铁和非金属单质_铁和非金属单质反应规律

1.金属和非金属单质物理性质

2.什么是金属？什么是非金属？什么不是金属也不是非金属

3.化学上 根据物质什么性质把物质分为金属和非金属两类

4.铁的化学性质

1、与酸反应

（1）与非氧化性酸反应，放出氢气并生成亚铁离子，如：

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

(2)与氧化性酸反应，生成铁离子，无氢气放出，如：

Fe+ 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

2、与碱不反应

3、与盐反应（仅限金属活动性顺序中排在Fe之后的金属盐溶液）

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu

Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2

4、与非金属单质作用

（1）与强氧化性非金属单质作用（F2, Cl2, Br2, O2)生成三价铁：

2Fe + 3Br2 = 2FeBr3

(2) 与弱氧化性非金属反应（S，I2）生成亚铁：

Fe + S = FeS

(3)与氧化性极弱的非金属（B，Si, C, P等)作用，形成合金。

金属和非金属单质物理性质

常见金属有Fe，Cu，Zn，Al，Mg等，非金属单质O2，H2，C多，还有CO2，CO，NH3，CH4，H2O等

带色的物质：KMnO4：暗紫色，FeCl2，FeSO4，Fe（NO3）2都是浅绿色的（注意Fe（OH）2沉淀是白色的），Cu2（OH）2CO3是绿色的，CuCl2是蓝绿色的，CuSO4，Cu（NO3）2，Cu（OH）2是蓝色的，Fe（OH）3是红褐色的，FeCl3，Fe2(SO4)3。Fe（NO3)3是**的，Fe2O3是红棕色的，CuO，MnO2，Fe3O4铁粉，碳粉是黑色的，白色物质比较多，不列了。

什么是金属？什么是非金属？什么不是金属也不是非金属

Na

物理性质

1.银白色金属。

2.质软。

3.密度比水小，能浮在水面上。

4.熔点低，小于100度。

5.能导电导热。

6.具有良好的延展性。

7.未氧化的钠有有银白色的金属光泽。

Al

柔软轻质的银白色金属，在地壳中含量第三。是含量最多的金属元素

和酸反应也可以和碱反应。

Fe

铁的电子构型为(Ar)3d64s2，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，

2Fe + O2 + H2O = Fe2O3 + H2↑

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；在冷的稀硝酸中则形成二价铁离子和硝酸铵：

Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑

4Fe+10HNO3→4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

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。

Cu

呈紫红色光泽的金属，密度8.92克/厘米3。熔点1083.4±0.2℃，沸点2567℃。常见化合价+1和+2（3价铜仅在少数不稳定的化合物中出现）。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸，略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。

Cl

黄绿色有强烈刺激性气味的气体。自然界无单质存在。

实验室通常用浓盐酸和高锰酸钾或者加热浓盐酸和二氧化锰来制取氯气

NH4

铵盐一般为易溶于水的白色晶体

遇氢氧根（OH-）易生成氨气（NH3）和水

NH4+ +OH- =NH3↑+H2O

SO4

硫酸根遇高温会分解为二氧化硫和氧。因此煤在燃烧前都要经过总硫含量测定，以减少有害气体的排放.

硫酸根是一个硫原子和四个氧原子通过共价键连接形成的正四面体结构，硫原子位于正四面体的中心位置上，而四个氧原子则位于它的四个顶点，一组氧-硫-氧键的键角为109°28'，而一组氧-硫键的键长为1.44埃。因硫酸根得到两个电子才形成稳定的结构，因此带负电，且很容易与金属离子或铵根结合，产生离子键而稳定下来

Br

棕红色、易挥发、有强烈刺激性臭味、液体.活泼性稍差

1.甲烷和溴发生的是自由基取代反应：所以用的溴必需是纯溴，气态、液态均可，不能是水溶液。只不过纯溴通常是液态的，气态的接触面大易反应而已；

2.乙烯和溴的加成反应：用的溴是气态、液态、水溶液均可，一般用溴的四氯化碳溶液，为了增加溴的溶解量；

3. 苯（用氯化铁做催化剂）和溴的取代反应：用的溴是纯溴，气态、液态均可，不能是水溶液。 不用催化剂反应很慢、很慢。注意，铁做催化剂时，不加热，应该反应是放热反应；

