铁的氢氧化物制备

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物1.了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途。

2.认识铁单质与水蒸气反应的条件，通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。

3.掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。

4.掌握实现铁及其化合物之间转化的试剂和条件。

知识点一铁的单质知识点二铁的氧化物和氢氧化物知识点一铁的单质1．铁的存在和冶炼(1)存在铁在自然界中可以以单质形态(如陨铁)存在，但主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在于矿石中，在地壳中的含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。

(2)冶炼工业炼铁的原理是利用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式：3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2(以Fe2O3为例)。

2．铁的物理性质铁有延展性、导热性。

铁能导电，但其导电性不如铜和铝，铁还能被磁体吸引，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②Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

③Fe与盐溶液反应(CuSO4)Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。

(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应实验装置操作现象用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H 2实验结论在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 21.下列物质在氧气中燃烧，现象为火星四射，有黑色固体生成的是A ．红磷B ．木炭C ．铁丝D ．酒精【答案】C【解析】红磷在氧气中燃烧时会产生大量的白烟，生成白色固体，A 错误；木炭在氧气中燃烧时会发出白光，生成无色气体，B 错误；铁丝在氧气中燃烧时火星四射，生成黑色固体，C 正确；酒精在氧气中燃烧时火焰为淡蓝色，生成无色气体，D 错误。

2.(2023桂林高一检测)下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是()A ．Fe→Fe 3O 4B ．3C ．Fe→FeCl 2D ．Fe→Fe(OH)3【答案】D【解析】Fe 与O 2点燃可得到Fe 3O 4，能一步反应完成，A 不符合题意；Fe 与Cl 2点燃可得到FeCl 3，能一步反应完成，B 不符合题意；Fe 与盐酸反应可得到FeCl 2，能一步反应完成，C 不符合题意；Fe 不能一步反应生成Fe(OH)3，D 符合题意。

考点15 铁的氢氧化物【知识梳理】一、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(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＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋=== Fe3＋＋3H2O受热分解—2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O制法可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱反应：Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓二者的关系空气中，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＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3二、Fe(OH)2的制备(1)有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。

(2)还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。

(3)电解法用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖一层苯(或煤油)，如图3所示。

【核心归纳】1．FeO和Fe3O4与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。

2．Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。

【对点例题】例1．（2023·河南河南·高一阶段练习）下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①②③B．①②④C．①②③④D．②③④【答案】B【解析】Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，发生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3。

要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。

①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2 处在氢气的保护中；③无法避免氧气与氢氧化亚铁的反应；④中液面加苯阻止了空气进入，能较长时间看到白色沉淀，选B。

第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物第1课时 铁的单质、氧化物和氢氧化物[核心素养发展目标] 1.结合生活中的铁制品应用，了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。

2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。

3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。

一、铁的单质1．铁元素的存在及使用(1)存在：铁在自然界中可以以单质形态(陨铁)存在，但主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在，地壳中含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。

(2)工业炼铁的原理(以Fe 2O 3为例) 3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2。

2．铁的物理性质铁有延展性、导热性、导电性，但其导电性不如铜和铝，铁还能被磁体吸引。

其熔、沸点较高，熔点：1 535 ℃、沸点：2 750 ℃，密度：7.86 g·cm －3。

3．铁的化学性质(1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应化学性质化学方程式举例①Fe 与非金属单质反应②Fe 与非氧化性酸反应(H 2SO 4) Fe ＋H 2SO 4===FeSO 4＋H 2↑ ③Fe 与盐溶液反应(CuSO 4)Fe ＋CuSO 4===Cu ＋FeSO 4结论：Fe 在反应中作还原剂，遇到较强的氧化剂(如Cl 2等)生成＋3价铁的化合物，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸等)生成＋2价铁的化合物。

(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应实验装置操作现象用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2实验结论在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2提示：湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气。

