九年级化学第二册 金属§1铁的性质、§2生铁和钢天津版知识精讲

九年级化学九年级化学第二册第二册 金属金属11 铁的性质、铁的性质、22 生铁和钢生铁和钢天津版天津版 【同步教育信息同步教育信息】 一. 本周教学内容： 第二册 第一章 金属1 铁的性质、2 生铁和钢 二. 重点、难点： 1. 铁的物理性质、化学性质。 2. 生铁和钢的成份、异同及冶炼原理。 三. 知识要点： 1. 铁的性质 （1）物理性质 纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延性和展性，是电和热的导体，密度是 7.8g/cm3，熔点 1535、沸点 2750。 （2）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。 Fe Fe2O3 Fe3O4 FeCl2FeSO4 FeO O2 CO H2SO4HCl CO CO CuSO4 发生的现象结论 （1）常温下，干燥的空气中，铁器表 面无变化。 （1）常温下干燥的空气中铁较稳定。 （2）常温下，潮湿空气中，铁表面出 现红棕色物质。 （2）常温下铁在潮湿空气中与氧气反应而 生锈。 铁与非金属单质 （氧气）的反应 （3）细铁丝在氧气中燃烧，火星四射， 生成黑色固体，放出大量的热。 （3）3Fe2O2Fe3O4 稀HCl Fe2HClFeCl2H2 酸 稀H2SO4 铁钉上出现气泡，试管中液体的颜色 由无色逐渐变为浅绿色。 FeH2SO4（稀） FeSO4H2 铁 与 化 合 物 的 反 应 盐 CuSO4 溶液 铁上出现红色物质，溶液颜色变淡。FeCuSO4FeSO4Cu 2. 钢铁的生锈和防锈 铁生锈，实际上是铁、氧气和水等物质相互作用，发生的一系列复杂的化学反应。铁 锈的成分很复杂，主要是氧化铁。铁锈很疏松，易吸水。 钢铁的防锈原理就是使钢铁制品与氧气或水隔绝。除了保持钢铁制品表面的洁净和干 燥外，常用的方法是刷油漆、涂油、电镀、烤蓝、加入其他的金属制成不锈钢等。 3. 生铁和钢 合金是由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属跟非金属）一起熔合而成的具有金 属特性的物质。生铁和钢都是铁的合金。 （1）生铁和钢的比较 铁合金生铁钢 碳的质量分数2%4.3%0.03%2% 其他元素硅、锰、硫、磷（少量） 硅、锰（少量）、磷、硫 （几乎不含） 机械性能硬而脆、无韧性坚硬、韧性大、塑性好 机械加工可铸、不可锻可铸、可锻、可压延 （2）炼铁和炼钢的比较 生铁冶炼炼钢 原 料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、废钢 原 理 232 323COFeCOOFe 高温 用氧气或铁的氧化物除去生铁中多 余的碳 主要设备高炉转炉、电炉、平炉 产 品生铁钢 【典型例题典型例题】 例 1 下列物质属于纯净物的是（ ） A. 钢 B. 赤铁矿 C. 生铁 D. 氧化铁 解析：解析：纯净物是由一种物质组成的。钢和生铁都是铁碳合金，它们因含碳量不同而不 同，含碳量在 0.03%2%之间的铁合金是钢。含碳量在 2%4.3%之间的铁合金是生铁。赤 铁矿是由氧化铁和二氧化硅等其他矿物质组成的，因此，它也是混合物。而氧化铁只是由 一种叫三氧化二铁的氧化物组成，它属于纯净物。 答案：答案：D。 例 2 下列关于铁的性质叙述正确的是（ ） A. 铁和盐酸反应生成氯化铁和氢气 B. 在干燥空气中，铁很难生锈 C. 铁生锈以后，铁锈对铁起保护作用 D. 在潮湿空气中铁易生锈，因为锈和水反应生成氧化铁 解析：解析：铁与盐酸反应生成的是氯化亚铁和氢气。铁生锈，实际上是铁、氧气和水等物 质相互作用，发生一系列复杂的化学反应。铁锈的成分很复杂，主要是氧化铁。铁锈很疏 松，易吸水。铁在干燥的空气中很难生锈，在潮湿的空气中铁易生锈。生成的铁锈不能起 保护作用，反而更易腐蚀铁制品。 答案：答案：B。 例 3 下列说法正确的是（ ） A. 铁可以拉成铁丝，是由于它有延展性 B. 纯铁的颜色是灰黑色的 C. 纯铁的硬度比钢大 D. 铁丝经过镀锌处理后，不再与酸反应 解析：解析：此题考查的是铁、钢的物理性质，所以解题关键是对铁及钢的物理性质有清楚 的了解。