0  389944  389952  389958  389962  389968  389970  389974  389980  389982  389988  389994  389998  390000  390004  390010  390012  390018  390022  390024  390028  390030  390034  390036  390038  390039  390040  390042  390043  390044  390046  390048  390052  390054  390058  390060  390064  390070  390072  390078  390082  390084  390088  390094  390100  390102  390108  390112  390114  390120  390124  390130  390138  447090 

(二)具体方程式:

 6、铁的冶炼

原料:铁矿石(提供铁元素)、焦炭(提供热量和还原剂)、空气(提供氧气)、石灰石(除去铁矿石中的二氧化硅杂质)。

设备:高炉。

主要反应:C + O2 CO2 , C + CO2  2CO (这两个反应是制造还原剂并提供热量),

3CO + Fe2O3  2Fe + 3CO2 ,

CaCO3  CaO + CO2↑ ,

CaO + SiO2  CaSiO3.

从高炉中出来的铁含有2-4.5%的C和其他杂质,性能差,需进一步的炼制得到性能较好的钢。高炉的尾气常含有CO有毒气体,常采取净化后循环使用的方法。

7、钢铁的腐蚀及防腐

(1)钢铁的腐蚀有化学腐蚀和电化腐蚀。

化学腐蚀:是指钢铁等金属遇周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀。如铁与氯气的反应腐蚀。

电化腐蚀:是指钢铁在表面有电解质的环境下,铁失去电子,钢铁内的碳周围的氧气和水或氢离子得到电子而引起的腐蚀。如是氧气和水得到电子的腐蚀称吸氧腐蚀;而氢离子得电子的腐蚀称析氢腐蚀。我们在生活中常见到得铁锈就是钢铁得吸氧腐蚀得结果。吸氧腐蚀是钢铁电化腐蚀的主要形式。

(2)防腐措施:

①在钢铁表面覆盖保护层;

②在钢铁中加入一定量得铬、镍元素,改变钢铁内部结构;

③在钢铁表面镶嵌比铁活泼得金属如锌;在腐蚀时,锌先失去电子;

④将需要保护得钢铁接在不断有电子输出得电源得负极,使铁不可能失去电子。

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(一)“铁三角”关系

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1.铁的性质

(1)物理性质:铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属,纯铁的熔点较高(1535℃),防腐能力强。密度7.83g/cm3,是电和热的良导体。但是通常炼制的铁中含有碳等杂质,使铁的熔点降低,防腐能力大大下降。

(2)化学性质:铁是活泼的金属,在自然界中只有化合态形式,如磁铁矿(Fe3O4),赤铁矿(Fe2O3)等。

①   与非金属单质反应:3Fe + 2O2  Fe3O4(Fe2O3·FeO),

2Fe + 3Cl2 2FeCl3,  2Fe + 3Br2 2FeBr3,

Fe + I2 FeI2 , Fe + S  FeS

②高温与水蒸气反应:3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2↑。

③与酸反应:强氧化性酸:常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。

非强氧化性酸:铁与酸反应有氢气放出。

④与某些盐溶液反应:如Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 ,  Fe +2 FeCl3 == 3FeCl2等。

2、铁的氧化物

 
FeO
Fe2O3
Fe3O4(Fe2O3·FeO)
铁元素的价态
+2
+3
+2、+3
俗称
 
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
水溶性
难溶
难溶
难溶
稳定性
不稳定
稳定
稳定
主要化学性质
有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物
与酸反应生成三价铁盐
化合物中+2的铁有还原性,易被氧化。

3、铁的氢氧化物

 
Fe(OH)2
Fe(OH)3
主要性质
白色难溶于水的沉淀,不稳定,易被氧化成氢氧化铁,颜色变化为:白色-灰绿色-红褐色。反应式:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3。因此在制备时常采取措施:除溶液中的氧;加有机溶剂封住液面;胶头滴管要伸入到溶液中。
红褐色难溶于水的沉淀,受热易分解。2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O ,能溶于强酸溶液,生成相应的盐。

4、Fe2+、Fe3+的检验:

离子
Fe2+
Fe3+
常见方法
①直接观察溶液是浅绿色;
②滴加氢氧化钠溶液,出现沉淀的颜色变化是:白色-灰绿色-红褐色;
③滴加KSCN溶液,无明显变化,再加氯水,溶液变血红色。
①直接观察溶液是黄色;
②滴加氢氧化钠溶液,出现红褐色沉淀;
③滴加KSCN溶液,有血红色溶液出现。

5、Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化

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2、反应离子方程式:

(1)               

(2)               

[变式训练]

现有下列几种情况,分别用哪种图象表示?

(1)向AlCl3溶液中加入氨水          (2)向NaAlO2溶液中通入CO2

(3)向HCl和AlCl3溶液中加入NaOH溶液     (4)向MgCl2和AlCl3溶液中加入NaOH溶液

 (5)向AlCl3和NH4Cl混合溶液中加入NaOH溶液

[课堂练习1]

    下列各组中的两种溶液,用相互滴加的实验方法即可鉴别的是(   )

A .硫酸铝和氢氧化钠        B .硫酸铝和氨水 

C .偏铝酸钠和硫酸         D .硫酸铜和氢氧化钠

 

[课堂练习2]

    向30 mL 某浓度的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol/L的NaOH溶液,产生沉淀与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。若产生0.78g白色沉淀,则加入的溶液的体积可能为(   )

A. 3mL  B. 7.5mL  C. 15mL  D. 27.5mL

[课堂练习3]

将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中,向反应后的溶液中逐滴加入1mol/LNaOH溶液,产生沉淀质量与碱溶液体积的关系如图所示。求::

(1)盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶液体积不变)。

(2)合金中镁和铝的质量。

[思维拓展]

把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生0.58g白色沉淀,再向所得悬浊液中逐滴加入0.5mol/L HCl溶液,加入

HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如下图所示。

试回答:

(1)混合物中各物质的物质的量:

NaOH是    mol,AlCl3  mol,

MgCl3   mol。

(2)C点所加的盐酸的体积是    ml。

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1、实验现象:             3、图像

(1)                

(2)                

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2、反应离子方程式:

(1)                

(2)                

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1、实验现象:             3、图像

(1)                 

(2)                

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2、反应离子方程式:

(1)               

(2)               

(三)向Na AlO2溶液中滴加HCl溶液至过量

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2、反应离子方程式:

(1)                

(2)                

(二)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量

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1、实验现象:             3、图像

(1)                

(2)                

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