1.鐵及其化合物
1.鐵在週期表中的位置及結構
鐵位於第四週期第ⅶ族，原子結構示意圖為
2.鐵的性質
(1)物理性質
銀白色光澤、密度大，熔沸點高，延展性、導電、導熱性較好、能被磁鐵吸引。
(2)化學性質
鐵是較活潑的金屬，常顯+2、+3價，且fe3+比fe2+穩定。
①鐵三角
②鐵及其重要化合物的轉化關係
③fe2+與fe3+離子的檢驗；
1)溶液是淺綠色；
fe2+ (2)與kscn溶液作用不顯紅色，再滴氯水則變紅；
(3)加naoh溶液現象：白色沉澱——灰綠色——紅褐色
(1)與無色kscn溶液作用顯紅色；
fe3+ (2)溶液顯黃色或棕黃色；
(3)加入naoh溶液，產生紅褐色沉澱。
3.鐵的合金
一般地說，含碳量在2%～4.3%的鐵的合金叫做生鐵。生鐵裡除含碳外，還含有矽、錳以及少量的硫、磷等，它可鑄不可煅。根據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，是在碳素鋼是適當地加入一種或幾種，如錳、鉻、鎳、鎢、銅等合金元素而製成的。合金元素使合金鋼具有各種不同的特殊效能。
4.煉鐵
(1)反應原理：利用氧化——還原反應，在高溫下，用還原劑(主要是co)把鐵從鐵礦石裡還原出來。
(2)原料、鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣
(3)裝置：高爐
(4)生產過程
①還原劑的生成
c+o2co2+熱 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
5.煉鋼
(1)裝置：氧氣頂吹轉爐
(2)主要原料：煉鋼生鐵、生石灰、氧氣。
(3)反應原理：利用氧化還原反應，在高溫下，用氧化劑把生鐵中過多的碳和其它雜質氧化為氣體或爐渣除去。
(4)煉鋼時的主要反應：
①氧化劑的生成，熱能的** 2fe+o22feo+q
②降低碳的含量 c+feoco+fe-q
③除去s、p等雜質
④加矽鐵、錳鐵、鋁除剩餘feo——脫氧
2feo+si2fe+sio2
知識點2.合金與復鹽
1．合金的組成成份，可以是不同的金屬，也可以是金屬和非金屬，不要望文生義，把合金理解為只是金屬與金屬的熔合，從而使合金的外延變窄。一般來說，合金的硬度一般比它的各成份金屬的大，如硬鋁（含少量的cu、mg、mn、si等）；合金的熔點比它的各成份金屬的熔點都低，如k～na合金可以作原子反應堆的導熱劑；又如做保險絲材料的「伍德合金」，是錫、鉍、鎘、鉛按1：4：
1：2質量比組成的合金，熔點僅為67℃，比水的沸點還低，因此，當電路上電流過大，電線發熱到70℃左右，保除絲即可熔化，自動切斷電路，保證電路安全。
合金可以分為三種型別：
（1）金屬固熔體：這是一種金屬均勻地分布在另一種金屬內形成的複合體，是固態溶液。如黃銅（67％cu、33%zn），銀與金的合金都是金屬固溶體。
（2）金屬互化物：金屬與金屬之間形成的化合物。其組成有的是固定不變的，如銅化鋅（zncu）、碳化鐵（fe3c）等，有的是可變的，如銅錫合金就有cu5sn、cu31sn8、cu3sn等多種不同組成。
金屬互化物不能用通常的化合價來解釋。
（3）機械混合物：其晶體由兩種或兩種以上的晶體結構混合而成的，每一小晶體中只有一種金屬。同前兩類合金不同，機械混合物的組成是非均一的。鋼、生鐵、青銅等屬於這一類合金。
從以上介紹可以看出籠統的說合金是混合物還是化合物都是不合適的。
2.復鹽可以看作是兩種簡單的鹽復合而成的，但復鹽屬於純淨物，復鹽與普通正鹽或酸式鹽的區別在於復鹽電離時，可以電離出兩種不同的金屬離子（或一種是銨根離子）。
例如：kal(so4)2=k++al3++2so42- (兩種金屬離子)
明礬〖kal(so4)2·12h2o〗、光滷石〖kcl·mgcl2·6h2o〗等均為復鹽。
絡鹽：指含有絡離子的鹽類，象na3alf6，[ag(nh3)2]oh等，絡鹽中絡離子在溶液中十分穩定，很難電離。如：
na3alf6=3na++alf6-,這是絡鹽與復鹽的明顯區別。
3.明礬是一種淨水劑，明礬溶於水後al3+能與水反應：
al3++3h2o≒al(oh)3+3h+
有膠狀al(oh)3沉澱生成，可以吸附水中懸浮的雜質，而不能除去溶解在水中的物質。
礬是一價金屬（m+）或銨根離子（nh4+）和三價金屬（m3+）硫酸鹽的含水復鹽的總稱。它的種類很多，其通式為（m2so4·m2(so4)3·24h2o）,例如：明礬k2so4·al2(so4)3·24h2o,鐵銨礬（nh4）2so4·fe2(so4)3·24h2o等。
