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氧化铁的化学式

氧化铁的化学式

氧化铁的化学式范文第1篇

本文是将建构理论和布鲁纳发现学习理论用于人教版高一化学第三章金属及其化合物中的教学设计与反思。

1 教学目标

1.1 知识与技能

(1)掌握铁的氧化物及氢氧化物的化学性质及制法

(2)掌握三价铁离子的检验方法

(3)掌握三价铁离子与二价铁离子的一些转化条件和反应

1.2 过程与方法

(1)利用已有的关于三氧化二铝、氢氧化铝与强酸反应的知识, 通过对比掌握作为碱性氧化物的三氧化二铁及弱碱氢氧化铁与强酸反应的化学方程式和离子方程式(两者十分相似), 在原有知识的基础上主动构建新的知识体系。

(2)利用已有的氢氧化铝分解的知识明白, 沉淀性碱氢氧化铝、氢氧化铁的分解规律相同。从而推导出氢氧化铁分解的反应方程式。(与氢氧化铝分解相似)进一步分析出三氧化二铝、氢氧化铝、三氧化二铁、氢氧化铁与强酸反应的化学方程式和离子方程式彼此十分相似的特点。

(3)利用“挫折”教育―制氢氧化亚铁的实验及对实验的改进的操作, 培养分析和解决问题的习惯和思维。

(4)通过科学探究的实验操作, 引导分析得出三价铁离子与二价铁离子在适当条件下可相互转化及一些相关反应式,培养综合分析能力。

1.3 情感态度与价值观

(1)体会化学是以实验为基础的科学。通过老师的言传身教的示范作用, 培养发现问题和解决问题的能力,培养热爱实验,勤于动手动脑的习惯,培养严谨的科学态度。

(2)通过对比,在原有知识体系上构建新的知识体系, 能牢固、主动、“轻松愉快”地掌握知识, 从而培养良好的学习方法和对学习的兴趣。

(3)通过实践活动,培养对化学学习的情感。

2教学重难点

重点:铁的氧化物及氢氧化物的化学性质及制法、三价铁离子的检验方法、三价铁离子与二价铁离子的一些转化条件

难点:氢氧化亚铁的制法、三价铁离子与二价铁离子的一些转化条件和反应

3 教学用具

实验3-9 、3-10及科学探究相关用品。以及试管夹、酒精灯、开水、火柴、长滴管、滤纸、色拉油少许。

4 教学用时

一课时(40分钟)

5 教学方法

实验、分析、阅读及对比法。以建构理论和布鲁纳的发现学习法为指导思想设计教学过程。利用多媒体教学。

6 教学程序

教学反思

本节课以建构理论和布鲁纳的发现学习法为指导思想设计教学过程。利用多媒体教学提高效率。师生实验、分析、阅读及对比法的安排增加了互动,调动了学生的积极参与课堂教学。教学只有建立在学生的经验基础上才能有利于学生主动地建构知识并获得对知识的深刻理解与把握,才能增强知识与经验的联系,体验知识的真实价值,才能进一步增强对知识的情感和对学习生活的兴趣。所以,这一课的教学设计思路主要是在了解学生的已有知识经验的前提下(如三氧化二铝、氢氧化铝)让学生在已有的知识经验基础上通过思考交流、实验、探究活动获得新知,(三氧化二铁,氢氧化铁的相互关系,与酸反应的情况。碱性氧化物及相应的碱与酸反应的通式,沉淀性碱分解的一般通式)强调突出了学生的经验是教学的基础这一教学理念。结合教学,创造性地对学生进行了挫折教育(常规方法制造氢氧化亚铁效果不好),培养环境意识,提醒做事不能墨守陈规, 特事特办(如在制氢氧化亚铁时使用滴管的实验操作), 培养应变能力。培养分析能力,和严谨细心的科学态度(如氢氧化亚铁的分解产物的分析)。

参考文献:

[1]马春生.氧化还原反应一课的教学设计[J].化学教学.2009(5):43~44.

[2]孔颖.海水晒盐第一课时教学设计[J].化学教.2009(5):45~46.

