调节pH 方法除去溶液中的铁离子。