第三章

鐵

金屬材料

2HClO

====

2HCl

+

O2↑

第一節鐵及其化合物

一、鐵的單質

1．鐵元素的存在及使用

(1)鐵是一種應用最廣泛的過渡金屬元素；鐵元素是一種典型的變價金屬元素。

(2)存在：鐵在自然界中可以以

形態(隕鐵)存在，但主要以

價和

價的形態存在，地殼中含量居第位，僅次于氧、硅和鋁。

(3)工業煉鐵的原理(以Fe2O3為例)

3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。

2．鐵的物理性質

鐵有

性、性、性，但其導電性不如銅和鋁，鐵還能被

吸引。其熔、沸點較，熔點：1

535

℃、沸點：2

750

℃，密度：7.86

g·cm－3。

3．鐵的化學性質

(1)與某些非金屬單質、酸和鹽溶液反應

化學性質

化學方程式舉例

Fe與非金屬單質反應

1、Fe與Cl2的反應：

2、Fe與O2的反應：

3、Fe與S的反應：

Fe與非氧化性酸反應(H2SO4)

Fe＋H2SO4==

Fe與鹽溶液反應(CuSO4)

Fe＋CuSO4===

特別提醒　鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時，表面會生成一層致密的氧化膜，化學上稱之為鈍化，屬于化學變化。結論：Fe在反應中作

劑，遇到較強的劑(如Cl2等)生成價鐵的化合物，遇到較弱的劑(如稀硫酸等)生成價鐵的化合物。

(2)實驗探究鐵粉與水蒸氣的反應

實驗裝置

操作現象

用火柴點燃肥皂液，聽到

聲，證明生成了

實驗結論

在高溫下，鐵能與水蒸氣反應，化學方程式為：

提示：濕棉花的作用是受熱時提供反應所需的水蒸氣。

二、鐵的氧化物和氫氧化物

1．鐵的氧化物

物質

氧化亞鐵(FeO)

氧化鐵(Fe2O3)

四氧化三鐵(Fe3O4)

俗稱

顏色、狀態

溶解性

鐵的價態

與H＋反應的離子方程式

穩定性

與CO、C、H2反應

用途

Fe2O3常用作紅色油漆與涂料，赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵的原料

2、鐵的氫氧化物

Fe(OH)2和Fe(OH)3性質的比較

化學式

Fe(OH)2

Fe(OH)3

物質類別

顏色狀態

溶解性

與非氧化性強酸反應

穩定性

3、Fe2＋、Fe3＋相互轉化的實驗探究

實驗操作

實驗現象

溶液顯，試管中有，再滴加KSCN溶液，溶液

向上層溶液中滴加新制氯水，溶液變成離子方程式

實驗結論

Fe3＋Fe2＋

4、離子檢驗：

離子

所加試劑

現象

反應原理(離子方程式)

Fe3+

加KSCN溶液

溶液呈

Fe3++3SCN-=

加入NaOH溶液

產生紅紅褐色沉淀

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

產生，白色沉淀迅速變為，最后變為

Fe2++2OH-

=

Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2+O2+2H2O=

Al3+

NaOH溶液至過量

先產生白色沉淀，NaOH溶液至過量白色沉淀逐漸溶解

Al3++3OH-=Al(OH)3↓

Al(OH)3+

OH—=

AlO2—+2H2O

第二節金屬材料

1、合金定義

合金是由兩種或兩種以上的熔合而成的具有的物質。

2.特性：合金與成分金屬比：熔點、硬度、具有更多優良的物理與機械性能

特別提醒：合金是混合物,不是純凈物。

3、鋁的結構和存在鋁位于元素周期表的族，原子結構示意圖為，是活潑的金屬，在自然界中全部以化合態的形式存在。鋁是地殼中含量的金屬元素。

4．金屬鋁的物理性質

銀白色有金屬光澤的固體，有良好的、、等，密度較，質地。

5．鋁、氧化鋁的性質

(1)鋁、氧化鋁與稀鹽酸反應

實驗操作

實驗現象

鋁片，有無色氣泡冒出，將點燃的木條放在試管口有

化學方程式

離子方程式

(2)鋁、氧化鋁與NaOH溶液反應

實驗操作

實驗現象

試管①中一開始無氣泡產生，一段時間后，鋁片，有無色氣泡冒出將點燃的木條放在試管口，都有

試管②中鋁片溶解，立即產生無色氣泡，將點燃的木條放在試管口，都有

化學方程式

離子方程式

6、物質的量在化學方程式計算中的應用

物質是由

原子、分子、離子

等粒子構成的，物質之間發生化學反應是按一定微觀粒子數目關系進行的，化學方程式可以明確表示化學反應中這些粒子數之間的數目關系。

（1）化學方程式中各物質的化學計量數之比等于其

之比，等于其

之比。

(2)對于有氣體參加的反應，在同溫同壓下各氣體的化學計量數之比等于其

之比。