題目列表(包括答案和解析)

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1. 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FeO·Fe2O3，實(shí)際應(yīng)寫成Fe(FeO2)2,即鐵酸亞鐵鹽，不是一般的氧化物。

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2.鐵的氫氧化物的比較

　
 Fe(OH)2
 Fe(OH)3
物理性質(zhì)
 白色，難溶于水的固體
 紅褐色，難溶于水的固體
化學(xué)性質(zhì)
 (1)與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
(2)與氧化性酸反應(yīng)
3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
(3)空氣中放置被氧化
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
 (1)與酸反應(yīng)
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
(2)受熱分解
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
制備
 ①煮沸蒸餾水，趕走溶解的氧氣②煮沸NaOH溶液，趕走溶解的氧氣③配制FeSO4溶液，加少量的還原鐵粉④用長(zhǎng)滴管將NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
 將NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

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1.鐵的氧化物的比較

鐵的氧
化物
 FeO
 Fe2O3
 Fe3O4
俗稱
 　
 鐵紅
 磁性氧化鐵
色、態(tài)
 黑色粉末
 黑色晶體
 紅棕色粉末
鐵的價(jià)態(tài)
 +2
 +3
 +2、+3
水溶性
 難溶于水
穩(wěn)定性
 不穩(wěn)定性
6FeO+O2=2Fe3O4
 穩(wěn)定
 穩(wěn)定
與酸的反應(yīng)
 FeO+2H+=Fe2++H2O
 Fe2O3+6H+=2Fe3+
+3H2O
 Fe3O4+8H+=2Fe3++ Fe2++4H2O
與CO的反應(yīng)
 FexOy+yCO=xFe+yCO2
制取
 高溫熔融，過量的鐵與氧氣反應(yīng)
2Fe+O2=2FeO
 Fe(OH)3的分解
2Fe(OH)3=Fe2O3
+3H2O
 鐵在氧氣中燃燒
3Fe+2O2=Fe3O4

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4.煉鋼

(1)設(shè)備：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐

(2)主要原料：煉鋼生鐵、生石灰、氧氣。

(3)反應(yīng)原理：利用氧化還原反應(yīng)，在高溫下，用氧化劑把生鐵中過多的碳和其它雜質(zhì)氧化為氣體或爐渣除去。

(4)煉鋼時(shí)的主要反應(yīng)：

①氧化劑的生成，熱能的來(lái)源　 2Fe+O22FeO

②降低碳的含量　 C+FeOCO+Fe

③除去S、P等雜質(zhì)

④加硅鐵、錳鐵、鋁除剩余FeO--脫氧

2FeO+Si2Fe+SiO2

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3.煉鐵

(1)反應(yīng)原理：利用氧化--還原反應(yīng)，在高溫下，用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)。

(2)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣

(3)設(shè)備：高爐

(4)生產(chǎn)過程

①還原劑的生成

C+O2 CO2　　　　 CO2+C 　2CO

②鐵礦石還原成鐵

Fe2O3+3CO 　2Fe+3CO2↑

③除脈石、爐渣的形成

CaCO3CaO+CO2↑

SiO2+CaOCaSiO3

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2.鐵的合金

一般地說，含碳量在2%-4.3%的鐵的合金叫做生鐵。生鐵里除含碳外，還含有硅、錳以及少量的硫、磷等，它可鑄不可煅。根據(jù)碳的存在形式可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。

一般地說，含碳量在0.03%-2%的鐵的合金叫做鋼。鋼堅(jiān)硬有韌性、彈性，可以鍛打、

壓延，也可以鑄造。

鋼的分類方法很多，如果按化學(xué)成分分類，鋼可以分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼就是普通的鋼。合金鋼也叫特種鋼，是在碳素鋼是適當(dāng)?shù)丶尤胍环N或幾種，如錳、鉻、鎳、鎢、銅等合金元素而制成的。合金元素使合金鋼具有各種不同的特殊性能。