4. 乙醇可与HBr、PBr3发生取代反应；CH3COOH可与PCl3、PCl5、SOCl2等发生羟基位的取代反应， 例如CH3COOH+SOCl2→CH3COCl

无机物-单质-非金属.单质碘呈紫黑色晶体.具有金属光泽，性脆，易升华。有毒性和腐蚀性。易溶于、乙醇、氯仿和其他有机溶剂，也溶于氢碘酸和碘化钾溶液而呈深褐色。

硫酸遇到海草灰中含有的碱金属碘化物——碘化钾（KI）和碘化钠（NaI），生成了碘化氢（HI）。它再与硫酸作用，就产生了游离的碘：

H2SO4 + 2HI ——→ 2H2O + SO2↑+ I2 ↑

Si

无定形硅是褐色的粉末，晶体硅有着灰黑色金属般的外观。在宇宙中含量第七，在地球中含量第二。

晶胞为面心立方晶胞

由碳还原二氧化硅而制得。

化学反应方程式：

SiO2 + 2C = Si + 2CO↑（高温）

C

常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。

N

氮气为无色、无味的气体，熔点-209.86°C，沸点-195.8°C，气体密度1.25046克/升，临界温度-146.95°C，临界压力33.54大气压。

从物理性质来看.金属与非金属有着较多的差别.主要是:

①一般说来金属单质具有金属光泽.大多数金属为银白色,非金属单质一般不具有金属光泽.颜色也是多种多样.

②金属除汞在常温时为液态外.其他金属单质常温时都呈固态,非金属单质在常温时多为气态.也有的呈液态或固态.

③一般说来.金属的密度较大.熔点较高,而非金属的密度较小.熔点较低.

④金属大都具有延展性.能够传热.导电,而非金属没有延展性.不能够传热.导电.

必须明确上述各点不同.都是[一般情况"或[大多数情况".而不是绝对的.实际上金属与非金属之间没有绝对的界限.它们的性质也不是截然分开的.有些非金属具有一些金属的性质.如石墨是非金属.但具有灰黑色的金属光泽.是电的良导体.在化学反应中可做还原剂,又如硅是非金属.但也具有金属光泽.硅既不是导体也不是绝缘体.而是半导体.也有某些金属具有一些非金属的性质.如锑虽然是金属.但它的性质非常脆.灰锑的熔点低.易挥发等.这些都属于非金属的性质。

化学上 根据物质什么性质把物质分为金属和非金属两类

金属和非金属是针对单质来说的，单质只分为金属和非金属两类，所以不存在既不是金属也不是非金属的单质。

金属，是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质，从名字上看，凡是带有金字旁的都是金属单质。

非金属在通常条件下为气体或没有金属特性的脆性固体或液体，如元素周期表右上部15个元素和氢元素，零族元素的单质，从名字上看，不带金字旁的都是非金属。

属于金属的物质有金、银、铜、铁、锰、锌等。在一大气压及25摄氏度的常温下，除汞（液态）外，其他金属都是固体。大部分的纯金属是银白（灰）色，只有少数不是，如金为黄赤色，铜为紫红色。金属大多带“钅”旁。

通常将具有正的温度电阻系数的物质定义为金属。使用的含112种元素的元素周期表中，金属元素共90种。位于“硼-砹分界线”的左下方，在s区、p区、d区、f区等5个区域都有金属元素，过渡元素全部是金属元素。

非金属在通常条件下为气体或没有金属特性的脆性固体或液体，如元素周期表右上部15种元素和氢元素，零族元素的单质。?非金属元素是元素的一大类，在所有的一百多种化学元素中，非金属占了23种。在周期表中，除氢以外，其它非金属元素都排在表的右侧和上侧，属于p区。包括氢、硼、碳、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、砷、硒、溴、碲、碘、砹、氦、氖、氩、氪、氙、氡。80%的非金属元素在社会中占有重要位置。

