金属第铁及其化合物
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第八单元—金属和金属材料1.(2011.济宁市)将垃圾分类回收利用,既节约资源,又防止污染,符合可持续发展的要求。
例如:破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收,它们属于()A.金属B.氧化物C.盐D.有机物2.(2011.南昌市)南昌市地铁轨道1号线建成将极大改善市区交通状况。
地铁轨道通常是由锰钢制成的,锰钢属于()A.金属材料B.复合材料C.合成材料D.无机非金属材料物3.(2011.宿迁市)下列应用在高铁列车上的材料,不属于...金属材料的是()A.不锈钢B.玻璃C.铝合金D.铜线4.(2011.娄底市)下列与金属有关的说法正确的是()A.生铁和钢都是铁的合金B.废旧电池可以随意丢弃,不会对环境造成污染C.银的导电性比铜强,所以一般用银作电线D.铁矿石在地壳中含量最丰富,可以随意开采5.(2011.泉州市)下列有关铁及其化合物的说法中错误..的是()A.生铁和钢都是铁的合金B.铁在潮湿的空气中容易生锈C.地壳中含量最多的金属元素是铁元素D.一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁6.(2011.桂林市)下列认识不正确...的是()A.钢是很纯的铁B.铁锈的主要成分是Fe2O3•x H2OC.隔绝空气和水可以防止铁生锈D.被腐蚀的铁制品应该加以回收7.(2011.苏州市)下列关于合金的说法正确的是()A.合金不属于金届材料B.合金的硬度一般比各成分金属大C.合金属于金属单质D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属8.(2011.黄石市)食品包装袋中经常使用到铝箔,铝能制成铝箔是因为铝具有良好的()A. 导电性B. 抗腐蚀性C. 导电性D. 延展性9.(2011.成都市)将洁净光亮的铁钉在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈,主要原因是()A.铁钉附近湿度增大,溶氧量增多B.隔绝了氧气C.温度更低D.更易与二氧化碳反应10.(2011.滨州市)为预防自行车生锈,下列做法中不合理的是()A.车架表面喷涂油漆B.钢圈表面镀防护金属C.链条表面涂机油D.露天放置,日晒雨淋11.(2011.内江市)鞍钢集团全力支持上海世博会,为上海虹桥交通枢纽建设提供了4.7万吨精品钢材。
早晚高峰期的地铁人潮拥挤,连呼吸都变得困难,夏季地铁的空气中更是充满着汗臭味。
有数据显示,地铁里每分钟可产生500万个小颗粒,如鞋底的尘土、掉落的皮屑、打喷嚏的飞沫等,其PM2.5值严重超标,平均约为地面的16倍,而地铁内的主要污染物分为四种。
o装饰及保温材料释放出的化学污染物,如甲醛、苯系物、挥发性有机化合物等;o人群释放出的异味、二氧化碳及携带的各种微生物病菌;o列车与钢轨摩擦产生的金属粉末及颗粒物;o车厢内长期滋生的细菌等微生物污染物。
由于地铁属于多人接触环境,再加上环境封闭、空气流通差、夏季接触多等特点,感染致病菌的几率也较高。
一般来说,乘坐地铁最容易引发三大系统疾病。
1呼吸系统疾病例如流感病毒、肺炎球菌等呼吸系统致病微生物可通过空气快速传播,在地铁空气浓度较大、面对面近距离接触的情况下,人群感染几率更大。
2消化系统疾病地铁内的扶梯、座椅、竖杆等部位都是多人接触位置,乘坐地铁时很有可能接触到各种致病微生物,如果在地铁上吃东西或吃东西前不洗手,就很可能感染消化道传染病。
3心脑血管疾病虽然空气污染不会直接引发心脑血管疾病,但由于空气流通较差,心脑血管疾病的患者可能出现心慌、气短、血压升高等症状,再加上身体劳累与精神紧张,就会导致疾病发作。
如何预防“地铁病”▼佩戴口罩佩戴如N90、N95系列的口罩,可预防一些常见的颗粒污染物,并且在进出地铁时,尽可能地远离站台。
▼勤洗手在地铁内尽量不要吃东西,吃东西前要洗手,最好随身携带消毒湿纸巾,用于不方便洗手时的清洁。
▼远离飞沫传播流感高发季时出门最好佩戴口罩,在地铁内遇到打喷嚏或咳嗽的人,如果来不及躲避,也要用手遮住口鼻。
另外提醒病患者,在公共场合咳嗽时最好略微低头,主动用手捂住口鼻,尽可能让飞沫传向地面。
▼加倍呵护老人与孩子老人与孩子是抵抗力较低的人群,更容易受到感染,乘坐地铁时尽量避开人流高峰期,且要勤洗手,佩戴口罩,必要时可以通过补充益生菌提高免疫力。
