2.铁的氧化物和氢氧化物_新人教版高中化学必修一、二_新人教版高中化学必修上册_微课高一化学必修1（视频课）_必修一讲义（2019人教版）_第三章铁金属材料[8节]

第 20 课时：铁的氧化物和氢氧化物 【学习目标】 熟悉铁的氧化物种类。 了解制备氢氧化物的方法。 【重点难点】 1.重点：铁的氧化物的分类；铁的氢氧化物的制备。 2.难点：制备可以长时间保存氢氧化亚铁的方法。 【高频考点】 铁的氧化物的区别。 【教学内容】 一、铁的氧化物 1.请填写下表 化学式 FeO Fe O Fe O 2 3 3 4 俗名 / 铁红，赤铁矿 磁性氧化铁 黑色晶体 颜色状态 黑色粉末 红色粉末 （有磁性） 铁的化合价 +2 +3 +2/+3 FeO+2HCl===FeCl +H O 2 2 Fe O +6HCl===2FeCl +3H O 2 3 3 2 Fe O 可视为 FeO·Fe O ，因此可以将上述两式相加可以得到 3 4 2 3 FeO·Fe O +8HCl===FeCl +2FeCl +4H O 2 3 2 3 2 二、铁的氢氧化物 第 1 页1.制备 （1）氢氧化亚铁 亚铁盐与碱反应可制备出，产生白色絮状沉淀。 离子方程式：Fe2++2OH-===Fe(OH) ↓ 2 （2）氢氧化铁 铁盐与碱反应可制备出，产生红褐色絮状沉淀。 离子方程式：Fe3++3OH-===Fe(OH) ↓ 3 2.性质 （1）氢氧化铁 受热易分解： 2Fe(OH) ===（加热）Fe O + 3H O 3 2 3 2 （2）氢氧化铁 不稳定易被氧化： 现象：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 4Fe(OH) +O +2H O===4Fe(OH) 2 2 2 3 3.制备氢氧化亚铁的常用方法 胶头滴管插到液面以下 液面上覆盖一层苯或煤油 用煮沸过 的蒸馏水配制 FeSO4 溶液。 第 2 页【经典例题】 1.下列关于铁的氧化物说法不正确的是（ ） A.铁的氧化物通常状况下都是有色固体 B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同 时存在二价铁和三价铁 C.氧化亚铁被称为铁锈 D.工业上常使用铁的氧化物作为原料冶炼铁 2.下列有关铁及其化合物的叙述中，不正确的是（ ） A.在盛有浑浊泥水的试管中加入少量硫酸铁，充分震荡，静置后上层 液体变澄清 B.高温下用一氧化碳还原铁的氧化物制铁 C.铁能和沸水反应生成氢气 D.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，煮沸至红褐色，可得氢氧化铁胶体 第 3 页【本课小结】 铁有多种氧化物。 不同铁的化合物中价态是完全不同的。 铁的氢氧化物都是碱与盐反应得到。 氢氧化亚铁不稳定，需要隔绝氧气才可以长时间保存。 【课后作业】 1. 各图示中能较长时间看到 白色沉淀的是（ ）。 FeOH A. ①②④ B. ①②③ C. ①② D. ②③④ 2. 下列各组反应，最终一定能得到白色沉淀的是（ ）。 A. 向 溶液中通入 B. 向 CaCl 溶液中加入CO 溶液 C. 向 CuSO 溶液中加入过N量aOH 溶液 D. 向 FeCl 溶液中加入足量NaOH 溶液 MgSO NaOH 3. 红热的铁与水蒸气作用，生成氢气和（ ）。 第 4 页A. 氧化亚铁 B. 氧化铁 C. 四氧化三铁 D. 氢氧化铁 4. 下列物质长期露置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是 （ ）。 A. 浓硫酸 B. 氢氧化钠 C. 氢氧化亚铁 D. 浓盐酸 5. 向 溶液中滴加 溶液，首先观察到析出 色絮 状沉淀F，eS很O快 又观察到絮状N沉aO淀H变 色，最终变 色。上述 实验过程设计的氧化还原方程式为： ，还原剂是 。 6.在如图所示的装置中，用 溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备 。 NaOH FeOH 第 5 页（1）在试管Ⅰ中加入的试剂是 。 （2）为了制得 白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止 水夹，塞紧塞子F后e观OH察到 试管Ⅰ产生大量气体。一段时间后，检验到 试管Ⅱ支管出口的气体只有一种时，再进行的操作是 ，使试管Ⅰ 中的溶液进入到试管Ⅱ中溶液底部，产生 。 （3）这样生成的 沉淀能较长时间Fe保O持H白 色，其理由 是 FeOH 。 （4）反应结束后，将 沉淀倒出，在空气中迅速变为灰绿色， 最后变为红褐色，其原Fe因O是H （用化学方程式表示）。 【答案与解析】 1.A 由 ，生成的白色沉淀极易被氧气氧化变 t 色，F方e 程t式为OH FeOH ，若能长时间看 到白色 Fe，O则H应 隔t绝H氧 O气t。O FeOH ① 与F稀eO硫H酸 反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢 氧化F亚e 铁被氧化，故选①； 第 6 页② 与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压 力使F硫e 酸亚铁与 接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧 化，故选②； NaOH ③没有隔绝空气，生成的氢氧化亚铁易被氧化，故不选③； ④苯隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故选④。 故正确序号为①②④。 2. D D 项，向硫酸镁溶液中加入过量氢氧化钠，生成氢氧化镁沉淀，且氢 氧化镁沉淀不溶于氢氧化钠，故选 D 项； A 项，因碳酸的酸性比盐酸弱，则向 溶液中通入 不反应， 无沉淀生成，故不选 A 项； CaCl CO B 项，向 溶液中加入 溶液，生成的是蓝色氢氧化铜沉 淀，故不选CuBSO项 ； NaOH C 项，向 溶液中加入过量 溶液，生成白色氢氧化亚铁 沉淀，易被Fe氧Cl化 生成红色氢氧化铁N沉aO淀H，故不选 C 项。 3. C 红热的铁与水蒸气作用，生成氢气和四氧化三铁，故选 C 项。 4. C C 项，氢氧化亚铁在空气中发生反应： ，属于氧化还原反应，故选 C项Fe；OH t O tH O AF项eO，H浓 硫酸置于空气中吸收水分而变稀，属于物理变化，故不选 A 项； 第 7 页B 项，氢氧化钠置于空气中先潮解，再吸收空气中的 ： ，不属于氧化还原反应C，O故不选 B 项； DN项aO，H浓t盐CO酸置于Na空 C气O中 t会H挥 O发，属于物理变化，故不选 D 项。 5. 白；灰绿；红褐； （2 分）； （或氢氧化亚铁Fe）OH t O tH O FeOH 向FeOH 溶液中滴加 溶液，首先发生非氧化还原反应 FeSO ，析N出aO白H色絮状沉淀，迅速变为灰绿，最终发生 氧化还原反应 ，生成红褐色沉 淀，该反应中 FeOH 的t O t化合H 价O由+2Fe价O升H高 至+3 价，被氧化， 则还原剂为 FeOH。 Fe 6. FeOH （1）铁屑、稀硫酸（2 分） （2）关闭止水夹（2 分） （3）试管Ⅰ中产生的 将装置内的空气排尽，防止 与氧 气的接触（2 分） H FeOH （4） ＋ ＋ （2 分） 本实验用FeOH 溶O液 、铁H 屑O、稀硫酸Fe等O试H剂 制备 ，试管Ⅰ 中加的是铁N屑aO、H稀硫酸，反应得到的 通过打开的Fe止O水H夹 管路通向 试管Ⅱ，将装置内的空气排尽；若要制H备 ，则需要含 t 的溶液与 溶液反应，故应关闭止水F夹e，OH利 用产生的 将Fe 溶液N压aO入H试管Ⅱ中溶液底部，达到生成 的目H的。 F（eS1O）在试管Ⅰ中加入的试剂是铁屑、稀硫酸，一F方eO面H产 生氢气将装置 第 8 页内的空气除尽，另一方面生成的 可与 溶液反应制备 。 FeSO NaOH （Fe2O）H由 上述分析可知，检验到试管Ⅱ支管出口的气体只有 时， 应关闭止水夹。 H （3）试管Ⅰ中产生的 将装置内的空气除尽，防止 与氧 气的接触，因此生成的H 沉淀能较长时间保持F白e色OH。 （4） 沉淀倒出F后eO，H与 空气中的氧气发生氧化还原反应，迅 速被氧F化e为OH ，化学方程式为 ＋ ＋ 。FeOH FeOH O H O FeOH 第 9 页