钨及其化合物

2021届高考第一轮复习 金属及其化合物

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铁及其化合物

一、铁及其化合物

一铁的存在与性质

1．铁的存在

2．铁的性质

(1)物理性质

颜色状态 导电、导热性、延展性 特性 地壳含量

银白色固体 良好 被磁铁吸引 占第4位

(2)化学性质(写出化学方程式或离子方程式)

①与非金属反应

与O2反应 常温 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O)

点燃 3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4

与Cl2反应 点燃 2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3

与S、I2反应 Fe＋S=====△FeS、Fe＋I2=====△FeI2

②与H2O(g)反应

3Fe＋4H2O(g) =====高温Fe3O4＋4H2。

③与酸反应

与H＋反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

与稀HNO3

反应 过量 Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O

少量 3Fe＋8H＋＋2NO－3===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O

与浓H2SO4、

浓HNO3反应 常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2

④与盐(Cu2＋、Fe3＋)反应

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 2021届高考第一轮复习 金属及其化合物

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[提醒] 铁与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3＋。

二铁的氧化物

化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4

俗称 — 铁红 磁性氧化铁

色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体

溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水

铁的价态 ＋2价 ＋3价 ＋2价，＋3价

与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

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点燃 铝 及 其 化 合 物(知识点)

1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性。

2、化学性质：

（1）与非金属单质反应：

A、2Al+3Cl2====2AlCl3

B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。

4Al+3O2 ========= 2Al2O3

思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？

铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。

（2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)3

（3）与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe2O3 == 2Fe + Al2O3

（4）与沸水微弱反应：2Al+6H2O ========= 2Al（OH）3 + 3H2↑

（5）与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl3+H2↑

2Al+3H2SO4 ====== Al2(SO4)3+ 3H2↑

注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。

某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。

（6）与碱反应: ２Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

铝的重要化合物

1、氧化铝（Al2O3）

(1)物理性质：白色固体、熔点高（2054℃） 、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。

刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。

(2)化学性质：

①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。

2Al2O3 ========= 2Al + 3 O2 ↑

钨 化学元素

钨是一种金属元素，元素符号是W，原子序数为74，在元素周期表中第六周期的VIB族。钨在自然界主要呈六价阳离子，其离子半径为0.68×10-10m。由于W6+离子半径小，电价高，极化能力强，易形成络阴离子，因此钨主要以络阴离子形式[WO4]2-，与溶液中的Fe2+、Mn2+、Ca2+等阳离子结合形成黑钨矿或白钨矿沉淀。 [2]

单质为银白色有光泽的金属，硬度高，熔点高，常温下不受空气侵蚀，化学性质比较稳定。主要用来制造灯丝和高速切削合金钢、超硬模具，也用于光学仪器，化学仪器。中国是世界上最大的钨储藏国。

发展历史

钨是属于有色金属，也是重要的战略金属，钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒发现白钨矿，并提取出新的元素酸——钨酸，1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸，同年，用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉，并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属，熔点极高，硬度很大。钨是熔点最高的金属。

18世纪50年代，化学家曾发现钨对钢性质的影响。然而，钨钢开始生产和广泛应用是在19世纪末和20世纪初。

1900年在巴黎世界博览会上，首次展出了高速钢。因此，钨的提取工业从此得到了迅猛发展。这种钢的出现标志了金属切割加工领域的重大技术进步。钨成为最重要的合金元素。

1900年，俄国发明家А.Н.Ладыгин首先建议在照明灯泡中应用钨。在1909年Кулидж制定基于粉末冶金法，采用压力加工的工艺方法之后，钨才有可能在电真空技术中得到广泛的应用。

1927-1928年采用以碳化钨为主成分研制出硬质合金，这是钨的工业发展史中的一个重要阶段。这些合金各方面的性质都超过了最好的工具钢，在现代技术中得到了广泛的使用。

金属类型

有色金属

钨是一种有色金属。通常人们根据金属的颜色和性质把金属分成两大类：黑色金属和有色金属。黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。黑色金属以外的金属称为有色金属。钨则属于有色金属范畴。有色合金的强度和硬度一般比黑色金属高，电阻比黑色金属大，电阻温度系数小，具有良好的综合机械性能。因此，作为一种有色金属，钨的强度和硬度非常高。由于这种特性，具有硬度高、耐磨性强的钨硬质合金被大规模应用于切削工具、矿山工具中。

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工作场所空气有毒物质测定

钨及其化合物

1 目的

规范监测工作场所空气中钨及其化合物浓度的方法以及工作场所空气中钨及其化合物浓度的测定，确保对工作场所空气中钨及其化合物浓度的测定。

2 范围

本标准规定了监测工作场所空气中钨及其化合物浓度的方法。

本标准适用于工作场所空气中钨及其化合物浓度的测定。

3 规范性引用文件

下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准

GBZ 159 工作场所空气中有害物质监测的采样规范

4 硫氰酸钾分光光度法

4.1 原理

空气中钨及其化合物用微孔滤膜采集，消解后，在还原剂作用下，钨离子与硫氰酸钾反应生成

黄色络合物；在400nm 波长下测量吸光度，进行定量。

4.2 仪器

4.2.1 微孔滤膜，孔径0.8μm。

4.2.2 采样夹，滤料直径为40mm。

4.2.3 小型塑料采样夹，滤料直径为25mm。

4.2.4 空气采样器，流量 0～3L/min和0～10L/min。

4.2.5 烧杯，50ml。

4.2.6 电热板或电砂浴。

4.2.7 容量瓶，100ml。

4.2.8 具塞比色管，25ml。

4.2.9 分光光度计。

4.3 试剂

实验用水为去离子水，用酸为优级纯。

4.3.1 硝酸，ρ20＝1.42g/ml。

4.3.2 盐酸，ρ20＝1.18g/ml。

4.3.3 高氯酸，ρ20＝1.67g/ml。

4.3.4 硫酸，ρ20＝1.84g/ml。

4.3.5 磷酸，ρ25＝1.68g/ml。

4.3.6 消化液：取100ml 高氯酸，加入到900ml 硝酸中。