2012高考化学铁的知识点
高中铁的知识点总结

高中铁的知识点总结在高中阶段学习化学,其中一个重点是铁。
铁是一种广泛被使用的金属元素,不仅广泛存在于自然界中,还是人们日常生活中不可或缺的组成部分。
学生们需要了解铁的基本知识以及它的物理和化学性质,因为这有助于他们在未来工作和学术领域中的成功。
这篇文章将总结高中铁的知识点。
1. 铁的基本知识1.1 铁的来源铁是一种重要的金属元素,存在于地球上的许多地方。
铁最常见的来源是矿石,如褐铁矿和红铁矿。
1.2 铁的物理性质铁是一种具有磁性的金属,具有银白色外观和密度较高的特点。
它是一种良好的导体和耐腐蚀性金属。
1.3 铁的纯度从化学角度来看,铁可以通过多种方法纯化。
最常见的方法是通过炉法冶炼和电解来制备纯铁。
2. 铁的化学性质2.1 铁的化学反应铁与许多元素和化合物都可以发生化学反应。
最常见的铁的化学反应是与氧气发生反应形成氧化铁。
2.2 铁的氧化状态铁的氧化数可以在不同的反应中变化。
在氧含量较高的情况下,铁的氧化数为+2或+3,而在氧含量较低的情况下,铁可以存在为+4或+6的氧化态。
2.3 铁的反应性铁的反应性较高,容易生成氧化物和其它的化合物。
铁与酸的反应会生成氢气和盐酸的反应,则会生成氯化铁。
3. 铁的应用3.1 铁的用途铁是一种广泛使用的金属元素。
它被用于制造各种工业制品、建筑材料和家电产品等。
3.2 关于铁的常用合金铁的常用合金包括钢、铸铁和不锈钢。
钢是由铁、碳和其他元素混合而成的金属。
铸铁是一种含有大量碳的铁合金。
不锈钢是含有铬、镍和其他元素的铁合金,它具有较高的防腐蚀性能。
4. 铁的环境影响4.1 铁的污染铁的生产和使用会对环境造成负面影响。
例如,工业排放和人类活动会增加环境中铁的含量,可能导致某些物种的死亡和环境的污染。
4.2 铁的循环利用钢铁行业是世界最大的回收行业之一,因为它可以重复使用作为原材料的金属。
通过回收利用废旧金属,并将其再次转变为钢铁原材料,能够减少对自然资源的消耗。
结论在高中时期学习铁的知识点对学生未来的学术和职业发展很重要。
化学高考铁的知识点

化学高考铁的知识点在高考化学中,铁是一个非常重要的知识点。
作为一种常见的金属元素,铁在人们的日常生活中起着重要的作用。
下面,我们将深入了解铁的性质、应用和化学反应等方面的知识。
第一部分:铁的性质铁是一种银白色的有光泽的金属,在常温下是固体。
它具有良好的导电性和导热性,因此广泛应用于电器、电缆和制热设备等领域。
铁是一种活泼的金属,它可以与氧气反应生成铁的氧化物。
当铁与氧气反应时,铁会发生生锈。
这是因为铁的表面与空气中的水和氧气发生反应,形成了红棕色的氧化铁。
铁是一种有弹性的金属,具有较高的延展性。
这使得它成为制造弹簧和螺钉等产品的理想材料。
此外,铁还可以与其他元素形成合金,并赋予合金一些特殊的性质。
第二部分:铁的应用铁的应用非常广泛,主要用于制造钢铁材料。
钢铁是一种强大而坚固的材料,广泛应用于建筑、机械制造和交通工具等领域。
此外,铁还被用于制造炼钢炉和其他冶炼设备。
铁还被用于制造物体的防腐蚀涂层。
通过在铁制品表面形成一层阻隔层,可以减少铁生锈的风险。
例如,通过给汽车的车身施加涂层,可以延长车身的使用寿命并保护车身不受腐蚀。
第三部分:铁的化学反应铁在化学反应中常常与其他物质发生反应。
其中,与氧气的反应已经提到了,这是最常见的铁的化学反应之一。
此外,铁还可以与酸发生反应。
当铁与稀盐酸反应时,会产生氢气和盐。
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2这个反应是剧烈的放热反应,可以通过产生的氢气使铁片浮起来。
另一个重要的反应是铁与硫酸反应。
在这个反应中,铁会与硫酸发生置换反应,生成硫酸亚铁和氢气。
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2此外,铁还能与一些其他物质发生复杂的反应,例如与氧气和水反应生成铁的氢氧化物。
