氧化亚铁

更新时间:2023-12-30 12:02

氧化亚铁是一种无机物,化学式FeO。是铁的氧化物之一。其外观呈黑色粉末,由氧化态为+2价的共价结合。它的矿物形式为方铁矿(wüstite)。氧化亚铁经常容易与铁锈混淆,但铁锈的主要成分为水合氧化铁。氧化亚铁属于非整比化合物,其中铁和氧元素的比例会发生变化,范围从Fe0.84O到Fe0.95O。

化学性质

还原性:隔绝空气加热会歧化为铁单质和四氧化三铁,在空气中加热会被氧化为氧化铁或四氧化三铁。

氧化性:(高温下)被COH2AlCSi等还原。

的其它氧化物:氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4).

结构:氧化亚铁属于立方晶系(类似于氯化钠晶体结构),每个铁原子周围连接着6个氧原子形成八面体型配位,每个氧原子周围也以同样的情况连接着6个铁原子。出现非整比化合物的原因在于,由于二价铁很容易被氧化为三价铁,导致FeO中少量二价铁被替换为三价铁,占据晶格中的四面体空隙

在低于200K时,氧化亚铁的晶体结构会发生微小变化,变为菱方,并且具有反铁磁性。

FeO中,铁显+2价

物理性质

热导率:3.2 W/m·K。

比热容:725 J/kg·K。

稳定性:不稳定,在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁,溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐

溶解性:不溶于水,不与水反应。

制备方法

1. 在隔绝空气条件下加热草酸亚铁制得:

FeC2O4═△═FeO+CO↑+CO2 ↑

2. 炼钢时,过量的生铁水与O2反应生成一些铁氧化物

3.在实验室条件下,可根据铁氧化物还原叉子曲线控制氧分压和温度,以Fe2O3和Fe为原料获得高纯FeO:

Fe2O3+Fe=3FeO

相关反应

FeO在低于575℃的条件下具有热不稳定性,可以分解生成和Fe3O4:(注明前面发生这个反应生成只有→ 没有═ 而且如果有催化剂一些催化剂写在→上面反应条件写在→下面 反应条件都没有)

4FeO ═△═Fe+Fe3O4

FeO可与一些元素单质反应,而被还原为铁单质:

Si+2FeO ═SiO2+2Fe

Mn+FeO ═MnO+Fe

2 P+5FeO═P2O5+5Fe

FeO可溶于盐酸或稀硫酸,并分别生成氯化亚铁硫酸亚铁

FeO+2 HCl ═ FeCl2+H2O

FeO+H2SO4═FeSO4+H2O

草酸亚铁加热制取,草酸亚铁受热分解,生成氧化亚铁、一氧化碳二氧化碳

FeC2O4 ═△═FeO+CO↑+CO2↑

这里制得的氧化亚铁是能自燃的黑色粉末,它在低于848K时不稳定。

FeO+CO=高温=Fe+CO2

验证方法

1.先用过量稀硫酸溶解固体,使其转化成溶液。

2.再向上述溶液中滴加KSCN溶液无血红色,说明无铁离子。

3.再向2步所得溶液中滴加高锰酸钾溶液,如出现血红色,说明出现了铁离子,说明第1步中所得溶液中有亚铁离子,从而证明有 FeO存在。

主要用途

可以被用作色素,在化妆品和刺青墨水中都有应用。氧化亚铁也应用于瓷器制作中使釉呈绿色。但是这个物质不稳定,很容易被氧化成四氧化三铁。

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