應(yīng)用廣泛的金屬材料——鋼鐵(編輯修改稿)
2024-09-11 21:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5角硬幣 銅鋅合金 1角硬幣 鋁鎂合金 第五套人民幣硬幣 1元硬幣 鋼芯鍍鎳 5角硬幣 鋼芯鍍銅合金 1角硬幣 鋁合金 形形色色 的合金 ↑用于護(hù)齒設(shè)備的鈦合金 ←用于槍筒的鎢鋼 ↑高錳鋼常用于制作坦克的裝甲 形形色色的合金 ← 有記憶的鎳鈦合金，廣泛用于航空、航天、核工業(yè)等。 ← 超塑性合金可生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件和儀表殼等 眼鏡架：如果不小心被碰彎曲了，只要將其放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀。 汽車外殼 :如果不小心撞癟了，只要用電吹風(fēng)加加溫就可恢復(fù)原狀。 其它領(lǐng)域的應(yīng)用 生鐵和鋼都是鐵的合金 合金 成份 性能 生鐵 含 C、 S、 P等 (~%) 硬、脆 普通鋼 含 C (~%) 硬而韌，有彈性 特種鋼 錳鋼 含 C、Mn(13%) 堅(jiān)硬，有韌性，順磁性 鎢鋼 含 C、 W 耐熱，溶點(diǎn)高，堅(jiān)硬 不銹鋼 含 Cr、 Ni 抗腐蝕性強(qiáng) 四、鐵的重要化合物 鐵的氧化物 磁性材料 紅色顏料 —— 不溶 不溶 不溶 + +3 + 3 + 2 穩(wěn)定 穩(wěn)定 不穩(wěn)定 黑色晶體 紅棕色粉末 黑色粉末 磁性氧化鐵 鐵紅 —— Fe3O4 Fe2O3 FeO 用途 水溶性 鐵的化合價(jià) 穩(wěn)定性 色態(tài) 俗稱 化學(xué)式 四氧化三鐵 氧化鐵 氧化亞鐵 名稱 類別 共性 堿性氧化物 堿性氧化物 （ FeOFe2O3） 與酸反應(yīng)，均可被還原劑（ CO）還原 ? Fe3O4是復(fù)雜的化合物，經(jīng)研究證明，在Fe3O4晶體中有 1/3的 Fe是 +2價(jià)，有 2/3的 Fe是 +3價(jià)，可看成 FeOFe2O3，實(shí)際應(yīng)寫成Fe(FeO2)2,即鐵酸亞鐵鹽，不是一般的氧化物。 練習(xí)： 1．寫出下列化學(xué)方程式 ① FeO+HCl ② Fe2O3+稀 H2SO4 ③ Fe2O3+稀 HNO3 ④ FeO+CO ⑤ Fe2O3+CO ⑥ Fe3O4+CO *⑦ FeO+稀 HNO3 *⑧ Fe3O4+HCl *⑨ Fe3O4+稀 HNO3 *⑩ FeO + O2 2．磚瓦是用含鐵元素等雜質(zhì)的粘土隔絕空氣燒制而成的，當(dāng)燒窯作業(yè)臨近結(jié)束時(shí)，若用淋灑水的辦法來(lái)降低溫度，窯內(nèi)處于還原氣氛，磚塊中的鐵以氧化物的形式存在，因此，磚呈青色。若用揭開(kāi)窯頂自然冷卻的辦法，磚就變成了紅色。請(qǐng)從化學(xué)角度解釋原因。 C + H2O → CO + H2 FeO、 Fe3O4和 C 青磚： 紅磚： Fe2O3 鐵的氫氧化物 練習(xí)：完成下列化學(xué)方程式，并改寫成離子方程式 FeCl3 + NaOH → FeSO4 + NaOH→ Fe2+ + 2OH → Fe(OH)2↓ Fe3+ + 3OH → Fe(OH)3↓ 3 Fe(OH)3↓ + 3NaCl 2 Fe(OH)2↓ + Na2SO4 Fe3+ + NH3 H2O → Fe(OH)3↓ + NH4 + 3 3 白色絮狀沉淀 紅褐色沉淀 4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4 Fe(OH)3 白色絮狀沉淀 灰綠色 紅褐色沉淀 → → 思考： (1)本實(shí)驗(yàn)有何違反實(shí)驗(yàn)常規(guī)的地方？為何要這樣做？ 要用新制的硫酸亞鐵溶液，配制時(shí)最好使用煮沸過(guò)的蒸餾水。（除去溶解氧） 液面最好液封。 （隔絕空氣） 在配制的硫酸亞鐵溶液中加少量鐵粉。 （防止氧化） 把氫氧化鈉溶液煮沸。 （除去溶解氧） 將滴管插入試管里溶液下面慢慢擠出氫氧化鈉溶液。（避免生成的氫氧化亞鐵與氧氣接觸而氧化。） 減少振蕩 (2)為什么還是沒(méi)有看到白色沉淀？可采取哪些措施？ 小結(jié)：鐵的氫氧化物 氫氧化亞鐵 氫氧化鐵 化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 顏色 水溶性 制法 化學(xué)性質(zhì) 3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O 轉(zhuǎn)化 4Fe(OH)2+O2+2H2O→ 4Fe(OH)3 白 →灰綠 →紅褐 白色 紅褐色 不溶 不溶 Fe2+ + 2OH →Fe(OH)2 Fe 3+ +3OH →Fe(OH)3 Fe(OH)3+3H+→Fe3+ +3H2O ? 2Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O Fe(OH)2+2H+→Fe2+ +2H2O 2Fe(OH)2→FeO + H2O ? 注意： Fe(OH)2和 Fe(OH)3從溶液中析出的現(xiàn)象不同，前者是白色絮狀沉淀，后者是紅褐色沉淀。而 Fe(OH)2極不穩(wěn)定，易被氧化成 Fe(OH)3，反應(yīng)現(xiàn)象是：白色 →灰綠色→紅褐色。 ? 若要觀察到白色的 Fe(OH)2沉淀，需要?jiǎng)?chuàng)造以下條件： ? （ 1）排除亞鐵鹽溶液里的 Fe3+離子，以免 Fe3+離子直接與 OH結(jié)合生成 Fe(OH)3。 ? （ 2）盡量排除溶液中溶解的氧氣（絕對(duì)排除是辦不到的），以減慢生成的 Fe(OH)2被氧化成 Fe(OH)3的速度。 ? 反應(yīng)要用新制備的亞鐵鹽溶液，并放入少量的鐵以防止Fe3+離子產(chǎn)生。亞鐵鹽溶液與堿溶液在混合前分別加熱以排除溶有的空氣，然后，把堿溶液沿著試管壁加入盛亞鐵鹽溶液的試管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入堿溶液，可觀察到白色絮狀沉淀。 H+ OH 如何實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)變？ Fe2O3 →Fe(OH)3 FeCl3 →Fe2O3 Fe2(SO4)3 → FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe3+ 鐵的鹽類 Fe 2+ + 2O
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