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鐵的氧化物、氫氧化物
第三章 鐵 金屬材料
1.能從物質類別、元素價態角度，依據復分解反應和氧化還原反應原，預測鐵的氧化物、氫氧化物的化學性質，設計實驗進行初步驗證，并能分析、解釋有關實驗現象
2.通過學習鐵的氧化物、氫氧化物，學會從物質類別和元素價態的視角認識具有變價元素物質間的轉化關系，并建立認識模型，豐富研究物質的思路和方法
3.結合應用實例，將鐵氧化物、氫氧化物性質的知識應用于解決生產、生活中簡單的化學問題，強化性質決定用途的觀念
朱門酒肉臭，路有凍死骨。
——杜甫
一、鐵的氧化物
1.物理性質
化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 \
顏色狀態
溶解性
黑色粉末
黑色晶體
紅棕色粉末
磁性氧化鐵
鐵紅
均不溶于水
鐵的氧化物在生活中的應用：
FeO可做色素
Fe3O4可做磁性材料
Fe2O3常做油漆、涂料
任務 用化學方法制備Fe2O3
哪些途徑可以制備氧化鐵？
Fe2O3
3Fe + 2O2 Fe3O4
點燃
Fe + O2 Fe2O3
？
+3
金屬
金屬氧化物
+O2
相關物質的性質
還原 鐵粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3
黑色 黑色 紅棕色 黑色 白色 紅褐色
受熱 不分解 受熱 不分解 受熱 不分解 受熱 不分解 不穩定 500 ℃
分解為Fe2O3
物質 FeO Fe2O3 Fe3O4
來源、俗名 —— 赤鐵礦、鐵紅 磁鐵礦、磁性氧化鐵
色態 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體
水溶性 不溶 不溶 不溶
鐵的氧化物性質總結
請預測Fe2O3的化學性質，說出依據
方法導引
認識元素及其化合物性質的視角
物質類別和元素價態，是學習元素及其化合物性質的重要認識視角。
基于物質類別和元素價態，可以預測物質的性質。例如，對于Fe2O3，從物質類別來看，它屬于金屬氧化物，據此可以預測它可能與酸發生反應；從元素價態來看，Fe2O3中鐵元素的化合價是+3價，為鐵元素的高價態，據此可以預測它具有氧化性，可能與具有還原性的物質發生反應。
Fe2O3
+3
物質類別：
氧化性
Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H2O
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
△
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高溫
元素價態：
金屬氧化物
FeO
+2
物質類別：
氧化性
FeO + 2H+ Fe2+ + H2O
FeO + CO Fe + CO2
高溫
元素價態：
金屬氧化物
還原性
6FeO + O2 2Fe3O4
△
Fe3O4
物質類別：
氧化性
元素價態：
特殊氧化物
Fe3O4 + 8H+ Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2
高溫
兩者顏色不同的原因是兩者所含的鐵的氧化物是不一樣的，你認為紅磚和青磚中分別含有什么氧化物呢？
紅磚中含的是Fe2O3 ，青磚中含的是Fe3O4或FeO
燒制磚瓦時，向窯內添加大量的煤炭后封窯1天，從窯頂向下慢慢澆水7天，水蒸氣和窯內高溫的炭發生化學反應產生大量的還原氣體（氫氣和一氧化碳），它們把氧化鐵又逐漸還原成為Fe3O4或FeO，而制得青磚。
一、鐵的氧化物
2.化學性質
分別寫出以赤鐵礦、磁鐵礦為原料的高爐煉鐵化學方程式。
Fe2O3 + 3CO === 2 Fe+3CO2
高溫
Fe3O4 + 4CO === 3 Fe+4CO2
高溫
寫出工業上用稀鹽酸除去鐵表面的鐵銹的離子方程式（提示：鐵銹主要成分為氧化鐵 ）
FeO+2H+= Fe2++H2O
Fe2O3+6H+= 2Fe3++3H2O
名稱 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗稱
類別
色態
化合價
水溶性
與酸 如：
與還原劑 如：
鐵紅
磁性氧化鐵
特殊氧化物
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體
+ 2
+ 3
+ 2、+ 3
難溶
難溶
難溶
Fe2O3 +6H+=2Fe3++3H2O
FexOy +yCO====xFe+yCO2
高溫
FeO +2HCl =FeCl2 +H2O
Fe2O3 +6HCl =2FeCl3 +3H2O
Fe3O4 +8HCl=2FeCl3 + FeCl2 +4H2O
金屬氧化物
金屬氧化物
二、鐵的氫氧化物
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。
