铁元素在自然界广泛存在,其形成的化合物氢氧化铁与氢氧化亚铁具有独特的性质,是中学化学教学中的重点内容。深入研究二者不仅有助于学生掌握氧化还原反应、酸碱反应等基础化学知识,更能培养学生对物质性质探究的科学思维。

一、氢氧化铁(Fe (OH)₃)

1,制备方法

向可溶性铁盐溶液(如 FeCl₃溶液)中逐滴加入氢氧化钠溶液,可观察到溶液中立即产生红褐色沉淀,反应方程式为:FeCl₃ + 3NaOH = Fe (OH)₃↓ + 3NaCl。操作过程中需注意氢氧化钠溶液的滴加速度,避免反应过于剧烈。

利用水解原理,将饱和 FeCl₃溶液加热,促进 Fe³⁺水解,最终也能得到氢氧化铁胶体,化学方程式为:FeCl₃ + 3H₂O ⇌ Fe (OH)₃(胶体) + 3HCl,此方法制备胶体时要注意加热时间与温度控制,防止胶体聚沉。

2,物理性质

氢氧化铁是一种红褐色固体,难溶于水,其胶体具有丁达尔效应,能使一束光线通过时形成光亮的 “通路”,这是胶体区别于溶液和浊液的重要特征之一。

3,化学性质

(1)具有弱碱性,能与酸发生中和反应,如 Fe (OH)₃ + 3HCl = FeCl₃ + 3H₂O,在这个过程中红褐色沉淀逐渐溶解。

(2)受热易分解,生成氧化铁(Fe₂O₃)和水,化学方程式为:2Fe (OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O↑,这体现了难溶性碱受热分解的一般规律。

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