铁

（一）铁的性质

1、物理性质

颜色 光泽 硬度 延展性 密度 熔点 沸点 传热导电性

银白 金属 质软 良好 较大 1535℃ 2750℃ 良好

注意：铁的物理性质中的各项指的是纯铁的性质，不是铁合金的性质。例如：钢很坚硬而纯铁质软。

2、化学性质

（1）铁跟氧气反应

①铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁。

3Fe + 2O2 Fe3O4

注意：铁在空气中加热，由于空气中含氧气不如纯氧气浓度大，不会发生火星四溅的燃烧现象，但不是不与空气中的氧气反应。

②铁的生锈

铁生锈属于缓慢氧化反应，是一个较复杂的化学反应。

注意：a．认真分析铁生锈的实验。铁在干燥的空气中不容易生锈；铁在用植物油封闭的去除氧气的蒸馏水中也不易生锈。铁放在未浸没的蒸馏水中则易生锈。说明铁容易跟空气中的氧气、水等物质发生一系列复杂的缓慢氧化反应而生锈。

b．铁锈的成分较复杂，主要成分是氧化铁（Fe2O3）。

（2）铁跟酸反应

Fe + 2HCl = FeCl2+H2

Fe + H2SO4 = FeSO4+H2

注意：①铁有正二和正三两种价态，铁跟稀硫酸、盐酸反应，生成铁的化合物不是Fe2(SO4)3、FeCl3黄色溶液，而是FeSO4、FeCl2浅绿色溶液，说明生成了铁的正二价化合物。

②这两个反应属于置换反应，与前面学到的锌与盐酸或稀硫酸的反应同属于金属置换酸中氢的反应。铁虽较锌易得到，但它与酸反应放出氢气的速度慢，不适于实验室大量制氢气。

（3）铁跟硫酸铜反应

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

注意：①这个反应也属于置换反应。铁能置换出硫酸铜里的铜，同时生成的是硫酸亚铁，而不是硫酸铁[Fe2(SO4)3]。

②这个反应在历史上是现代湿法冶金的先驱。

③利用该反应可以除去硫酸亚铁中混有的少量硫酸铜杂质。

（二）生铁和钢的成分及其冶炼

1、生铁和钢的成分

生铁是含碳量在2%～4.3%之间的铁的合金。生铁中除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫和磷。生铁一般分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁等。

钢是含碳量在0.03%～2%之间的铁合金。钢大致可分为碳素钢和合金钢两大类。

2、炼铁和炼钢的比较

生铁冶炼 炼钢

原料 铁矿石（Fe3O4、Fe2O3、FeCO3等）、焦炭、石灰石、空气 生铁、废钢

原理 用还原剂，在高温下从铁矿石中将铁还原出来。如：Fe2O3 + 3CO 2Fe +

3CO3。 在高温下，用氧气或铁的氧化物把生铁中过量的碳和其它杂质转变为气体或炉渣除去。