第十五单元 铁的性质 常见的金属.docx
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第十五单元铁的性质常见的金属
第15单元铁的性质常见的金属
主要学习的内容与要求
1.了解铁的物理性质，掌握铁跟氧气、酸、硫酸铜溶液反应的实验现象及有关的化学方程式．
2.了解铁发生锈蚀的原理及一般防锈方法．
3.了解生铁和钢的成分、治炼及性能．
4.了解几种常见金属铝、铜、锌、钛．
1.铁的物理性质：
银白色、金属光泽、固体、密度（7.86克/厘米3）＞4.5克/厘米3熔点1535℃沸点2750℃.良好的延展性、能导电、导热。
2.铁的化学性质：
铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下，可以跟多种非金属单质及某些化合物发生化学反应。
（1）铁跟氧气的反应铁跟氧气反应，条件不同，反应情况也不相同。
①铁在纯氧中燃烧（注：
铁在空气中不能燃烧）
现象：
剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体物质，同时放出大量的热。
②铁在干燥的空气中很难跟氧气反应。
③铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈（主要成分是Fe2O3）
（2）铁跟酸的反应
现象：
铁屑逐渐溶解，溶液由无色变为浅绿色，并有大量气泡逸出。
（3）铁跟盐的反应
现象：
在铁的表面逐渐覆盖一层红色物质。
3.铁的锈蚀与防护
（1）铁的锈蚀条件：
纯净的铁在干燥的空气中是稳定的，铁在无氧的条件下即便是与水接触也不易生锈。
铁生锈的原因是：
铁与氧气和水等物质相互作用。
铁锈的主要成分是Fe2O3。
（2）防止铁生锈的方法：
根据铁的锈蚀条件推断出防止铁生锈的方法是：
使铁制品隔绝空气或隔绝水。
如：
①保持洁净和干燥；②涂上一层保护膜（如涂油漆等）；③在铁制品表面镀其他金属或通过化学反应使铁制品表面生成致密的氧化膜（如烤蓝）。
4.生铁和钢都是铁的合金，他们的不同点是含碳量的不同，生铁是2%-4.3%钢0.03%-2%
5.生铁的冶炼：
（1）主反应
（2）原料铁矿石[Fe2O3（赤铁矿主要成分）、Fe3O4（磁铁矿主要成分）、FeCO3（菱铁矿主要成分）等]焦炭和空气（生成还原剂CO）石灰石（高温下生成CaO，将矿石中的SiO2转化为炉渣除去）
（3）设备高炉
6．炼钢的设备为转炉、电炉和平炉．
7.几种常见的金属
铝密度（2.7克/厘米3＜4.5克/厘米3）小，铝合金常用作航空材料，铝的表面形成一层致密的Al2O3保护膜．
铜密度（8.9克/厘米3＞4.5克/厘米3）属重金属；有良好的延展性、导电和传热性．
锌青白色金属光泽，密度（7.14克/厘米3＞4.5克/厘米3），有一层致密的氧化物保护膜．
钛银白色金属光泽，密度（4.5克/厘米3）耐腐蚀，钛和钛合金常用航空、造船等工业，称为太空金属．
自我测试
请完成以下试卷以检测自己目前的水平，系统会根据测试结果引导你进入相应的解题区。
（共有以下三个解题区：
基础题、应用题、提高题）当然，你也可以通过点击页面左侧的链接直接进入相应解题区。
选择题：
1．铁在一定条件下容易生锈，下列有关铁生锈的叙述，错误的是（）
窗体顶端
窗体底端
A．铁生锈时一定伴随着物理变化
B．铁生锈时，铁发生了缓慢氧化
C．铁生锈时会有难予察觉的热量放出
D．铁生锈放热、发光，生成四氧化三铁
2．下列有关铁的叙述正确的是（）
窗体顶端
窗体底端
A．纯铁有银白色光泽不属于黑色金属
B．生产和生活中用到的“钢铁”多为铁的合金
C．铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁
D．地壳中的铁通常以化合物形式存在
3．生活中的下列物质属于纯净物的是（）
窗体顶端
窗体底端
A．白铁皮
B．铜导线内芯
C．铁钉
D．液化石油气
4．我国是湿法冶金的先驱，在西汉时期已经发现了湿法冶铜的方法，这种方法指的是（）
窗体顶端
窗体底端
A．氢气还原氧化铜
B．木炭还原氧化钢
C．一氧化碳还原氧化铜
D．铁从铜盐溶液中置换出铜
5.