这些反应都是化学反应的基础,对我们理解铁的特性和应用非常重要。
第四部分:结语通过对铁的性质、应用和化学反应的深入了解,我们可以更好地理解和应用铁这种常见的金属元素。
无论是在日常生活中,还是在工业领域,铁都是不可或缺的材料。
高中化学铁的知识点

高中化学铁的知识点
高中化学中,关于铁的知识点主要包括以下几个方面:
1. 铁的基本性质:铁是一种金属元素,具有良好的导电性和导热性,常温下为固体。
它的化学符号为Fe,原子序数为26,原子量为55.85。
2. 铁的物理性质:铁的密度较高,为7.86 g/cm³;熔点为1538°C,沸点为2862°C;铁具有磁性,在一定条件下可被磁化,形成磁铁。
3. 铁的化学性质:铁可以与氧气反应生成氧化铁,常见有Fe2O3(赤铁矿)和Fe3O4(磁铁矿)。
铁还可以与非金属元素(如硫、氯等)反应形成相应的化合物。
此外,铁还可以与溶液中的酸反应生成相应的盐类。
4. 长期暴露在空气中的铁会发生腐蚀,形成铁锈。
铁锈主要由氧化铁和水合铁(氢氧化铁)组成。
5. 铁的同位素:铁具有多个同位素,其中最常见的是铁的四个稳定同位素,分别是Fe-54、Fe-56、Fe-57和Fe-58。
6. 铁的存在形态:在地壳中,铁主要以铁矿石的形式存在,如赤铁矿、磁铁矿等。
在生物体内,铁是必需的微量元素,参与许多生物活动,如血红蛋白中的铁离子可以与氧气结合形成氧合血红蛋白,起到运输氧气的作用。
7. 铁的应用:铁是人类历史上最早发现和应用的金属之一,具有广泛的应用领域。
例如,铁可以用于制造建筑材料、制造钢铁产品、制造电器、制造车辆和机械设备等。
以上是高中化学中关于铁的基本知识点,对于更具体的铁的化学性质、反应性质以及有关铁的衍生化合物等知识点,在高中化学教科书中会有更详细的介绍。
最全面铁知识点总结(精华版)

最全⾯铁知识点总结(精华版)铁⼀、单质:内容铁( Fe) 周期表中位置⼩结颜⾊状态熔沸点硬度密度导电性第 4 周期第Ⅷ族原⼦结构过渡⾦属,表现还原性银⽩⾊有⾦属光泽固体较⾼较硬较⼤,是重⾦属较好;铁具有铁磁性 +2;+3 物理性质价态点燃3Fe + 2O Fe 3O 4O2 2①在潮湿空⽓中,不纯的铁发⽣吸氧腐蚀(电化学腐蚀)。
②铁锈的形成:- 2+⼩结+2OH =Fe(OH)2↓, 4Fe(OH)2+2H 2O+O 2==4Fe(OH)3↓,Fe 与单质红褐⾊的 Fe(OH)3 失去部分⽔便得到铁锈 4Fe+3O 2+nH 2 O =2Fe 2 O 3 ·nH 2O 。
也:(Fe 2O 3· nH 2O) △Cl 2 2Fe + 3Cl 2FeCl 23△Fe + SFeS Fe + IFeI 22①变价⾦属化合物。
Cu 和 Fe 与氧化性较弱的 S 、 I 2 反应只能⽣成价态较低的⾦属⼩结化学性质⾼温3Fe +4H 2O ( g ) Fe(OH)3 +4H 2↑与 H 2O 与⾮氧化性酸HCl H 2 SO 4 + 2++ H 2↑Fe + 2H = FeFe+4HN O 3( 稀 ) Fe(NO 3) 3+ NO ↑+2H 2O= HN O 3△与氧化性酸Fe+6HN O 3( 浓 )Fe(N O 3) 3+3N O2↑+3H 2O 浓 H 2SO 4 △2Fe+6H 2SO 4( 浓 )F e 2(SO 4) 3+3S O 2↑+6H 2O①浓硫酸或浓硝酸与铁在常温下发⽣钝化现象;⼩结②铁与氧化性酸反应,主要不产⽣H 2;2+③铁和硝酸、浓硫酸反应,当铁过量时⽣成能置换出活动性顺序表排在其后⾯的⾦属单质 Fe 。