[3]宋心琦,王晶,李文鼎等著.普通高中课程标准试验教科书化学必修教材1[M].第三版,北京:人民教育出版社,2007:59~62.

氧化铁的化学式范文第2篇

关键词:水溶液 铁盐 亚铁盐 铁 稳定性 相互转化

一、 水溶液中铁盐和亚铁盐的稳定性

从(1)、(2)两式可以看出;当pH值减小时,电极电势值增大,因而还原反应易于进行。反之,当pH值增大时,电极电势值减小,氧化反应易于进行。换句话说,当反应在介质呈酸性时,易生成Fe 的化合物;当反应的介质呈碱性时,易生成Fe 的化合物。如将硫酸亚铁溶液露置在空气中,易被氧化成铁盐;如把溶液强烈地酸化,硫酸亚铁溶液能保持很长时间不被氧化。但是,在碱性溶液中相反,把碱加到硫酸亚铁溶液中,却得不到氢氧化亚铁,因为氢氧化亚铁很快就被氧化了。

综上所述可知:二价铁离子在酸性介质中比较稳定,三价铁离子在碱性介质中稳定。

二、 铁、亚铁盐及铁盐之间的相互转化

由于铁元素的三种存在形式的原子结构不同,所以它们具有不同的化学性质。铁原子的核外电子排布是不稳定结构,在参加化学反应时,易失去电子表现出还原性。Fe 离子处于高价状态,当它遇到还原剂时,可得到电子使化合价降低表现出氧化性。而Fe 离子处于中间价态,当它遇到强还原剂时表现出氧化性,当它遇到强氧化剂时表现出还原性。所以铁、亚铁盐和铁盐之间的相互转化与氧化剂、还原剂的强弱有密切的关系,当然也与反应介质的酸碱性、反应的温度、离子的浓度等有关,在此主要讨论它们和氧化剂、还原剂的关系。

以下将它们之间的转化途径和方法逐一讨论。

(1)离子和某些活泼金属反应

在金属活动顺序表中,标准电极电势在这个区间的有铁、镍、锡、铅和铜这几种金属,它们的标准电极电势分别为:

(3)离子和双氧水的反应

参考文献:

[1]北京师范大学,华中师范学院,南京师范学院无机化学教研室.无机化学.高等教育出版社,1984第二版.

[2]甘肃师范大学化学系《简明化学手册》编写组.简明化学手册.甘肃人民出版社,1980,(1).

氧化铁的化学式范文第3篇

人教版普通高中课程标准化学必修一第三章第二节《几种重要的金属化合物》中制备Fe(OH)■是比对Fe(OH)■的制备而进行的,由于Fe(OH)■和空气接触学生基本上看不到白色絮状沉淀。通过选修四《化学反应原理》一书的学习,我们可以通过电化学的学习来改进本实验,而且做题时经常会遇见这一类的题目,我们可以验证一下是否会出现这种现象、现象是否明显。

【关键词】氢氧化亚铁 制备 改进 电化学

Fe(OH)■的制备是高中化学中一个比较重要的演示实验,此类题目贯穿整个高中化学,我们有必要通过化学知识的不断增多从而多角度的对这一题目进行不断的探讨。如果按照课本所给的实验操作过程去操作,学生基本上看不到白色絮状沉淀,这对学生操作实验的积极性有所打击,通过不断学习利用新知识,去重新认识旧知识,会极大地鼓励学生动手、动脑的积极性,强化学生学习化学的主动性。要想成功制取Fe(OH)■关键是两点:一是除去溶解在溶液中的氧气;二是与空气隔绝。

实验目的

1.1掌握氢氧化亚铁的实验制备方法

1.2掌握氢氧化亚铁的氧化反应及其颜色变化

1.3探究氢氧化亚铁的制备及其氧化实验的改进

1、实验原理

在电解条件下铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子与氢氧化钠反应,生成白色絮状的氢氧化亚铁。此实验中反接电源进行电解,氢氧化亚铁不稳定,及易被氧气氧化生成氢氧化铁,使沉淀的颜色从白色逐渐变为灰绿色,最终变为红褐色。其中涉及到的化学反应方程式有:

