鐵及其重要化合物課件

鐵及其重要化合物鐵是人類文明進(jìn)程中不可或缺的元素。本課件將深入探討鐵及其重要化合物的特性、應(yīng)用和影響。讓我們一起揭開這個(gè)神奇金屬的面紗。鐵的簡(jiǎn)介化學(xué)符號(hào)Fe，源自拉丁語Ferrum原子序數(shù)26元素類別過渡金屬地殼含量約5%，僅次于氧、硅和鋁鐵的性質(zhì)物理性質(zhì)銀白色金屬，有光澤，熔點(diǎn)1538°C，沸點(diǎn)2862°C。鐵是強(qiáng)磁性元素，可塑性好?；瘜W(xué)性質(zhì)活潑性中等，常溫下與干燥空氣接觸不反應(yīng)。在潮濕環(huán)境中易生銹，高溫下可與氧、硫、鹵素等直接反應(yīng)。鐵在自然界的存在形式礦石主要以氧化物、硫化物形式存在隕石部分隕石含有大量鐵鎳合金地核地球核心主要由鐵鎳合金構(gòu)成鐵的主要礦物赤鐵礦Fe2O3，紅褐色，含鐵量高達(dá)70%磁鐵礦Fe3O4，黑色，具有強(qiáng)磁性褐鐵礦Fe2O3·nH2O，黃褐色，含水量不定菱鐵礦FeCO3，灰色或棕色，常與煤層共生鐵的開采和冶煉1開采露天或地下開采鐵礦石2選礦磁選、重力選礦等方法提高礦石品位3煉鐵高爐冶煉，還原鐵礦石得到生鐵4煉鋼轉(zhuǎn)爐或電爐處理生鐵，得到各種鋼材鐵的應(yīng)用鐵的化合物1氧化物最常見，如Fe2O3、Fe3O42鹽類硫酸鹽、氯化物等3配合物血紅蛋白中的鐵卟啉配合物4有機(jī)化合物鐵羰基化合物等氧化鐵三氧化二鐵Fe2O3，紅色四氧化三鐵Fe3O4，黑色氫氧化鐵Fe(OH)3，褐色氧化鐵的制備1直接氧化高溫下鐵粉與氧氣反應(yīng)2沉淀法鐵鹽溶液與堿反應(yīng)形成氫氧化物，再熱分解3熱分解法加熱硝酸鐵或草酸亞鐵等4電解法電解含鐵離子的水溶液氧化鐵的性質(zhì)物理性質(zhì)不同的氧化態(tài)呈現(xiàn)不同顏色。Fe2O3為紅褐色，F(xiàn)e3O4為黑色。大多數(shù)氧化鐵不溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)氧化鐵可與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鐵鹽。在高溫下，可被碳、一氧化碳等還原。部分氧化鐵具有磁性。氧化鐵的應(yīng)用顏料用于油漆、陶瓷、化妝品等磁性材料制造磁帶、硬盤等存儲(chǔ)介質(zhì)催化劑應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)和環(huán)保領(lǐng)域拋光劑用于金屬表面處理硫化鐵二硫化鐵FeS2，黃鐵礦，金黃色硫化亞鐵FeS，黑色粉末七硫化三鐵Fe3S7，磁黃鐵礦硫化鐵的制備1直接合成鐵粉與硫粉在惰性氣氛下加熱2沉淀法鐵鹽溶液與硫化氫或硫化鈉反應(yīng)3熱分解法加熱含硫鐵鹽，如硫酸亞鐵硫化鐵的性質(zhì)物理性質(zhì)硫化亞鐵為黑色粉末，二硫化鐵呈金黃色。硫化鐵通常不溶于水，但溶于酸?；瘜W(xué)性質(zhì)硫化鐵在空氣中易被氧化。與酸反應(yīng)可生成硫化氫。高溫下可被還原成單質(zhì)鐵。硫化鐵的應(yīng)用電池材料用于制造鋰硫電池制備硫化氫實(shí)驗(yàn)室常用方法顏料用于制造黑色和棕色顏料冶金工業(yè)用于脫氧和脫硫碳酸鐵化學(xué)式FeCO3礦物名菱鐵礦外觀灰色或棕色結(jié)晶溶解性難溶于水，溶于酸碳酸鐵的制備沉淀法鐵鹽溶液與碳酸鹽反應(yīng)二氧化碳法向含F(xiàn)e2+的溶液通入CO2水熱合成高溫高壓下Fe2+與CO32-反應(yīng)碳酸鐵的性質(zhì)物理性質(zhì)灰色或棕色結(jié)晶，難溶于水。在空氣中穩(wěn)定，但加熱時(shí)會(huì)分解。具有菱面體晶系結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鐵鹽和二氧化碳。加熱分解生成氧化鐵和一氧化碳。在還原性氣氛中可被還原成鐵。碳酸鐵的應(yīng)用醫(yī)藥領(lǐng)域治療缺鐵性貧血水處理去除水中的重金屬顏料制造棕色和灰色顏料冶金工業(yè)作為鐵的原料其他鐵化合物氯化鐵三氯化鐵FeCl3，褐色結(jié)晶，強(qiáng)氧化性二氯化鐵FeCl2，淡綠色結(jié)晶，易潮解應(yīng)用蝕刻電路板、水處理劑、催化劑硫酸鐵硫酸亞鐵FeSO4·7H2O，淺綠色結(jié)晶。用于水處理、制造顏料和墨水。在農(nóng)業(yè)中作為微量元素肥料。硫酸鐵Fe2(SO4)3，黃褐色粉末。用作絮凝劑、凈水劑和印染助劑。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用作氧化劑。亞硝酸鐵化學(xué)式Fe(NO2)2性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解應(yīng)用作為催化劑和還原劑制備亞硝酸鈉與硫酸亞鐵反應(yīng)鐵的環(huán)境問題水體污染過量鐵離子影響水質(zhì)土壤污染礦區(qū)周圍土壤酸化空氣污染冶煉過程產(chǎn)生粉塵生態(tài)系統(tǒng)影響改變水體和土壤pH值鐵的資源與回收利用1廢鋼回收收集廢舊鋼鐵進(jìn)行再利用2冶煉渣處理從冶煉廢渣中提取有價(jià)金屬3工業(yè)廢水處理回收含鐵廢水中的鐵資源4新技術(shù)開發(fā)研發(fā)更高效的鐵資源提