2%～4.3%

3.生铁与钢的比较

铁的合金

生铁

钢

含碳量

3.铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。

①跟非金属反应：  点燃                点燃             △

           3Fe+2O₂  == Fe₃O₄    2Fe+3Cl₂  ==2FeCl₃          Fe+S= FeS

         Fe+I₂= FeI₂

②跟水反应：     3Fe+4H₂O= Fe₃O₄+4H₂↑

③跟酸作用：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H₂，且氧化性酸过量时生成Fe³⁺)

④与部分盐溶液反应：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu    Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺

2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/┩³,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。

主要化合价：+2，+3

1.    铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。

原子结构示意图：

对于Mg:起点O(0，0)，盐酸恰好完全反应时为B点( 1/2、1/2 )；

对于Al：起点O(0，0)，盐酸恰好完全反应时为C点(1/3 ，1/2 )

显然，当n＜1/2 时，Na＜Mg＜Al

当 1/2≤n＜1时，Na＜Mg=Al

当n=1时，Na=Mg=Al

当n＞1时，Na＞Mg=Al.

根据Na～H⁺～ H₂  Mg～2H⁺～H₂

Al～3H⁺～ H₂

对于Na:起点O(0，0)，盐酸恰好完全反应时为A点(1，1/2 )；

3.明矾是一种净水剂，明矾溶于水后Al³⁺能与水反应：

Al³⁺+3H₂OㄐAl(OH)₃+3H⁺

有胶状Al(OH)₃沉淀生成，可以吸附水中悬浮的杂质，而不能除去溶解在水中的物质。

矾是一价金属（M⁺）或铵根离子（NH₄⁺）和三价金属（M³⁺）硫酸盐的含水复盐的总称。它的种类很多，其通式为（M₂SO₄?M₂(SO₄)₃?24H₂O）,例如：明矾K₂SO₄?Al₂(SO₄)₃?24H₂O,铁铵矾（NH₄）₂SO₄?Fe₂(SO₄)₃?24H₂O等。习惯上把某些含有结晶水的硫酸盐也称为矾，如胆矾（CuSO4?5H2O），绿矾（FeSO4?7H2O）等，它们不属于真正的矾，完全是人们的习惯称呼。

3．例题精讲

例1  下列叙述中，正确的是：

A：某物质中只含有一种元素，该物质一定是纯净物。

B：某晶体中含有阳离子，则必定含有阴离子。

C：金属晶体的自由电子属整个晶体所共有。

D:金属晶体发生形变时其内部金属离子与自由电子的相互作用消失了。

解析：由同素异形体（如金刚石、石墨）组成的混合物中只含有一种元素，故A的叙述是错误的；在金属晶体中含有金属阳离子却不含有阴离子，故B的叙述是错误的；金属虽发生形变，只是“各层之间发生了相对的滑动”，但不致断裂，就是因为“金属离子和自由电子之间较强的相互作用仍然存在”，故B的叙述也同样是错误的，所以只有C项是正确的，应选C。

例2  下列金属晶体中，金属离子和自由电子的相互作用最弱的是：

A:钠       B:钾       C:镁         D:铝

解析：钠、镁、铝属于同一周期，在同一周期中，从左到右，“作用”增强，故钠、镁、铝中，“钠”最弱；在同一主族中，从上到下，“作用”减弱，钠和钾同属碱金属元素，钾在钠的下方，“作用”不如钠，故选B。

例3.下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是          （     ）

A.O₂、I₂、Hg                     B.CO₂、KCl、SiO₂

C.Na、K、Rb                      D.SiC、NaCl、SO₂

解析：本题主要考查离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体四类典型晶体熔点的关系。一般的分子晶体的熔点低于金属晶体与离子晶体，这两种晶体的熔点又低于原子晶体。同一类型晶体间，其微粒之间的作用力越强，熔点越高。A组中O₂、I₂、Hg常温下分别是气体、固体和液体，所以熔点应为O₂<Hg<I₂，A不符合题意。B中CO₂、KCl、SiO₂分别属于分子晶体、离子晶体和原子晶体，它们的熔点由低到高的顺序为：CO₂<KCl<SiO₂，符合题意要求。C中的晶体都是金属晶体，结合碱金属的知识，熔点应为Na>K>Rb，C不符合题意。D中SiC、NaCl、SO₂分别属于原子晶体、离子晶体和分子晶体，它们的熔点为SiC>NaCl>SO₂。

