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文档简介

1、8 8 走进精彩纷呈的金属世界走进精彩纷呈的金属世界2基本知识点石器石器青铜器青铜器铁器铁器铝铝钛钛石器石器时代时代青铜器青铜器时代时代铁器铁器时代时代19世纪世纪后期后期当当代代历史历史时代:时代: 最外层电子数一般最外层电子数一般 个,大多数金属元素原个,大多数金属元素原子最外电子只有子最外电子只有 个。原子半径较大,在化学反应个。原子半径较大,在化学反应中易中易 电子而变成电子而变成 ,化合价只有,化合价只有 价。价。小于小于41-2失去失去金属阳离子金属阳离子正正金属单质在反应中常作金属单质在反应中常作_(氧化氧化/还原)剂。还原)剂。还原还原按密度分按密度分有色金属(除有色金属(除F

2、e、Cr、Mn以外的金属)以外的金属)轻金属轻金属( ( 4.5g/cm3 如如Fe、Cu、Pb) )黑色金属(黑色金属(Fe、Cr、Mn)常见金属(如常见金属(如Fe、Al、Cu等)等)稀有金属(如锆、铌、钼等)稀有金属(如锆、铌、钼等)冶金工业冶金工业重金属盐一般有毒重金属盐一般有毒. .按是否常见按是否常见还有贵金属:还有贵金属:Ag、Pt、Au纯铁纯铁 锰锰-银白色银白色 铬铬-银灰色银灰色大多数大多数银白色固体银白色固体,有,有金属光泽金属光泽、有、有延展性延展性、能、能导电导电、导热导热,常温下是固体(除常温下是固体(除Hg)6性质:金属光泽性质:金属光泽 性质:延展性性质:延展性

3、性质决定用途性质决定用途结构决定性质结构决定性质7e性质决定用途性质决定用途结构决定性质结构决定性质性质:导电性性质:导电性(1)(1)熔点最高:熔点最高:钨钨(W)3410; 最低最低:汞(汞(Hg)-39 (2)(2)密度最大密度最大: :锇(锇(Os)22.45g/cm3; 最小最小: :锂(锂(Li)0.53 g/cm3(3)(3)硬度最大:硬度最大:铬(铬(Cr)(4)(4)延展性最好延展性最好: :金(金(Au),),可制成万分之一毫米的金箔可制成万分之一毫米的金箔(5)(5)导电导热性最好导电导热性最好: :Ag,Cu次之,次之,Au第三。第三。(6)(6)人体内最多的金属:人体

4、内最多的金属:钙钙(7)(7)地壳中含量最多的金属:地壳中含量最多的金属:铝铝(8)(8)人类冶炼最多的金属:人类冶炼最多的金属:铁铁 1.下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是 ( )A.某物质中只含有一种元素,该物质一定是某物质中只含有一种元素,该物质一定是纯净物。纯净物。B.某晶体中含有阳离子某晶体中含有阳离子,则一定含有阴离子则一定含有阴离子.C.任何原子都是由质子任何原子都是由质子,中子和电子组成中子和电子组成.D.同位素的化学性质基本相同同位素的化学性质基本相同.D102、金属原子一般具有的特点是(、金属原子一般具有的特点是( ),金属),金属 晶体一般具有的特点是(晶体一般具有的特

5、点是( )。)。 A、有金属光泽,能导电,有延展性、有金属光泽,能导电,有延展性 B、熔点和沸点较低、熔点和沸点较低 C、最外层电子个数少,容易失去、最外层电子个数少,容易失去 D、在反应中作氧化剂、在反应中作氧化剂CA3在核电荷数在核电荷数1-18的元素中,其单质属于金属的元素中,其单质属于金属晶体的有晶体的有: 。金属中,。金属中,密度最小的是密度最小的是: ,地壳中含量最多的,地壳中含量最多的是是 ,熔点最低的是,熔点最低的是 ,单质的还原性,单质的还原性最强的是最强的是 。Li、Be、Na、Mg、AlLiAlHgCs拓展视野:拓展视野:金属和金属氧化物的超导性金属和金属氧化物的超导性1