铁具有延性和展性，所以铁可拉成铁丝、压成铁片。纯铁是银白色的。铁的含碳 量越大，硬度越小，所以纯铁比钢硬度小。在铁的表面镀锌，是为了防止铁生锈。镀上锌 以后仍能与酸反应。 答案：答案：A。 例 4要使 Fe2O3和 Fe3O4含有相同质量的铁元素，则 Fe2O3和 Fe3O4的质量比是（ ） A. 3:2 B. 1:1 C. 30:29 D. 29:30 解析：解析： 解法一、设 Fe2O3的质量为 x，Fe3O4的质量为 y，依题意有 解得 x:y=30:29 232 563 160 562 yx 解法二、若使 Fe2O3和 Fe3O4中含有相同质量的铁元素，则必含有相同数目的铁原子， 进而 Fe2O3和 Fe3O4的“分子”个数比为 3:2，所以有如下关系 29 30 2322 1603 2 3 43 32 43 32 OFe OFe OFe OFe 质量 质量 答案：答案：C。 例 5 将过量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，滤出剩余的铁和 生成的铜，则此时滤液中的溶质为（ ） A. FeSO4 B. CuSO4 C. FeSO4和 CuSO4 D. H2SO4 解析：解析：把铁放入混合溶液后，会发生 FeH2SO4（稀） FeSO4H2和 FeCuSO4FeSO4Cu两个反应，铁有剩余，则 H2SO4和 CuSO4不会剩余，因此滤液中的溶质就 是 FeSO4。 答案：答案：A。 例 6 将铁片分别投入下列溶液中，溶液质量会减少的是（ ） A. 稀盐酸 B. 稀硫酸 C. 硫酸铜 D. 食盐水 解析：解析：本题主要是考查对物质之间的相互反应和对相对原子质量概念的掌握程度。首 先要看金属铁与溶液中溶质发生反应的类型，其次还要分析金属和溶液中与其反应组分的 相对原子质量。 本题中，铁可以同稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜发生置换反应，而与食盐水中的 NaCl 不反 应，在溶液中水的质量不改变的前提条件下，溶液质量改变的原因是由于所加物质与溶液 中溶质起反应，使溶质的成分发生改变，产生新金属或产生气体引起的。如果只考虑反应 有气体放出或有金属析出，溶质的质量减少，导致溶液的质量减少，是片面的分析判断， 必然要得出错误的结论。正确的方法是根据反应时，进入溶液的物质的质量与被置换后生 成物质的质量的差值，即溶液的净增量或净减量来分析。 a. 铁与食盐水不发生反应，所以食盐溶液质量保持不变。 b. 铁与稀盐酸、稀硫酸反应，放出氢气的同时，铁片溶解进入溶液，反应方程式为： Fe 2 HCl FeCl2 H2 56 克 2 克 Fe H2SO4（稀） FeSO4 H2 56 克 2 克 根据方程式中铁与氢气的质量比可知，每放出 2 克氢气必有 56 克铁进入溶液，显然铁 与酸反应置换出氢气后，溶液质量增加。 c. 铁与硫酸铜溶液反应的方程式为： Fe CuSO4（稀） FeSO4 Cu 56 克 64 克 分析可知，当溶解 56g 铁时，必有 64g 铜从溶液中析出，结果使溶液质量减少 64g56g=8g。 答案：答案：C。 【模拟试题模拟试题】 一. 选择题 1. 下列属于物理变化的是（ ）。 A. 铁制品生锈 B. 铜制品表面生成铜绿 C. 灰口铁制成铸件 D. 铁矿石炼成铁 2. 下列性质属于铁的化学性质的是（ ）。 A. 铁容易传热导电 B. 铁有良好的延展性 C. 铁在潮湿空气易生锈 D. 纯铁是银白色的 3. 下列物质属于纯净物的是（ ）。 A. 赤铁矿 B. 生铁 C. 四氧化三铁 D. 钢 4. 有关铁的化合价叙述不正确的是（ ）。 A. 在氧化铁、硫酸铁、氯化铁中，铁的化合价都是正三价 B. 四氧化三铁可看作既有正二价又有正三价铁形成的化合物 C. 在铁锈主要成分中铁的化合价为正三价 D. 铁粉中铁的化合价为正二价 5. 下列有关铁的叙述，不正确的是（ ）。 A. 铁可以在氧气中燃烧，生成四氧化三铁 B. 铁在潮湿的空气中会生锈 C. 生铁和钢的各种性能之所以不同，主要是由于它们的含碳量不同 D. 铁跟稀硫酸反应生成硫酸铁和氢气 6. 