第三章
铁
金属材料
2HClO
====
2HCl
+
O2↑
第一节铁及其化合物
一、铁的单质
1.铁元素的存在及使用
(1)铁是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。
(2)存在:铁在自然界中可以以
形态(陨铁)存在,但主要以
价和
价的形态存在,地壳中含量居第位,仅次于氧、硅和铝。
(3)工业炼铁的原理(以Fe2O3为例)
3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
2.铁的物理性质
铁有
性、性、性,但其导电性不如铜和铝,铁还能被
吸引。其熔、沸点较,熔点:1
535
℃、沸点:2
750
℃,密度:7.86
g·cm-3。
3.铁的化学性质
(1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应
化学性质
化学方程式举例
Fe与非金属单质反应
1、Fe与Cl2的反应:
2、Fe与O2的反应:
3、Fe与S的反应:
Fe与非氧化性酸反应(H2SO4)
Fe+H2SO4==
Fe与盐溶液反应(CuSO4)
Fe+CuSO4===
特别提醒 铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时,表面会生成一层致密的氧化膜,化学上称之为钝化,属于化学变化。结论:Fe在反应中作
剂,遇到较强的剂(如Cl2等)生成价铁的化合物,遇到较弱的剂(如稀硫酸等)生成价铁的化合物。
(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
实验装置
操作现象
用火柴点燃肥皂液,听到
声,证明生成了
实验结论
在高温下,铁能与水蒸气反应,化学方程式为:
提示:湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气。
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
物质
氧化亚铁(FeO)
氧化铁(Fe2O3)
四氧化三铁(Fe3O4)
俗称
颜色、状态
溶解性
铁的价态
与H+反应的离子方程式
稳定性
与CO、C、H2反应
用途
Fe2O3常用作红色油漆与涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料
2、铁的氢氧化物
Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别
颜色状态
溶解性
与非氧化性强酸反应
稳定性
3、Fe2+、Fe3+相互转化的实验探究
实验操作
实验现象
溶液显,试管中有,再滴加KSCN溶液,溶液
向上层溶液中滴加新制氯水,溶液变成离子方程式
实验结论
Fe3+Fe2+
4、离子检验:
离子
所加试剂
现象
反应原理(离子方程式)
Fe3+
加KSCN溶液
溶液呈
Fe3++3SCN-=
加入NaOH溶液
产生红红褐色沉淀
Fe3++3OH-
=
Fe(OH)3↓
Fe2+
先加KSCN溶液
再加氯水
先加KSCN溶液,后加氯水溶液呈
加入NaOH溶液
产生,白色沉淀迅速变为,最后变为
Fe2++2OH-
=
Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=
Al3+
NaOH溶液至过量
先产生白色沉淀,NaOH溶液至过量白色沉淀逐渐溶解
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+
OH—=
AlO2—+2H2O
第二节金属材料
1、合金定义
合金是由两种或两种以上的熔合而成的具有的物质。
2.特性:合金与成分金属比:熔点、硬度、具有更多优良的物理与机械性能
特别提醒:合金是混合物,不是纯净物。
3、铝的结构和存在铝位于元素周期表的族,原子结构示意图为,是活泼的金属,在自然界中全部以化合态的形式存在。铝是地壳中含量的金属元素。
4.金属铝的物理性质
银白色有金属光泽的固体,有良好的、、等,密度较,质地。
5.铝、氧化铝的性质
(1)铝、氧化铝与稀盐酸反应
实验操作
实验现象
铝片,有无色气泡冒出,将点燃的木条放在试管口有
化学方程式
离子方程式
(2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应
实验操作
实验现象
试管①中一开始无气泡产生,一段时间后,铝片,有无色气泡冒出将点燃的木条放在试管口,都有
试管②中铝片溶解,立即产生无色气泡,将点燃的木条放在试管口,都有
化学方程式
离子方程式
6、物质的量在化学方程式计算中的应用
物质是由
原子、分子、离子
等粒子构成的,物质之间发生化学反应是按一定微观粒子数目关系进行的,化学方程式可以明确表示化学反应中这些粒子数之间的数目关系。
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其
之比,等于其
之比。
(2)对于有气体参加的反应,在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其
之比。