6、2 物质的性质决定了物质的用途,下面列出了金属的几种性质:导热性、导电性、还原性、延展性、具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。(每题只填最恰当的一项)(1)用铝定制成包装用的铝箔 ;(2)用铝制成的高压铝锅 ;(3)用铁粉回收照相业废液中的银 ;(4)电信业中大量使用的铜丝、金属电缆_.金属形成的晶体都是金属晶体。金属形成的晶体都是金属晶体。 由金属阳离子和自由电子间由金属阳离子和自由电子间 依靠金属键形成的晶体。依靠金属键形成的晶体。 金属离子之间依靠自由电子而产金属离子之间依靠自由电子而产 生的强烈的相互作用。(生的强烈的相互作用。(P5P5) 相邻的两个或多个

7、原子之间的强烈的相互作用。相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用。 生成生成物质物质成键成键规律规律形成形成过程过程( (举例举例) )成键成键实质实质成键成键微粒微粒离子键离子键共价键共价键阴、阳离子阴、阳离子原子原子静电作用静电作用共用电子对共用电子对 活泼金属元素或铵根活泼金属元素或铵根与活泼非金属元素或酸根、与活泼非金属元素或酸根、OHOH- - 非金属元素之间非金属元素之间 离子化合物离子化合物共价分子或共价化共价分子或共价化合物或离子化合物合物或离子化合物Na+Na+ Cl -ClH+H ClCl金属离子、金属离子、自由电子自由电子金属键金属键金属金属离子与离子与自由电子吸引自由

8、电子吸引金属单质金属单质 或合金或合金静电作用静电作用化学键化学键阴、阳离子阴、阳离子离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体分子晶体分子晶体原子原子离子键离子键共价键共价键较大的硬度较大的硬度和较高的熔、和较高的熔、沸点,沸点, 在熔在熔融状态或水融状态或水溶液中能导溶液中能导电电分子分子范德华力范德华力硬度很大,硬度很大,熔、沸点很熔、沸点很高高硬度较小,硬度较小,熔、沸点较熔、沸点较低低否否否否是是NaCl、NH4NO3 NaOH 、Na2O金刚石、金刚石、Si、SiO2、SiC干冰、碘、冰干冰、碘、冰C60金属离子、金属离子、自由电子自由电子金属键金属键铜、金铜、金否否有光泽,

9、有光泽,密度较大,密度较大,是热和电是热和电的良导体。的良导体。晶体类型晶体类型16结构微粒、晶体类型与物质类型2.金属、金属键17 下列各组物质溶解时破坏的作用力类型相同的一组是( ) 二氧化硅晶体、干冰 小苏打、纯碱 铅锭、石墨 金刚石、黄金18化学键键能、熔点、硬度 离子键:离子电荷数越大,离子半径越小,熔沸点越高,硬度越大 共价键:原子半径越小,熔沸点越高,硬度越大 请解释下列事实:请解释下列事实: NaCl熔点为熔点为801, KCl的熔点为的熔点为773 金刚石是目前已知最硬的物质,甚至超过同为原子晶体的金刚石是目前已知最硬的物质,甚至超过同为原子晶体的SiC、Si单质单质 金属键

10、:金属阳离子电荷数越大,半径越小,熔沸点越高,硬度越大 Mg、 Al、Na,这三种金属的金属键强弱为,这三种金属的金属键强弱为_,硬度大小为,硬度大小为_,沸点高低顺序为,沸点高低顺序为_。 银白色金属(粉末时为黑色),银白色金属(粉末时为黑色),延展性、导电延展性、导电性、导热性性、导热性 ,=7.86g/cm3,熔点,熔点1535,沸点,沸点2750。能被磁体所吸引,易磁化。能被磁体所吸引,易磁化。游离态:游离态:化合态:化合态:少量存在于陨铁中少量存在于陨铁中赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等铁在地壳中的含量约为铁在地壳中的含量约为5%5%,占第四位,占第四位,在金属中仅次