:与盐溶液3+2++Cu; Fe+2Fe=3Fe⼆、氧化物:化学FeOFe 2O 3F e 3O 4式名称三氧化⼆铁(氧化铁,铁红)四氧化三铁(磁性氧化铁)俗氧化亚铁 ( 名 ) ⾊、态⿊⾊粉末红棕⾊粉末⿊⾊晶体溶性⾦价态磁性解都难溶于⽔属+2; +3 +2 +3 ⽆⽆有++F e 3O 4+8H 与 HCl 反应与FeO+2H2+ 3+2+=Fe +2Fe +4H 2 O =Fe +H 2O +Fe O+6H 2 33+=2Fe +3H 2 O+2+3+HNO 反 Fe 被氧化为 Fe 33+=3Fe +N O ↑+5H 2O应与反应与还原剂( ⾼温 )稳性⽤途+-F e 2O 3+6H +2I HI + 2+3+ 2+FeO+2H = Fe +H 2O Fe 被还原为 Fe2+=2Fe +I 2 +3HO2 H 2+FeO=Fe+2H O CO+FeO=Fe+C 2 O 3H 2+F e 2 O 3=2Fe+3H 2O3CO+F 2e O 3=2Fe+3C O 2 4H 2+F e 3O 4 =3Fe+4H 2O 4CO+F 3e O 4=3Fe+4C O 2 H 2 CO 2Al+3FeO=3Fe+A 2l O 32Al+Fe 2O 3=2Fe+Al 2O 38Al+3Fe 3O 4=9Fe+4Al 2 O 3Al定不稳定,可被氧化,在空较稳定⽓中加热被氧化成 F e 3O 4 颜料磁性材料三、氢氧化物:物质化学式氢氧化亚铁 Fe(OH)2⽩⾊絮状固体⽔溶性都难溶于⽔酸碱性都是弱碱+2+与酸反应盐酸 Fe(OH)2+2H =Fe +2H 2O3Fe(OH) 2+10HN O 3=3Fe(N O 3) 3+N O ↑ +8H 2O+3+Fe(OH)3 +3H=Fe +3H 2O硝酸不稳定易被空⽓中氧⽓氧化,⽩⾊迅速变成灰绿⾊,最终变成红褐⾊4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(O H 3) 不稳定,受热易分解稳定性△2Fe(OH)3Fe 2 O 3 +3H 2O2+-3+-实验原理Fe +2OH=Fe(OH)2↓Fe +3OH=Fe(OH)3↓室制取如何避免被氧化变质?① FeSO 4 晶体中不能含有如何制备氢氧化铁胶体?向沸⽔中滴加⼏滴 3+Fe ;FeCl 3②配制 FeSO 4 溶液加⼊少量铁粉;③配制溶液的蒸馏⽔及 NaOH 溶液均须⽤“煮沸” 等⽅法以除去其中溶解的氧⽓;④反应过程避免和空⽓接触。
高一铁知识点总结

高一铁知识点总结一、铁的性质1. 物理性质铁是一种银白色的金属,具有良好的延展性和韧性,易于加工成各种形状。
它的密度较大,熔点较高,是一种较为坚硬的金属。
在空气中容易氧化,生成Fe2O3,因此需要进行防锈处理。
2. 化学性质铁是一种活泼的金属,容易与非金属元素形成化合物。
在酸性条件下,铁可以与氧化剂发生反应,生成Fe2+或Fe3+的离子。
例如,2Fe + 3H2SO4 = 3H2 + Fe2(SO4)3。
3. 电化学性质铁是一种良好的导电体,可以在电解质溶液中发生氧化还原反应。
例如,在盐酸溶液中,铁会被氧化成Fe2+或Fe3+的阳离子,并释放出电子,发生电化学腐蚀现象。
二、铁的化合物1. 氧化物铁主要有两种氧化态,分别为Fe2+和Fe3+。
它可以和氧形成FeO、Fe2O3和Fe3O4等多种氧化物。
2. 卤化物铁可以和氯、溴、碘等卤素元素形成相应的盐类,如FeCl2、FeCl3等。
3. 硫化物铁和硫元素可以形成FeS、FeS2等硫化物。
4. 高锰酸盐铁和高锰酸钾反应可以形成黑色沉淀,是一种常见的定性分析试剂。
三、铁的制备铁是一种广泛应用的金属材料,其制备方法主要有高炉冶炼和直接还原法两种。
1. 高炉冶炼高炉是最主要的铁的生产设备,主要由本体、煤气净化塔和煤气制造炉等部分组成。
在高炉内,通过矿石、焦炭和石灰石等原料的冶炼,可以生产出铁水和高炉矿渣。
2. 直接还原法直接还原法是利用含碳物质直接还原矿石中的铁矿石,得到纯铁的一种冶炼方法。
这种方法适用于冶炼高品位的铁矿石,如镁铁矿、氨铁矿等。
四、铁的应用铁是一种多功能的金属材料,在工业和日常生活中有广泛的应用。
1. 建筑和基础设施铁材料广泛应用于建筑、桥梁、公路和轨道等基础设施建设中,如钢筋混凝土、桥梁结构、道路铺设等。
2. 机械制造铁材料在机械制造领域有着重要的地位,如汽车、飞机、船舶、工程机械等都需要大量的铁材料。
3. 家具和日用品铁材料在家具和日用品的制造中也有广泛的应用,如铁门、铁床、铁柜等家具制品,以及铁锅、铁壶等日常生活用品。
