2020年上海高中化学第一轮复习第20讲铁和铁合金

1、2020年上海高中化学第一轮复习 第 20 讲 铁和铁合金教学目标1、了解金属的通性。2、了解合金及合金的特性。3、掌握炼铁和炼钢的过程。4、掌握铁的基本性质。知识精讲10一、金属(一)由石器、青铜器到铁器 人类使用铁的历史，可以追溯到距今五千多年前，在阿拉伯有“天上的金雨落在沙漠变成了黑铁”的说法。那时候的铁是从天而降的陨铁，初期的铁十分珍贵。人类从坐等“天石”到主动索取铁，始于公元前 1500 年左右， 而真正使用铁制工具，则是公元前五六百年的事了。从石器时代到青铜器时代和铁器时代，是人类社会生产力发展的不同阶段，铁制工具的使用，使生产力获得了 巨大发展。人类使用生产工具的进步推动着人类社

2、会向前发展。(二)金属和金属键1、金属键和金属晶体金属键： 金属阳离子 和 自由电子 之间所形成的 强作用力 就是金属键。金属晶体： 通过金属键所形成的 晶体叫金属晶体。金属内部结构示意图(1) 构成微粒：金属阳离子和自由电子(2) 元素种类：金属(3) 微粒间作用力：金属键(4) 熔沸点：一般较高(5) 典型实例： Cu、Fe 等金属以及合金【例 1】 下列各组物质发生状态变化时所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是（ ）A 钠和硫的熔化B碘和干冰的升华C二氧化硅和氧化钠的熔化D 食盐和蔗糖的熔化【解析】金属钠属于金属晶体，它熔化时克服金属键。硫单质、碘、干冰、蔗糖均属于分子晶体，在发生状

3、态变化 时，只需要克服分子间作用力，不需要克服化学键。二氧化硅是原子晶体，熔化时需要破坏共价键。氧化钠和食盐 均属离子晶体，熔化时均需要克服离子键。故只有 B 选项正确。【变式训练 1】对下列物质溶于水时破坏的作用力描述 错误 的是 （ ）A 氯化钠，破坏了离子键B 氯化氢，破坏了共价键C蔗糖，破坏了分子间作用力D 二氧化碳，没有破坏作用力【答案】 D2金属的通性（1）在常温下，除汞是液体以外，其余金属都是固体。（2）除金、铜、铋等少数金属具有特殊的颜色外，大多数金属呈银白色。但当金属处于粉末状态时，常显不同的 颜色。（3）金属都是不透明的，金属表面一般都有光泽，黄金、白银、铂金等饰品就是利用

4、了这一性质。（4）金属的密度、硬度、熔点等性质的差别很大。（ 5）金属具有导电性。在外加电场条件下，若给金属通直流电，它的自由电子可以定向流动形成电流。因此，金 属都能导电。利用此性质制成铜、铝等电线、电缆，为我们的生活带来了方便。（6）金属具有导热性。金属的导热性也与金属晶体内自由电子的运动有关。当给金属的一端加热时，金属 内自由电子的热运动也易从一端传到另一端。银的导电性和导热性居金属首位，但由于价格问题，除在某些电子工 业中使用外，一般的电线都是用铜制成的。金属一般都是电和热的良导体。其中银和铜的传热、导电性能最好。铝的导电性也很好，这就是铜和铝常被用 作输电线的原因。（7）金属具有良好

5、的延展性。大多数金属都具有较好的延展性，金属块在受到外力击打或拉伸时，密堆积的金属 原子会移动使金属块变形，变成薄片或拉成丝的金属，仍由金属离子和自由电子组成，它们的相互作用（金属键 ）使【例 2】 金属原子一般具有的特点是 （），金属晶体一般具有的特点是 （ ）。A 有金属光泽，能导电，有延展性B熔点和沸点较低C最外层电子个数少，容易失去D 在反应中作氧化剂【解析】金属原子的特点通常指微观结构上的。例如原子半径，核外电子数等。金属晶体的特点通常是宏观概念， 例如表现出有哪些物理、化学性质等。 A 是金属晶体的特点。 B 不是金属晶体的特点，因为不同的金属熔沸点差异 可以很大，是不一定的。最低

6、为汞，常温下为液态，最高是钨，熔点高达 3 000以上。如果是合金，那么其熔、 沸点低于其成分金属的熔、沸点。 C 是金属原子的结构特点。 D 错，金属在反应中作还原剂。答案C、A 。、合金1定义 合金是指由两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。2合金的性质特点（ 1）合金比其组成金属的硬度 在合金中，加入了较大或较小的原子，这些原子改变了金属中规则的层状排列，层与层之间的滑动变得困难， 所以合金要更硬更坚固。（ 2）合金比其组成金属的熔点 固体的熔点与原子排列是否整齐有关。 在合金中原子大小不同， 排列没有纯金属那么整齐， 原子间作用力减小。 所以合金的熔点一般