现有Fe、稀HCl、CuSO4溶液、O2、CaCO3，写出它们相互反应的化学方程式
1.下列物质不可能与铁反应的是（）
A.盐酸
B.氧气
C.氯化钾溶液
D.硫酸铜溶液
解析:
铁是一种化学性质比较活泼的金属，在金属活动顺序表中位于氢和铜的前面，而位于钾的后面，所以，铁可以与盐酸或氯化铜发生置换反应，不能与氯化钾溶液反应，铁可以在氧气中燃烧或在水的作用下与氧气在常温下即可反应。
答案:
C
2.用三根洁净的铁钉分别做有关铁的生锈实验（如图4—1）。
其中，试管②中的蒸
馏水刚煮沸过，试管③是干燥试管。
每天观察，可观察到（）
A.试管①里的铁钉首先生锈
B.试管②里的铁钉首先生锈
C.试管③里的铁钉首先生锈
D.三支试管里的铁钉同时生锈
解析:
铁生锈的条件是铁与氧气和水等物质同时作用，在无氧气或无水的条件下，铁不会生锈。
试管①敞口，铁钉与氧气和水均接触，易生锈；试管②由于植物油隔绝了空气，尽管有水存在，但铁钉不生锈；试管③里有空气，但无水蒸气，铁钉也不生锈。
答案:
A
3.下列铁制品在使用和保存时的注意事项，不正确的是（）
A.避免铁制品长期接触潮湿空气
B．用铁制容器盛装食醋
C.应保持铁制品表面洁净、干燥
D．为防止机床生锈，在机床表面上涂油
解析:
铁生锈的实验证明，铁在潮湿的空气中容易生锈。
因此，为防止铁生锈应使铁隔绝空气或隔绝水，A、C、D的保存是正确的。
对于B，由于食醋的成分里含有醋酸，其溶液显酸性，铁可以与醋酸发生置换反应而溶解。
所以不能用铁制容器盛装食醋。
答案:
B
4.将一瓶盐酸等分成三份，分别跟等质量的铝、铁、锌反应后，三种金属都有剩余，且剩余金属的质量为铝>铁>锌，如生成的H2质量分别为a、b、c则其关系（）
A．a>b>c
B．a=c=b
C．c>b>a
D．b>c>a
解析：
三种金属都能与盐酸反应生成氢气，当金属有剩余时，酸一定完全反应了，而酸中的氢转化为氢气，因为盐酸量相等，所以生成氢气质量应相等．
答案：
B
5.将下面五个选择项分别填在横线上，每项只能用一次．
A.缓慢氧化
B.疏松多孔
C.受空气和水共同作用
D.使铁器与空气隔绝
E.没有水分存在不易生锈
①钢铁锈蚀的条件_______；②钢铁锈蚀的过程_______；③铁锈的状态______；④使铁器保持干燥________；⑤铁器表面喷漆_________。
答案:
①C②A③B④E⑤D
6.5.6g某金属跟足量的稀硫酸充分反应，在生成二价金属化合物的同时，生成氢气0．2g，这种金属是（）．
A．2n
B．Mg
C．Fe
D．Ca
解析：
设此二价金属为R其相对原子质量为x
相对原子质量为56的金属是铁．
答案：
C
7.由两种金属组成的混合物共20g，与足量的盐酸充分反应后，共放出氢气1g，估计原混合物的组成不可能是（）．
A.Zn和Mg
B.Fe和Mg
C．Zn和Fe
D．Fe和Cu
解析：
根据金属与酸反应的的化学方程式：
若是纯金属与酸反应都生成1g氢气时需Zn32．5g，Mg需12g，Fe需28g，
Cu与稀酸不反应，因为原混合物共20g，生成1g氢气，所需原混合物质量应一个
大于20g，一个小于20g，或是一个小于20g的金属与不生成氢气的铜的混合物．
答案：
A、B
8.将6.28克某纯净的铁的氧化物与足量的一氧化碳在高温的条件下完全反应，反应后的气体被足量的石灰水完全吸收后得到白色沉淀11克，通过计算求此铁的氧化物的化学式．
9.将铁放入下列溶液中，溶液的质量会减少的是（）
Ａ.H2SO4
Ｂ.FeSO4
Ｃ.HCl
Ｄ.CuSO4
题析:
首先写出四个反应的化学方程式，这样考虑问题就比较直观．然后，逐一从定量的角度加以考虑．
Ａ.Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑△m
56克 2克（56－2）＝54克
溶液增重
Ｂ.FeSO4和Fe不反应
Ｃ.Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑△m
56克 2克（56－2）＝54克
溶液增重
Ｄ.Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu△m
56克 64克（56－64）＝－8克
溶液减重
答案:
Ｄ．
选择题（把选项填在括号内的横线上）
1、有人把洁净的铜片浸入硫酸亚铁溶液中，片刻后取出铜片，这时他会发现 （
）
A、铜片减轻
B、溶液增重
C、铜片和溶液的质量都不变
D、溶液由浅绿色变为蓝色
2、铁与某金属的混合物56克，与盐酸完全反应后放出氢气1.8克，则另一种金属可能是（
）
A、Zn
B、Fe
C、Mg
D、Al
3、将铁片放入下列溶液中，溶液质量减少的是（
）
A、盐酸
B、稀硫酸
C、FeSO4溶液
D、CuSO4溶液
4、在下列反应中铁的氧化物不作氧化剂的是（
）
5、下列物质中属于纯净物的是（
）
A、铁锈
B、石灰石
C、氧化铁
D、不锈钢
6、下列关于铁的描述中不正确的是（
）
A、铁是银白色金属，在冶金工业上，把它划为黑色金属
B、在化合物中，铁在Fe2O3中表现为＋3价，铁在FeO中表现为＋2价
C、地壳中质量分数最大的金属元素是铁
D、铁丝在氧气中燃烧生成物是黑色固体
7、下列何种物质不是高炉炼铁所必需的原料（
）
A、Fe3O4
B、石灰石
C、空气
D、CO2
8、下列物质中，具有良好延展性和弹性的是（
）
A、钢
B、白口铁
C、生铁
D、纯铁
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