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词条 氢氧化铁
释义

基本信息

【英文名】 ferric hydroxide;iron(|||) hydroxide

【别名】 水合氧化铁 、铁酸

【结构式】 碱性Fe(OH)3或 酸性H3FeO3

【分子量】 106.87

性质

氢氧化铁(化学式:Fe(OH)3)是铁的氢氧化物,由三价铁离子(Fe3+)和氢氧根离子(OH−)成: Fe3++ 3OH−→Fe(OH)3

也可以由氢氧化亚铁[Fe(OH)2]氧化得来:

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

Fe(OH)3它是一种红褐色沉淀,成分一般看作是铁(Ⅲ)的氧化物-氢氧化物的水合物。加热分解成三氧化二铁和水:2Fe(OH)3=△=Fe2O3+ 3H2O新沉淀出来的水合氧化铁(Ⅲ)易溶于无机酸,也略溶于碱溶液中生成铁(Ⅲ)酸盐(FeO+)。这类铁酸盐也可以从氧化铁(Ⅲ)和碱金属氧化物、氢氧化物或碳酸盐的熔融混合物中制得。氢氧化铁(Ⅲ)是一个未确知的化合物,氨水或碱溶液作用于铁(Ⅲ)盐溶液所得到的红棕色或黄棕色沉淀,经X射线晶体学研究是非晶态的,它含有可变量的水。一般认为该沉淀含有FeO(OH),至少有两种结晶变体:α-FeO(OH)(针铁矿)和γ-FeO(OH)(纤铁矿),铁的正常生锈产生的是γ-变体。[1]

物理性质

棕色或红褐色粉末或深棕色絮状沉淀。密度3.4 ~ 3.9 g/cm3。

化学性质

具有两性但其碱性强于酸性,新制得的氢氧化铁易溶于无机酸和有机酸,亦可溶于热浓碱。极强氧化剂(如次氯酸钠)在碱性介质中,能将新制的氢氧化铁氧化成+Ⅵ氧化态的高铁酸钠Na2FeO4。加热时逐渐分解而成氧化铁和水。不溶于水、乙醚和乙醇,溶于酸,在酸中的溶解度随制成时间的长短而定,新制的易溶于酸,若放置时间长,则难溶解。氢氧化铁可用来制颜料、药物,也可用来做砷的解毒药等等。

低于500摄氏度时完全脱水成氧化铁。加热分解。氢氧化铁在烘干时易分解,但温度不高时不完全,也就是逐渐失水。但在低于500摄氏度时能达到完全脱水成氧化铁。没有一个明确的失水分解温度。

由可溶性铁盐溶液加氨水沉淀来制取氢氧化铁或由氯化铁、硝酸铁溶液加入氨水沉淀而制得。其粒子大小在1 nm到100 nm之间时会形成胶体。胶状沉淀的水合氧化铁(Ⅲ)有较强的吸附性能。

氢氧化铁的两性电离:

酸性:

Fe(OH)3==(可逆)== H+ + FeO2- + H2O

FeO2- + H2O==(可逆)== [FeO2(OH)]2- + H+

[FeO2(OH)]2-==(可逆)== H + + FeO3 3-

碱性:

Fe(OH)3+ + 6H2O==(可逆)== [Fe(H2O)6]3- + 3OH-

所以,氢氧化铁既是一种三元弱碱,又是一种三元弱酸。其中FeO2- + H2O又常写作[Fe(H2O)2(OH)4]-,[FeO2(OH)]2-又常写作[Fe(H2O)(OH)5]2-,FeO3 3-又常写作[Fe(OH)6]3-

用途

可用来制颜料、药物,用作净水剂,也可用来做砷的解毒药等。

制备方法

1、制备氢氧化铁胶体

(1)取一个小烧杯,加入25 mL蒸馏水,将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾。

(2)向沸水中逐滴加入5 ~ 6滴饱和氯化铁溶液。

(3)继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。

此时即可制得氢氧化铁胶体,用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到一条光亮的“通路”,即丁达尔效应。

2、制备氢氧化铁

在试管里注入少量氯化亚铁溶液,再逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。

有红褐色沉淀产生。若注入氢氧化钠溶液在液面以下而且有大量硫酸根存在,会生成白色氢氧化亚铁沉淀,转瞬形成灰绿色Fe6(SO4)2(OH)4O3沉淀,但最后还会氧化成Fe(OH)3氢氧化铁红色沉淀

注:Fe(OH)2在含大量SO42-的条件下才会有灰绿色中间产物,此物质是Fe6(SO4)2(OH)4O3,这是一种氧基碱式复盐,是一种沉淀也是一种配合物。因为此物质里面含硫酸根,所以如果溶液里不含硫酸根则不会产生此种灰绿色中间产物。

实验结论

氯化亚铁与氢氧化钠溶液反应,生成Fe(OH)2白色沉淀转化成红褐色Fe(OH)3沉淀,方程式为: FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl

化学方程式

可溶性碱和铁盐溶液反应,例如氢氧化钠和硫酸铁反应生成氢氧化铁和硫酸钠:

6NaOH + Fe2(SO4)3= 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4

氢氧化亚铁与氧气反应:

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

受热分解产物及方程式:

2Fe(OH)3 ==△== Fe2O3 + 3H2O

与非氧化性酸反应:

Fe(OH)3 + 3H+(氢离子) = Fe3+(铁离子) + 3H2O

另外,氢氧化铁是两性氢氧化物,以碱性为主,新制得的氢氧化铁能溶于强碱:

Fe(OH)3 + KOH = KFeO2 + 2H2O

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更新时间:2024/12/24 3:36:57