11、于铝(在金属中仅次于铝(O O、SiSi、AlAl、FeFe)。)。铁铁 矿矿 石石 样样 本本黄铁矿黄铁矿FeSFeS2 2磁铁矿磁铁矿FeFe3 3O O4 4褐铁矿褐铁矿2Fe2Fe2 2O O3 33H3H2 2O O菱铁矿菱铁矿FeCOFeCO3 3赤铁矿赤铁矿-Fe-Fe2 2O O3 3铁矿石晶体铁矿石晶体暗红色铁铝榴石暗红色铁铝榴石晶体,产地奥地晶体,产地奥地利利立方体黄铁矿晶立方体黄铁矿晶体,产地西班牙体,产地西班牙祖母绿、黄铁矿、方祖母绿、黄铁矿、方解石共生,产地哥伦解石共生,产地哥伦比亚比亚(1)与非金属反应与非金属反应 (装置放水或砂垫底装置放水或砂垫底) Fe + O

12、2点燃点燃3 2 Fe3O4铁在铁在O2中燃烧的,一定要在集中燃烧的,一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙气瓶低留有少量的水或一层沙子,防止瓶子被炸裂子,防止瓶子被炸裂23 Fe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 Fe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,说明反应放热氧化性氧化性Cl2S2 6 Fe2(SO4)3 + 3SO2+6H2O(2)(2)与酸反应与酸反应a.a.非氧化性酸非氧化性酸 ( (稀硫酸、盐酸稀硫酸、盐酸) ),( (浓硫酸、硝酸浓硫酸、硝酸) ),Fe + H+ Fe +

13、 HNO3(稀稀) Fe+ H2SO4(浓浓)Fe+ HNO3 (浓浓) b.b.氧化性酸氧化性酸2 Fe2+ + H2 6 Fe(NO3)3 + 3NO2+3H2O Fe(NO3)3 + NO+ H2O生成亚铁盐生成亚铁盐 + H2生成铁盐生成铁盐 +RO+H2O(过量)(过量)(过量)(过量)4 2(3)(3)与盐溶液反应与盐溶液反应Fe + Cu2+Fe2+ + Cu Fe + FeCl3 Fe + CuSO4 Fe + 2Fe3+3Fe2+ FeSO4 + Cu2 3FeCl2生成亚铁盐生成亚铁盐 ,溶液溶液 变浅绿色变浅绿色 练习:练习:过量的铁与浓硝酸反应的化学方程式过量的铁与浓硝

14、酸反应的化学方程式 和离子方程式和离子方程式(过量)(过量) Fe(NO3)2+ NO+ H2O Fe + HNO3(稀稀) 3 8 3 2 43Fe + 8H+ +2 NO3 -(稀稀) 3 Fe2+2NO+4H2O (4 4)与水反应)与水反应3 4 Fe3O4 + 4H2高温高温Fe + H2O(g)在高温下反应。常温和一般加热都不反应。在高温下反应。常温和一般加热都不反应。金属与水反应的难易程度与金属活泼性有关金属与水反应的难易程度与金属活泼性有关冷水热水水蒸气通常与水不反应K Ca NaMgAlZn Fe弱氧化剂弱氧化剂强氧化剂强氧化剂较强氧化剂较强氧化剂 Fe3O4(FeO Fe2

15、O3) 小结小结+2+3(S、I2、H+、Cu2+、 Fe3+)(Cl2、Br2、HNO3、浓、浓H2SO4)(O2 、水蒸气)、水蒸气)FeFe+3 Fe+2+262 8 14 2Fe0两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔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。(合而成的具有金属特性的物质。(混合物混合物)合金合金比纯金属的硬度大、熔点低比纯金属的硬度大、熔点低。(。(P11)合金一般抗腐蚀性能强,具有良好的物理、合金一般抗腐蚀性能强,具有良好的物理、化学和机械的性能。化学和机械的性能。29关于合金性质的说法中,错误的是关于合金性质的说法中,错误的是A A多数

