六、铁的氧化物化学性质

1、稳定性

(1)FeO不稳定，在空气中受热易被氧化为Fe₃O₄：

(2)Fe₂O₃和四氧化三铁很稳定

2、与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应

氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，与非强氧化性酸反应生成Fe^2＋和Fe^3＋

(1)FeO与盐酸反应：

(2)Fe₂O₃与盐酸反应：

(3)Fe₃O₄与盐酸反应：

3、与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应

(1)FeO与稀硝酸反应：

(2)Fe₂O₃与稀硝酸反应：

(3)Fe₃O₄与稀硝酸反应：

4、与还原性酸(如：HI)的反应

(1)FeO与HI反应：

(2)Fe₂O₃与HI反应：

(3)Fe₃O₄与HI反应：

七、铁的氧化物主要用途：

氧化铁俗称铁红，常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe₂O₃)是炼铁原料

八、铁的氧化物易错考点

1、化合态铁的常见化合价只有＋2价和＋3价，Fe₃O₄是黑色具有磁性的晶体，可以看成由FeO和Fe₂O₃按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe₂O₃的形式，因此Fe₃O₄与盐酸反应可分别看作Fe₂O₃、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加

2、FeO、Fe₂O₃属于碱性氧化物，Fe₃O₄不属于碱性氧化物

3、从价态分析，FeO有还原性，Fe₂O₃有氧化性，Fe₃O₄既有氧化性又有还原性。但FeO与Fe₂O₃中Fe元素价态相邻，两者不会反应。FeO、Fe₃O₄遇氧化性酸(如：HNO₃)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价

4、FeO和Fe₃O₄与HNO₃反应时，除考虑与H^＋的反应外，还考虑Fe^2＋被HNO₃氧化成Fe^3＋。

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

九、确定铁的氧化物组成的基本方法

设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为M∶N，

则氧化物中

若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；

若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe₂O₃；

若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe₃O₄或FeO与Fe₂O₃按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄的混合物(其中FeO、Fe₂O₃物质的量之比为1∶1，Fe₃O₄为任意值)。

十、铁的氢氧化物物理性质比较

十一、铁的氢氧化物化学性质

1、与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应

(1)Fe(OH)₂与盐酸反应：

(2)Fe(OH)₃与盐酸反应：

2、与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应

(1)Fe(OH)₂与稀硝酸反应：

(2)Fe(OH)₃与稀硝酸反应：

3、与还原性酸(如：HI)的反应

(1)Fe(OH)₂与HI反应：

(2)Fe(OH)₃与HI反应：

4、热稳定性：

Fe(OH)₂、Fe(OH)₃受热均分解生成同价态的氧化物

(1)Fe(OH)₂：

(隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为Fe₂O₃)

(2)Fe(OH)₃：

5、Fe(OH)₂的还原性：

Fe(OH)₂具有强还原性，易被空气中的O₂氧化生成Fe(OH)₃

(1)转化过程中的特殊现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

(2)转化的方程式：

(3)反应类型：化合反应、氧化还原反应

注意：

①Fe(OH)₂在空气中加热，在分解同时被O₂氧化，化学方程式为：

，

所以在空气中加热Fe(OH)₂得不到FeO

②Fe(OH)₂中的Fe为＋2价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但以还原性为主，与HNO₃、浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应

③Fe(OH)₃中的铁为＋3价，处于最高价态，只有氧化性，与HNO₃、浓硫酸等强氧化性酸时发生的是复分解反应而不能发生氧化还原反应，但与氢碘酸(HI，I—有还原性)反应时则发生氧化还原反应

十二、氢氧化铁的制备

十三、氢氧化亚铁的制备

Fe(OH)₂易被空气中的氧气氧化，生成Fe(OH)₃，所以在制备Fe(OH)₂时：

1、要确保Fe^2＋溶液中无Fe^3＋，故需加Fe粉，把Fe^3＋转化为Fe^2＋。

2、要尽量减少与O₂的接触，故采取加热的方法赶走所需溶液中溶解的O₂，冷却后再反应；同时应防止空气中的O₂再溶于溶液，常用的方法有三种：

(1)反应在试管底部进行。

如图甲，这是中学阶段唯一把胶头滴管插入反应溶液的实验。

注意：

①Fe^2＋极易被氧化，所以FeSO₄溶液要现用现配，并放入少量的铁粉以防止Fe^2＋被氧化成Fe^3＋

②为了防止Fe^2＋被氧化，配制FeSO₄溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O₂

③为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO₄溶液的液面下，再挤出NaOH溶液，这样做的目的是防止生成的Fe(OH)₂与空气中的氧气接触而被氧化