7、比其组成金属的熔点低。【答案】大 低3铁合金的成分和性能生铁的熔点是 11001200，纯铁的熔点是（A1055【答案】 DB1100)C1200D 1535 三、铁1物理性质色金属（粉末时为黑色） ，延展性、导电性、导热性， =7.86g/cm3，熔点 1535，沸点 2750。能被 磁体所吸引，易 。【答案】银白 磁化2化学性质 铁的原子结构示意图： 铁容易失去 2个或者 3个电子，形成 Fe2+和 Fe3+。（1）和非金属单质的反应（ O2、Cl2、S） 铁在纯氧中反应： 现象： 铁与氯气反应： 现象： 铁与硫反应： 现象： 结合上述三个反应，根据生成物中铁的化合价，可推知氧化性： 【答

8、案】 3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。2Fe + 3Cl2点燃2FeCl3 铁丝在氯气中燃烧，生成褐色的烟（氯化铁的小颗粒）Fe + SFeS 生成黑色固体。氧化性： Cl2>O2>S（ 2）和水蒸气的反应反应方程式： 装置：现象：反应产生气体，这种气体靠近火焰点火时，能发出爆鸣声。 【答案】 3Fe + 4H2 O（g）Fe3O4 + 4H2（3）和酸的反应 和非氧化性酸反应盐酸： 硫酸： 离子方程式： Fe2+ H2【答案】 Fe + 2HClFeCl2 + H2Fe + H2SO4FeSO4 + H2 Fe + 2H+ 与浓硫酸、浓硝酸反

9、应在常温下，铁遇到浓硫酸、浓硝酸时，则发生 ，生成致密的氧化物薄膜，这层薄膜可 。【答案】钝化 阻止内部金属进一步被氧化 与稀硝酸反应（ 加化学的教 ）少量铁与稀硝酸反应： 过量铁与稀硝酸反应： 【答案】 Fe4HNO3（） Fe NO3 3 NO 2H2O3Fe（过量） 8HNO3（稀） 3Fe NO3 2 2NO 4H 2O（4）与盐溶液反应 铁跟比它活动性弱的金属的盐溶液起反应时，能置换出这种金属。例如，把铁放入硫酸铜或氯化铜溶液中，请 写出上述两个反应的离子方程式。离子方程式： 【答案】 Fe+Cu2+ Cu+Fe2+【练一练】1 （双选）将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价

10、铁生成的是（）A 硫酸B氯水C硝酸锌D 氯化铜【答案】 BC2. 常温下把铁片分别加入到下列溶液中，铁片能溶解，溶液质量减轻的是（ ）A稀硫酸 B浓硫酸C硫酸铜D 硫酸铝【答案】 C3 将 56g 铁粉和 16g 硫粉隔绝空气加热，使其充分反应后，再加入足量盐酸，最后可得标准 状 况 下 的 气 体（ ）A 5.6LB 11.2LC 22.4LD 44.8L【答案】 C典型例题知识点 1：金属铁的化学性质【例 1】 铁粉投入稀硝酸中，铁粉有剩余，最后结果是（）A 生成 Fe2+B生成 Fe3+C生成 Fe2+ 和 Fe3+D铁被钝化难度】【答案】 A【例 2】（钝化） 下列溶液可用铁器贮存的是

11、（ ）A 浓硝酸（冷）B浓盐酸C硫酸铜溶液D稀硫酸【难度】【答案】 A变式 1： 常温下，能用铁制容器盛放的液体是（）A 浓氨水BCuSO4溶液CFeCl3 溶液D浓 H2SO4【难度】【答案】 D【例 3】（与盐反应） 将铁铜合金投入硝酸中，反应后铜有剩余，所得溶液中存在（ ）A Cu（NO 3） 2和 Fe（NO3） 3BFe（NO3） 2和 Cu（NO 3） 2CFe（NO3） 3和 HNO3DHNO3和 Cu（NO 3 ） 2【难度】 【答案】 B变式 1： 将过量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，滤纸上留有的物质是（）A 铁和铜 B铁C铜D没有固体【难度】 【答案】 A

12、【例 4】（与非金属反应） 下列物质中，不能由两种元素直接化合制的的是（ ） A FeSBFeCl3C FeCl2D Fe2 O3【难度】 【答案】 CC FeCl3D FeCl2变式 1：（双选）下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合而成的是（）A Fe3O4B CuS【难度】 【答案】 BD方法提炼】熟练掌握金属铁的化学性质。1、铁与硝酸反应要注意少量和过量的问题。2、铁与浓硝酸、浓硫酸的钝化要注意是在常温下，且钝化属于化学性质，发生了化学变化。反思总结1、金属具有导电性、导热性、延展性，本质原因是什么？2、合金有哪些性质？3、金属铁有哪些化学性质？1.人类历史上大量生产和使用铝、钛、