16、合金的硬度一般比其各成分金属的硬多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高度高 B B多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低点低C C合金的物理性质一般与其各成分金属的物合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同理性质不同 D D合金的化学性质一般与其各成分金属的化合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同学性质不同30 下列物质中,不属于合金的是 ( ) A硬铝B黄铜 C钢铁D水银 CuFeS2属于合金吗? NaCl属于合金吗? 90% 90% 铜铜 10% 10% 锡锡 青青铜铜(Cu-Sn合金合金) 黃黃铜铜(Cu-Zn合金合金)70% 70%

17、 铜铜30% 30% 锌锌不不锈锈钢钢 70% 70% 铁铁 20% 20% 铬铬 10% 10% 镍镍 焊焊锡锡 50% 50% 铅铅 50% 50% 锡锡(Pb-Sn合金合金)(Fe-Cr-Ni合金合金)铝铝合金门窗合金门窗: :34国内的:国内的: 第三套人民币硬币第三套人民币硬币 1 1元硬币元硬币 铜镍合金铜镍合金 5 5角硬币角硬币 铜锌合金铜锌合金 2 2角硬币角硬币 铜锌合金铜锌合金 1 1角硬币角硬币 铜锌合金铜锌合金 第四套人民币硬币第四套人民币硬币 1 1元硬币元硬币 钢芯镀镍钢芯镀镍 5 5角硬币角硬币 铜锌合金铜锌合金 1 1角硬币角硬币 铝镁合金铝镁合金 第五套人民

18、币硬币第五套人民币硬币 1 1元硬币元硬币 钢芯镀镍钢芯镀镍 5 5角硬币角硬币 钢芯镀铜合金钢芯镀铜合金 1 1角硬币角硬币 铝合金铝合金 用于护齿设备的钛用于护齿设备的钛合金合金用于枪筒的钨钢用于枪筒的钨钢高锰钢常用于制作高锰钢常用于制作坦克的装甲坦克的装甲 有记忆的镍钛合有记忆的镍钛合金,广泛用于航空、金,广泛用于航空、航天、核工业等。航天、核工业等。 超塑性合金可生超塑性合金可生产形状复杂的零件产形状复杂的零件和仪表壳等和仪表壳等37眼镜架:如果不小心被碰弯曲了,只要眼镜架:如果不小心被碰弯曲了,只要将其放在热水中加热,就可以恢复原状。将其放在热水中加热,就可以恢复原状。 汽车外壳汽车

19、外壳: :如果不小心撞瘪了,只要用如果不小心撞瘪了,只要用电吹风加加温就可恢复原状。电吹风加加温就可恢复原状。 其它领域的应用其它领域的应用生铁和钢都是铁的合金生铁和钢都是铁的合金 磁性材料磁性材料 红色颜料红色颜料 不溶不溶 不溶不溶 不溶不溶 +2、+3 + 3 + 2 稳定稳定 稳定稳定 不稳定不稳定黑色晶体黑色晶体红棕色粉末红棕色粉末 黑色粉末黑色粉末磁性氧化铁磁性氧化铁 铁红铁红 Fe3O4 Fe2O3 FeO 用途用途水溶性水溶性 铁的化合价铁的化合价 稳定性稳定性色态色态 俗称俗称 化学式化学式 四氧化三铁四氧化三铁 氧化铁氧化铁 氧化亚铁氧化亚铁 名称名称 类别类别共性共性碱性

20、氧化物碱性氧化物碱性氧化物碱性氧化物(FeOFe2O3)与酸反应,均可被还原剂与酸反应,均可被还原剂(CO)还原还原40 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FeOFe2O3,实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐,不是一般的氧化物。练习:练习:1写出下列化学方程式写出下列化学方程式FeO+HCl Fe2O3+稀稀H2SO4Fe2O3+稀稀HNO3 FeO+CO Fe2O3+COFe3O4+CO*FeO+稀稀HNO3*Fe3O4+HCl*Fe3O4+稀稀HNO3*FeO + O2 2砖瓦是用含铁元素等杂质的粘土隔绝空