阳极:Fe-2e■=Fe■阴极:2H■+2e■=H■

当把电源反接时,阳极:4OH■-4e■=O■+2H■O阴极:2H■+2e■=H■

4Fe(OH)■+O■+2H■O=4Fe(OH)■

3、实验仪器与药品

3.1仪器

直流电源,导线,铁棒,石墨,大试管

3.2药品

新制氢氧化钠溶液,苯

4、实验装置图

5、实验步骤

5.1利用加热煮沸的方法把除去试管中NaOH溶液中的氧气

5.2再往试管中NaOH溶液上层加入一定量的有机溶剂苯

5.3插入两个电极,连接电源,长时间通电。

5.4反接电源继续电解,观察试管是否有沉淀颜色的变化。

6.实验现象

开始通电,会发现阳极上铁棒、碳棒不断溶解,阴极上有气泡产生,同时溶液中开始有少量黑色物质产生,随着电解时间的加长,黑色物质越来越多,此时停止通电并将电源反接继续电解,会观察到的现象除了一电极上有气泡产生外,不会观察到白色絮状沉淀逐渐变为灰绿色最终变为红褐色沉淀这一现象。但取少量该溶液,加入双氧水后,滴加硫氰化钾溶液,溶液变红说明有二价铁离子生成,但量很少效果不明显。

7、实验注意事项

7.1铁棒需要先通过预处理来除锈除灰尘,和去表面油脂

7.2NaOH溶液要新制并且加热煮沸除去溶液中的氧气

7.3刚开始铁棒连接电源的正极,碳棒连接电源的负极

7.4最后电源注意反接

8.实验总结

8.1实验创新点

本实验中氢氧化亚铁是在苯溶剂的覆盖下,避免了与空气的接触,能存在较长时间。实验不仅把氢氧化亚铁的制备和它的氧化综合到一个实验装置,同时也能清楚的把这两个子实验独立开来,这样更有利于学生掌握理解氢氧化亚铁的化学性质。正因为氢氧化亚铁极易被氧化,所以本实验主要是在实验装置的改进上下功夫,通过优化装置,为氢氧化亚铁的制备提供一个隔绝氧气被保护的环境。当然,本实验结合了电解池实验,这也可以让学生复习电解原理。无论从实验装置,还是实验操作来看,这个实验都显得简单,本实验在教材的基础上进行了改进优化,放在第二课堂或学生兴趣实验上,是挺不错的。

8.2对实验的一点思考

用常规方法得不到白色沉淀的原因主要有以下两个方面:内因——Fe(OH)■很不稳定,极易被氧化;Fe(OH)■具有很强的还原性,外因——空气中有O■;溶液中可能有溶解氧;溶液中可能有少量的Fe■。所以制备氢氧化亚铁的关键是需要创造无Fe■的环境、无O■的环境。按照这样的思路,在中学教学课堂上演示制备氢氧化亚铁的实验,可以简单的用油封的方式来隔绝新制备的亚铁溶液,然后将装有除去溶解氧的氢氧化钠溶液的胶头滴管插入油面下,挤压胶头滴管来观察实验现象。当然,可以去掉胶头滴管,改用NaOH固体(减少了中间过程,从而减少了空气被带入的机会,避免了因滴管操作而挤入空气)。我想,这样操作方便,能基本达到实验目的,也有利于做对比实验,加深学生对亚铁离子和铁离子性质的比较。

【参考文献】

[1]肖建锋.对《氢氧化亚铁制备实验的改进》一文的商榷[J].实验教学与仪器,2005,(08)

[2]王恩德.氢氧化亚铁的制备与氧化实验的改进(I)[.J].中学化学,2000,(12)

氧化铁的化学式范文第4篇

关键词:化学学习;基本功;教师;学生

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2017)04-0010

九年级的学生开始接触化学,对化学这门自然科学都会表现出浓厚的兴趣。但是要学好化学,在中考中取得优越的成绩,仅仅凭兴趣是远远不够的,需要学生刻苦努力,认认真真地在识记、实验、思考、练习四个方面打好基础,练好基本功,才能把化学学好。

