化學性質
還原性:隔絕空氣加熱會歧化為鐵單質和四氧化三鐵,在空氣中加熱會被氧化為氧化鐵或四氧化三鐵。氧化性:(高溫下)被CO、H、Al、C、Si等還原。
鐵的其它氧化物:氧化亞鐵(FeO)、氧化鐵(FeO)、四氧化三鐵(FeO).
結構:氧化亞鐵屬於立方晶系(類似於氯化鈉晶體結構),每個鐵原子周圍連線著6個氧原子形成八面體型配位,每個氧原子周圍也以同樣的情況連線著6個鐵原子。出現非整比化合物的原因在於,由於二價鐵很容易被氧化為三價鐵,導致FeO中少量二價鐵被替換為三價鐵,占據晶格中的四面體空隙。
在低於200K時,氧化亞鐵的晶體結構會發生微小變化,變為菱方,並且具有反鐵磁性。
FeO中,鐵顯+2價
物理性質
性狀:黑色粉末。
密度:5.7g/cm3。
熱導率:3.2W/m·K。
比熱容:725J/kg·K。
穩定性:不穩定,在空氣中加熱時迅速被氧化成四氧化三鐵,溶於鹽酸、稀硫酸生成亞鐵鹽。
溶解性:不溶於水,不與水反應。
製備方法
1.在隔絕空氣條件下加熱草酸亞鐵製得:FeCO═加熱═FeO+CO↑+CO↑
2.煉鋼時,過量的生鐵水與O反應生成一些鐵氧化物
3.在實驗室條件下,可根據鐵氧化物還原叉子曲線控制氧分壓和溫度,以FeO和Fe為原料獲得高純FeO:FeO+Fe=3FeO
相關反應
FeO在低於575℃的條件下具有熱不穩定性,可以分解生成鐵和FeO:(註明前面發這個反應生成只有→沒有═而且如果有催化劑一些催化劑寫在→上面反應條件寫在→下面反應條件都沒有)
4FeO═加熱═Fe+FeO
FeO可與一些元素單質反應,而被還原為鐵單質:Si+2FeO═SiO+2Fe、Mn+FeO═MnO+Fe、2P+5FeO═PO+5Fe
FeO+2HCl═FeCl+HO
FeO+HSO═FeSO+HO
草酸亞鐵加熱製取,草酸亞鐵受熱分解,生成氧化亞鐵、一氧化碳和二氧化碳。FeCO═加熱═FeO+CO↑+CO↑
這裡製得的氧化亞鐵是能自燃的黑色粉末,它在低於848K時不穩定。
FeO+CO=高溫=Fe+CO
驗證方法
方法1
1、先用過量稀硫酸酸溶解固體,使其轉化成溶液
2、再向上述溶液中滴加KSCN溶液無血紅色,說明無三價鐵
3、再向2步所得溶液中滴加高錳酸鉀溶液,如出現血紅色,說明出現了三價鐵,說明第1步中所得溶液中有二價鐵,從而證明有FeO存在
方法2
1、試劑:用稀硫酸和KMnO溶液
2、過程:稀硫酸浸取待測物,如溶液使得KMnO褪色,說明有FeO
主要用途
用途氧化亞鐵可以被用作色素,在化妝品和刺青墨水中都有套用。氧化亞鐵也套用於瓷器製作中使釉呈淺綠色。可用作催化劑以及用於制玻璃、搪瓷、煉鋼等。