〔高中化學知識清單〕第一冊第三章鐵金屬材料

一、鐵的單質(zhì)

1、鐵的存在與鍛煉

（1〕鐵元素在自然界中主要是以+2價和+3價化合物的形

態(tài)存在于礦石中，游離態(tài)的單質(zhì)鐵只存在于隕鐵中。鐵元素在地

殼中的含量僅次于氧、硅和鋁,居第4位。

（2〕煉鐵高爐中的反響原理：Fe2O3+3CO高溫2Fe+

3CO2O

2、鐵的物理性質(zhì)

物密熔沸金屬特

質(zhì)態(tài)度點點共性性

銀能

導

白色，被磁

7.812熱、導

有體

體6g/cm3535℃750℃電、延展

金吸

性好

屬光澤引

3、鐵的化學性質(zhì)

鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅等）反響，鐵原子失

去2個電子生成+2價鐵的化合物；而鐵與氧化性較強的氧化劑

（如氯氣等）反響，鐵原子則失去3個電子生成+3價鐵的化合物。

(1)在肯定條件下，鐵作為復原劑能與某些非金屬單質(zhì)、酸

和鹽溶液反響

化學性質(zhì)化學方程式舉例

①Fe與

非金屬單質(zhì)反

響

②Fe與

Fe+H2sO===FeSO4+H2T

非氧化性酸反4

（置換反響）

響

③Fe與

鹽溶液反響

(2)鐵與水蒸氣的反響

實驗裝置1裝置2

裝置

用小試管搜集一

用火柴點

試管氣體，點燃，聽

操作燃肥皂泡，聽

到輕微”噗〃聲，產(chǎn)生

及現(xiàn)象到爆鳴聲，證

淡藍色火焰，證明生

明生成了H2

成了H-2

實驗鐵能與水蒸氣反響，并有H2生

結(jié)論成，反響的化學方程式為：

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

①濕棉花的作用是在受熱時提供反

響所需的水蒸氣；

實驗②加熱鐵粉酒精燈的火焰用防風罩

說明套住，可以使加熱效果更好；

③肥皂液在該實驗中可以起到“搜

集〃氫氣的作用

、鐵的重要化合物

1、鐵的氧化物

Fe2C)3

化學式FeOFe3O4

磁性氧化

俗名—鐵紅

鐵

黑色粉紅棕黑色晶體

色、態(tài)

末色粉末（有磁性）

難溶于難溶

溶化性難溶于水

水于水

鐵的化合+3+2價，

+2價

價價+3價

穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定

與H+反FeO+FezOhFe3O4+8H

響的離子方程2H+===Fe2+6H++===Fe2++

+3+

式+H2O二二二2F/+2Fe+4H2O

+3H2O

FeO在空氣中受熱，迅速被氧化為

特別轉(zhuǎn)化

Fe3O4：6FeO+O22Fe3O4

2、鐵的氫友氯化物

化學式Fe(OH)2Fe(OH)3

色、態(tài)白色固體紅褐色固體

與H+反響Fe(OH)2+2H+Fe(OH)3+3H+

的離子方程式===Fe2++2H2。===Fe3++3H2。

2Fe(OH)FeO+

受熱分解—323

3H2O

可溶性亞鐵鹽與強可溶性鐵鹽與強堿

堿溶液反響：Fe?++溶液反響：Fe3++3OH

制法

2OH-===Fe(OH)2、L(離子一二==Fe(OH)K(離子方

方程式)程式)

在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧

化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠

二者的關系

色，最后變成紅褐色,反響的化學方程式為

4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

3、鐵鹽和亞鐵鹽

(1)(實驗3-2)探究Fe3+、Fe2+的檢驗

離

Fe3+Fe2+

子

實

驗操作

開始無明顯現(xiàn)象，

實溶液變成幺

滴加新制氯水后溶液變

驗現(xiàn)象色

成紅色

2Fe2++C12===2Fe3

離

Fe3++3SCN-++2cr,

子方程

3+-

===Fe(SCN)3Fe+3SCN

式

===Fe(SCN)3

Fe?+和SCN」混合

Fe3+遇SCN-無明顯現(xiàn)象，參加新制

結(jié)顯紅色，可利用氯水后，F(xiàn)e2+被氧化成

論此現(xiàn)象檢驗Fe3+的Fe3+；可用先加KSCN

存在溶液再加新制氯水的

方法檢驗Fe?+的存在

[2)Fe3+,Fe2+的檢驗

Fe2+Fe3+

觀

淺綠色棕黃色

察法

①現(xiàn)象：白色絮狀沉淀①現(xiàn)象：紅

灰綠色紅褐色沉淀褐色沉淀

加

②反響：Fe2++2OH-②反響：

堿法

===Fe(OH)2](白色)；Fe3++3OH===

(NaOH)

4Fe(OH)2+O2+Fe(OH)3](紅褐

2H2O===4Fe(OH)3(紅褐色)色)

①現(xiàn)象：參

①現(xiàn)象：參加KSCN溶

加KSCN溶

液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水

液，溶液變?yōu)榧t

顯變成紅色溶液

色

色法②反響：2Fe2++

②反響：

3+

(SCN")Cl2===2Fe+2Cr；

Fe3++3SCN-

Fe3++3SCN-===

===Fe(SCN)3(紅

Fe(SCN)3(紅色)

色)

(3)檢驗Fe?+的本卷須知

三、Fe2+、Fe3+的化學性質(zhì)

