铁和铝的物理化学性质

发布时间:2020-07-21 09:07:31

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金属键和金属晶体

1.金属键:金属阳离子和自由电子之间所形成的强作用力就是金属键。

2.金属晶体:通过金属键所形成的晶体叫金属晶体。

(1)构成微粒:金属阳离子和自由电子

(2)元素种类:金属

(3)微粒子作用力:金属键

(4)熔沸点:一般较高

(5)典型实例:Cu、Fe等金属以及合金

3.金属的物理通性

(1)金属表面一般都有光泽,黄金、白银、铂金等饰品就是利用了这一性质

(2)金属具有导电性。在外加电场条件下,金属晶体中的自由电子发生定向移动,形成电流。利用此性质制成铜、铝等电线、电缆,为我们的生活带来了方便。

(3)金属具有导热性。

(4)金属具有良好的延展性。

铁单质的物理性质及化学性质

1.物理性质

纯净的铁是银白色金属,密度7.86g/cm3,熔点1535℃,沸点2750℃,具有良好的导电、传热、延展性;有杂质的铁易生锈。

2.化学性质

1) 铁在一定条件下能跟非金属反应

;

(铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物)

2) 与盐酸、稀硫酸的置换反应

Fe+2HCl →FeCl2+H2

Fe+H2SO4 (稀)→FeSO4+H2

3) 与强氧化性酸反应

1 铁的钝化:铁在冷的浓H2SO4 、浓HNO3中,表面会形成一层致密的氧化膜,发生钝化现象。

2 Fe与稀HNO3的反应:

3 Fe与浓H2SO4 、浓HNO3在加热下的反应的反应

铁的重要化合物

1.铁的氧化物

氧化亚铁

氧化铁

四氧化三铁

俗名

/

铁红

磁性氧化铁

色态

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体

化合价

与酸反应

HCl

HNO3

HI

与还原剂反应

稳定性

不稳定

稳定

稳定

2.铁的氢氧化物

氢氧化亚铁

氢氧化铁

化学式

Fe(OH)2

Fe(OH)3

色态

白色固体

红褐色固体

溶解度

不溶于水

不溶于水

与非氧化性强酸反应

不稳定性

白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀

制法

铁盐和亚铁盐

1.Fe2+与Fe3+比较

依据

试剂

Fe2+

Fe3+

特征颜色

/

浅绿色

棕黄色

显色反应

KSCN溶液

无明显现象

溶液变红

铁的化合物颜色

NaOH溶液

白色沉淀→灰绿色→红褐色

红褐色沉淀

Fe3+的氧化性

铜片

无明显现象

铜片被腐蚀,溶液变蓝

淀粉KI试纸

无明显现象

试剂变蓝

Na2S溶液

黑色沉淀

淡黄色沉淀

SO2

无现象

棕黄色→浅绿色

Fe2+的还原性

KMnO4

KMnO4紫色褪去

无明显现象



溴水

溴水褪色

无明显现象

2.“铁三角”的转化关系及举例

3.Fe2+与Fe3+的检验

1) Fe3+的检验

1 滴加KSCN(或NH4SCN)无色溶液,溶液变成红色。

2 滴加NaOH溶液,产生红褐色沉淀。

2) Fe2+的检验

1 先滴加KSCN溶液,无明显现象,再加入新制氯水,溶液立即变成红色。

2 滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,随后沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。

铁合金及其应用

1.合金:用两种或两种以上的金属(或金属与非金属)溶合形成的均匀而具有金属特性的物质就是合金。

2.合金的特点

1) 硬度一般比其各成分金属的大;

2) 多数合金的熔点一般比其各成分金属的低;

3) 机械性能优于各成分金属。

3.集中常见的合金的组成、性质和用途:

合金名称

组成

主要性质

主要用途

生铁

含碳、硫、磷在2.11%~4.3%之间

硬而脆

用途广泛

普通钢

含碳、硫、磷在0.03%~2.11%之间

硬而韧,有弹性

用途广泛

美铝合金

含有10%~30%的镁

强度和硬度都比纯铝和纯镁大

火箭、飞机、轮船等制造业

硬铝

含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%

强度和硬度都比纯铝大

火箭、飞机、轮船等制造业

合金钢

加入硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铜、稀土元素等

多种优良性能

用途广泛

锰钢

含锰9%~14%

硬度和强度都很大

制造粉碎机、球磨机、钢轨



铝和铝合金的崛起

铝的物理性质及用途

物理性质

用途

导热性

热交换器、炊具

导电性

电缆(特别是空中电缆)

对光良好的反射性

反射镜

密度小,硬度大

制成合金,用在飞机等航天器上

不会破坏Vc

铝膜用作食品包装内衬

铝的化学性质

1. 铝是比较活泼的金属,在化学反应中较容易失去3个电子变成带3个单位正电荷的阳离子。

2. 铝原子结构示意图:

3. 铝的氧化反应

4. 铝与其他非金属单质反应:

5. 铝热反应:

6. 铝与热水反应

7. 铝与盐酸、稀硫酸反应

8. 铝与碱反应:

Al(OH)3的弱酸性和弱碱性

1. Al(OH)3能跟强酸和强碱溶液反应,具有两性。

2. Al(OH)3溶于强酸强碱,而不用于弱酸弱碱,所以在反应中可把Al(OH)3认为是一元弱酸或三元弱碱。

3. 铝盐

“铝三角”及其应用

1. “铝三角”是Al3+、Al(OH)3、AlO2-指相互依存的三角关系,如右图所示。有关离子方程式为:

2. “铝三角”的应用

1) 制取Al(OH)3

2) Al3+的水解:

3) 离子共存问题:Al3+OH-、S2-、AlO2-、HCO3-、CO32-因生成沉淀或发生双水解反应而不能大量共存;与、、、、等不能大量共存。

4) 如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!

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铁和铝的物理化学性质

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