高三化学铁知识点总结

高三化学铁知识点总结铁是我们日常生活中最常见的金属之一,也是化学学科中非常重要的一部分。
下面是对高三化学铁知识点的总结:一、铁的性质1. 物理性质:铁是一种有光泽的银白色金属,具有高密度和高熔点,并且容易磁化。
2. 化学性质:在常温下,铁与氧气发生反应,会氧化成黑色的铁(III)氧化物,即生锈。
铁还可以与非金属元素发生反应,形成各种化合物。
二、铁的同位素1. 铁主要有四个同位素:质量数为54的^54Fe、质量数为56的^56Fe(最丰富的同位素)、质量数为57的^57Fe和质量数为58的^58Fe。
三、铁的离子与化合物1. 铁可以形成两种离子:二价离子Fe^2+和三价离子Fe^3+。
Fe^2+离子容易氧化成Fe^3+离子。
2. 铁大多数是以三价铁存在于化合物中,例如FeCl3(氯化亚铁)、Fe2O3(氧化亚铁)等。
3. 铁的化合物具有多种性质和应用,如铁的氯化物用于分析化学中的还原试剂,而氧化亚铁常用于制备草酸的定量分析。
四、铁的衍生物质1. 铁在生物体中起着重要的作用。
例如,红细胞中的血红蛋白含有铁,它负责运输氧气。
2. 植物中的叶绿素分子中含有镁原子,而镁离子则与铁的同位素铁-54的同位素法轮磷酸结合,形成吸收光谱最大的铁-法轮磷酸络合物。
3. 铁也是合成许多药物和催化剂的重要元素。
五、铁的提取和应用1. 铁的主要提取方法是高炉法和直接还原法。
高炉法是将铁矿石与焦炭反应,得到炼铁的过程。
2. 铁广泛应用于建筑、制造业、电子产业等领域。
例如,铁可以用来制造钢材、建造桥梁和大型机械,还可以用于制造电磁铁、发电机等设备。
六、铁的环境影响1. 工业化过程中,大量的二氧化碳的排放和气候变化对铁的生产和使用产生了重要的影响。
2. 铁的生产和使用也会导致资源的消耗和环境的破坏。
因此,应该加强节约利用和环境保护意识,减少对铁资源的过度依赖。
以上是对高三化学铁知识点的总结。
通过了解铁的性质、同位素、离子与化合物、衍生物质以及提取和应用等方面的知识,我们可以更好地理解铁的重要性和其在日常生活中的广泛应用。
化学高一必修一铁的知识点

化学高一必修一铁的知识点铁是一种广泛应用的金属元素,其在社会发展和日常生活中发挥着重要作用。
作为高中化学必修一的一部分,了解铁的性质、制备、性质和用途是必不可少的。
本文将介绍一些与铁相关的知识点,帮助大家更深入地了解铁的特性和应用。
1. 铁的性质铁是一种银白色的金属,具有良好的导电和导热性能。
它在常温下具有较高的硬度和强度,然而在高温下可以变得相对柔软。
铁具有较高的熔点和沸点,能够稳定地存在于自然界中。
此外,铁还具有磁性,可以被磁化。
2. 铁的制备铁的主要制备方法是高炉法和直接还原法。
高炉法是最常用的制铁方法,它通过将铁矿石与煤等还原剂一起加热,使铁矿石中的氧气被还原,从而得到金属铁。
直接还原法主要用于制备特殊合金钢,它通过在高温下直接将铁矿石与还原剂反应,得到高纯度的金属铁。
3. 铁的化学性质铁在空气中容易被氧气氧化,形成铁的氧化物,即铁锈。
铁与非金属元素如硫、氧、氮等也可以发生化学反应,形成相应的化合物。
此外,铁还可以与酸反应生成氢气,并在适当条件下与氧气反应生成铁的氧化物。
4. 铁的合金铁是一种重要的合金元素,与其他元素组成的合金广泛应用于工业和日常生活中。
最常见的铁合金是钢,它是铁与碳以及其他添加元素的合金。
通过调整合金的成分和处理工艺,可以获得具有不同性质和用途的钢。
此外,铁还可以与铬、镍等元素形成不锈钢,具有防腐蚀性能。
5. 铁的应用铁的应用非常广泛,主要分为工业和日常生活两个方面。
在工业中,铁和钢被广泛用于制造建筑结构、机械设备、汽车、船舶等。
在日常生活中,我们常见的铁制品有锅、刀具、锁等。
此外,铁磁性良好,还被用于制造电磁铁、磁带、硬盘等电子产品。
总结:通过对铁的性质、制备、化学性质、合金和应用的介绍,我们对铁有了更全面的了解。
铁作为一种重要的金属元素,不仅在工业中发挥着重要的作用,同时也是日常生活中不可或缺的材料。