1、分別取少量FeC13溶液于兩支試管中，進行以下操作，觀

察并記錄實驗現(xiàn)象。

(1〕現(xiàn)象：溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色,參加KSCN溶液時，

溶液不變色o反響的離子方程式：Fe+2Fe>===3Fe2+。

(2〕現(xiàn)象：參加氯水后，溶液由淺綠色變成紅色。

反響的離子方程式：2Fe2++C12===2Fe3++2C［、Fe*+

3SCN-===Fe(SCN)3。

2、利用覆銅板制作圖案

實利用FeCb溶液作為“腐蝕液〃，

驗原理將覆銅板上不需要的銅腐蝕

取一小塊覆銅板，用油性筆在覆

銅板上畫上設計好的圖案，然后浸入

實盛有FeCb溶液的小燒杯中。過一段時

驗操作間后，取出覆銅板并用水清洗干凈。

觀察實驗現(xiàn)象，并展示制作的圖案

實用油性筆畫出的圖案處不被腐

驗現(xiàn)象蝕，洗凈后板上留下設計的圖案

反2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2(離

響方程子方程式：2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2

式+)

實

銅可被FeCk溶液腐蝕

驗結(jié)論

3、Fe、Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化

4、補鐵劑使用的本卷須知

⑴補鐵劑的有效成分是亞鐵鹽(如FeSCM，F(xiàn)e2+易被氧化

為Fe3+而失去補鐵作用，因此需密封、隔絕02存放。服用補鐵劑

時搭配維生素C可以增強補鐵效果，這是因為維生素C可將Fe3+

2+

復原為FeO

[2）服用補鐵劑時不能和茶水同飲，因為茶水中含大量的糅

酸，鞅酸與Fe2+反響生成鞍酸亞鐵，它的性質(zhì)不穩(wěn)定，很快被氧

化成軟酸鐵而呈藍黑色。

一、合金

1、合金的含義

合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）塔僉而成

的，具有金屬特性的混合物。

2、合金的特性

（1〕一般情況下，合金比各成分金屬的硬度大。

（2〕多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的低。

、鐵合金

1、鐵合金的兩大類型——生鐵和鋼

主要成主要特

鐵合金主要用途

分征

Fe、硬而

C（含碳量為脆，強度煉鋼，制

生鐵

2%?4.3%）高，可鑄不各種鑄件

及Si、Mn、可鍛

S、P

Fe、韌性、

A制鋼板、

C（含碳量低焊接性好，

碳鋼鋼絲和鋼管等

于0.3%）但強度低

Fe、

強度

rC（含碳量為制鋼軌、

高，韌性及

碳鋼0.3%?車輪和建材等

加工性好

0.6%）

Fe、硬而

制器械、

C（含碳量高脆，熱處理

碳鋼彈簧和刀具等

于0.6%）后彈性好

制鋼軌、

專韌性

Fe、Mn軸承、坦克裝

鋼好，強度高

甲等

制變壓

不導磁性

Fe、Si器、發(fā)電機的

鋼好

鐵芯等

制診治器

Fe、抗腐蝕

械、反響釜和

銹鋼Cr、Ni性好

容器等

三、鋁和鋁合金

1、（實驗3-4）鋁片與鹽酸的反響

實

驗操作

實

剛開始沒有氣泡，一段時間后，鋁片逐

驗

漸溶化，有無色氣泡冒出，將點燃的木條

現(xiàn)

放在試管口有爆鳴聲

象

實鋁是一種生動金屬，常溫下能與空氣中

驗的氧氣發(fā)生反響,外表生成一層致密的氧

結(jié)化膜，保護著內(nèi)部金屬。鋁外表的保護膜

論和鋁均能與鹽酸發(fā)生反響

化

AI2O3+6HC1===2A1C13+3H20,2A1+

學方程

6HC1===2A1C13+3H2T

式

離

+3+

A12O3+6H===2A1+3H2O2A1+

子方程

+3+

6H===2Al+3H2t

式

2、（實驗3-5）鋁片與NaOH溶液的反響

實

驗

操

作

開始沒有氣泡，一馬上產(chǎn)生二

實

段時間后才產(chǎn)生氣泡，泡,鋁片逐漸溶

驗

鋁片逐漸溶化，將點燃化，將點燃的木條

現(xiàn)

的木條放在試管口有爆放在試管口有爆鳴

象

鳴聲聲

實兩支試管均放出H2,鋁、氧化鋁均能與

驗結(jié)論NaOH溶液反響

離

AI2O3+2OH-===2A1O+H2。、2A1+

子方程

20H-+2H2O===2A1O+3H?T

式

3、鋁合金

主要組

主要特性主要用途

成元素

Ah

Mg、Cu、密度小，

Si、Mn等強度和硬度都用于汽車、

(Mg0.5%、比純鋁的大，飛機、火箭、船

Cu4%、Si具有較強的抗舶等制造業(yè)

0.7%、Mn腐蝕能力

0.5%)

強度和硬用于火箭、

鋁

Mg、Al士都比純鋁和飛機、輪船等制

純鎂的大造業(yè)

金

4、新型合金

(1)儲氫合金

①儲氫方法

②含義：一類能夠大量汲取H2,并與H2結(jié)合成金屬氫化物的

材料。

③要求：具有有用價值的儲氫合金要求儲氫量大，金屬氫化

物既簡單形成，稍稍加熱又簡單分解，室溫下吸、放氫的速率

快。

④實例：Ti-Fe合金、La-Ni合金。

(2)其他幾種新型合金

合

金名主要性質(zhì)主要用途

稱

熔點高、密度