FeCl3溶液中產生了紅褐色沉淀；
FeSO4溶液生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，過一段時間后還會有紅
褐色物質生成。
FeCl3溶液中的現象
FeSO4溶液中的現象
為什么FeSO4溶液在加入NaOH溶液時，會有那些現象變化呢？
這是因為白色的氫氧化亞鐵被溶解在溶液中的氧氣氧化成了紅褐色的氫氧化鐵，反應的化學式如下：
①FeSO4+2NaOH——Fe(OH)2↓+Na2S04
②4Fe(OH)2+O2+2H2O——4Fe(OH)3
名 稱 氫氧化亞鐵Fe(OH)2 氫氧化鐵Fe(OH)3
顏 色
溶解性
Fe(OH)2 + 2H+ =
Fe2+ +2H2O
Fe(OH)3 + 3H+
= Fe3+ + 3H2O
高溫不穩定
2Fe(OH) 3
Fe2O3 ＋3H2O
還原性，不穩定，易氧化
4 Fe(OH)2 +O2 +2H2O
= 4Fe(OH)3
不溶于水 不溶于水
與H+反應
白色絮狀
紅褐色
穩定性
白色的Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么，在實驗室里，如何得到Fe(OH)2呢？
思路是如何防止Fe(OH)2被氧氣氧化。
可以用不含Fe3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。這樣就能使Fe(OH)2的在無氧環境下生成，不會氧化成Fe(OH)3。
思考與討論
3.用煮沸過的蒸餾水配制溶液（除去O2） 。
1.在FeSO4溶液液面上加幾滴煤油（加保護層，隔絕空氣）
新制FeSO4溶液
煤油
NaOH溶液
除去試管和溶液中氧氣,創造無氧環境
2.膠頭滴管的末端伸入FeSO4溶液液面之下，不震蕩。
在實驗室里，如何得到Fe(OH)2？
思考與討論
在實驗室里，如何得到Fe(OH)2？
思考與討論
改進實驗裝置，制造非氧環境。
鐵及其化合物的“價—類”二維圖
鹽
單質
堿
氧化物
+2
0
+3
鐵元素化合價
物質類別
Fe
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Fe2+
Fe3+
Fe2O3
FeO
A
1．下列有關鐵的化合物的說法不正確的是（ ）
A. FeO不穩定，在空氣中加熱生成Fe2O3
B. FeO、Fe2O3均為金屬氧化物，均可與鹽酸反應
C. Fe(OH)3可通過化合反應得到，Fe(OH)2則不能
D. Fe3O4為磁性氧化鐵，其中鐵的化合價為＋2和＋3
2．有關鐵的氧化物的說法中，不正確的是（ ）
A. 赤鐵礦主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗稱鐵紅，常用作紅色油漆和涂料
B. 磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，打印機的墨粉中添加有Fe3O4
C. 烤藍是一種古老的金屬處理工藝，即在金屬表面形成一層致密并且擁有一定厚度的氧化層，該氧化層的主要成分為Fe2O3
D. 高爐煉鐵是用還原的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來
C
3．鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向濾液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉淀至質量不再發生變化為止，得到紅棕色殘渣，上述白色沉淀和殘渣分別是 （ ）
A. Fe(OH)3；Fe2O3
Fe(OH)2；Fe2O3
Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4
Fe2O3；Fe(OH)3
B
4．下列化學方程式或離子方程式錯誤的是（ ）
A. 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
B. FeO＋2H＋===Fe3＋＋H2O
C. 2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O
D. Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
B
5．有關鐵的化合物的說法中，錯誤的是 （ ）
A. Fe(OH)2是一種灰綠色沉淀，不穩定，在空
氣中易被氧化轉變為紅褐色
B. 由圖示操作可制取Fe(OH)2
C. Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應制得
D. Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發生丁
達爾效應
A

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