通过深入学习铁的知识,我们可以更好地应用和利用这种重要的金属元素,推动社会的发展和进步。
高考化学必考知识点铁

高考化学必考知识点铁高考化学必考知识点:铁高考化学中,铁是一个重要的知识点,也是广大考生需要掌握的内容之一。
本文将从铁的性质、应用以及与环境的关系等角度进行阐述。
一、铁的性质铁是一种常见的金属元素,属于第26号元素,化学符号为Fe。
其原子序数为26,原子量为55.845。
铁的外观为银白色,具有比较高的密度和导电性能。
在碳酸氢铁矿中产出的铁矿石是最重要的铁源。
铁的特性在化学实验和工业中有着广泛的应用。
它是一种良好的催化剂,可用于加氢反应和氧化反应中。
此外,铁具有较高的熔点和熔化潜热,适用于高温设备和冶金工业。
二、铁的应用铁是人类社会发展过程中最早应用和利用的金属之一。
其应用可以追溯到古代青铜器时代。
在现代社会,铁的应用远远超出了青铜时代的想象。
首先,铁在建筑领域有着重要的应用。
钢筋混凝土是现代建筑最常用的结构材料,其中的钢筋就是以铁为首要原材料。
它具有高强度、耐腐蚀等特点,在房屋、桥梁和其他基础设施的建设中发挥着重要的作用。
其次,铁还广泛应用于交通工具的制造。
汽车、火车、飞机等交通工具中的底盘、发动机、车架等部件都需要使用铁材料。
铁的坚固和耐用性使得交通工具更加安全可靠。
此外,铁还用于制作耐磨耐高温材料,例如刀具、锅具和高温炉等。
铁的导电性能也使其成为电力工业中的重要材料,用于制作电线电缆等。
三、铁与环境的关系铁在自然界中广泛存在,例如铁矿石和土壤中的铁元素。
铁也参与了许多有关环境的生物和地球化学过程。
一方面,铁对于生命体的正常生长和发育至关重要。
人体内的血红蛋白和肌红蛋白中都含有铁元素。
铁在体内可以进行氧气的运输和储存,维持正常的呼吸和新陈代谢。
另一方面,铁还具有催化氧化反应的作用。
一些地球化学过程如铁的氧化、颗粒物的形成,以及对污染物的吸附等都与铁元素密切相关。
这些过程对于维持环境的平衡和稳定具有重要作用。
然而,铁的过剩或缺乏都会对环境和生态系统产生不良影响。
例如,过量的铁可以导致水体和土壤的污染,对生物造成伤害。
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铁和铁的化合物1.复习重点1.铁单质的化学性质2.铁的重要化合物的氧化还原性;3.Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互转化是高考的热点。
2.难点聚焦一、铁的结构和性质1.铁是26号元素,位于第四周期第Ⅷ族,属于过渡元素。
原子结构示意图:主要化合价:+2,+32.铁在金属的分类中属于黑色金属,重金属,常见金属。
纯净的铁是光亮的银白色金属,密度为7.86g/㎝3,熔沸点高,有较好的导电、传热性,能被磁铁吸引,也能被磁化。
还原铁粉为黑色粉末。
3.铁是较活泼的金属元素,在金属活动性顺序表中排在氢的前面。
①跟非金属反应:点燃点燃△3Fe+2O2 == Fe3O4 2Fe+3Cl2 ==2FeCl3 Fe+S= FeSFe+I2= FeI2②跟水反应: 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑③跟酸作用:Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化;与氧化性酸反应不产生H2,且氧化性酸过量时生成Fe3+)④与部分盐溶液反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+3.生铁与钢的比较铁的合金生铁钢含碳量2%~4.3% 0.03%~2%其它杂质含硅、锰、硫、磷较多含硅、锰少量,硫和磷几乎没有机械性能硬而脆、无韧性硬而韧、有弹性机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延4.