铝的自然属性铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的资源约为400~500亿吨,仅次于氧和硅,具第三位。
在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。
铝具有特殊的化学、物理特性,不仅重量轻,质地坚,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,是国民经济发展的重要基础原材料。
铝的主要用途在建筑业上,由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观,使铝在建筑业上被越来越多地广泛应用,特别是在铝合金门窗、铝塑管、装饰板、铝板幕墙等方面的应用。
在交通运输业上,为减轻交通工具自身的重量,减少废气排放对环境的污染,摩托车、各类汽车、火车、地铁、飞机、船只等交通运输工具开始大量采用铝及铝合金作为构件和装饰件。
随着铝合金加工材的硬度和强度不断提高,航空航天领域使用的比例开始逐年增加。
在包装业上,各类软包装用铝箔、全铝易拉罐、各类瓶盖及易拉盖、药用包装等用铝范围也在扩大。
在其他消费领域,电子电气、家用电器(冰箱、空调)、日用五金等方面的使用量和使用前景越来越广阔。
铝期货合约目前在上海期货交易所上市交易,代码:AL。
铜是人类最早发现的古来金属之一,早在三千多年前人类开始使用铜。
金属铜,元素符号Cu,仅次于银,大大高于其他金属。
该特性使铜成为电子电气工业中举足轻重的材料。
化学稳定性强,具有耐腐蚀性。
可用于制造接触性介质的各种容器,因此广泛应用于能源及石化工业、轻工业中。
抗张强度大,易熔接,可塑性、延展性。
纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。
能与锌、锡、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。
用于机械冶金工业中的各种传动件和固定件。
铜主要性能的应用比例大致如下:导电性(64%)耐蚀性(23%)结构强度(12%)装饰性(1%)铜期货合约目前在上海期货交易所上市交易,代码:Cu。
金属及其化合物金属是一类具有典型性质的化学元素。
它们通常具有良好的导电性、热传导性和可塑性。
金属可以通过金属键形成晶体结构,并且在自然界中广泛存在。
金属的性质- 电导性:金属中存在自由电子,使其能够有效地传导电流。
- 热传导性:金属的电子能够高效地传递热量,使其具有良好的导热性能。
- 延展性和可塑性:金属可以通过受力而发生形变,可以拉成细丝或锤击成薄片。
- 良好的反射性:金属对光线具有良好的反射性,使其在制造镜子等光学器件方面有广泛应用。
- 融点和沸点较高:相比其他元素,金属具有较高的融点和沸点。
金属的应用金属及其化合物在各个领域中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用:- 建筑和建材:金属被广泛用于建筑结构、门窗、屋顶、钢筋混凝土等。
- 电子和电气设备:金属是电子器件、电线电缆和电气设备的重要组成部分。
- 制造业:金属在制造业中用于制造机械、工具、交通工具等各种产品。
- 交通运输:金属在制造汽车、火车、飞机等交通工具中发挥着重要作用。
- 化工和冶金:金属化合物在化学反应和冶金过程中被广泛使用。
主要金属化合物金属可以与其他元素形成化合物。
以下是一些主要金属化合物的例子:- 氧化物:金属与氧结合形成的化合物,例如氧化铁(Fe2O3)和氧化铜(CuO)。
- 硫化物:金属与硫结合形成的化合物,例如硫化铁(FeS2)和硫化铜(CuS)。
- 氯化物:金属与氯结合形成的化合物,例如氯化钠(NaCl)和氯化铝(AlCl3)。
以上是关于金属及其化合物的简要介绍,金属在各个领域中发挥着重要作用,并且不断推动着社会的发展与进步。
达克罗涂覆工艺简介—、概论达克罗表面处理技术于1963年由美国Diamond Shamork公司发明,是金属防腐蚀体系中的一员,由于它具有一系列传统电镀无法比拟的优点,所以发明后被迅速推向国际市场,Diamond Shamork公司在1973年与日本油脂株式会社合资成立了Nippon Shamork公司(简称NDS公司)、于1976年在法国成立了Dackal公司,这三家公司将全球市场划分为亚太区、欧非区、美洲区,并负责各自区域市场推广工作。
因达克罗在防腐蚀方面的优越性能,首先在世界汽车行业上得到广泛的应用,如通用、福特、克莱斯勒、雷诺、本田、大众、菲亚特及丰田、三菱等汽车制造公司都已形成标准化制度,规定部分汽车部件必须使用达克罗处理。
