Fe2
Fe3
++
[Fe2、Fe3的检验]
+
(1)Fe2的检验方法:
+
①含有Fe2的溶液呈浅绿色;
②向待检液中滴加NaOH溶液或氨水,产生白色絮状沉淀,露置在空气中一段时间后,沉淀变为灰绿色,最后变为红
+
褐色,说明含Fe2.
+
③向待检液中先滴加KSCN溶液,无变化,再滴加新制的氯水,溶液显红色,说明含Fe2.有关的离子方程式为:
++-+-
2Fe2 + Cl2 = 2Fe3 + 2Cl Fe3 + 3SCN = Fe(SCN)3 +
(2)Fe3的检验方法:
+
①含有Fe3的溶液呈黄色;
+
②向待检液中滴加NaOH溶液或氨水,产生红褐色沉淀,说明含Fe3.
+
③向待检液中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,说明含Fe3. 进行铁及其化合物的计算时应注意的事项: (1)铁元素有变价特点,要正确判断产物;
(2)铁及其化合物可能参加多个反应,要正确选择反应物及反应的化学方程式;
(3)反应中生成的铁化合物又可能与过量的铁反应,因此要仔细分析铁及其化合物在反应中是过量、适量,还是不足量; (4)当根据化学方程式或离子方程式计算时,找出已知量与未知量的关系,列出方程式或方程式组; (5)经常用到差量法、守恒法.
4.金属的冶炼 [金属的冶炼]
(1)从矿石中提取金属的一般步骤有三步:①矿石的富集.除去杂质,提高矿石中有用成分的含量;②冶炼.利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂将金属矿石中的金属离子还原成金属单质;⑧精炼.采用一定的方法,提炼纯金属.
(2)冶炼金属的实质:用还原的方法,使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子. (3)金属冶炼的一般方法:
①加热法.适用于冶炼在金属活动顺序表中,位于氢之后的金属(如Hg、Ag等).例如: 2HgO2Hg + O2↑ HgS + O2Hg + SO2↑ 2Ag2O4Ag + O2↑ 2AgNO32Ag + 2NO2↑+ O2↑ ②热还原法.适用于冶炼金属活动顺序表中Zn、Fe、Sn、Pb等中等活泼的金属.常用的还原剂有C、CO、H2、Al等.例如:
+
+
Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2(炼铁)
ZnO + CZn + CO↑(伴生CO2)
WO3 + 3H2W + 3H2O Cr2O3 + 2Al2Cr + A12O3(制高熔点的金属)
⑧熔融电解法.适用于冶炼活动性强的金属如K、Ca、Na、Mg、A1等活泼的金属,通过电解其熔融盐或氧化物的方法来制得.例如:
2A12O3 4Al + 3O2↑
2NaCl 2Na + C12↑
④湿法冶金(又叫水法冶金).利用在溶液中发生的化学反应(如置换、氧化还原、中和、水解等),对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程.湿法冶金可用于提取Zn、U(铀)及稀土金属等.
[金属的回收] 地球上的金属矿产资源是有限的,而且是不能再生的.随着人们的不断开发利用,矿产资源将会日渐减少.金属制品在使用过程中会被腐蚀或损坏,同时由于生产的发展,新的产品要不断替代旧的产品,因而每年就有大量废旧金属产生.废
旧金属是一种固体废弃物,会污染环境.要解决以上两个问题,最好的方法是把废旧金属作为一种资源,加以回收利用.这样做,既减少了垃圾量,防止污染环境,又缓解了资源短缺的矛盾.回收的废旧金属,大部分可以重新制成金属或它们的化合物再用. *[金属陶瓷和超导材料]
(1)金属陶瓷.金属陶瓷是由陶瓷和粘结金属组成的非均质的复合材料.陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物等,粘结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属.将陶瓷和粘结金属研磨,混合均匀,成型后在不活泼气氛中烧结,就可制得金属陶瓷.
金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点,其密度小,硬度大,耐磨,导热性好,不会因为骤冷或骤热而脆裂.另外,在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性很差的陶瓷涂层,能够防止金属或合金在高温下被氧化或腐蚀. 金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等处.
(2)超导材料.当电流通过金属(或合金)时,金属会发热,这是由于金属内部存在电阻,它阻碍电流通过.用金属导线输送电流时,由于有电阻存在,会白白消耗大量电能.金属材料的电阻通常随温度的降低而减小.
科学研究发现,当汞冷却到低于4.2 K时,电阻突然消失,导电性几乎是无限大的,当外加磁场接近固态汞随之又