2023年初中化学常见金属-铁

1.铁

(1)铁在自然界中的存在.

金属在自然界的分布有游离态(单质)和化合态之分，只有极不活泼的金属以游离态存在,化合态的金属以矿物形式存在。铁在自然界中分布极广,是岩石圈的重要组成元素之一,在地壳中含量占第四位。它在岩石圈中大部分以氧化物的形式存在,除了天降的陨石中有单质铁外,地壳中几乎没有单质的铁。

(2)铁的化合价

铁在不同的反应中，常表现出不同的化合价，铁分别与盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液等物质反应时,生成+2价铁的化合物(铁与氯气等物质反应时,生成+ 3价的铁的化合物)。

(3)铁在溶液中颜色

①存在Fe2+的溶液,呈浅绿色;.

②存在Fe3+的溶液,呈黄色。

(4)铁的物理性质

纯铁是具有银白色(铁粉是黑色的).有金属光泽的固体,质软,有良好的延展性,是电和热的导体,铁能被磁体吸引。

(5)铁的化学性质

铁的化学性质比较活泼,因此地壳中的铁都是以化合物形式存在的。

①铁与非金属单质的反应

非金属单质氧气具有很强的氧化性,铁可与氧气发生反应,但反应条件不同生成的物质也不同。

a.常温下,干燥空气中的铁很难与氧气反应。

b.在潮湿的空气中,铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈,铁锈成分复杂，主要成分是氧化铁,铁锈疏松易吸水,所以铁制品生锈后要及时除锈。防锈方法:在铁表面涂-层保护膜，如涂漆、油或镀锌等金属或烤蓝;改变金属的内部结构,如制不锈钢等。

c.铁丝在氧气中燃烧,所发生的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热。

②铁与酸反应

铁能分别与盐酸、稀硫酸反应,反应时有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,溶液的质量因铁的溶解,生成的氢气的质量又较少而增加。因为能跟酸反应,所以使用铁器时应尽量避免与酸接触,铁与酸反应时生成的是亚铁盐。(铁在浓硫酸中会发生钝化现象,即铁的表面被浓硫酸氧化而形成一层致密的氧化膜,阻止了铁与浓硫酸的进一步反应，因此,浓硫酸可盛放在铁制容器中,但稀硫酸不能盛放在铁制容器中。)

③铁与硫酸铜溶液的反应

将铁丝浸放在硫酸铜溶液中,浸放在硫酸铜溶液中的铁丝表面覆盖着一层红色的物质,反应后溶液呈浅绿色,铁与硫酸铜溶液反应时，由于溶人溶液中的铁质量小于生成铜的质量，因此反应后溶液的质量减少。早在西汉时期,我国劳动人民就已发现铁能从某些含铜的化合物中置换出铜，在宋朝已经广泛应用于生产(现代湿法冶金的先驱)。

2.生铁和钢

合金是指一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)-.起熔合而成的具有金属特性的物质，合金中一定有金属，可能含有非金属，合金-定属于混合物。合金跟组成它的金属在性能上有较大的差异,一般来说,合金的硬度比组成它的金属大,熔点比组成它的金属低,而导电、传热性能比组成它的金属差。

生铁与钢都是铁的合金，其主要成分都是铁，生铁和钢性能不同的主要原因是生铁和钢中的含碳量不同。生铁中含碳量为2%~4.3%，钢中的含碳量为0.03%~2%。

炼铁的原理：在高温条件下,用还原剂一氧化碳,把铁从铁的化合物中还原出来。炼铁的主要原料有:铁矿石、焦炭、石灰石等,常见的铁矿石有赤铁矿(主要成分是氧化铁)、磁铁矿(主要成分是四氧化三铁)、菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁)。炼铁的主要设备是高炉,从中炼出的铁是生铁。

炼钢的原理:在高温条件下,用氧气或铁的氧化物把过量的碳或其他杂质转化为气体或炉渣而除去。

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