经过近10年不断的发展和完善,达克罗技术在中国现已形成一个完整的表面处理体系。
中国的达克罗生产线主要分布在江浙一带、广东、台湾、四川等地区。
其中在电力行业、军工行业、汽车行业及通讯行业对达克罗工艺的应用速度较快。
特别是近2年来,随着人们对达克罗工艺的深入了解,达克罗工艺的普及也越来越广泛。
在金属处理过程中,它杜绝了在电镀过程中产生的酸、碱、锌、铭及污水排放等污染问题,国家对该环保技术十分支持。
在1998年8月13 0,国家环保总局将该项技术列为1999年国家重点环境保护使用技术推广项目(项H编号:99B030)。
我们完全有理由相信,达克罗防腐处理在中国的全新时代已经到来。
二、达克罗涂层的优越性能1、无污染:达克罗处理过程是一个闭合的过程,工业中受限制物质的排放量远远低于国家规定标准。
达克罗处理时不需要任何酸洗,也无需钝化,不像电镀那样存在着含锌、铭、酸等的污水排放问题。
在达克罗处理过程中,挥发的物质儿乎是零排放,符合环保部门规定的一些特殊物质,它们的含量远远低于限量。
2、具有极高的耐腐蚀性:未钝化的镀锌层,盐雾试验一般10小时腐蚀掉lum o而达克罗涂层盐雾试验100小时才腐蚀掉lum,在做盐雾试验时,最高可达1500小时以上才出现红锈。
现行国家地铁用B1级防火电缆的设计安徽太平洋电缆股份有限公司黄晓宝伴随着国家地铁重点工程的迅猛稳健的发展,尤其地铁站人员密集、拥堵,一旦出现火灾迹象不仅造成国家财产的损失,更为严重的是威胁众多人员的生命安全。
为此,国家在2018年5月14日发布了强制性国家标准GB 51298-2018《地铁设计防火标准》,于2018年12月1日正式实施地铁工程。
其中就电线电缆的选择、敷设明确规定:①为确保消防用电设备在火灾时的持续供电,消防用电设备的电线电缆应采用铜导体;②为防止电缆燃烧时危及其他系统线路的正常工作,车站及区间电缆应采用阻燃材质。
地下车站及区间采用低烟无卤材质电缆,可以最大限度防止电缆燃烧时产生的有害气体危及人身健康和火灾时疏散逃生。
地上车站及区间由于所处环境特点,可采用低烟、低卤型电缆;③耐火电缆的选择应根据消防用电设备在火灾发生期间所需要的最少持续工作时间来确定。
“消防用电设备”所供电的矿物绝缘类电缆可参考国际上耐火电缆试验标准,宜选择能通过950℃、180min燃烧试验的电缆,“消防用电设备”的主干线和分支干线采用此类耐火电缆,有利于保证地铁线路火灾发生时设备供电的可靠性。
目前,这类电缆可在国家权威机构按照相关标准进行燃烧测试取得测试报告;④电缆的阻燃级别应根据敷设条件及电缆的非金属含量进行选择,考虑到在地铁工程中敷设电缆的空间狭小、条件较差以及电缆的整体延续性,要求敷设在同一建筑物内的电缆的阻燃级别尽量相同,且阻燃级别不应低于B级。
1、国家地铁用电缆选型同时具有低烟无卤、阻燃、防火、运行稳定及通过国际上耐火燃烧性能的电缆,目前,只有“矿物绝缘类电缆”符合要求。
该类电缆有第一代刚性BTTZ(简称MI)型,但受其结构及长度限制,很难实现截面50mm2及以上多芯电缆及长米数电缆的生产,且硬度较高、本体较重、接头多故障点查找困难;第二代柔性YTTW型电缆,但绝缘层是复合云母带,使用过程云母带易吸潮,对接头工艺要求高、施工过程较繁琐;第三、四代柔性矿物绝缘防火电缆TBTRZY(非标准型号)具备了第一代和第二代所有的性能优势,且安装施工等同普通电力电缆;第五代B1级防火电缆在第四代防火电缆的基础上继续开发产品的性能优势,将防火电缆的特性发挥到了极致,比较符合现今国家地铁用电缆的选型标准,符合国家、国际上对电缆安全、环保性能的特殊要求,更能满足国家强制性标准GB 31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》。
新教材高中化学必修一第三章铁金属材料第二节金属材料一、铁合金二、铝和铝合金三、新型合金课时作业-0024学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行,其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀采用合金材料——不锈钢制成。