一、识记

学生刚接触化学,无所谓基础,大家都处于同一起跑,要想学好化学必记住一些基本知识。诸如常见元素符号及其化合价;5个重要的原子团离子符号及其化合价;重要的酸、碱、盐、氧化物以及单质的化学式及化学性质;重要的实验步骤、实验现象;重要的化学方程式等。

学生要记住这些化学用语,除了勤奋努力之外,还需要善用教师讲的顺口溜帮助记忆。如用“O氧N氮H氢,K钾C碳和P磷,Na钠及Ca钙,Cu铜及Au金,Pb铅和Pt铂,Si硅S硫,Hg汞Ag银”等,这样的顺口溜来帮助识记元素符号。识记化合价时,可用“钾钠银氢正一价,二价钙钡镁锌铜,铁二、三,碳二、四,三铝四硅五价磷,负一氢氧硝酸根,负二硫酸碳酸根”等这样的顺口溜帮助识记。当学生记住这些基本知识时,学生就有了非常厚实的基础,从而进一步提高了学生的理解能力。

二、实验

化学是建立在实验基础上的自然科学,实验是验证化学原理、发现科学规律的重要方法和手段。在实验中不但培养了我们的动手动脑能力,而且学到了基本的实验操作,如液体药品的取用、固体药品的取用、过滤、蒸馏、降温结晶和蒸发结晶等。了解基本仪器的使用,如熟悉试管、烧杯、天平、量筒、酒精灯、铁架台、蒸发皿、玻璃棒、燃烧匙及石棉网等仪器的使用。了解认识一些基本药品的取用规则,并在实验中养成严肃操作、认真观察记录的好习惯。熟悉掌握氧气与二氧化碳的实验室制法的实验步骤以及对实验注意事项的理解应用。学会从现象分析出实验结论的科学方法。

三、思考

在化学学习中,有些知识模块、知识点属于易混点、易错点,甚至是难点。关于这些知识的学习,学生需要认真思考、勤于思考。正如孔子所说,学而不思则惘。只是上课听教师讲,而不认真思考,深入理解,那么过一段时间,这些知识点你可能会模糊不清,遇到相关的题目,经常犯糊涂。例如,在碳还原氧化铜的反应中,教师会这样讲:在反应中碳得氧具有还原性,作还原剂,被氧化发生氧化反应。而另一种反应物氧化铜,在反应中失去氧具有氧化性,作氧化剂,被还原发生还原反应。学生必须认真思考才能弄清楚,针对反应物,从得氧失氧的角度理解还原性氧化性,得氧的碳,具有还原性,作还原剂,被氧化为二氧化碳,发生氧化反应。而失氧的氧化铜具有氧化性,被还原发生还原反应。又如,铁在化合物中有+2价、+3价,学生得分清楚。铁在化合物中显+2价时,名称读作某化亚铁或某酸亚铁,铁在化合物中显+3价时,名称读作某化铁或某酸铁,学生要通过思考,将名称与化学式对应起来,能根据名称写出化学式,能根据化学式读出名称。此时,需要提醒学生进一步弄清楚铁在与盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液发生置换反应时,只能生成亚铁盐。这一知识点既是重点也是易错点,学生只有认真思考才能理解。

四、练习

必要的练习巩固是对学生所学知识的有效复习,也是促进学生对所学知识的理解,同时也丰富了学生的解题经验,提高了学生的解题能力。通过精当的练习巩固,增进了学生对知识的理解掌握,增强了学生运用知识解决问题的自信心,让学生做到学以致用,焕发了学生的主动积极性,提高了学生的答题效率。