(1)由于铁性质比较活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质()(2)氯化亚铁既可由铁与盐酸反应制取也可由铁与氯气化合制取()(3)由于钠与水反应生成NaOH和H2，所以铁与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2()答案(1)×(2)×(3)×利用如图装置也可以实现Fe与水蒸气的反应(1)反应开始时，应先点燃处的酒精灯，其目的是，若点燃顺序反了，可能有什么后果？提示b用水蒸气排装置内的空气①Fe与O2生成了Fe3O4，无法与水蒸气反应；②Fe与水蒸气反应生成H2，在高温下与空气中的O2反应可能发生爆炸。

氢氧化铁知识点
红褐色固体，难溶于水，易与酸反应；加热可分解生成氧化铁。

反应方程式如下：
(1)(2)(3)氢氧化铁胶体的制备：
操作步骤：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至呈红褐色为止。

离子方程式：Fe3++3H2O=(加热)=Fe(OH)3(胶体)+3H+
铁的氢氧化物：
Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O热稳定性在空气中加热迅速生成Fe3O42Fe(OH)3=(加热)=Fe2O3+3H2O二者的关系在空气中Fe(OH)2能够非常迅速地被氧化成Fe(OH)3，现象是：白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。

反应方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3高二化学氢氧化铁知识点归纳（二）氧化铁：
化学式Fe2O3，溶于盐酸，为红棕色粉末。

其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。

(1)色态：红色粉末，俗称铁锈(铁红)
(2)溶解性：溶于盐酸、稀硫酸生成+3价铁盐；难溶于水，不与水反应。

(3)氧化性：高温下被CO、H2、Al、C、Si等还原
氧化铁的化学性质：。

《铁及其重要化合物》一、铁和铁的化合物的相互转化关系①③⑥Fe 3O Fe FeCl Fe(OH)3⑩关于铁的几点说明：（1）铁与氯气和硫反应的对比（2）铁和水反应：铁不和冷、热水反应，但在高温下铁粉能和水蒸气反应，反应方程式为（3）常温下，铁遇到浓硫酸或浓硝酸会钝化，阻止内部金属的继续反应。

二、铁的氧化物三、铁的氢氧化物 （1）Fe （OH ）2的制备 （2）Fe （OH ）受热分解2+3+五、铁三角Fe3+Fe2+Fe巩固练习1．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况下)的气体。

所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，混合物中铁元素的质量分数为（）A．81.4%B．77.8%C．68.6%D．无法计算2．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为―腐蚀液‖，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是烧杯中（）A．有铜无铁B．有铁无铜C．铁、铜都有D．铁、铜都无3．现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g，向其中加入2 mol·L—1的硫酸溶液50mL，恰好完全反应。

若将a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为A．1.6a g B．(a－1.6) g C．(a－3.2) g D．1.6 g4．下列物质不能通过化合反应直接得到的是( )①FeCl3②FeCl2③FeS ④Al(OH)3⑤Fe(OH)3⑥Fe3O4⑦Fe(OH)2⑧Na2O⑨Na2O2⑩Na2CO3A.全部B.②④⑤⑦⑨⑩C.②③④⑤⑦⑨D.④⑦5．某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+，加入0.2mol铁粉，待Fe3+完全还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变）（）A．0.4mol/L B．0.6mol/L C．0.8mol/L D．1.0mol/L6．下列实验中，溶液颜色没有明显变化的是（）A．向NaOH溶液中滴入几滴明矾溶液B．往FeCl3溶液中滴入KI溶液，再滴入淀粉溶液C．足量Na2O2固体加入到酚酞试液中D．FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，再滴入少量氯水7．将Cu片放入0.1mol/LFeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3+)：c(Fe2+)＝2：3，则Cu2+ 与Fe3+的物质的量之比为（）A．3：2B．3：5C．4：3D．3：48．将热的铁片分别放入下列足量的溶液中，能使溶液质量减轻的是（）A．浓HNO3B．CuSO4C．FeCl3D．稀H2SO49．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比可能是( )A.1∶2∶1B.2∶1∶1C.1∶1∶1D.2∶2∶510．下列几种物质氧化性由强到弱顺序如下: KMnO4>Cl2>FeCl3>I2. 则除去FeCl2溶液中混有的I–应选用 ( )A．KMnO4 B．Cl2 C．FeCl3 D．I211．有一白色固体粉末，可能含有NaCl、Na2SO4、CaCO3、KCl、BaCl2、CuSO4中的一种或几种，按以下步骤进行实验：（1）将该固体粉末放入足量水中得到无色溶液和白色不溶物。