下列关于合金的叙述,错误的是()A.通过增加原子层之间的相对滑动难度,使合金的硬度变大B.不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素,因此不含非金属元素C.储氢合金属于新型合金,可用于以氢气为燃料的汽车D.硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点,常用于制造飞机外壳2.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A.铝在常温下不能与氧气反应B.铝不能与氯气反应C.氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应D.铝既能溶于酸,又能溶于强碱3.下列物质不属于...合金的是()A.不锈钢B.硬铝C.黄铜D.水银4.下列关于合金的叙述正确的是()A.铝合金硬度比纯铝小B.生铁是铁碳合金,钢是纯净的铁单质C.硬铝密度小、强度高,常用于制造飞机外壳D.不锈钢和钢都是铁合金,性质完全相同5.北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之“团钢”,亦谓之“灌钢”。
此乃伪钢耳……”,下列说法正确的是()A.生铁和钢都是关于铁的含碳合金,钢中碳的含量较高B.通过炼制和锻打,可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能C.高碳钢的韧性较好,低碳钢的硬度较大D.不锈钢是一种常见的合金钢,它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)6.将铝条插入NaOH溶液中,开始没有H2生成的原因是()A.铝与NaOH溶液不反应B.铝条表面钝化生成Al2O3C.铝条不纯含有杂质MgD.NaOH溶液中含有NaAlO27.用砂纸仔细打磨铝片后,称取质量均为2.7g的两块铝片,将其中一铝片迅速放入120mL2mol/LNaOH溶液中,另一铝片在空气中放置一段时间后,再放入等浓度等体积的NaOH溶液中。
有机化学中的有机金属化合物有机金属化合物是有机化学领域中的一个重要分支,它们在化学反应、催化剂和材料科学等方面具有广泛的应用。
本文将介绍有机金属化合物的概念、合成方法、理论基础以及一些重要的应用领域。
一、有机金属化合物的概念及分类有机金属化合物是含有一个或多个碳-金属化合键的化合物,其中金属通常是过渡金属或主族金属。
根据金属原子与有机配体的配位方式和配体的性质,有机金属化合物可分为有机配合物和金属有机化合物两类。
有机配合物是指金属原子与一个或多个有机配体通过配位键相连的化合物。
配体通常是含有氮、氧、硫等原子的有机化合物,它们通过静电作用、配位键或共价键与金属原子相连。
金属有机化合物是指金属与一个或多个碳原子直接形成化学键的化合物。
这类化合物通常由一个有机配体直接与金属发生键合,形成金属-碳化学键。
二、有机金属化合物的合成方法1. 配位反应法:通过配位反应将有机配体与金属原子结合,合成有机配合物。
2. 金属加成反应法:通过碳-碳双键或碳-碳三键的加成反应,将金属原子直接与有机分子中的π键形成键合。
3. 氧化加成反应法:将醇、酮、醛等有机化合物与金属原子进行反应,生成金属有机化合物。
4. 烷基化反应法:将卤代烃或烯烃与金属锂、镁等金属化合物反应,生成金属有机化合物。
三、有机金属化合物的理论基础研究有机金属化合物的理论基础主要包括配位化学、有机化学和无机化学的知识。
其中,配位化学研究金属原子与有机配体之间的配位键和配位结构;有机化学研究有机分子的结构和反应性质;无机化学研究金属的性质和反应规律。
四、有机金属化合物的应用领域1. 催化剂:有机金属化合物在催化剂领域应用广泛,可以用于有机合成反应、杂环合成、聚合反应等。
2. 有机光电材料:一些含有金属有机化合物的有机材料,具有发光、导电等特性,被广泛应用于有机光电器件的制备。
3. 药物合成:有机金属化合物在药物合成中扮演着重要角色,可以用于有机合成的催化反应、活化底物等。
轨道交通车体用铝合金材料及其焊接技术摘要:在经济快速发展的背景下,人们对汽车的需求也在逐渐提升,倒逼轨道交通车体行业的快速进步与发展。
铝合金是轨道交通车体轻量化发展的方向,已经成为轨道交通车体行业中广泛使用的材料之一,铝合金的使用可以有效降低轨道交通车体的整体车身质量、减少能源消耗,与我国节能、环保的发展目标完全符合,并且合理利用焊接的新技术为汽车轻量化提供技术保障,对轨道交通车体行业的可持续发展具有重要意义。
本文简要概述了铝合金特点,分析了铝合金在轨道交通车体轻量化中的应用,并对铝合金轨道交通车体焊接的新技术进行了研究。
关键词:轨道交通车体;铝合金材料;焊接;技术引言为了减少能源消耗和提高运行速度,轻量化车体一直以来都是轨道交通车辆技术研发的方向,为此选用合适的材料对车体轻量化至关重要。
铝合金材料因密度小、强度适中、易成形等优点而成为新型轨道交通车辆车体用材料的首选。
轨道交通车辆车体制造有焊接、铆接、螺栓联接等多种工艺,但应用最广泛的还是焊接工艺。
