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单质铁的性质
第三章 铁 金属材料
铁的存在及冶炼
01
铁的存在
氧、硅、铝、铁、钙
地壳中元素含量
铁的存在
来自太空的陨铁
单质形态
铁的存在
磁铁矿
主要成分是Fe3O4
赤铁矿
主要成分是Fe2O3
黄铁矿
主要成分是FeS2
化合物形态
丹霞地貌的岩层因含Fe2O3而呈红色
铁的冶炼
高炉炼铁
点燃
C + O2 ==== CO2
CO2 + C ==== 2CO
高温
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
铁单质的性质
02
铁单质的物理性质
铁
熔点：1535℃
沸点：2750℃
铁是一种有银白色金属光泽的固体，铁粉是黑色。
熔沸点高
具有良好的导电/导热性和延展性
能被磁体吸引
铁单质的化学性质
Fe
物质类型角度
元素价态角度
金属单质
强还原性
非金属单质
酸溶液
某些盐溶液
强氧化剂
弱氧化剂
Fe3+
Fe2+
（Cl2等）
（S、Cu2+、H+等）
铁单质的化学性质
与非金属单质的反应
常温：
(1) 与O2反应
铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈——Fe2O3·xH2O
点燃：
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
3Fe＋2O2 === Fe3O4
点燃
铁单质的化学性质
与非金属单质的反应
(2) 与Cl2反应
剧烈燃烧，产生棕红色烟，溶于水成棕黄色溶液
2Fe＋3Cl2 === 2FeCl3
铁单质的化学性质
与非金属单质的反应
(3) 与S反应
生成黑褐色固体
Fe＋S === FeS
铁单质的化学性质
与非氧化性酸溶液的反应
盐酸、稀硫酸
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
硝酸、浓硫酸为强氧化性酸，后续再进行学习
微提醒
铁单质的化学性质
与盐溶液的反应
Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+
(1) 与CuSO4溶液反应
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
(2) 与FeCl3溶液反应
铁单质的化学性质
【思考】在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水（如图3-4）。这是为什么？
图3-4 钢水注入干燥的模具
铁单质的化学性质
与水蒸气的反应
铁单质的化学性质
与水蒸气的反应
【实验现象】
铁粉逐渐红热，烧杯中产生大量的肥皂泡，点燃气泡会发出爆鸣声，反应后试管内固体为黑色。
【化学反应】
铁单质的化学性质
与水蒸气的反应
试管口略向下倾斜
结束时，先撤导管，再撤酒精灯
【实验注意事项】
如何验证生成的固体是四氧化三铁？
试管冷却后，利用磁铁在试管外侧吸一吸，若固体被吸引，证明固体是四氧化三铁。
铁单质的化学性质
与水蒸气的反应
提供水蒸气
酒精灯的火焰用网罩套住：
提高加热温度，使加热效果更好
收集氢气
当 堂 巩 固
1. 下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为+3价的是( )
A.氯化铁溶液 B.氯气
C.硫酸铜溶液 D.稀盐酸
B
当 堂 巩 固
2. 下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( )
A.铁在自然界中全部以化合态形式存在
B.铁与硝酸银反应所得产物中铁元素的化合价为+3价
C.铁在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价为+3价
D.工业上用CO2在高温条件下还原含Fe2O3 的铁矿石炼铁
C
当 堂 巩 固
3. 铁有+2、+3价两种价态，
单质铁与　　　　反应时只生成+3价铁；
与　　 　　反应时只生成+2价铁;
与　　　　反应时既生成+2价铁也生成+3价铁。
①Cl2　②O2 ③H2O(g)　④S　⑤盐酸 ⑥稀硫酸　⑦CuSO4溶液　
①
④⑤⑥⑦　
②③
当 堂 巩 固
4. 用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是(　　)
A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B．装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2
C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D．点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
B
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