大部分非金属原子具有较多的价层s、p电子，可以形成双原子分子气体或骨架状，链状或层状大分子的晶体结构。

金属和非金属之间有被称为类金属的砷，锑，硅，锗等。

当温度或压力等条件发生变化时，金属或非金属可能转化。如金属锡在低温下可变成非金属的灰锡。

铁的化学性质

根据性质可以把单质分成金属和非金属两类。像铁、铝、镁等单质具有特殊的金属光泽，容易导电、传热，有可塑性和延展性，常温下呈固态（汞呈液态）。我们把具有这些性质的单质叫做金属单质（简称金属），组成金属单质的元素叫做金属元素。而氧气、氢气、氮气、磷等单质就没有金属光泽，一般不易导电和传热，通常呈固态或气态（溴呈液态）。我们把具有这些性质的单质叫做非金属单质（简称非金属），组成非金属单质的元素叫做非金属元素。需要指出，金属和非金属之间没有绝对的界限。例如，用作半导体材料的硅和锗，既有金属性质，又有非金属性质。

铁的化学性质

铁的化学性质之一

比较活泼的金属单质，是还原剂，遇强氧化剂铁呈现高价，遇弱氧化剂铁呈现低价，可以和非金属单质、水、酸、盐溶液等发生反应：

Fe+2HCl==FeCl

2+H2↑

Fe+4HNO

3==Fe(NO3)3+2H2O+NO↑

Fe+CuSO

4==FeSO4+Cu

铁的化学性质之二

铁是中等活泼的重金属，具有磁性，与

O2燃烧生成Fe3O4，加热生成Fe2O3，炼钢炉中氧气不足生成FeO。铁与Cl2、Br2反应得到三价铁的卤化物，与I2、S、H+、Cu2+反应都得到Fe2+化合物。铁与冷浓硫酸或冷浓硝酸钝化。

铁的化学性质之三

在化学反应中铁通常作还原剂，其氧化产物根据氧化剂的氧化性强弱、物质的量的多少、反应条件的不同，可能是铁的化合物，也可能是亚铁化合物。

(1)

与O2反应

纯铁在干燥的情况下稳定，与氧气的反应，条件不同，产物不同。

(2)

与其它非金属反应

与

Cl2、Br2反应铁由0价变为+3价

与

S、I2反应铁由0价变为+2价

说明：

Cl2、Br2的氧化性比S、I2的氧化性强。

(3)

与H2O反应

对比：

Na、Mg、Al与水反应是冷水或加热，生成碱和氢气，而铁与水需高温水蒸气，生成氧化物和氢气，说明铁的金属性比Na、Mg、Al的金属性弱。

(4)

与酸的反应

由于盐酸、稀硫酸中表现氧化性的是

+1价氢，所以盐酸、稀硫酸是弱氧化剂，与铁反应时生成+2价的亚铁盐和氢气。

Fe+2H

+==Fe2++H2↑

冷的浓

HNO3和浓H2SO4使铁钝化，即表面生成一层致密的氧化物保护膜，所以用铁槽车装运浓HNO3、浓H2SO4，但加热时与铁反应生成+3价铁盐。

稀

HNO3与铁反应，也是生成+3价铁盐。

Fe+4HNO

3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

值得注意的是：铁与强氧化性酸反应时，得到

+3价铁盐，若金属铁过量，则+3价铁继续与铁单质反应：2Fe3+

+Fe==3Fe2+，最后生成+2价亚铁盐。

3Fe

(过量)+8HNO3(稀)==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O

(5)

与某些盐溶液的反应

一是根据金属活动性顺序，活动性顺序前边的金属把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。

Fe+Cu

2+==Fe2++Cu

二是根据氧化还原反应的规律，同种元素的高价态与低价态反应，生成中间价态，即归中规律。

Fe+2Fe

3+==3Fe2+

以上说明：铁较易失电子，表现还原性

(金属性)，根据氧化剂的强弱和反应条件被氧化成两种不同价态的产物。