焊接作为轨道车辆车体制造过程的特殊工序,对车体产品的质量、生产效率及制造成本影响巨大。
1铝合金材料的应用铝可加工成各种型材,具有优良的导电性、抗蚀性和导热性,其产品已广泛应用于印刷业、汽车制造业、建筑业、电子通讯业、石油化工业、能源动力、包装容器、机械电器等行业。
铝及其合金材料的加工工艺有铸造、冲压、锻造、挤压以及深加工等。
铝的耐蚀性能很好,而且强度好。
纯铝的抗拉强度是低碳钢的五分之一,如果经过热处理强化和合金化强化,其强度会大大增加。
另外,铝的加工性能好、上色容易且由于本身很轻,安装就轻便很多。
铝的熔点低,易于再生。
所以,从节能、环保、安全要求的等多方面考虑,铝及铝合金材料是很有锻造价值的金属材料。
基于赵云宝等对铝合金焊接技术的竞争形势研究分析,现全球铝合金焊接技术已经步入技术成熟期,当前铝合金焊接技术的研究热点集中于TIG焊接系统、激光焊接自动控制、搅拌摩擦焊接系统、多种材料的复合焊技术等焊接技术。
魁夺市安身阳光实验学校突破33 金属的腐蚀与防护一、【突破必备】1.金属腐蚀两种类型比较(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正极反应2H++2e-===H2↑O2+2H2O+4e-===4OH-负极反应Fe-2e-===Fe2+其他反应Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(2)腐蚀快慢的比较①一般来说可用下列原则判断:电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀;②对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中;③活泼性不同的两种金属,活泼性差别越大,腐蚀越快;④对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀的速率越快。
2.两种保护方法(1)加防护层如在金属表面加上油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料;采用电镀或表面钝化等方法在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属或生成一层致密的薄膜。
(2)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理:正极为被保护的金属,负极为比被保护的金属活泼的金属;②外加电流的阴极保护法——电解原理:阴极为被保护的金属,阳极为惰性电极。
二、【真题示例】【真题示例1】 (2018北京理综,T12)验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是( )A.对比②③,可以判定Zn保护了FeB.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼【答案】D【真题示例2】(2017新课标Ⅰ卷,T11)支撑海港码头基础的防腐技术,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
铁及其化合物
考点一 铁的单质、氧化物和氢氧化物
1.铁 (1)物理性质
银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。
(2)结构
(3)化学性质
铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
按要求书写下列反应的方程式: ①Fe 与Cl 2、S 反应的化学方程式: 2Fe +3Cl 2=====点燃
2FeCl 3; Fe +S====△
FeS 。
②Fe 与水蒸气的反应:
3Fe +4H 2O(g)=====高温
Fe 3O 4+4H 2。
③与氧化性酸(如HNO 3)的反应(写离子方程式)。
Fe 与过量稀HNO 3的反应:
Fe +NO -
3+4H +
===Fe 3+
+NO ↑+2H 2O 。
Fe 与少量稀HNO 3的反应:
3Fe +2NO -
3+8H +
===3Fe 2+
+2NO ↑+4H 2O 。
④Fe 与FeCl 3溶液的反应(写离子方程式): Fe +2Fe 3+
===3Fe 2+。
2.铁的氧化物
3.铁的氢氧化物
1.确定铁的氧化组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m ∶n , 则氧化物中n (Fe)∶n (O)=m 56∶n