炼铁和炼钢的比较炼铁炼钢原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、空气(或纯氧、氧化铁)、生石灰、脱氧剂化学原理在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它氧化为气体或炉清除去主要①还原剂的生成C+O2CO2①氧化:2Fe+O2高 温2FeO反应CO2+C高 温2CO②铁的还原Fe2O3+3CO高 温2Fe+3CO2③炉渣的生成CaCO3高 温CaO+CO2CaO+SiO2高 温CaSiO3FeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。
如C+FeO 高 温Fe+CO↑②造渣:生成的硅锰氧化物得铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。
③脱氧,并调整Mn、Si含量2FeO+Si高 温2Fe+SiO2主要设备高炉转炉1.过渡元素位于周期表中中部从ⅢB~ⅡB族十个纵行,分属于第四周期至第七周期。
过渡元素都是金属,又叫过渡金属。
过渡金属的密度一般比较大,熔沸点较高,有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能,较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。
过渡元素的原子最外层电子数不超过两个,在化学反应中,最外层和次外层都容易失去电子,因此过渡元素有可变化合价。
所以当Fe与弱氧化剂反应时,只失去最外层上的2个电子,形成Fe2+;当Fe与强氧化剂反应时,还能进一步失去次外层上的一个电子,形成Fe3+。
这就是铁在其化合物中通常显+2价或+3价的原因。
则Fe发生化学反应能得到+2价还是+3价,需看参加反应的氧化剂的强弱,有时还要看反应物的量之间的关系。
例如:①铁在O2中燃烧的,一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙子,防止瓶子被炸裂;②Fe与S反应中Fe只能失去其最外层的2个电子而变成+2价,反应开始后撤去酒精灯,反应可以继续进行,说明反应放热;③Fe在Cl2中燃烧时不但能失去最外层的2个电子,而且还可失去次外层的1个电子后成+3价,说明氧化性Cl2>S;④在高温时能与C、P、Si 等化合。
2.铁的合金一般地说,含碳量在2%~4.3%的铁的合金叫做生铁。
生铁里除含碳外,还含有硅、锰以及少量的硫、磷等,它可铸不可煅。
根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。
一般地说,含碳量在0.03%~2%的铁的合金叫做钢。
钢坚硬有韧性、弹性,可以锻打、压延,也可以铸造。
钢的分类方法很多,如果按化学成分分类,钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢就是普通的钢。
合金钢也叫特种钢,是在碳素钢是适当地加入一种或几种,如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。
合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。
3.炼铁(1)反应原理:利用氧化——还原反应,在高温下,用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。
(2)原料:铁矿石、焦炭、石灰石和空气(3)设备:高炉(4)生产过程①还原剂的生成C+O2点 燃 CO2 CO2+C ∆ 2CO②铁矿石还原成铁Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑③除脉石、炉渣的形成CaCO3高 温CaO+CO2↑SiO2+CaO高 温CaSiO34.炼钢(1)设备:氧气顶吹转炉(2)主要原料:炼钢生铁、生石灰、氧气。