当然,这样的练习并不是要学生搞题海战术,九年级学生的学业是很重的,不允许过多精力的浪费。学生必须在教师强而有力的指导下,踏实认真地完成同步练习,夯实基础。然后,分模块练习,对推断题,实验题,计算题,选择题,溶解度曲线题,信息题等不同类型的题目,要认真分析,认真归纳,认真总结,做到举一反三、触类旁通。例如,学生练习推断题时,要突破推断题,要求学生记住一些特征显著的元素化合物,水是相对分子质量最小的氧化物,氧气是初中化学唯一具有助燃性、能供给呼吸的物质,没有中子的原子是氢原子,相对分子质量最小的物质是氢气,含亚铁离子的溶液颜色是浅绿色、铜离子的溶液呈蓝色、铁离子的溶液呈黄色、高猛酸根离子的溶液呈紫红色,结构最简单的有机物是甲烷,硫酸钡和氯化银是不溶于稀硝酸的两种白色沉淀,红褐色沉淀是氢氧化铁,蓝色沉淀是氢氧化铜,反应条件是通电的在初中化学只有电解水等。

氧化铁的化学式范文第5篇

【关键词】 锅炉给水 加氧技术处理优越性

给水加氧处理技术是一种新兴的给水处理技术,它使锅内沉积物量减少、腐蚀损坏降低、直流炉炉管和加热器压降快速升高问题得到了解决、锅炉清洗频率降低、凝结水净化装置运行周期延长、给水管道FAC大有改善等。

1 给水加氧处理技术的原理

锅炉给水采用加氧处理技术是利用给水中溶解氧对金属的钝化作用,使金属表面形成致密的保护性氧化膜,以降低给水的含铁量,防止炉前系统发生流动加速腐蚀(简称FAC)、降低锅炉管道的结垢速率、减缓锅炉运行压差的上升速度、延长锅炉化学清洗的周期和凝结水精处理混床的运行周期,它与给水除氧的AVT还原性水工况截然相反,是一种氧化性水工况。

1.1 金属表面氧化膜层形成条件

(1)氧化物层必须是难溶的,无裂缝和无孔的。金属氧化成氧化物的速度,即金属的溶出速度要小,不致于影响到机组的使用寿命。(2)若因运行中的机械或化学原因,损坏了氧化膜层,则必须有修复这些损坏部位膜的条件和能力。

1.2 钝化膜的形成机理

给水除氧AVT在处理时,在纯水中与水接触的金属表面覆盖的铁氧化物主要是四氧化三铁,在四氧化三铁形成过程中,由金属表面逐步向金属内部氧化生成了比较致密而薄的内伸四氧化三铁层,四氧化三铁层从钢的原始表面向金属内部深入。反应式为:

6Fe2++O2+6H2O2Fe3O4+12H+ (1)

在加氧工况下,由于不断均匀的获得氧气,金属表面保持着一层稳定、完整的内伸四氧化三铁层,而由四氧化三铁微孔通道中扩散出来进入水相的二价铁离子则被氧化,生成三氧化二铁及其水合物,沉积在外延生成的四氧化三铁层的微孔或颗粒的孔隙中,封闭了孔口,降低了扩散和氧化的速度,从而使金属表面形成致密的双层保护膜,阻止了金属表面的腐蚀。反应式为:

4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3+8H+ (2)

2Fe3O4+H2O3Fe2O3+2H++2e (3)

2 给水加氧处理技术的应用条件

2.1 保证给水品质良好

给水加氧处理技术最关键的问题就是要绝对保证给水品质。在纯水中,氧气可使钢铁表面生成致密的A-Fe2O3保护膜,起腐蚀抑制作用;而在不纯的水中,氧气则会和其他杂质一起促进钢铁的腐蚀。对加氨的给水,其纯度用氢电导率来衡量。因此,加氧到底是抑制还是促进腐蚀决定于水的氢导电率的临界值。受温度、钢铁表面状态等因素影响,水的氢导电率的临界值约为0.2--0.3us/cm之间。为安全起见,通常保证在0.15us/cm以下,期望值小于0.1us/cm或更小。否则,加氧就会使热力设备增加结垢和积盐的机率,从而影响机组安全运行和经济性。

2.2 凝结水系统应配置全流量精处理设备

为了保证给水加氧处理的水质,凝结水系统应配置全流量精处理设备,运行时严格控制精处理除盐装置的出水氢电导率小于0.10us/cm,pH值小于8.0,同时注意补给水水质也必须严格控制,并严格要求凝汽器不泄漏。

