铁元素的介绍

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1、.-铁元素的介绍F0511003班，李奇崎，5051109079摘要：铁是当今的第一大金属，铁制品已渗透到生活的方方面面。本文就简要地介绍了铁元素及其单质、化合物的性质。关键词：铁元素铁单质铁的化合物0.引言铁是古代就的金属之一。铁矿石是地壳主要组成成分之一，铁在自然界中分布极为广泛，但人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。首先是由于天然的单质状态的铁在地球上非常稀少，而且它容易氧化生锈，加上它的熔点〔1812K〕又比铜〔1356K〕高得多，就使得它比铜难于熔炼。人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石，陨石中含铁的百分比很高，是铁和镍、钴等金属

2、的混合物，在融化铁矿石的方法尚未问世，人类不可能大量获得生铁的时候，铁一直被视为一种带有神秘性的最珍贵的金属。   在约公元前1500年左右，埃及和美索不达米亚开场有炼铁业。至公元前1000年左右，铁器才根本上从日常用具中排挤了铜器而占统治地位。我国是发现和掌握炼铁技术最早的国家。1973年在我国河北省出土了一件商代铁刃青铜钺，说明我国劳动人民早在3300多年以前就认识了铁，熟悉了铁的锻造性能，识别了铁与青铜在性质上的差异，把铁铸在铜兵器的刃部，加强铜的坚韧性。经科学鉴定，证明铁刃是用陨铁锻成的。随着青铜熔炼技术的成熟，逐渐为铁的冶炼技术

3、的开展创造了条件。我国最早人工冶炼的铁是在春秋战国之交时期出现的。这从江苏六合县春秋墓出土的铁条、铁丸，和河南洛阳战国早期灰坑出土的铁锛均能确定是迄今为止的我国最早的生铁工具。生铁冶炼技术的出现，它对封建社会的作用与蒸汽机对资本主义社会的作用可以媲美。-.word.zl.-铁的发现和大规模使用，是人类开展史上的一个光辉里程碑，它把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代，推动了人类文明的开展。至今铁仍然是现代化学工业的根底人类进步所必不可少的金属材料。铁的化学符号Fe来自它的拉丁文名称Ferrum，铁的英文名称是Iron。1.铁元素左面是铁

4、元素的根本性质示意图，除此图介绍之外，铁天然存在四种同位素：54Fe、56Fe、57Fe、58Fe，其中丰度最大的是56Fe，为91.66%。铁现在还有一些人工合成的同位素，其中最常用于示踪研究工作的是55Fe和59Fe，55Fe是通过54Fe〔n，r〕合成的，半衰期2.7d，衰变方式为轨道电子俘获，以其能释放出最高能量为5.6keV的软X射线和较长半衰期而成为生物学研究中的理想示踪原子。2.单质2.1概述铁是地球上分布最广的金属之一。约占地壳质量的5.1%，居元素分布序列第四位，仅次于氧、硅和铝在自然界，游离态的铁只能从陨石中找到，分布

5、在地壳中的铁都以化合物的状态存在。铁的主要矿石有：赤铁矿Fe2O3,含铁量在50%至60%之间；磁铁矿Fe3O4,含铁量60%以上，有磁性，此外还有褐铁2Fe2O3.3H2O、菱铁矿FeCO3和黄铁矿FeS2，它们的含铁量低一些，但比较容易冶炼。我国的铁矿资源非常丰富，著名的产地有湖北大冶、东北鞍山等。生物体中也含铁，每人平均含铁量为4.5g左右，地下水中也含铁。铁是有光泽的银白色金属，硬而有延展性，熔点为1535°C沸点3000°C-.word.zl.-，有很强的铁磁性，并有良好的可塑性和导热性。铁分为生铁、熟铁和钢三类。生铁含碳量在1

6、.7%至4.5%之间，生铁坚硬耐磨，可以浇铸成型，如铁锅、火炉等。所以又称为铸铁。生铁没有延展性，不能锻打。熟铁含碳量在0.1%以下，近似于纯铁，韧性很强，可以锻打成型，如铁勺、锅炉等，所以又叫锻铁。钢的根本成分也是铁，但钢的含碳量比熟铁高，比生铁低，在0.1%至1.7%之间。钢兼具有生铁和熟铁的优点，即刚硬又强韧。铁能在高温下吸收氢生成固溶体。在温度高于800℃时铁能与少量氮反响，但反响速度很慢，在温度超过400℃时很容易与氨气反响，生成Fe2N，这是钢铁外表氮化生成硬保护膜层的反响原理。铁容易和大多数非金属在适当高温下反响生成二元化合

7、物。铁与氧的反响取决于反响条件。新复原出来的微细铁粉在空气中就会自燃，块状铁在温度超过150℃时在枯燥空气中就开场氧化，在过量氧气中生成的主要产物是Fe2O3和Fe3O4，高于575℃和低氧空气中那么主要氧化产物为FeO。铁与硫或磷反响时放出大量的热，分别生成FeS和Fe3P。卤素那么可在较低温度〔约200℃〕与铁反响，氟、氯和溴与铁反响生成Fe〔Ⅲ〕化合物FeX3，而碘只生成Fe〔Ⅱ〕化合物FeI2。从铁的标准电极电势看，铁是个中等活泼的金属，单质铁在酸性溶液中是一种复原剂，而在碱性溶液中那么是一种更强的复原剂。依照铁的电极电势在电位序

8、中的位置，它可以从稀酸中置换出氢气，能从铜〔Ⅱ〕盐溶液中置换铜，本身转化成铁〔Ⅱ〕盐。氧化性酸，如硝酸、冷稀酸仍可与铁生成铁而铁〔Ⅱ〕盐，但热浓酸只能生成铁〔Ⅲ〕盐，在冷的浓硫酸或浓硝酸中会发