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1、金属及其化合物第5讲铁单质及其化合物的性质和金属的综合利用（一）、铁及其化合物性质1物理性质纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。2化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成2、3两种价态的化合物。用化学方程式或离子方程式表示下列变化FeFeH2O(g)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2Fe3.铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价232，3稳定性不稳定稳定稳定与H反应的离子方程式FeO2H=Fe2
2、H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O(2)铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)34.亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐：含有Fe2
3、的溶液呈浅绿色，Fe2既有氧化性，又有还原性，Fe2与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为：ZnFe2=Zn2Fe2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(2)铁盐：氧化性：含有Fe3的溶液呈棕黄色，Fe3具有氧化性，Fe3与Fe、Cu反应的离子方程式分别为2Fe3Fe=3Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2特性：含有Fe3的盐溶液遇到KSCN时变成血红色。易水解：FeCl3滴入沸水中的离子方程式Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H。5、铁及其化合物之间的转化“铁三角”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
4、原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。Fe3的形成由于Fe3的氧化性较强，要想生成Fe3，得需要强氧化剂，通常有：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H)。与Cl2：2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe3Cl22FeCl3与KMnO4：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2Oe的形成单质Fe的还原性较强，要想生成单质Fe，得需强还原剂，通常有：Al、Zn、CO、H2。Fe2Zn=FeZn2FeOAl(CO、H2)FeAl2O3(CO2、H2O)Fe2O3Al(CO、H2)FeAl2O3(CO2、H2O)Fe2的形成F
5、e2的氧化性、还原性都不强，所以，从FeFe2，弱氧化剂即可，通常有：S、H、Cu2、Fe3；从Fe3Fe2，能被Fe3氧化的还原剂有：Fe、Cu、I、S2、HS、SO2、SO。A.eFe2Fe2H=Fe2H2FeCu2=Fe2Cu(湿法炼铜)FeSFeSB. Fe3Fe2Fe2Fe3=3Fe2Cu2Fe3=2Fe2Cu22Fe3SO22H2O= 2Fe2SO42-4H（二）、金属的综合利用1、金属的冶炼（1）分类金属活动性顺序K、Ca、Na 、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H) Cu、Hg、Ag、Pt、Au冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 （2）金属的冶炼金属Na：2NaCl(熔融
6、)2NaCl2。金属Fe：高炉炼铁：Fe2O33CO2Fe3CO2、铝热反应：2AlFe2O32FeAl2O3金属Cu：火法炼铜：Cu2O+ O2 2Cu+SO2湿法炼铜：FeCuSO4=FeSO4Cu金属Hg：2HgO2HgO2五、合金(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。熔点：一般比它的各成分金属的低；硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。(3)合金的种类钢是用量最大、用途最广的合金。最早的合金是青铜二、典型例题1下列金属冶炼的反应原理中错误的是(B)AMgCl2(熔融)MgC
7、l2BAl2O33H22Al3H2OCFe3O44CO3Fe4CO2D2HgO2HgO22在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是(D)A若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2B若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，可能含Cu2和Fe3C若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3和Fe2，一定不含Cu2D若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2和Fe33把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到
8、红色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为(A)A70% B52.4% C47.6% D30%解析4将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3和Fe2浓度相等。则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比是(A)A23 B32 C12 D115过去电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板，发生反应的化学方程式为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。(1)检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3应选用的试剂是) KSCN溶液(2)为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新制得纯净的FeCl3溶液，可采用下列实验步骤，请在各空格内填上适当的物质以使实验
9、达到预期目的。(3)写出有关化学反应的离子方程式：_；_；_。答案(1) KSCN溶液 (或其他含SCN的盐溶液)(2)Fe盐酸Cl2AFeCl2BFe、CuCCu(3)2Fe3Fe=3Fe2、FeCu2=Fe2CuFe2H=Fe2H22Fe2Cl2=2Fe32Cl（一）选择题1、下列说法中不正确的是 ( C ) A人类历史上使用最早的合金是青铜B司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C目前世界上使用量最大的合金是铝合金D目前世界上用途最广的合金是钢2下列说法正确的是(D)A铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿B铜的导电能力不如铝C由于Cu2有氧化性，所以用CuSO4来配制农药D因为Cu
10、2能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒3铝硅合金(Si的质量分数为13.5%)在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。有下列三种晶体：铝，硅，铝硅合金，它们的熔点由低到高的顺序是(B)A BC D4金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是(B)A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D越活泼的金属越难冶炼5.下列物质的名称和化学式不相符的是( A )A磁铁矿（FeO） B铝土矿（Al2O3）C铁红（Fe2O3） D赤铁矿（Fe2O3）6下列物质不能通过化合反应得到的是(A
11、)AAl(OH)3 BFe(OH)3CAl2O3 DFe3O47铁与铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是(B)A铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应B一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C不锈钢是铁合金，只含金属元素D纯铁的硬度和强度均高于铁合金8在酸性溶液中，能大量共存的离子组是(B)AMg2、Fe3、NO、SCNBAl3、Fe2、Cl、SOCK、Na、Cl、HCODNa、Ca2、NO、OH9 只用一种试剂可区别五种溶液, 这种试剂是( C )ABa(OH)2BH2SO4CNaOHDAgNO310将Fe、Cu、Fe2、Fe3和Cu2盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有( D )A
12、Cu、Fe3BFe2、Fe3CCu、Cu2、Fe DCu、Fe2、Fe11下列离子方程式书写正确的是( D )A铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH 2AlO2+H2BAlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3+ 3OH Al(OH)3C三氯化铁溶液中加入铁粉：DFeCl2溶液跟Cl2反应：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl12.、下列有关金属元素特征的叙述正确的是 ( D ) A金属元素的原子只有还原性，其阳离子只有氧化性 B金属元素的单质在常温下都为固体 C含金属元素的离子都是阳离子D金属阳离子被还原不一定得到金属单质13、两种金属的混合物共15g，跟足量的盐酸反应时，恰好得到11.2L氢气（标况）。下列各组金属不可能构成上述条件的混合物的是( B )A镁和银 B铜和锌 C铝和铁 D镁和铁14能正确表示下列反应的离子方程式是(D)A将铁粉加入稀硫酸中：2Fe6H=2Fe33H2B将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O48H=3Fe34H2OC将氯化