故选B。

例4  将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是          （      ）

A.②①③④                B.④①②③

C.③②①④                D.③①②④

[思路]: 本题考查Mg在O₂、N₂、CO₂中燃烧的反应以及定量分析问题的能力,只要能利用质量守恒定律,逐一分析其质量关系,即可解题。

[解析]：

Mg在氧气中：2Mg+O₂ = 2MgO

Mg在氮气中：2Mg+O₂ = 2MgO（主）   3Mg+N₂ = Mg₃N₂（微量）

Mg在二氧化碳中：2Mg+CO₂ = 2MgO+C

依元素守恒法，1mol Mg燃烧生成1mol MgO，质量增加16g；1mol Mg燃烧生成1/3mol Mg₃N₂，质量增加28/3g；1molMg在二氧化碳中燃烧，固体产物分别为1/2mol在C和1mol的MgO，质量增加6g+16g=22g。因此，相同质量的镁粉若分别在上述气体中燃烧，所得固体产物的质量的大小关系是在二氧化碳中燃烧最大，应选C。

[注意]：Mg在二氧化碳中燃烧时，不存在2Mg+CO₂ = 2MgO+C的反应，这是因为在空气中的主要成分是N₂和O₂，只含微量的CO₂，O₂的氧化性远强于CO₂，所以存在过量O₂的条件下，不可能发生与CO₂的反应（即使假定发生了此反应，生成的C也会继续与O₂反应生成CO₂，最终结果也相当于没反应）。

例5、如何用化学方法除去下列物质中的杂质，写出有关的化学方程式：

（1）铝中含少量的镁              （2）镁中含少量的铝

[思路]：提纯物质主要应考虑：①利用被提纯物质与杂质的不同化学性质，②所加试剂最好只与杂质作用，不改变被提纯的物质，③不要引入新杂质，④反应较快，操作方便，被提纯物质易于分离出来。

[解析]本题所给物质为金属混合物，主要从金属活泼性来考虑。（1）中的镁比铝活泼，可利用金属与盐的转换反应除杂。（2）中的铝能与强碱溶液反应，镁不能，可选用强碱溶液作试剂。

答案：（1）将混合物加入足量的氯化铝溶液中，充分反应后过滤。

3Mg+2AlCl₃=3MgCl₂+3Al

(2) 将混合物加入足量的氢氧化钠溶液中，充分反应后过滤。

2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑

例6.若镁粉着火，请注意不要用泡沫灭火器灭火，也不要用干粉灭火器灭火。简述理由（提示：泡沫灭火器产生CO₂和H₂O等，干粉灭火器中含NaHCO₃）。

[思路]：本题应从Mg活泼的化学性质入手。

[解析]:在泡沫灭火器喷射出CO₂和H₂O的混合物时，Mg可与CO₂和H₂O反应，会促进燃烧，事与愿违。

2Mg+CO₂ = 2MgO+C     Mg+2H₂O=Mg(OH)₂+H₂↑    2H₂+O₂=2H₂O

干粉灭火器中：2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O,Mg仍在CO₂中燃烧，所以不能使用。

例7：等物质的量的钠、镁、铝分别与1L1mol/L的盐酸作用产生氢气，可出现下列四种情况：①Na＜Mg＜Al;②Na＜Mg=Al;③Na=Mg=Al;④Na＞Mg=Al.讨讨论上述四种情况所需金属的物质的量分别在何范围?

[思路]：本题可用分段讨论的方法，但比较繁琐，用作图法则方便快捷.

[解析]:化学反应中，反应物与生成物的量通常成线性关系，作图时可利用特殊点(如刚开始反应，恰好完全反应等)画出投入金属量与产生氢气量的关系图，各种情况一目了然.

2.复盐可以看作是两种简单的盐复合而成的，但复盐属于纯净物，复盐与普通正盐或酸式盐的区别在于复盐电离时，可以电离出两种不同的金属离子（或一种是铵根离子）。

例如：KAl(SO₄)₂=K⁺+Al³⁺+2SO₄^2- (两种金属离子)

明矾〖KAl(SO₄)₂?12H₂O〗、光卤石〖KCl?MgCl₂?6H₂O〗等均为复盐。

络盐：指含有络离子的盐类，象Na₃AlF₆，[Ag(NH₃)₂]OH等，络盐中络离子在溶液中十分稳定，很难电离。如：Na₃AlF₆=3Na⁺+AlF₆^-,这是络盐与复盐的明显区别。