2020-08-06 10:12:17

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氢氧化亚铁(ferrous hydroxide),化学式Fe(OH)2,相对分子质量89.866。白色固体,难溶于水。密度3.4g/cm。受热易分解。为中强碱,易溶于酸,难溶于碱。易被氧化。用强碱溶液跟亚铁盐溶液反应可制得(如图中白色沉淀)。

基本信息

  • 中文名

    氢氧化亚铁

  • 英文名

    ferrous hydroxide

  • 化学式

    Fe(OH)₂

  • 分子量

    89.86

  • CAS登录号

    11113-66-9

  • EINECS登录号

    234-346-0

  • 水溶性

    难溶于水

  • 密度

    3.4g/cm³

  • 外观

    白色固体

  • 应用

    用于制颜料 药物,用于净水剂

折叠 编辑本段 物化性质

氢氧化亚铁[Fe(OH)2]在常温常压下为白色固体,但极易被氧化为Fe(OH)3,故多呈红褐色。

氧化亚铁属于六方晶系,晶格常数a0=0.3258nm,c0=0.4605nm。在空气中易被氧化变为红棕色。在稀酸中迅速溶解生成亚铁盐。在碱性溶液中是强还原剂。氢氧化亚铁细粉喷射于空气中,则立即燃烧发出火花。相对密度3.4。受热时分解。不溶于碱溶液,难溶于水,溶于氯化铵。

因为溶液中溶解有氧气且反应体系(开放性的体系)与外界存在着物质交换与能量交换,不断有空气中的氧气溶解到溶液中,新生成的氢氧化亚铁很快就被氧化成氢氧化铁,所以在实验过程中很难观察到有白色的氢氧化亚铁沉淀生成,只能看到氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的中间产物:一些灰绿色的絮状沉淀。(灰绿色实际上为氢氧化亚铁吸附了溶液中的亚铁离子所致)然后转化为红色的氢氧化铁沉淀。

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

2Fe(OH)2+O2 =△= Fe2O3+H2O氢氧化亚铁氢氧化亚铁

不易制得纯物,因Fe(OH)2在空气中迅速被氧化,变成灰绿色*最后变成棕红色的氢氧化铁。如将氢氧化亚铁在非氧化性气体气氛中(如N2,H2等气体保护)过滤出来,再迅速喷射到空气中,会剧烈燃烧甚至爆炸。

大部分难溶性碱不溶于碱性溶液,但新制的Fe(OH)2例外(生成六羟基合亚铁离子[Fe(OH)6] 4-)。久置的氢氧化亚铁不与碱反应,因此在碱性环境下可以保持Fe(OH)2性状,不会变为Fe(OH)3。

且可以和硝酸反应:3Fe(OH)2+10HNO3 = 3Fe(NO3)3+8H2O+NO↑

折叠 编辑本段 制备方法

工业制法

氢氧化亚铁的制造通常是向亚铁盐溶液中添加碱金属氢氧化物,由于容易被氧化,所以必须在惰性气氛(例如氮气、氩气)中进行。纯Fe(OH)2虽是白色的,但被氧化时则从绿色变为深绿色。

制法1:用煮沸充分去掉溶解于其中的空气后的水,来配制硫酸亚铁和氢氧化钠的稀水溶液。将硫酸亚铁溶液装入小口瓶里,向其中注加氢氧化钠水溶液,使正好成为满满一瓶。液量不足时,可以添加除掉空气的水,然后密封暂时放置。

当氢氧化亚铁在瓶底部沉淀出来之后,用虹吸管慢慢地将上层澄清液抽出,然后沿着瓶壁慢慢地注加煮沸过的水。要反复进行这个操作,直至洗净SO4离子为止。如果洗涤时间过长,沉淀就有水解的危险,因此操作要快。可以将制得的含有白色沉淀的溶液上层澄清液舍弃,在氩气或氮气流中过滤,然后干燥。迅速装入带塞的玻璃瓶中,密封储存。

制法2:选用纯硫酸亚铁FeSO4·7H2O结晶(尽可能选择颗粒大的、透明的),在预先通氮气的条件下用煮沸冷却过的不含氧气的水溶解,以大约1.6mol/L的浓度为宜。准备约10L浓氢氧化钠水溶液。这种溶液用不含氧的水配制。在搅拌下,向硫酸亚铁溶液滴加氢氧化钠溶液,沉淀沉降之后,用虹吸管将上层澄清液吸出,用无氧水反复洗涤。过滤后在室温下干燥。整个操作过程都要在纯氮气中进行。只要与空气接触,接触处就变色。

实验室制法

原理

① 制取硫酸亚铁

用硫酸铜溶液和铁反应,生成硫酸亚铁和铜,反应方程式如下:

CuSO4+Fe==FeSO4+Cu (反应类型属于置换反应)

② 制取氢氧化亚铁

用制得的硫酸亚铁溶液和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠,过滤便得氢氧化亚铁,反应方程式如下:

FeSO4+2NaOH==Fe(OH)2↓+Na2SO4 (反应类型属于复分解反应)

方法

在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。 另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。

现象

滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。

白色沉淀: Fe(OH)2;灰绿色沉淀: [Fe4Fe2(OH)12].[SO4.2H2O];红褐色沉淀:Fe(OH)3与Fe(OH)SO4

改进

已知Fe(OH)2是白色絮状沉淀,并极易被空气中的氧气氧装置装置化成[Fe4Fe2(OH)12].[SO4.2H2O]灰绿色沉淀。右图为Fe(OH)2制备实验的改进装置,使用该装置能在较长时间内观察到生成的Fe(OH)2白色絮状沉淀。

①A试管中反应开始时,打开止水夹,B试管中看到的现象是

导管口有气泡产生

②为防止氧化和得到氢氧化亚铁白色絮状沉淀下一步

夹紧止水夹

③生成氢氧化亚铁的化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4

折叠 编辑本段 应用领域

氢氧化亚铁不稳定,工业上和生活上通常都是把它转化为氢氧化铁,再进行利用。其用途有三种:

1、氢氧化铁胶体可以用来净水;

2、制氢氧化铁;

3、还原水和硝酸;

4、用于制颜料、药物、并用催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。

折叠 编辑本段 注意事项

1实验室制取氢氧化亚铁要注意先把蒸馏水煮沸,除去水中的氧气,再配制硫酸亚铁溶液。

再在溶液上加,与空气隔绝。用吸管吸取氢氧化钠溶液,伸进溶液里挤出,即可制得氢氧化亚铁。制得的氢氧化亚铁,要特别注意不能和空气接触 。

2由于氢氧化亚铁具有较强还原性,即使在碱性条件下也可以还原硝酸根,所以这个反应不可以使用硝酸亚铁来进行 。

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