16=a ∶b ,
若a ∶b =1∶1,则铁的氧化物为FeO ; 若a ∶b =2∶3,则铁的氧化物为Fe 2O 3;
若a ∶b =3∶4,则铁的氧化物是Fe 3O 4或FeO 与Fe 2O 3按物质的量比1∶1的混合物或FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4的混合物(其中FeO 、Fe 2O 3物质的量之比为1∶1,Fe 3O 4为任意值)。
2.防止Fe(OH)2氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH 溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部,并慢慢挤出NaOH 溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H 2、N 2、稀有气体等。
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。
(5)用Fe 作阳极,石墨作阴极,电解NaOH 溶液,利用新产生的Fe 2+
与OH -
反应制取。
考点二 Fe 2+
与Fe 3+
的性质及检验
1.亚铁盐
(1)Fe 2+
的氧化性和还原性
含有Fe 2+
的溶液呈浅绿色,Fe 2+
处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以还原
性为主,如:遇Br 2、Cl 2、H 2O 2、NO -3(H +
)等均表现为还原性。
Fe 2+
的酸性溶液与H 2O 2反应的离子方程式:2Fe 2+
+H 2O 2+2H +
===2Fe 3+
+2H 2O 。
(2)可水解
Fe(OH)2是弱碱,含Fe 2+
的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。
配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑
制Fe 2+
的水解,加少量铁屑防止Fe 2+
被氧化。
2.铁盐的性质及应用
(1)氧化性:含有Fe 3+
的溶液呈棕黄色,Fe 3+
处于铁的高价态,遇Fe 、Cu 、HI 、H 2S 等均表现
为氧化性。
①Fe 3+
与S 2-
、I -
、HS -
、SO 2-
3等具有较强还原性离子不能大量共存。
②Fe 3+
可腐蚀印刷电路板上的铜箔,反应的离子方程式为2Fe 3+
+Cu===Cu 2+
+2Fe 2+。
(2)易水解:Fe(OH)3是很弱的碱,且溶度积很小,因而Fe 3+
极易水解,只能存在于酸性较强
的溶液中。
①利用Fe 3+
易水解的性质,实验室可用FeCl 3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,反应的化学方
程式:FeCl 3+3H 2O====△
Fe(OH)3(胶体)+3HCl 。
②利用Fe 3+
易水解的性质,工业上常用调节pH 方法除去溶液中的铁离子。
③利用Fe 3+
易水解的性质,实验室配制氯化铁溶液,通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中,
然后再稀释至所需浓度。
④Fe 3+
与HCO -
3、AlO -
2、CO 2-
3、ClO -
等水解呈碱性的离子不能大量共存。
3.Fe 2+
、Fe 3+
的检验方法
(1)用KSCN 溶液和氯水
溶液加KSCN 溶液⎪⎪⎪
→无明显现象――→加氯水
溶液变红色―→Fe 2
+
→溶液变红色―→Fe 3+
(2)用NaOH 溶液
溶液加NaOH 溶液⎪⎪
⎪
→白色沉淀→灰绿色→红褐色→Fe 2
+
→红褐色沉淀→Fe 3+
(3)含Fe 2+
、Fe 3+
的混合溶液中Fe 3+
、Fe 2+
的检验
混合溶液――――――→滴加KSCN 溶液
溶液变红色,说明含有Fe 3+
混合溶液――――→滴加酸性
KMnO
4
KMnO 4溶液紫红色褪去,说明含有Fe 2+。
(4)Fe 2+
的特征检验方法
溶液―――――――→K 3[Fe (CN )6]溶液
产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe 2+
,3Fe 2
+
+2[Fe(CN)6]3
-
===Fe 3[Fe(CN)6]2↓ 4.含Fe 2+
、Fe 3+
的除杂问题
1.混合溶液中Fe 3+
、Fe 2+
的除去的常用方法
(1)除去Mg 2+
中混有的Fe 3+
