发布网友 发布时间:2022-04-24 15:47
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热心网友 时间:2023-10-20 11:36
铁
元素名称:铁
元素符号:Fe
元素原子量:55.85
元素类型:金属元素
质子数:26
中子数:30
原子序数:26
所属周期:3
所属族数:VIII
电子层分布:2-8-14-2
名称由来: 盎格鲁-撒克逊语:iron(铁);元素符号来自于拉丁文“ferrum”(铁)。
元素描述: 柔韧而有延展性的银白色金属。在地壳中含量第四(百万分之56300),在宇宙中含量第九。
元素来源: 取自铁矿。把石灰石、焦炭和铁矿石分层投入高炉,自底部鼓入高温气流,使得焦炭炽热发红,于是铁被从氧化物中还原出来,熔化成液态,从炉底流出。
分布:铁是地球上分布最广的金属之一。约占地壳质量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,仅次于氧、硅和铝。
性状:铁是有光泽的银白色金属,硬而有延展性,熔点为1535沸点3000,有很强的铁磁性,并有良好的可塑性和导热性。
【古译】
铁
铁、銕
tiě
〈名〉
(形声。从金,臷(zhì)声。本义:化学元素。符号Fe。一种很重的可锻、有延展性和有磁性的、主要是两价和三价的金属元素,纯铁为银白色,但在潮湿空气中容易生锈)
1、同本义 [iron]
铁,黑金也。——《说文》
铁锁长三丈。——《墨子·备穴》
邯郸郭纵以冶铁成业。——《史记·货殖列传》
又如:铁冶(冶铁工场);铁山(产铁的矿山);铁石(铁与石;铁矿石);铁锡(铁和锡);铁砂(含铁的矿砂);铁炭(铁和炭);铁皮(铁的外层);铁精(纯铁)
2、铁制的器物 [ironware]
柄铁折叠环复——明·魏禧《大铁椎传》
又如:铁花(金属器物的光泽);铁戒尺(佛教徒戴在头上的环形物);铁尺(铁戒尺;用来体罚的铁板子);铁锚(用来作为停船时稳定船身的铁制大钩子);铁鼓(铁制的战鼓);铁绠(铁索,铁绳);铁牌(铁制的牌子);铁钵(铁制的钵。僧人化缘求食的用具);铁钩(铁制的钩子);铁箍(铁制的圆环,用以箍物。如木桶之类可用铁箍箍住,使不松开)
3、指兵器 [arms;weapon]。
如:铁蒺藜骨朵(古代的一种兵器,以铁或硬木制成,为一长棒,顶端为附有铁刺的长圆形头);铁蒺藜(军用的铁制三角物,尖刺如蒺藜籽。常布设于地上或浅水中,阻碍人马、车辆行动);铁兵(铁制兵器);铁杖(铁制的棍棒);铁衣(用铁片制成的战衣)
4、赤黑色的马 [black and red horse]
乘玄路,驾铁骊。——《礼记·月令》
5、古丘名 [Tie hill]。
春秋时卫地。在今河南濮阳北
6、姓。
如:铁力(复姓);铁弗(复姓);铁伐(复姓)
7、[俚语]泛指金属的
【概述】
铁是一种化学元素,是最常用的金属。它是过渡金属的一种。
铁活泼,为强还原剂,化合价有0、+2、+3、+6,最重要的价态是+2和+3。在室温下,铁可缓慢地从水中置换出氢,在500℃以上反应速度增大:
铁在干燥空气中很难跟氧气反应,但在潮湿空气中很容易腐蚀,若在酸性气体或卤素蒸气氛围中腐蚀更快。铁可以从溶液中还原金、铂、银、汞、铜或锡等离子。
【铁的形成】
相对原子质量55.847。铁有多种同素异形体。铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面。常温时,铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,在高温时,则剧烈反应。铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,赤热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中,生成二价铁盐,并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓*时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁“钝化”,故可用铁制品盛装浓硫酸或浓*。铁是一变价元素,常见价态为+2和+3。铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子,成为+2价。与Cl2、Br2、*及热浓硫酸反应,则被氧化成Fe3+。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe为+2价,另2/3为+3价。铁的+3价化合物较为稳定。是一种光亮的银白色金属。密度7.86克/厘米3。熔点1535℃,沸点2750℃。常见化合价+2和+3,有好的延展性和导热性。也能导电。纯铁既能磁化,又可去磁,且均很迅速。电离能为7.870电子伏特。化学性质比较活泼,是一种良好的还原剂。若有杂质,在潮湿的空气中易锈蚀;在有酸气或卤素蒸气存在的湿空气中生锈更快。易溶于稀酸。在浓*中能被钝化。加热时均能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3价氧化物外,还有复合氧化物Fe3O4(是磁性氧化物)生成。铁是工业部门不可缺少的一种金属。
【铁的化学性质之三种状态】
铁的电子构型为(Ar)3ds2,氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6。铁的化学性质活泼,为强还原剂,在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢,在500℃以上反应速率增高: 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2
铁在干燥空气中很难与氧发生作用,但在潮湿空气中很易腐蚀,若含有酸性气或卤素蒸气时,腐蚀更快。铁可从溶液中还原金、铂、银、汞、铋、锡、镍或铜等离子,如: CuSO4+Fe→FeSO4+Cu
铁溶于非氧化性的酸如盐酸和稀硫酸中,形成二价铁离子并放出氢气;在冷的稀*中则形成二价铁离子和*铵:
Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑ 4Fe+10HNO3→4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O
【氮化铁Fe2N的形成】
铁溶于热的或较浓的*中,生成*铁并释放出氮的氧化物。在浓*或冷的浓硫酸中,铁的表面形成一层氧化薄膜而被钝化。铁与氯在加热时反应剧烈。铁也能与硫、磷、硅、碳直接化合。铁与氮不能直接化合,但与氨作用,形成氮化铁Fe2N。
铁的最重要的氧化态是+2和+3。二价铁离子呈淡绿色,在碱性溶液中易被氧化成三价铁离子。三价铁离子的颜色随水解程度的增大而由*经橙色变到棕色。二价和三价铁均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物,如
Phen为菲罗林,配位数通常为6。零价铁还可与一氧化碳形成各种羰基铁,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基铁有挥发性,蒸气剧毒。铁也有+4、+5、+6价态的化合物,但在水溶液中只有+6价的。
化合物 主要有两大类:亚铁Fe(Ⅱ)和正铁Fe(Ⅲ)化合物,亚铁化合物有氧化亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、氢氧化亚铁等;正铁化合物有三氧化二铁、三氯化铁、硫酸铁、氢氧化铁等。
如在亚铁*K4[Fe(CN)6]·3H2O和铁*K3[Fe(CN)6]中。铁与环戊二烯的化合物二茂铁,是一种具有夹心结构的金属有机化合物
【元素来源】
铁是地壳中较丰富的元素,仅次于氧、硅、铝。磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿是重要的铁矿。单体金属常用焦炭、铁矿石和石炭石为原料炼得。用氢气还原纯氧化铁可得到纯铁。含碳在1.7%以上的铁叫生铁(或铸铁)。含碳量少于0.2%的铁熔合体称为熟铁或锻铁。含碳量介于1.7-0.2之间的铁熔体叫做钢。生铁坚硬,但性脆;钢具有弹性;熟铁易于机械加工,但要比钢柔软。从生铁炼钢,就是减低生铁内的碳量,以及将硅、硫和磷杂质除去。
【元素用途】