(3)反应原理:利用氧化还原反应,在高温下,用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去。
(4)炼钢时的主要反应:①氧化剂的生成,热能的来源 2Fe+O2高 温2FeO②降低碳的含量 C+FeO高 温CO+Fe③除去S、P等杂质④加硅铁、锰铁、铝除剩余FeO——脱氧2FeO+Si高 温2Fe+SiO2二、铁的氧化物和氢氧化物1.铁的氧化物的比较铁的氧化物FeO Fe2O3Fe3O4俗称铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末铁的价态+2 +3 +2、+3水溶性难溶于水稳定性不稳定性6FeO+O2=2Fe3O4稳定稳定与酸的反应FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O与CO的反应Fe x O y+yCO=xFe+yCO2制取高温熔融,过量的铁与氧气反应2Fe+O2=2FeO Fe(OH)3的分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O铁在氧气中燃烧3Fe+2O2=Fe3O42.铁的氢氧化物的比较Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质白色,难溶于水的固体红褐色,难溶于水的固体化学性质(1)与非氧化性强酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O(2)与氧化性酸反应3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O(3)空气中放置被氧化4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(1)与酸反应Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O (2)受热分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O制备①煮沸蒸馏水,赶走溶解的氧气②煮沸NaOH溶液,赶走溶解的氧气③配制FeSO4溶液,加少量的还原铁粉④用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓将NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓1. Fe3O4是复杂的化合物,经研究证明,在Fe3O4晶体中有1/3的Fe是+2价,有2/3的Fe是+3价,可看成FeO·Fe2O3,实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐,不是一般的氧化物。
2.Fe(OH)2和Fe(OH)3从溶液中析出的现象不同,前者是白色絮状沉淀,后者是红褐色沉淀。
而Fe(OH)2极不稳定,易被氧化成Fe(OH)3,反应现象是:白色→灰绿色→红褐色。
若要观察到白色的Fe(OH)2沉淀,需要创造以下条件:(1)排除亚铁盐溶液里的Fe3+离子,以免Fe3+离子直接与OH-结合生成Fe(OH)3。
(2)尽量排除溶液中溶解的氧气(绝对排除是办不到的),以减慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。
反应要用新制备的亚铁盐溶液,并放入少量的铁以防止Fe3+离子产生。
亚铁盐溶液与碱溶液在混合前分别加热以排除溶有的空气,然后,把碱溶液沿着试管壁加入盛亚铁盐溶液的试管中,或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入碱溶液,可观察到白色絮状沉淀。
三、Fe、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知:Fe只有还原性,Fe3+通常只有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性。