習慣上把某些含有結晶水的硫酸鹽也稱為礬，如膽礬（cuso4·5h2o），綠礬（feso4·7h2o）等，它們不屬於真正的礬，完全是人們的習慣稱呼。
常見易錯
1．過量的fe與硝酸作用，或在fe和fe2o3的混合物中加入鹽酸，要注意產生的fe3+還可以氧化單質fe這一隱含反應：fe+2fe3+=3fe2+。
2．注意fecl3、fe2(so4)3的水溶液蒸乾所得剩餘固體的區別。
fecl3溶液加熱濃縮時，因fe3+水解和hcl的揮發，得到的固體為fe(oh)3，如灼燒後得到紅色的fe2o3固體。但fe2(so4)3溶液蒸乾時，因硫酸是難揮發性酸，將不能得到fe(oh)3固體。
3．忽視亞鐵鹽及fe(oh)2易被空氣中氧氣氧化成三價鐵的化合物。如某溶液中加入鹼溶液後，最終得到紅褐色沉澱，並不能斷定該溶液中一定含有fe3+，而也可能含有fe2+。
4．忽視鐵單質與強氧化性物質反應時，也有生成二價鐵化合物的可能性。反應中若鐵為足量，最終鐵元素將以二價鐵形式存在，因為2fe3++fe=3fe2+。
鞏固練習
1、既可以通過單質與單質的化合，又可以通過溶液間的復分解反應得到的化合物是(
a．fecl3 b．cus c．fe2o3 d．fecl2
2、類推的思維方法在化學學習與研究中經常用到，但有時會產生錯誤的結論。因此，推出的結論最終要經過實踐的檢驗才能決定其是否正確。以下幾種類推結論中，不正確的是(
a．金屬鎂失火不能用二氧化碳滅火器滅火；金屬鈉失火也不能用二氧化碳滅火
b．fe3o4可以寫成feo·fe2o3；pb3o4也可以寫成pbo·pb2o3
c．不能用電解alcl3溶液來製取金屬鋁；也不能用電解mgcl2溶液來製取金屬鎂
d．al與s直接化合時可得到al2s3；fe與s直接化合時也可得到fe2s3
3、向一定量的fe、feo、fe2o3的混合物中，加入100ml1mol/l的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.24ml的氣體(標準狀況)，所得溶液中，加入kscn溶液無血紅色出現，那麼用足量的co在高溫下還原相同質量的此混合物，得到鐵的質量為(
a．11.2g b．5.6g c．2.8g d．無法計算
4、6.4g銅與60ml濃度為8mol/l的硝酸溶液充分反應，剩餘溶液中含h+為nmol，此時溶液中含no3—的物質的量為(
a．0.31mol b．0.28mol c．(0.4+n)mol d．(0.2+n)mol
5、14g銅、銀合金與足量的某濃度的硝酸反應，將產生的氣體與1.12l標準狀況下的o2混合，通入水中，恰好全部被吸收，則合金中cu的質量是(
a．9.6gb．6.4gc．3.2gd．1.6g
6、把銅粉和過量的鐵粉加入到熱的濃硝酸中，充分反應後，溶液中大量存在的金屬陽離子是
a.只有fe2b.只有fe3+
c.有fe2+和cu2d.有fe3+和cu2+
7、由feo、fe2o3和fe3o4組成的混合物，測得其中鐵元素與氧元素的質量比為21：8，，則這種混合物中feo、fe2o3和fe3o4的物質的量之比是（
a.1：2：1 b. 2：1：1 c. 1：1：1 d. 1：1：3
8、某鐵的「氧化物」樣品，用5mol/l的鹽酸140ml恰好完全溶解，所得溶液還能吸收標準狀況下0.56l氯氣，使其中fe2+全部轉化為fe3+。該樣品可能的化學式是
a. fe2o3 b. fe3o4 c. fe4o5d. fe5o7
9、分用下面兩種方法可以制得白色的fe(oh)2沉澱。
方法一：
用不含fe3+的feso4溶液與用不含o2的蒸餾水配製的naoh溶液反應製備。
（1）用硫酸亞鐵晶體配製上述feso4溶液時還需加入
（2）除去蒸餾水中溶解的o2常採用的方法。
（3）生成白色fe(oh)2沉澱的操作是用長滴管吸取不含o2的naoh溶液，插入feso4溶液液面下，再擠出naoh溶液。這樣操作的理由是
方法二：
在如圖裝置中，用naoh溶液、鐵屑、稀h2so4等試劑製備。
（1）在試管ⅰ裡加入的試劑是
（2）在試管ⅱ裡加入的試劑是
（3）為了制得白色fe(oh)2沉澱，在試管ⅰ和ⅱ中加入試劑，開啟止水夾，塞緊塞子後的實驗步驟是
（4）這樣生成的fe(oh)2沉澱能較長時間保持白色，其理由是
10、用15.5ml稀鹽酸恰好能溶解4.24g帶鐵鏽(fe2o3)的鐵片，生成的氣體在標準狀況下的體積為0.
616l，向反應後的溶液中滴入少量的kscn溶液不顯紅色。(1)求鹽酸的物質的量濃度。(2)鐵片裡鐵單質的質量分數。
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