它的最大用途是用于炼钢;也大量用来制造铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁、染料(墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料)和磨料(红铁粉)。还原铁粉大量用于冶金。
【元素辅助资料】
地壳主要组成成分之一。铁在自然界中分布极广,但是人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。这首先是由于天然单质状态的铁在地球上是找不到的,而且它容易氧化生锈,再加上它的熔点(1535℃)又比铜(1083℃)高得多,使它比铜难以熔炼。
人类最早发现铁是从天空落下的陨石,陨石含铁的百分比很高(铁陨石中含铁90.85%),是铁和镍、钴的混合物。考古学家曾经在古坟墓中,发现陨铁制成的小斧;在埃及第五王朝至第六王朝的金字塔所藏的宗教*中,记述了当时太阳神等重要神像的宝座是用铁制成的。铁在当时被认为是带有神秘性的最珍贵的金属,埃及人干脆把铁叫做“天石”。在古希腊文中,“星”和“铁”是同一个词。
1978年,在北京平谷县刘河村发掘一座商代墓葬,出土许多青铜器,最引人注目的是一件古代铁刃铜钺,经鉴定铁刃是由陨铁锻制的,这不仅表明人类最早发现的铁来自陨石,也说明我国劳动人民早在3300多年前就认识了铁并熟悉了铁的锻造性能,识别了铁和青铜在性质上的差别,并且把铁锻接到铜兵器上,加强铜的坚利性。
由于陨石来源极其稀少,从陨石中得来的铁对生产没有太大作用,随着青铜熔炼技术的成熟,才逐渐为铁的冶炼技术发展创造了条件。我国最早人工冶炼的铁是在春秋战国之交的时期出现的,距今大约2500年。我国炼钢技术发展也很早,1978年,湖南省博物馆长沙铁路车站建设工程文物发掘队从一座古墓出土一口钢剑,从古墓随葬陶器的器型,纹饰以及墓葬的形制断定是春秋晚期的墓葬。这口剑所用的钢经分析是含碳量0.5%左右的中碳钢,金相组织比较均匀,说明可能还进行过热处理。
古代劳动人民的炼铁技术也是杰出的,至今竖立在印度德立附近一座清真寺大门后的铁柱,是用相当钝的铁铸成的,当时如何生产这样的铁,现代人也认为是一个奇迹。由人分析了它的成分,含铁量大于99.72%,其余是碳0.08%,硅0.046%,硫0.006%,磷0.114%。
开创现代炼钢新纪元的是一名叫贝塞麦的浇铸工人,他在1856年8月11日宣布了他的可倾倒式转炉。
随着工业发展,在生产建设和生活中出现大量废钢和废铁,这些废料在转炉中不能使用,于是出现了平炉炼钢,是由德国西门子兄弟以及法国马丁兄弟同时创建的,时间是在19世纪60年代初。
民众在他的暴虐统治下受苦受难。
铁元素也是构*体的必不可少的元素之一。*体内约有4—5克铁,其中72%以血红蛋白、35%以肌红蛋白、0.2以其它化合物形式存在,其余为储备铁。储备铁约占25%,主要以铁蛋白的形式储存在肝、脾和骨髓中。
铁在代谢过程中可反复被利用。除了肠道分泌排泄和皮肤、黏膜上皮脱落损失一定数量的铁(1mg/每日),几乎没有其它途径的丢失。
【食物中的铁有两种形式】
非血红素铁。主要以三价铁与蛋白质和有机酸结合成络合物。这种形式的铁必须与有机部分分开,并还原成二价铁后才能被吸收。如果膳食中有较多的植酸或磷酸,将与铁形成不溶性铁盐,而影响被吸收。抗坏血酸、半胱氨酸能将三价铁还原成二价铁,有利于铁的吸收。
血红素铁。是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁。这种铁不受有机酸的影响,其吸收率比离子铁高。
植物性食物中的铁,吸收率多在1%(菠菜)到7%(大豆)。动物性食物中的铁吸收率多在11(鱼)到22%(肝脏)。
铁在体内的生理功能主要是参与氧的运转。缺铁将造成缺铁性贫血。
缺铁性贫血表现为:脸色苍白、疲倦、乏力、头晕、耳鸣、思想不集中。严重者可有低热,稍事活动,可发生呼吸急促。中等程度者会出现代偿性改变,如心跳加快等。病人常有食欲减退、嗳气、恶心、腹胀、腹泻等。肾脏功能也可能改变。
【铁缺乏对免疫系统的影响】
1.抵抗病原微生物入侵的能力减弱。
2.降低免疫细胞从静止---临战的反应速度。
3.使抗氧化生化酶活性降低。
4.抗体的生产停止或以很慢的速度进行。
5.缺铁性贫血,细胞供氧不足。其结果是整天无精打采,疲劳而倦怠,比较容易被感染。