的方法
向混合溶液中加入Mg 、MgO 、MgCO 3、Mg(OH)2中之一,与Fe 3+
水解产生的H +
反应,促进
Fe 3+
的水解,将Fe 3+
转化为Fe(OH)3沉淀除去。
(2)除去Cu 2+
中混有的Fe 3+
的方法
向混合溶液中加入CuO 、CuCO 3、Cu(OH)2、Cu 2(OH)2CO 3中之一,与Fe 3+
水解产生的H +
反
应,促进Fe 3+
的水解,将Fe 3+
转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
(3)除去Mg 2+
中混有的Fe 2+
的方法
先加入氧化剂(如H 2O 2)将溶液中的Fe 2+
氧化成Fe 3+
,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe 3+。
(4)除去Cu 2+
中混有的Fe 2+
的方法
先加入氧化剂(如H 2O 2)将溶液中的Fe 2+
氧化成Fe 3+
,然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe 3+。
2.检验Fe 2+
和Fe 3+
时的注意事项
(1)检验Fe 2+
时不能先加氯水后加KSCN 溶液,也不能将加KSCN 后的混合溶液加入到足量
的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN -
)。
(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。
(3)检验Fe2+、Fe3+的其他方法
检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH),在FeCl3溶液中滴加苯酚,溶液显紫色。
考点三铁及其化合物转化关系及应用
“铁三角”的转化关系
完成下列变化的离子方程式,体会Fe2+与Fe3+转化条件。
(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:
H2S+2Fe3+===S↓+2Fe2++2H+。
(2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液,溶液变蓝:
2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+。
(3)FeCl3可溶解铁片:
2Fe3++Fe===3Fe2+。
(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色:
5Fe2++MnO-4+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中,有无色气体放出:
3Fe2++NO-3+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。
1.铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法
(1)当HNO3过量时:
反应原理:Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,铁元素的存在形式为Fe3+,铁元素的价态为+3价。
(2)当Fe过量时:铁被硝酸氧化为Fe3+,然后Fe3+被剩余的铁还原为Fe2+,也就是说最终得
到亚铁盐,总方程式:3Fe +8HNO 3===3Fe(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O 。
(3)当14<n (Fe )n (HNO 3)<38
时:
铁元素的存在形式为Fe 2+
和Fe 3+
,铁元素的价态为+2、+3价。
(4)用数轴法表示,铁与硝酸的用量比与反应产物的关系:
2.铁与硫酸、硝酸的混酸反应顺序总结
足量铁与稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反应,则可利用离子反应分析,依次发生反应:Fe +NO -
3
+4H +
===Fe 3+
+NO ↑+2H 2O 、2Fe 3+
+Fe===3Fe 2+
、Fe +2H +
===Fe 2+
+H 2↑(若H +
量不足,该反应不再发生)。
3.铁及其化合物性质的综合考查常常涉及价态、物质盐、碱、氧化物之间的转化关系,不同价态的Fe 2+
、Fe 3+
间的转化和离子检验等,解答时应联系常见铁的化合物的颜色、氧化还原
反应知识、水解平衡等分析回答。