21、气砖瓦是用含铁元素等杂质的粘土隔绝空气烧制而成的,当烧窑作业临近结束时,若烧制而成的,当烧窑作业临近结束时,若用淋洒水的办法来降低温度,窑内处于还用淋洒水的办法来降低温度,窑内处于还原气氛,砖块中的铁以氧化物的形式存在,原气氛,砖块中的铁以氧化物的形式存在,因此,砖呈青色。若用揭开窑顶自然冷却因此,砖呈青色。若用揭开窑顶自然冷却的办法,砖就变成了红色。请从化学角度的办法,砖就变成了红色。请从化学角度解释原因。解释原因。C + H2O CO + H2FeO、Fe3O4和和C青砖:青砖:红砖:红砖: Fe2O3练习:完成下列化学方程式,并改写成离子方程式练习:完成下列化学方程式,并改写成离子方程式

22、 FeCl3 + NaOH FeSO4 + NaOH Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 Fe3+ + 3OH- Fe(OH)33 Fe(OH)3 + 3NaCl2 Fe(OH)2 + Na2SO4 Fe3+ + NH3 H2O Fe(OH)3 + NH4 +3 3白色絮状沉淀白色絮状沉淀红褐色沉淀红褐色沉淀4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4 Fe(OH)3白色絮状沉淀白色絮状沉淀灰绿色灰绿色红褐色沉淀红褐色沉淀 思考:思考:(1)(1)本实验有何违反实验常规的地方?为何要这样做?本实验有何违反实验常规的地方?为何要这样做? 要用新制的硫酸亚铁溶液,配制时最好使用煮沸过的蒸馏水

23、。要用新制的硫酸亚铁溶液,配制时最好使用煮沸过的蒸馏水。(除去溶解氧)(除去溶解氧)液面最好液封。液面最好液封。(隔绝空气)(隔绝空气)在配制的硫酸亚铁溶液中加少量铁粉。在配制的硫酸亚铁溶液中加少量铁粉。 (防止氧化)(防止氧化)把氢氧化钠溶液煮沸。把氢氧化钠溶液煮沸。 (除去溶解氧)(除去溶解氧)将滴管插入试管里溶液下面慢慢挤出氢氧化钠溶液。将滴管插入试管里溶液下面慢慢挤出氢氧化钠溶液。(避免生成的氢氧化亚铁与氧气接触而氧化。)(避免生成的氢氧化亚铁与氧气接触而氧化。)减少振荡减少振荡(2)(2)为什么还是没有看到白色沉淀?可采取哪些措施?为什么还是没有看到白色沉淀?可采取哪些措施?4Fe(

24、OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3白白灰绿灰绿红褐红褐白色白色红褐色红褐色不溶不溶不溶不溶Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2Fe 3+ +3OH- Fe(OH)3 Fe(OH)3+3H+Fe3+ +3H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2OFe(OH)2+2H+Fe2+ +2H2O2Fe(OH)2FeO + H2O46 注意: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F

25、e3+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。H+OH-H+Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3 Fe2O3 Fe2(SO4)3 FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3Fe3+Fe 2+ + 2OH- Fe(OH)2 Fe3+ + 3N

26、H3 H2O Fe(OH)3+3 NH4 + 加加KSCN呈血红色呈血红色Fe3+ + SCN-Fe(SCN)2+铁盐铁盐亚铁盐亚铁盐FeCl3(aq)FeCl2(aq)棕黄色棕黄色(Fe3+)浅绿色浅绿色(Fe2+)颜色颜色水解呈酸性水解呈酸性Fe3+ +3H2O Fe(OH)3+3H+与可溶性碱与可溶性碱反应反应检验检验a.滴加滴加KSCN溶液无红色,溶液无红色,再加氯水变红色再加氯水变红色b.b.加碱溶液生成变色沉淀。加碱溶液生成变色沉淀。Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+相互转化相互转化FeCl3 FeCl2还原剂(还原剂(Fe、Cu、KI 、H2S等)等)氧化剂(氧化剂(Cl2

