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(共10張PPT)
第三章 鐵 金屬材料
第一節 鐵及其化合物
第2課時 鐵的氧化物 氫氧化物
任務一 鐵的氧化物
1.物理性質
氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4)
俗稱 —
顏色、狀態
溶解性 類別
鐵的價態
穩定性
用途 鐵紅
磁性氧化鐵
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體(有磁性)
不溶于水
堿性氧化物
不是堿性氧化物
堿性氧化物
＋2
＋3
＋2、＋3
穩定
穩定
不穩定
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵的原料
任務一 鐵的氧化物
2.化學性質
FeO
物質類型角度
元素價態角度
氧化性
金屬氧化物
FeO+ 2H+ = Fe2+ + H2O
FeO+CO === Fe+CO2
還原性
6FeO+O2 === 2Fe3O4
Fe2O3
物質類型角度
元素價態角度
強氧化性
金屬氧化物
Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
Fe3O4
物質類型角度
元素價態角度
特殊氧化物
Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O
氧化性
還原性
Fe3O4+4CO ===3Fe+4CO2
Fe3O4 和硝酸反應等,暫不研究
任務二 鐵的氫氧化物
實驗: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。觀察并描述發生的現象。
Fe(OH)2 Fe(OH)3
現象
離子方程式
實驗結論 Fe(OH)2很不穩定，極易轉化為Fe(OH)3
產生白色絮狀沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色沉淀
生成紅褐色沉淀
Fe3＋＋3OH－ =Fe(OH)3↓
Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋H2O=4Fe(OH)3
任務二 鐵的氫氧化物
穩定性：
Fe(OH)3>Fe(OH)2
2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O
△
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
Fe(OH)2
O2
Fe(OH)3
△
Fe2O3
空氣中加熱
Fe(OH)2 ==FeO＋H2O(隔絕空氣)
△
隔絕空氣加熱
Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
堿性：與非氧化性酸（鹽酸、烯硫酸等）反應
空氣中加熱
任務三 氫氧化亞鐵的制備
1.Fe2＋極易被氧化，所以FeSO4溶液要現用現配。
制備Fe(OH)2的關鍵是隔絕空氣(O2)，可采取的措施有：
2.為了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸，盡可能除去O2。
3.為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。
4.為防止Fe2＋被氧化，還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有機物，以隔絕空氣。
有機層隔絕氧氣
任務三 氫氧化亞鐵的制備
在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。
思考解答下列問題：
(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和試管Ⅱ中加入試劑，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
__________________________________________________________________________________。
稀H2SO4、鐵屑
NaOH溶液
打開止水夾a，待Ⅰ中反應生成的氫氣排凈裝置中的空氣后，再關閉止水夾a　
試管Ⅰ中反應生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進入
還原性氣體保護
課堂練習
鐵有＋2價和＋3價兩種價態。下列有關反應中不涉及鐵元素價態變化的是
A．鐵粉溶于稀硫酸
B．鐵在氧氣中燃燒，其產物溶于鹽酸中可得到兩種鹽
C．氫氧化亞鐵是白色固體，在空氣中迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色
D．氫氧化鐵受熱分解
D
課堂練習
B
下列各圖示中能較長時間看到氫氧化亞鐵白色沉淀的是
A.①②③④⑤ B.①②⑤ C.①②③④ D.②④⑤
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，實驗時提供的試劑有鐵屑及6.00 mol·L－1的硫酸，NaOH溶液，下列說法錯誤的是
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應預先加入的試劑是鐵屑
B．實驗開始時應先將活塞E關閉
C．生成Fe(OH)2的操作為關閉活塞E，使A中溶液壓入B中
D．取下裝置B中的橡膠塞，使空氣進入，有關反應的化學方程式為
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
課堂練習
B

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