上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应,才能实现不同价态的铁相互转化,如下图(常称为铁三角):FeCl2CO Fe3+ CO O2Zn Cu2+ H2 HNO3I-、I2、S Al KMnO4Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2Fe2+ Fe、Cu、I-、S2-、H2S Fe3+(溶液为绿色)(溶液为棕黄色)1.学习铁及其化合物的性质要注意:(1)抓价态:从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.(2)想属类:如铁是一种比较活泼的过渡金属,氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物,氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱,氯化铁为强酸弱碱盐,由此去分析理解它们各自所具有的性质.2.铁元素的原子在化学反应中,当遇弱氧化剂(如S 、H +、Cu 2+、I 2等)时,铁只能失去最外层的两个电子,而生成+2价铁的化合物,当遇到强氧化剂(如Cl 2、Br 2、HNO 3等)时,铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物.3.具体反应有:(1)Fe 2+→Fe3+①2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -(在亚铁盐溶液中通入氯气,溶液由浅绿色变为棕黄色)。
②4Fe 2++O 2+4H +=4Fe 3++2H 2O (亚铁盐溶液在空气中容易变质,如绿矾露置于空气中则是:12FeSO 4+3O 2=4Fe 2(SO 4)3+2Fe 2O 3)③3Fe 2++NO 3-+4H +=3Fe 3++2H 2O+NO ↑④5Fe 2++MnO 4-+8H +=5Fe 3++4H 2O+Mn 2+如在FeCl 2溶液中滴加酸性KMnO 4溶液,溶液由浅绿色变棕黄色,在酸性KMnO 4溶液滴加FeCl 2溶液,溶液由紫红变棕黄。
⑤2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2O(2)Fe 3+→Fe 2+①2Fe 3++S 2+=2Fe 2++S,如在FeCl 3溶液中滴加适量的Na 2S 溶液,溶液变浑浊,滤去沉淀则滤液为浅绿色;如加入过量的Na 2S 溶液,,则又有黑色沉淀生成(FeS ),向Fe 3+溶液中通入H2S气体的离子方程式为:2Fe 2++H 2S=2Fe 3++2H ++S ↓。
②2Fe 3++SO 32-+2H 2O=2Fe 2++SO 42-+2H +③2Fe 3++Fe=3Fe 2+,在FeSO 3溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe 2+被氧化为Fe 3+。
④2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+,电路板的制作是利用FeCl 3溶液与裸露的铜反应。
⑤2Fe 3++2I -=2Fe 2++I 24.Fe 2+和Fe 3+的检验(1)Fe 2+的检验:方法一:滴加KSCN 溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色。
方法二:滴加NaOH 溶液,生成白色絮状沉淀,该沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
(2)Fe 3+的检验:方法一:滴加KSCN 溶液或NH 4SCN 溶液,溶液立即变为血红色。
方法二:滴加NaOH 溶液,出现红褐色沉淀。