27、、H2O2 、HNO3等)等)氧化性氧化性还原性还原性49FeFeFeFe3+3+FeFe2+2+(Cl2、Br2、稀、稀HNO3 浓浓H2SO4 等)等)强氧化剂强氧化剂弱氧化剂弱氧化剂(S、H+、Cu2+等)等)强氧化剂强氧化剂(KMnO4、K2Cr2O7、O2 、Cl2、Br2、H2O2、 HNO3等)等)还原剂还原剂(Zn、Fe、Cu、I-、S2- 、HI、H2S等等)还原剂还原剂还原剂还原剂( (铁三角铁三角) )(Zn、H2、CO等)等) (Zn等)等)5051 Fe与Fe3+反应的离子方程式 Fe与Fe2(SO4)3反应的化学方程式 应用:实验室配制硫酸亚铁溶液时,为了防止所配溶

28、液久置变质,常常加入_试剂。52 Fe2+和Fe3+的检验 (1)Fe2+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)Fe3+的检验: 方法一:滴加KSCN溶液或NH4SCN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。53由反应:2FeCl3 +Cu 2FeCl2 + CuCl2 推断出的氧化性或还原性强弱的结论,正确的是( )A氧化性 Cu2 + Fe2+ B氧化性 Fe3+ Cu2 + C还原性 Fe2+ Cu D还原性 Fe Cu54

29、当人体患缺铁性贫血时,可以服用当人体患缺铁性贫血时,可以服用亚铁盐亚铁盐作为补血剂。作为补血剂。 人体血液中,正常的血红蛋白中应含人体血液中,正常的血红蛋白中应含Fe2,若食用了亚硝酸盐,则导致血红蛋白中的若食用了亚硝酸盐,则导致血红蛋白中的Fe2转化为转化为Fe3则会中毒。则会中毒。 医生提出服用维生素医生提出服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。可解除亚硝酸盐中毒。551实验室应如何保存新制的实验室应如何保存新制的FeSO4溶液?溶液?2在在FeCl3中滴加中滴加Na2S与在与在Na2S中滴加中滴加FeCl3的现象是否相同?的现象是否相同?3少量的少量的Fe与过量的稀与过量的稀HNO3反应和过量

30、的反应和过量的Fe与少量的稀与少量的稀HNO3反应产物是否相同?反应产物是否相同?4将适量铁粉放入将适量铁粉放入FeCl3溶液中,完全反应溶液中,完全反应后,溶液中的后,溶液中的Fe2+和和Fe3+浓度相等。则已反浓度相等。则已反应的应的Fe3+和未反应的和未反应的Fe3+的物质的量之比是的物质的量之比是( ) A、2:3 B、3:2 C、1:2 D、1:1A56 1. FeCl3滴入Na2S溶液中,溶液呈强碱性,此时Fe3+不能氧化S2-,且Fe2S3有一定的稳定性(双水解较慢),所以反应为 2Fe3+ +3S2- =Fe2S3 Fe3+ +3S2 + 3H2O=放置数日=Fe(OH)3+

31、3HS- 两反应同时进行,但快得多,所以实验现象是有黑色沉淀 2. Na2S溶液滴入FeCl3中,溶液呈较强酸性,Fe3+能氧化S2-,而且Fe2S3迅速双水解,故反应为 2Fe3+ +3S2-= 2FeS +S 2Fe3+ 3S2-+6H2O = 2Fe(OH)3 + 3H2S 所以实验现象是出现混合色的沉淀,且有一些气泡放出。 57 思考1:Fe与Cu2+和Fe3+都能反应,请用某个方程式判定他们氧化性的强弱,并说明Fe与Cu2+和Fe3+哪一个先反应。 思考2:在紫红色酸性KMnO4溶液中,加入下列物质,紫红色不褪去的是( ) A硫酸亚铁 B HI C 氯化铁 D 二氧化硫 思考3:某溶