④为防止Fe^2＋被氧化，还可以向盛有FeSO₄溶液的试管中加入少量的煤油、苯或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气

(2)加隔氧剂，如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂。

如图乙，由于苯的液封作用，防止了生成的Fe(OH)₂被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)₂沉淀。

(3)利用反应产生非氧化性气体(或通入非氧化性气体)赶走空气的方法。

如方案一、方案二，此方法可以长时间观察到白色的Fe(OH)₂沉淀。

方案一：

该方法是先用非氧化性气体排尽溶液和装置内的空气，再把试管Ⅱ中的NaOH溶液压入试管Ⅰ中反应。

方案二：

该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO₄溶液，并利用产生的H₂排尽两溶液和装置内的空气，再关闭止水夹K，利用产生的H₂把FeSO₄溶液压入装置Ⅱ的NaOH溶液中。

十四、亚铁盐的性质及应用

1、弱氧化性

(1)Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应

(2)K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应

①先与水反应：

②碱与亚铁盐反应：

2、强还原性

(1)能够被Cl₂、Br₂氧化

①除FeCl₃溶液中的FeCl₂溶液：

②Br₂：

(2)能够被O₂氧化

①反应：

②保存：密封保存，防止O₂将Fe^2＋氧化；加少量铁将Fe^3＋还原成Fe^2＋

③一般现用现配，不能长期保存

(3)能够被酸性的H₂O₂氧化

①反应：

②应用：除去Fe^3＋中Fe^2＋的最佳方法

(4)与酸性条件下的MnO₄^－、NO₃^－、ClO^－等离子不能大量共存

(5)还原性：I^－＞Fe^2＋＞Br^－

①向FeBr₂溶液通入Cl₂，先氧化Fe^2＋，后氧化Br^－

②向FeI₂溶液通入Cl₂，先氧化I^－，后氧化Fe^2＋

3、水解性：

(1)防亚铁盐水解：加相应的稀酸

①FeSO₄：加稀硫酸

②FeCl₂：加稀盐酸

③Fe(NO₃)₂：不能加任何酸，防止HNO₃将Fe^2＋氧化

(2)加热蒸干灼烧亚铁盐溶液

十五、铁盐的性质及应用

1、与KSCN溶液反应

(1)反应：

(2)现象：产生血红色溶液

(3)应用：检验Fe^3＋的最佳方法

2、强氧化性

(1)与Fe反应

①反应：

②应用：除去Fe^2＋中的Fe^3＋

(2)与Cu反应

①反应：

②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板

(3)Mg、Al、Zn等活泼金属

(4)与KI溶液反应

①反应：

(FeI₃不存在的原因)

②应用：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀

(5)与SO₂反应

①反应：

②应用：溶液由棕黄色变成浅绿色

(6)与H₂S反应

①反应：

②应用：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀

(7)Na₂S溶液

①少量Na₂S：

②过量Na₂S：

3、水解性

(1)离子反应：

(2)溶液配制：先加入冷的稀酸，再加水稀释到相应浓度

(3)双水解

十六、检验Fe^2＋、Fe^3＋的常用方法

1、根据溶液颜色：

含有Fe^2＋的溶液显浅绿色，含有Fe^3＋的溶液显棕黄色。

2、用KSCN溶液和氯水

(1)流程：

(2)描述：

①取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液无明显变化，向该溶液中通入足量氯气，溶液变味血红色，则证明含有二价铁离子

②取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变为血红色，则证明含有三价铁离子

3、用NaOH溶液

(1)流程：

(2)有关反应：

(3)描述：

①取少量待测溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，后白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色，则证明为二价铁离子

②取少量待测溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀，则证明为三价铁离子

4、含Fe^2＋、Fe^3＋的混合溶液中Fe^3＋、Fe^2＋的检验：

将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe^2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe^3＋。

5、利用铁氰化钾溶液检验Fe^2＋：

取少量待测溶液于试管中，加入足量铁氰化钾溶液，若生特征蓝色沉淀则证明还有Fe^2＋：