铁和铁的化合物常用化学方程式铁的冶炼：3CO＋Fe2O3===2Fe＋3CO2一、铁（遇强氧化剂呈+3价，遇弱氧化剂+2价）1.与非金属：①铁在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl2===2FeCl3②铁在氧气中燃烧：3Fe＋2O2===Fe3O4③2Fe＋3Br2===2FeBr3④铁和硫共热：Fe＋S===FeS⑤Fe＋I2===FeI22.与水蒸气：3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H23.与非氧化性酸：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑4.与盐：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu5.与碱不反应二、铁的氧化物FeO（黑色粉末）、Fe2O3（红棕色粉末，俗名铁红，常用作红色油漆和涂料、炼铁原料）、Fe3O4（磁性氧化铁，黑色晶体）1.FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O（非氧化性酸，不变价；遇HNO3变价，下同）FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O2.Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O3.Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O三、铁的氢氧化物Fe(OH)2（灰绿色）、Fe(OH)3（红褐色）1.制备：①FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4Fe2+＋2OH—===Fe(OH)2↓②3NH3·H2O＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NH4Cl 3NH3·H2O＋Fe3+===Fe(OH)3↓＋3NH4+2.Fe(OH)2不稳定性：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)33.Fe(OH)3不稳定性：2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O4.与酸：①Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O（非氧化性酸，不变价；遇HNO3变价，下同）Fe(OH)3＋3H+===Fe3+＋3H2O②Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2OFe(OH)2＋2H+===Fe2+＋2H2O四、Fe2+盐（还原性离子，易被氧化，保存需加少量Fe粉及相应酸）1. FeCl2溶液中通入Cl2：2FeCl2＋Cl2===2FeCl32Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－2.FeCl2被H2O2所氧化：2FeCl2＋H2O2＋2HCl===2FeCl3＋2H2O2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O3.FeCl2溶液中加入Br2：6FeCl2＋3Br2===4FeCl3＋2FeBr32Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－（FeBr2＋Cl2）、（FeI2＋Cl2）（常见还原性离子强弱顺序：S2—>SO32—>I—>Fe2+>Br—>Cl—）4.FeCl2（FeSO4）溶液与酸性KMnO4溶液反应：5Fe2+＋MnO4-＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O5.FeCl2（FeSO4）暴露在空气中变质：12Fe2＋＋3O2＋6H2O===8Fe3＋＋4Fe(OH)3↓6.酸化的FeCl2（FeSO4）溶液中通入氧气：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O7.Fe(NO3)2溶液与盐酸反应：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋2H2O＋NO ↑8.FeCl2溶液中加入Na2S溶液：FeCl2＋Na2S===FeS↓＋2NaCl Fe2＋＋S2－===FeS↓五、Fe3+盐（氧化性离子，易被还原，易水解，保存需加少量相应酸抑制水解）Fe(OH)3胶体的制备（水解），FeCl3饱和溶液滴入沸水：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3（胶体）＋3H＋1.Fe＋2FeCl3===3FeCl2Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋2.Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋3.2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋I2＋2KCl 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I24.向FeCl3溶液中通入H2S：2FeCl3＋H2S===2FeCl2＋S↓＋2HCl2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋5.向FeCl3溶液中通入SO2：2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO42－6.少量的Zn和FeCl3溶液反应：Zn＋2FeCl3===2FeCl2＋ZnCl2Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋7.过量的Zn与FeCl3溶液反应：3Zn＋2FeCl3===3ZnCl2＋2Fe 3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe8.Fe3+的检验：FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3。