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1.過渡元素位于周期表中中部從ⅢB-ⅡB族十個(gè)縱行，分屬于第四周期至第七周期。過渡元素都是金屬，又叫過渡金屬。

過渡金屬的密度一般比較大，熔沸點(diǎn)較高，有較高的硬度、較好的延展性和機(jī)械加工性能，較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和耐腐蝕性能。

過渡元素的原子最外層電子數(shù)不超過兩個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中，最外層和次外層都容易失去電子，因此過渡元素有可變化合價(jià)。所以當(dāng)Fe與弱氧化劑反應(yīng)時(shí)，只失去最外層上的2個(gè)電子，形成Fe2+；當(dāng)Fe與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時(shí)，還能進(jìn)一步失去次外層上的一個(gè)電子，形成Fe3+。這就是鐵在其化合物中通常顯+2價(jià)或+3價(jià)的原因。則Fe發(fā)生化學(xué)反應(yīng)能得到+2價(jià)還是+3價(jià)，需看參加反應(yīng)的氧化劑的強(qiáng)弱，有時(shí)還要看反應(yīng)物的量之間的關(guān)系。

例如：①鐵在O2中燃燒的，一定要在集氣瓶低留有少量的水或一層沙子，防止瓶子被炸裂；②Fe與S反應(yīng)中Fe只能失去其最外層的2個(gè)電子而變成+2價(jià)，反應(yīng)開始后撤去酒精燈，反應(yīng)可以繼續(xù)進(jìn)行，說明反應(yīng)放熱；③Fe在Cl2中燃燒時(shí)不但能失去最外層的2個(gè)電子，而且還可失去次外層的1個(gè)電子后成+3價(jià)，說明氧化性Cl2>S；④在高溫時(shí)能與C、P、Si等化合。

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4.煉鐵和煉鋼的比較

　
 煉鐵
 煉鋼
原料
 鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
 生鐵、空氣(或純氧、氧化鐵)、生石灰、脫氧劑
化學(xué)原理
 在高溫下用還原劑從鐵礦石里還原出來(lái)
 在高溫下用氧化劑把生鐵里過多的碳和其它氧化為氣體或爐清除去
主
要
反
應(yīng)
 ①還原劑的生成
C+O2CO2
CO2+C2CO
②鐵的還原
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
③爐渣的生成
CaCO3CaO+CO2
CaO+SiO2CaSiO3
 ①氧化：2Fe+O22FeO
FeO氧化鐵水里的Si、Mn、C等。如C+FeO
Fe+CO
②造渣：生成的硅錳氧化物得鐵水里的硫、磷跟造渣材料反應(yīng)形成爐渣排出。
③脫氧，并調(diào)整Mn、Si含量
2FeO+Si2Fe+SiO2
主要設(shè)備
 高爐
 轉(zhuǎn)爐

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3.生鐵與鋼的比較

鐵的合金
 生鐵
 鋼
含碳量
 2%-4.3%
 0.03%-2%
其它雜質(zhì)
 含硅、錳、硫、磷較多
 含硅、錳少量，硫和磷幾乎沒有
機(jī)械性能
 硬而脆、無(wú)韌性
 硬而韌、有彈性
機(jī)械加工
 可鑄不可鍛
 可鑄、可鍛、可壓延

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3.鐵是較活潑的金屬元素，在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫的前面。

①跟非金屬反應(yīng)：　 點(diǎn)燃　　　　　　　　 點(diǎn)燃　　　　　　 △

　　　　　 3Fe+2O2　 == Fe3O4　　 2Fe+3Cl2　 ==2FeCl3　　　　　 Fe+S= FeS

　　　　 Fe+I2= FeI2

②跟水反應(yīng)：　　 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑

③跟酸作用：Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷濃硝酸、濃硫酸鈍化；與氧化性酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2，且氧化性酸過量時(shí)生成Fe3+)

④與部分鹽溶液反應(yīng)：Fe+Cu2+=Fe2++Cu　　 Fe+2Fe3+=3Fe2+

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