2.3 系统及设备要洁净

锅炉在采用加氧处理技术前一年应进行化学清洗。过热器、再热器要对有代表性的管段作冶金学检验,如果有严重的氧化剥皮,则这些管路需加以清洗。管件、阀门、各类控制仪表等要预先经过净化,并证明可以合格地用于加氧的系统中。

锅炉给水加氧水处理技术已被认为是目前最好的给水处理工况,具有其他水化学工况无法比拟的优越性,在倡导节能减排的今天,给水加氧水处理是一项很好的技术,应用前景也较好,特别是应用在大容量直流炉机组,有明显良好的效果。

3 选择合理的除氧器排气控制方式

除氧器主要用作给水加热和水箱用。正常工况时除氧器排气可保持微开或定期开启,以平衡氧量,避免氧及其它不凝结气体的集聚。在机组启动时除氧器排气必须开启。实施中除氧器排气控制方式应根据试验情况确定,以避免由于机组负荷变化、氧及其它不凝结气体集聚而使给水氧量出现波动过大的现象。

选择合理的加氧点、加氧量和加氧方式,给水加氧点的位置设在凝结水处理设备出口和给水泵的吸入侧。凝结水处理设备出口点采用手动控制方式加氧,钢瓶氧气通过减压以后,手动控制阀门开度来控制加氧浓度。给水泵的吸入侧的加氧点采用自动控制方式加氧,加氧浓度的大小是根据给水的流量和炉水氧浓度或给水氧浓度来调节阀门和开度。如发生加氧自动控制失灵,也可以采用手动方式来控制给水的加氧量。给水加氧处理时,为了中和微量酸性物质,增加汽水系统的缓冲性,需加少量的氨,以保持汽水系统中的pH值的要求。加氨点应选在凝结水精处理设备出口处,加氨量应由加氨自动装置控制。加氧初始阶段,一般控制凝结水或给水含氧量在150mg/L~300mg/L。同时应监测各取样点水样的氢电导率、含铁量和含铜量的变化情况。如果给水和蒸汽的氢电导率随氧的加入升高,但未超过0.2us/cm,而且凝结水的氢电导率变化不大,则可保持给水中含氧量在300mg/L左右。若给水和蒸汽的氢电导率超过0.2us/cm,则适当减小加氧量。对低压加热器为铜合金的系统,应经过专门的调整试验,选择适宜的pH值和含氧量的控制范围,确保不会增加水汽系统的铜含量。

4 加氧处理可解决的问题

锅炉给水处理采用AVT技术存在着给水含铁量较高及水冷壁管结垢速率偏大、处理运行周期短、水处理药剂高等多方面问题。根据国内外有关电厂的运行经验,给水采用加氧处理完全可以解决有关的问题。比如给水系统和疏水系统的流动加速腐蚀现象得到抑制,热力系统腐蚀及腐蚀产物转移速率显著下降。锅炉受热面沉积速率显著降低,提高了锅炉运行的安全性和经济性。延长锅炉的清洗间隔时间,延长凝结水精处理混床运行周期。改善水汽品质,减少给水加药量,降低锅炉补水率等。给水加氧处理技术投资低,直接经济效益可观,间接效益主要体现为可以延长锅炉设备使用寿命,使机组安全稳定性和等效可用率提高。该技术值得我们深入研究,应用推广将为电厂带来十分可观的社会效益和经济效益。

5 结语

锅炉给水加氧处理技术具有解决给水流量调节阀的结垢难题、减少水汽循环回路含铁量、降低锅炉的结垢速率和压力损失、减少锅炉沉积物及腐蚀、提高锅炉效率、同时减少化学药品的消耗、延长机组清洗周期、给水流动加速腐蚀大有改善等优势,随着该技术的推广应用,可使电厂达到节能降耗、安全生产的目的。

参考文献

[1]张珊敏,吴萍.锅炉给水加氧处理的分析及应用[J].天津电力技术,2011,8(20).