血液里流动的太多的自由铁不仅无助于抵抗能力,不能保护人的肌体,反而会被细菌吞噬,成为细菌的美食,并且细菌会因此而大量地繁殖。这就是为什么必须加倍小心给孩子补充铁质的原因。
【铁的用途】
在我们的生活里,铁可以算得上是最有用、最价廉、最丰富、最重的金属了。工农业生产中,铁是最重要的基本结构材料,铁合金用途广泛;国防和战争更是钢铁的较量,钢铁的年产量代表一个国家的现代化水平。
对于人体,铁是不可缺少的微量元素。在十多种人体必需的微量元素中铁无论在重要性上还是在数量上,都属于首位。一个正常的成年人全身含有3g多铁,相当于一颗小铁钉的质量。人体血液中的血红蛋白就是铁的配合物,它具有固定氧和输送氧的功能。人体缺铁会引起贫血症。只要不偏食,不大出血,成年人一般不会缺铁。
所谓煤气中毒(一氧化碳中毒),也是由于血红素中铁原子核心被一氧化碳气体分子紧紧地包围住,丧失了吸收氧分子的能力,使人窒息中毒而死亡。
铁还是植物制造叶绿素不可缺少的催化剂。如果一盆花缺少铁,花就会失去艳丽的颜色,失去那沁人肺腑的芳香,叶子也发黄枯萎。一般土壤中也含有不少铁的化合物。铁是土壤中的一个重要组分,其在土壤中的比例从小于1%至大于20%不等,平均是3.2% . 铁主要以铁氧化物的形式存在,其中既有二价又有三价铁, 大多数铁氧化物在土壤颗粒中以不同程度的微结晶形式存在。
【铁的趣谈】
以前,人们都认为菠菜里的铁含量很高,其实不是这样。
有一个科学家,他在研究时发现,菠菜的含铁量竟然比所记录的数值小了很多。于是,他做了许多次试验,依然是这个结果,他就发表了一篇文章。这篇文章轰动了整个社会,其他科学家们纷纷进行试验,发现也是这个结果。
原来,以前牧师在抄写结果时,点错了一个小数点。
热心网友 时间:2023-10-20 11:37
zcj00611回答很正确,不过不太全面。
补充:
1、质坚硬,有金属色泽,电和热的良导体,可被磁化。
3、小件可制成合金、喷漆或电镀,比较巨大或需要钢材质量较高不能加入其他金属的(比如轮船和水利发电站),可用把锡用导线接在铁上,泡进水里代替铁受腐蚀,罐头外镀锡也是这个道理。具体原理见原电池原理。
4、铁锈后导致锈蚀反应加剧,影响导电性,影响受力特性,导致整体结构不稳定。
5、可用油涂抹,或保持通风干燥,或使用合金制品。
热心网友 时间:2023-10-20 11:37
铁
元素名称:铁 ,元素符号:Fe
元素原子量:55.85 ,元素类型:金属元素
质子数:26 ,中子数:30 ,原子序数:26
所属周期:3 ,所属族数:VIII
柔韧而有延展性的银白色金属,
质坚硬,有金属色泽,电和热的良导体,可被磁化
铁生锈分化学腐蚀和电化学腐蚀,其中电化学腐蚀最为常见.
铁在炼制过程中会有杂质碳,Fe,C在潮湿的空气中形成原电池,使铁生锈.铁锈后导致锈蚀反应加剧,导致整体结构不稳定。
防锈:
1将铁制品制成不锈钢防锈,也有表层涂漆(防止水和氧气接触)
2镀Zn,通电.
热心网友 时间:2023-10-20 11:38
1.纯铁在一般情况下都很稳定.
2.但是一般意义上的铁都是铁的合金,由于是和其他元素的融合,在潮湿或酸性或碱性环境下都会容易腐蚀,原理是原电池原理.
3.现在有将铁制品制成不锈钢防锈,也有表层涂漆(防止水和氧气接触).
4.铁锈后会影响导电也会影响铁制品的使用.
5.保持铁制品处于干燥环境.
热心网友 时间:2023-10-20 11:38
铁
元素名称:铁
元素符号:Fe
元素原子量:55.85
元素类型:金属元素
质子数:26
中子数:30
原子序数:26
所属周期:3
所属族数:VIII
电子层分布:2-8-14-2
名称由来: 盎格鲁-撒克逊语:iron(铁);元素符号来自于拉丁文“ferrum”(铁)。
元素描述: 柔韧而有延展性的银白色金属。在地壳中含量第四(百万分之56300),在宇宙中含量第九。
元素来源: 取自铁矿。把石灰石、焦炭和铁矿石分层投入高炉,自底部鼓入高温气流,使得焦炭炽热发红,于是铁被从氧化物中还原出来,熔化成液态,从炉底流出。
分布:铁是地球上分布最广的金属之一。约占地壳质量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,仅次于氧、硅和铝。
性状:铁是有光泽的银白色金属,硬而有延展性,熔点为1535沸点3000,有很强的铁磁性,并有良好的可塑性和导热性