将铁粉和硫磺粉分离是利用（ ）。 A. 铁的氧化性 B. 铁的还原性 C. 铁的化学性质 D. 铁的物理性质 7. 下列几种情况，铁钉生锈速度最快的是（ ）。 A. 将铁钉全部浸入蒸馏水中 B. 将铁钉部分浸入蒸馏水中 C. 将铁钉全部浸入植物油中 D. 将铁钉擦净放在干燥空气中 8. 下列说法错误的是（ ）。 A. 在目前人类已发现的元素中，大多数是金属 B. 金属不一定都能与酸发生置换反应 C. 纯铁有银白色光泽，不属于黑色金属 D. 钢铁的主要成分都是铁 9. 下列化学反应中，铁的氧化物做氧化剂的是（ ）。 A. 高温 232 3HOFeOHFe 2 32 B. 点燃 2 23OFe 43O Fe C. OHFeClHClOFe 2332 326 D. 22 2HFeClHClFe 10. 生铁和稀硫酸充分反应后留有不溶性残渣，残渣的主要成分是（ ）。 A. 铁 B. 氧化铁 C. 硫酸亚铁 D. 碳 11. 一定量铁和盐酸或稀硫酸反应后，溶液的颜色是（ ）。 A. 无色 B. 浅绿色 C. 黄色 D. 蓝色 12. 下列符号表示三个铁原子的是（ ）。 A. B. C. D. 3 Fe 3 FeFe3 3 3Fe 13. 下列物质都是黑色的一组是（ ）。 A. 、 B. 、 32O Fe 43O FeFe 43O FeCuCuO C. 、 D. 、C 32O FeMgO 43O Fe 2 MnOCuO 14. 相同质量的镁和铁，分别同足量的盐酸反应，结果是（ ）。 A. 铁反应生成的氢气质量多 B. 镁反应生成的氢气质量多 C. 生成氢气的质量相同 D. 生成氢气的质量无法比较 15. 将铁片放入下列液体中，溶液质量增加的是（ ）。 A. B. C. D. OH2 42SO H 4 CuSO 4 FeSO 16. 下列物质在纯氧中燃烧时，不产生火焰的是（ ）。 A. 硫磺 B. 镁带 C. 铁丝 D. 甲烷 17. 下列各组物质中，既有纯净物又有混合物的是（ ）。 A. 碱式碳酸铜和含铜 78%的氧化铜 B. 铁矿石和不锈钢 C. 含铁 70%的氧化铁和白口铁 D. 干冰和冰 18. 用盐酸除去铁钉上的锈，观察到的现象是（ ）。 铁钉上的锈除去 铁钉上有气泡产生 溶液呈黄色 A. 只有 B. 只有 C. 只有 D. 二. 填空题： 1. 铁在自然界分布很广，在地壳所有元素中含量占第 位，地壳中的铁都是以 形式存在。 2. 铁是一种化学性质 的金属，铁能跟稀盐酸反应，发生的现象是 ， ， 。能表示我国古代湿法炼铜的化学方程式为， ，现象是 。 3. 铁合金有 和 ，其中含碳量高的铁合金是 ，含碳量在 之间。 4.铁在纯氧气中的燃烧产物既有+2 价又有+3 价的铁元素，则产物中低价和高价的铁原子 个数比为 。 5. 将足量铁粉放入含硫酸的硫酸铜溶液中，待充分反应后过滤，留在滤纸上的物质是 。 6. 若使氧化铁和四氧化三铁的质量比为，则两种不同氧化物中铁元素的质量比为 3:2 。 7. 铁在潮湿空气中易跟 发生 ，生成 。（填名称） 8. 生铁冶炼的原理是 ，反应的化学方程式表示为 。 9. 托盘天平两端分别放置等质量、等质量分数的稀硫酸、稀盐酸的烧杯，调节天平至平 衡，在两端分别加入等质量的铁粉，若天平仍保持平衡，则反应物中一定没有剩余的是 ，一定有剩余的是 ，可能有剩余的是 ；若天平失去平衡，则指针 偏向盛有 （填硫酸或盐酸）的一边。 10. 常温下 A、B、C 为无色气体，D 为黑色固体。在一定条件下，它们之间的反应关系 是：A+氧化铁铁+B；D+CB；A+CB；B+DA。试判断 A、B、C、D 四种物质中，A 和 C 的名称是 和 。B 和 D 的化学式为 和 。 11. 从水、稀硫酸、氧气、铁四种物质中，选择物质写出符合下列要求的化学方程式。 （1）化合反应： （2）分解反应： （3）置换反应： 试题答案试题答案 一. 选择题： 1. C 2. C 3. C 4. D 5. D 6. D 7. B 8. C 9. A 10. D 11. B 12. C 13. D 14. B 15. B 16. BC 17. AC 18. D 二. 填空题： 1. 四；化合物 2. 比较活泼；溶液由无色逐渐变浅绿色，有气泡生成，铁逐渐减少；