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單質(zhì)鐵的性質(zhì)
第三章 鐵 金屬材料
鐵的存在及冶煉
01
鐵的存在
氧、硅、鋁、鐵、鈣
地殼中元素含量
鐵的存在
來自太空的隕鐵
單質(zhì)形態(tài)
鐵的存在
磁鐵礦
主要成分是Fe3O4
赤鐵礦
主要成分是Fe2O3
黃鐵礦
主要成分是FeS2
化合物形態(tài)
丹霞地貌的巖層因含F(xiàn)e2O3而呈紅色
鐵的冶煉
高爐煉鐵
點燃
C + O2 ==== CO2
CO2 + C ==== 2CO
高溫
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高溫
鐵單質(zhì)的性質(zhì)
02
鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)
鐵
熔點：1535℃
沸點：2750℃
鐵是一種有銀白色金屬光澤的固體，鐵粉是黑色。
熔沸點高
具有良好的導(dǎo)電/導(dǎo)熱性和延展性
能被磁體吸引
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
Fe
物質(zhì)類型角度
元素價態(tài)角度
金屬單質(zhì)
強還原性
非金屬單質(zhì)
酸溶液
某些鹽溶液
強氧化劑
弱氧化劑
Fe3+
Fe2+
（Cl2等）
（S、Cu2+、H+等）
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
常溫：
(1) 與O2反應(yīng)
鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕，生成鐵銹——Fe2O3·xH2O
點燃：
劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體
3Fe＋2O2 === Fe3O4
點燃
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
(2) 與Cl2反應(yīng)
劇烈燃燒，產(chǎn)生棕紅色煙，溶于水成棕黃色溶液
2Fe＋3Cl2 === 2FeCl3
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
(3) 與S反應(yīng)
生成黑褐色固體
Fe＋S === FeS
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
與非氧化性酸溶液的反應(yīng)
鹽酸、稀硫酸
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
硝酸、濃硫酸為強氧化性酸，后續(xù)再進行學(xué)習(xí)
微提醒
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
與鹽溶液的反應(yīng)
Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+
(1) 與CuSO4溶液反應(yīng)
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
(2) 與FeCl3溶液反應(yīng)
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
【思考】在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥處理，不得留有水（如圖3-4）。這是為什么？
圖3-4 鋼水注入干燥的模具
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
與水蒸氣的反應(yīng)
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
與水蒸氣的反應(yīng)
【實驗現(xiàn)象】
鐵粉逐漸紅熱，燒杯中產(chǎn)生大量的肥皂泡，點燃?xì)馀輹l(fā)出爆鳴聲，反應(yīng)后試管內(nèi)固體為黑色。
【化學(xué)反應(yīng)】
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
與水蒸氣的反應(yīng)
試管口略向下傾斜
結(jié)束時，先撤導(dǎo)管，再撤酒精燈
【實驗注意事項】
如何驗證生成的固體是四氧化三鐵？
試管冷卻后，利用磁鐵在試管外側(cè)吸一吸，若固體被吸引，證明固體是四氧化三鐵。
鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
與水蒸氣的反應(yīng)
提供水蒸氣
酒精燈的火焰用網(wǎng)罩套住：
提高加熱溫度，使加熱效果更好
收集氫氣
當(dāng) 堂 鞏 固
1. 下列物質(zhì)中，在一定條件下與鐵反應(yīng)，且鐵元素的化合價能變?yōu)?3價的是( )
A.氯化鐵溶液 B.氯氣
C.硫酸銅溶液 D.稀鹽酸
B
當(dāng) 堂 鞏 固
2. 下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是 ( )
A.鐵在自然界中全部以化合態(tài)形式存在
B.鐵與硝酸銀反應(yīng)所得產(chǎn)物中鐵元素的化合價為+3價
C.鐵在氯氣中燃燒所得產(chǎn)物中鐵元素的化合價為+3價
D.工業(yè)上用CO2在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3 的鐵礦石煉鐵
C
當(dāng) 堂 鞏 固
3. 鐵有+2、+3價兩種價態(tài)，
單質(zhì)鐵與　　　　反應(yīng)時只生成+3價鐵；
與　　 　　反應(yīng)時只生成+2價鐵;
與　　　　反應(yīng)時既生成+2價鐵也生成+3價鐵。
①Cl2　②O2 ③H2O(g)　④S　⑤鹽酸 ⑥稀硫酸　⑦CuSO4溶液　
①
④⑤⑥⑦　
②③
當(dāng) 堂 鞏 固
4. 用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實驗，下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A．裝置A的作用是為實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣
B．裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2
C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰
D．點燃裝置D處的氣體前必須檢驗氣體的純度
B
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