1.鐵

(1)鐵在自然界中的存在.

金屬在自然界的分布有游離態(tài)(單質(zhì))和化合態(tài)之分，只有極不活潑的金屬以游離態(tài)存在,化合態(tài)的金屬以礦物形式存在。鐵在自然界中分布極廣,是巖石圈的重要組成元素之一,在地殼中含量占第四位。它在巖石圈中大部分以氧化物的形式存在,除了天降的隕石中有單質(zhì)鐵外,地殼中幾乎沒有單質(zhì)的鐵。

(2)鐵的化合價(jià)

鐵在不同的反應(yīng)中，常表現(xiàn)出不同的化合價(jià)，鐵分別與鹽酸、稀硫酸、硫酸銅溶液等物質(zhì)反應(yīng)時(shí),生成+2價(jià)鐵的化合物(鐵與氯氣等物質(zhì)反應(yīng)時(shí),生成+ 3價(jià)的鐵的化合物)。

(3)鐵在溶液中顏色

①存在Fe2+的溶液,呈淺綠色;.

②存在Fe3+的溶液,呈黃色。

(4)鐵的物理性質(zhì)

純鐵是具有銀白色(鐵粉是黑色的).有金屬光澤的固體,質(zhì)軟,有良好的延展性,是電和熱的導(dǎo)體,鐵能被磁體吸引。

(5)鐵的化學(xué)性質(zhì)

鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,因此地殼中的鐵都是以化合物形式存在的。

①鐵與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)

非金屬單質(zhì)氧氣具有很強(qiáng)的氧化性,鐵可與氧氣發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)條件不同生成的物質(zhì)也不同。

a.常溫下,干燥空氣中的鐵很難與氧氣反應(yīng)。

b.在潮濕的空氣中,鐵與氧氣發(fā)生緩慢氧化而生成鐵銹,鐵銹成分復(fù)雜，主要成分是氧化鐵,鐵銹疏松易吸水,所以鐵制品生銹后要及時(shí)除銹。防銹方法:在鐵表面涂-層保護(hù)膜，如涂漆、油或鍍鋅等金屬或烤藍(lán);改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制不銹鋼等。

c.鐵絲在氧氣中燃燒,所發(fā)生的現(xiàn)象是劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,放出大量的熱。

②鐵與酸反應(yīng)

鐵能分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng),反應(yīng)時(shí)有氣泡產(chǎn)生,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色,溶液的質(zhì)量因鐵的溶解,生成的氫氣的質(zhì)量又較少而增加。因?yàn)槟芨�酸反�?yīng),所以使用鐵器時(shí)應(yīng)盡量避免與酸接觸,鐵與酸反應(yīng)時(shí)生成的是亞鐵鹽。(鐵在濃硫酸中會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象,即鐵的表面被濃硫酸氧化而形成一層致密的氧化膜,阻止了鐵與濃硫酸的進(jìn)一步反應(yīng)，因此,濃硫酸可盛放在鐵制容器中,但稀硫酸不能盛放在鐵制容器中。)

③鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)

將鐵絲浸放在硫酸銅溶液中,浸放在硫酸銅溶液中的鐵絲表面覆蓋著一層紅色的物質(zhì),反應(yīng)后溶液呈淺綠色,鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，由于溶人溶液中的鐵質(zhì)量小于生成銅的質(zhì)量，因此反應(yīng)后溶液的質(zhì)量減少。早在西漢時(shí)期,我國(guó)勞動(dòng)人民就已發(fā)現(xiàn)鐵能從某些含銅的化合物中置換出銅，在宋朝已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)(現(xiàn)代濕法冶金的先驅(qū))。

2.生鐵和鋼

合金是指一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)-.起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，合金中一定有金屬，可能含有非金屬，合金-定屬于混合物。合金跟組成它的金屬在性能上有較大的差異,一般來(lái)說,合金的硬度比組成它的金屬大,熔點(diǎn)比組成它的金屬低,而導(dǎo)電、傳熱性能比組成它的金屬差。

生鐵與鋼都是鐵的合金，其主要成分都是鐵，生鐵和鋼性能不同的主要原因是生鐵和鋼中的含碳量不同。生鐵中含碳量為2%~4.3%，鋼中的含碳量為0.03%~2%。

煉鐵的原理：在高溫條件下,用還原劑一氧化碳,把鐵從鐵的化合物中還原出來(lái)。煉鐵的主要原料有:鐵礦石、焦炭、石灰石等,常見的鐵礦石有赤鐵礦(主要成分是氧化鐵)、磁鐵礦(主要成分是四氧化三鐵)、菱鐵礦(主要成分是碳酸亞鐵)。煉鐵的主要設(shè)備是高爐,從中煉出的鐵是生鐵。

煉鋼的原理:在高溫條件下,用氧氣或鐵的氧化物把過量的碳或其他雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體或爐渣而除去。

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