铁的氢氧化钠物一、教学目标1、知识与技能（1）了解铁的两种氢氧化物，了Fe(OH)3、Fe (OH)2 的特性及其制备方法。

（2）掌握防止Fe (OH)2氧化的方法（3）初步应用化学反应原理知识探讨Fe (OH)2制备实验。

进一步增强动手操作实验，观察分析实验的能力2、过程与方法（1）、通过设计实验方案和学生实验，学生掌握铁的氢氧化物的制备方法（2）、通过分析的Fe (OH)2不稳定性，设计制备Fe (OH)2的实验改进方法3、情感态度与价值观（1）通过小组活动，培养学生的科学态度和合作精神。

（2）培养与发展学生对化学学习的兴趣，以及理论与实践相结合能力。

（3）通过探索氢氧化亚铁制备方法的体验，培养学生的创新意识和创新思维能力，养成勤于思考、善于思考、敢于创新、不断创新的科学素养。

二、教学重点、难点教学重点：Fe(OH)3、Fe (OH)2的制备方法教学难点：分析和改进Fe (OH)2的制备三、学情分析1.学生是高一的学生在前面的几节课中已经学习过金属及金属的重要化合物，对本节课的学习一定的帮助和学习方法。

2.已经学习了铁和铁的氧化物，本节课是对铁的化合物知识的延伸。

四、具有独立思考，自我设计实验好，掌握简单实验操作步骤和分析实验现象的能力教学方法五、教学实验用品实验仪器：试管3支、胶头滴管实验试剂：氯化铁溶液、硫酸化亚铁溶液、氢氧化钠溶液，六、教学过程设计七、板书设设计铁的氢氧化物1. Fe(OH)32. Fe(OH)2组成：Fe3+、OH- Fe2+、OH-方程式：FeCl3+3NaOH== FeSO4+2NaOH==Fe(OH)2↓Fe(OH)3↓+3NaCl +Na2SO4 现象：红褐色絮状沉淀白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4 Fe(OH)3防氧化方法：1.2.3.4.八、教学反思。

2020年高三化学一轮复习：制取氢氧化铁、氢氧化亚铁易错点解读【精确解读】铁的两种氢氧化物对比：【精细剖析】2Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为 Fe(OH)3。

在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。

【典例剖析】如图所示装置可用来制取Fe (OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化．实验提供的试剂：铁屑、6mol/L硫酸溶液、NaOH溶液．下列说法错误的是( )A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑B．实验开始时应先将活塞E关闭C．生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，使A中溶液压入B瓶中D．取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3【解析】A．制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，所以A中应预先加入的试剂是铁屑，故A正确；B．稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，因为有气体生成，如果不打开活塞E，会造成安全事故，所以要打开活塞E，故B错误；C．铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中氢气所产生的压强逐渐增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，所以操作为：关闭活塞E，使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应，故C正确；D．氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故D正确；故答案为B。

【答案】B【变式训练】利用如图所示装置制取Fe(OH)2，通电后溶液中产生的白色沉淀能保持较长时间不变色．下列说法错误的是( )A．只能用铁作甲电极和乙电极B．甲电极上有氢气逸出C．烧碱溶液注入容器前，需先煮沸D．可用食盐水代替烧碱溶液根离子浓度增大，与亚铁离子结合成Fe(OH)2沉淀；A．阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，故A错误；B．甲为阴极，是溶液中的阳离子氢离子放电，方程式为：2H++2e-=H2↑，故B正确；C．氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，所以，烧碱溶液注入容器前，需先煮沸除尽氧气，故C正确；D．电解池中阳极是铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，阴极是溶液中的氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中的阴离子不会再阳极失电子，所以选用NaCl溶液不影响实验，故D正确；故答案为A。