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

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(shí)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(zhì)

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(fù)雜的化合物，內(nèi)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(yīng)用。

FeO也應(yīng)用于瓷器制作中使釉呈淺綠色。可用作催化劑以及用于制玻璃、搪瓷、煉鋼等。二、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物在空氣中受熱，會(huì)迅速被氧化成Fe3O4

。6FeO＋O2==2Fe3O4很不穩(wěn)定

化學(xué)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(yīng)離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(FeO·Fe2O3)高溫時(shí),與還原劑反應(yīng)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(fù)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(jià)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(xué)性質(zhì)：FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O①不溶于水也不與水反應(yīng)②與酸反應(yīng)：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(nèi)，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(lái)。在這個(gè)過(guò)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(lái)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(jié)果磚就變成了青磚。淋水的結(jié)果是，水在窯內(nèi)高溫的環(huán)境下，迅速變?yōu)樗魵?，使窯內(nèi)壓強(qiáng)增大，阻止了空氣進(jìn)入，在窯內(nèi)形成了一個(gè)缺氧的環(huán)境，這些水蒸氣還與窯內(nèi)熾熱的碳起反應(yīng)，產(chǎn)生大量還原性氣體CO和H2，將磚體內(nèi)的Fe2O3轉(zhuǎn)化為FeO或Fe3O4，由于它們都是黑色的，所以燒出來(lái)的就是青磚結(jié)論：紅磚中含的是Fe2O3，青磚中主要含的是Fe3O4[實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)Fe2＋＋2OH－

=Fe(OH)2↓Fe2＋＋2NH3·H2O=Fe(OH)2↓＋2NH4+若要較長(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀，需創(chuàng)造無(wú)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(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)與鹽酸反應(yīng)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(guān)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(xué)性質(zhì):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(duì)NaOH溶液進(jìn)行加熱煮沸,驅(qū)趕其中溶解的O2;3)避免與空氣接觸——反常規(guī)操作實(shí)驗(yàn)的關(guān)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(yīng)用新配制的。(2)配制NaOH溶液的蒸餾水應(yīng)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(yīng)。如:在反應(yīng)液面上滴加植物油或苯等物質(zhì)進(jìn)行液封；滴管末端插入試管內(nèi)的液面下滴加NaOH溶液等?思考與討論：由實(shí)驗(yàn)3-1可知，白色的Fe(OH)2會(huì)被溶解在溶液中的氧氣氧化，那么，在實(shí)驗(yàn)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(xué)唯一允許膠頭滴管深入液面下的實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)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(yīng)一段時(shí)間后，在C處收集H2并驗(yàn)純3.待收集的H2純凈后，關(guān)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(yīng)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(hù)中；因此可以較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀C由于Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性，易被氧化為Fe(OH)3，在實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長(zhǎng)時(shí)間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)探究的熱點(diǎn)。反思?xì)w納成功制備Fe(OH)2的關(guān)鍵②制備過(guò)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(zhì)；成功關(guān)鍵：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓制備原理：1.下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是

(填序號(hào))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(jìn)行的操作及其正確順序是（）A．③②⑤⑥④ B．③②④①⑦C．③②④⑤⑦ D．②④①⑦⑤B√√√√×√×3.鐵屑溶于過(guò)量稀硫酸，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量氨水，有白色沉淀生成，過(guò)濾，在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e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(yīng)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)步驟是

。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是

。H2SO4、鐵屑NaOH溶液檢驗(yàn)試管II出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的氫氣純凈時(shí)，再夾緊止水夾。試管Ｉ中反應(yīng)生成的氫氣充滿了試管I和試管II，且外界空氣不容易進(jìn)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(yīng)預(yù)先加入的試劑是_____，裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。5.如圖所示裝置可用來(lái)制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)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(wèn)題：5.如圖所示裝置可用來(lái)制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑、稀硫酸，其他試劑任選。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將活塞E_______(填“打開”或“關(guān)閉”)，裝置C中收