32、液中Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量之比为3:2:1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子物质的量浓度之比变为1:2:4,则参加反应的铁粉和原溶液中Fe3+的物质的量之比为( ) A2:1 B 1:2 C 1:3 D 1:45859中国钢铁产量的增长(单位:万吨)中国钢铁产量的增长(单位:万吨)05000100001500020000钢生铁1949(万吨)2001(万吨)思考:思考: 1自然界中,铁元素主要以什么形态存在?自然界中,铁元素主要以什么形态存在? 2要得到游离态就是将铁的氧化物或硫化物要得到游离态就是将铁的氧化物或硫化物_(氧化、还原),需加入(氧化、还原),需加入_(氧化剂、(

33、氧化剂、还原剂)?还原剂)? 3学过学过的的工业上常用的还原剂有什么物质?工业上常用的还原剂有什么物质? 铁矿石、焦炭、热空气、石灰石铁矿石、焦炭、热空气、石灰石(1)铁矿石:赤铁矿)铁矿石:赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿、磁铁矿(Fe3O4)、 褐铁褐铁矿矿(Fe2O33H2O)及菱铁矿及菱铁矿(FeCO3),(2)焦炭)焦炭(C): 用作燃料以生高温(用作燃料以生高温(800) 形成还原剂形成还原剂(3)热空气:)热空气:使焦煤燃烧发生高温,同时产生使焦煤燃烧发生高温,同时产生CO使氧化铁还原使氧化铁还原(4)石灰石)石灰石作熔剂,除脉石(主要成分作熔剂,除脉石(主要成分SiO2)2原理原理

34、利用还原剂将铁元素从含铁的化利用还原剂将铁元素从含铁的化合物中还原出来。合物中还原出来。(1)还原剂的生成)还原剂的生成 C + O2 高温高温 CO2 + Q C+CO2 高温高温 2CO- Q (2)还原铁)还原铁 3CO + Fe2O3 高温高温 2Fe + 3CO2 (3)造渣)造渣 CaCO3 高温高温 CaO+CO2 CaO+SiO2 高温高温 CaSiO3 63CO、CO2、N2、矿尘等矿尘等3设备:高炉设备:高炉4. 产物产物(1)生铁)生铁(2)高炉煤气)高炉煤气气体燃料(气体燃料( CO)(3)炉渣:主要是)炉渣:主要是CaSiO3水泥水泥 生铁、纯氧、脱氧剂、石灰石生铁、

35、纯氧、脱氧剂、石灰石 目的:降碳、除硫磷、调硅锰目的:降碳、除硫磷、调硅锰 (1)氧化)氧化 Fe + O2 高温高温 FeO FeO + C 高温高温 Fe + CO 2FeO +Si 高温高温 Fe +SiO2 FeO +Mn 高温高温 Fe + MnO (2)造渣)造渣 CaO + SiO2 高温高温 CaSiO3 CaO + MnO 高温高温 CaMnO2 硫、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去。硫、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去。(3)脱氧)脱氧 2FeO +Si 高温高温 Fe +SiO2 FeO +Mn 高温高温 Fe + MnO 3FeO + 2Al 高温高温 3Fe + Al2O33、设备:转炉。、设备:转炉。68 炼炼铁铁 炼炼钢钢 目目的的 原原理理 原原料料 设设备备 炼铁和炼钢的比较炼铁和炼钢的比较把铁从铁矿石中把铁从铁矿石中还原出来还原出来降碳、除硫磷、调硅锰降碳、除硫磷、调硅锰利用氧化利用氧化-还原反应还原反应 ,用,用还原剂还原剂还原还原出铁出铁 利用氧化利用氧化-还原反应,还原反应,用氧化剂把杂质用氧化剂把杂质氧化氧化除去除去铁矿石、石灰石、铁矿石、石灰石、焦碳、空气焦碳、空气生铁、纯氧、生石灰、生铁、纯氧、生石灰、脱氧剂脱氧剂炼铁高炉炼铁高炉转炉、平炉、电炉转炉、平炉、电炉 金属或合金跟周围接触到的气体或液体进金属或合金跟周围接触到的气体

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