13、铁、铜4 种金属单质的时间顺序是A 铜铁铝钛B铁铝铜钛C铜铁钛铝D铁铜铝钛【难度】 【答案】A2.西汉刘安晋记载：“曾青得铁则化为铜 ”，已知 “曾青 ”指硫酸铜溶液，那么“曾青得铁则化为铜 ”中的 “铜 ”是指A 铜元素B铜单质C氧化铜D铜原子【难度】【答案】B3.金属的下列性质中与金属晶体结构无关的是A 导电性B化学反应中易失去电子C延展性D硬度【难度】 【答案】B4.构成金属晶体的基本微粒是A分子B原子C阳离子与阴离子D阳离子与自由电子【难度】 【答案】D5.在下面的物理性质中： 银白色金属；延展性； 传热性； 导电性；被磁铁吸引。其中金属都具有的是A BC D【难度】 【答案】B99.

14、9999%的铁，你估计它不会具有的性质是6. 最近，科学家冶炼出了纯度高达A 硬度比生铁低C与 4mol/L 的盐酸的反应速率比生铁快 【难度】 【答案】 C7. 下列关于铁的说法，正确的是A 纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属C铁和水蒸气（高温）反应生成氧化铁和氢气 【难度】 【答案】 DB在潮湿的空气里放置不易生锈D在冷得浓硝酸中可钝化B 铁跟盐酸反应可生成氯化铁和氢气D铁在硫蒸汽中燃烧生成硫化亚铁8. 下列物质中，不属于合金的是A硬铝B黄铜C钢铁D水银【难度】 【答案】 D9. 社会上一些不法分子以铜锌合金（颜色为金黄色，俗称黄铜）假冒黄金进行诈骗活动。为了鉴别黄铜和黄金， 以下方法可行的

15、是A 观察颜色B加稀盐酸C磁铁吸引D放入水中【难度】 【答案】 B10. 下列说法正确的是A所有不锈钢都只含有金属元素B我国流通的硬币材质是纯金属单质C炼铁是铁矿石的氧化过程D镁合金的硬度和强度均高于纯镁【难度】 【答案】 D11. 下列溶液中通入少量氯气后，溶液的颜色不发生变化的是A NaBrBKIC FeCl2D FeCl3【难度】 【答案】 D12. 向含有 KI 和 FeSO4 的混合溶液中加入足量氯水，充分反应后，溶液中不可能存在的一组微粒是 AI-、Fe3+BFe2+、I2CFe3+、I2DFe2+、I-【难度】 【答案】 A13. （双选）铁片插入后溶液的质量减少而无气体放出的是

16、A H2SO4BCuSO4C FeCl3DAgNO 3【难度】 【答案】 BD14. 有人利用摄影店废弃的定影液，每月可回收价值为 20 万元的银。一种回收方法的原理是 Fe + 2AgNO 3 Fe（NO 3）2 + 2Ag ，这个反应属于A 化合反应B 分解反应C置换反应D不属于以上三种反应【难度】 【答案】 C15. 制印刷电路时常用氯化铁溶液作为 “腐蚀液”：发生的反应为 2FeCl3+Cu 2FeCl 2+CuCl 2 向盛有氯化铁溶液的烧 杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是A 烧杯中有铜无铁B烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有D烧杯中铁、铜都无【难度】 【答案

17、】 B16. 下列物质中，能使铁溶解，但无沉淀和气体生成的是A稀硫酸B硫酸铁溶液C硫酸铜溶液D浓硝酸【难度】 【答案】 B17. 在通常情况下，铁与下列物质不反应的是A水B浓硫酸C浓硝酸D硫酸铜溶液【难度】 【答案】 A18. 把铁与铜的混合物放入稀硝酸中，反应后过滤，滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出，则滤液里一定含有的金属盐是A Cu（NO 3）2BFe（NO3）3C Fe（NO 3）2D Fe（NO 3）2和 Cu（NO 3）2【难度】 【答案】 C19. （ 1）实验室的废酸液不能直接倒入下水道，是因为 。（2）工人师傅在切割铁板时，常用硫酸铜溶液画线是因为 （用化学方程式表示） 。【难度】 【答案】（1）酸液会腐蚀下水道的金属管道（2）Fe +CuSO4 FeSO4 + Cu20. 铁是比较活泼的金属，它可以发生多种反应，分别写出下列各反应的化学方程式，并回答有关问题。（1）铁在氧气中燃烧： 现象： （2）硫粉与铁粉混合加热： 其中氧化剂： （3）铁丝在氯气中燃烧：