铁是地球上分布最广、最常用的金属之一，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。

在自然界，游离态的铁只能从陨石中找到，分布在地壳中的铁都以化合物的形式存在。铁的主要矿石有：赤铁矿Fe₂O₃，含铁量在50%~60%之间；磁铁矿Fe₃O₄，含铁量60%以上，有亚铁磁性，此外还有褐铁矿Fe₂O₃?nH₂O、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。中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。

华北地区的铁矿主要分布

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。

西亚赫梯人是最早发现和掌握炼铁技术的。中国从东周时就有炼铁，至春秋战国时代普及，是较早掌握冶铁技术的国家之一。中国最早人工冶炼的铁是在春秋战国之交的时期出现的。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中国最早的生铁工具。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。

铁的发现和大规模使用，是人类发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，推动了人类文明的发展。至今铁仍然是现代化学工业的基础，人类进步所必不可少的金属材料。

有铁制物件发现于公元前3500年的埃及。它们包含7.5%的镍，表明它们来自流星。

古代小亚细亚半岛（也就是现今的土耳其）的赫梯人，是第一个从铁矿石中熔炼铁的，约公元前1500年，这种新的，坚硬的金属给了他们经济和政治上的力量。铁器时代开始了。某些种类的铁明显优于其它的，依赖于它的碳含量，尽管这并不被赏识。某些铁矿石包含钒，生产出叫做大马士革的钢，很适合制剑。

第一个解释不同类型的铁的人是René Antoine Ferchault de Réaumur，他写了一本书关于这个主题于1722年。解释了为什么钢，熟铁和铸铁包含一定量的木炭（碳）后会更卓越。工业革命在同一世纪开始，大规模的依赖于这种金属。

铁的相对原子质量 56，铁的密度为7.9克/立方厘米。

铁活泼，为强还原剂，化合价有0、+2、+3、+6，最常见的价态是+2和+3。在室温下，铁不能从水中置换出氢气，在500℃以上反应速度增大。其化合物及其水溶液往往带有颜色。

铁在干燥空气中很难跟氧气反应，但在潮湿空气中很容易发生电化学腐蚀，若在酸性气体或在盐水中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。

铁的比热容0.46×10³J/(kg·℃），每千克铁温度升高或降低一摄氏度吸收或放出热量0.46×10³J 。　熔点： 1535°C，　沸点： 2750°C.。色泽 ：纯铁具有银白色金属光泽， 状态： 固体 ，硬度： 质软 ，密度 ：7.8g/cm³ ，延展性良好，传导性（导电、导热）好 。纯铁的熔点应该是1534℃，不过如果是铁与其他金属的合金或者是掺有杂质的铁，熔点降低，硬度将增大，具体得看杂质或者合金的性质了。

铁不仅具有金属晶体的物理共性，而且能被磁铁吸引，在磁场的作用下，铁自身磁化。

相对原子质量55.847。铁有多种同素异形体，如α铁、β铁、γ铁、б铁等。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，炽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硝酸时，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硝酸。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、硝酸及热浓硫酸反应，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。

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（g）===Fe3O4+4H2↑

此反应可在两种情况下进行。　

1.Fe和高温水蒸气反应，此时，生成氢气一般不带气体符号。

2.将灼热的铁迅速扔进冷水。这就是淬火。这时要加气体符号。

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；在冷的稀硝酸中则形成三价铁离子和硝酸铵：

Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑

（2 Fe+6H2SO4（浓）===Fe2（SO4)3+3SO2↑+6H2O）

4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

铁溶于热的或较浓的硝酸中，生成硝酸铁并释放出氮的氧化物。在浓硝酸或冷的浓硫酸中，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（2Fe+3Cl2===2FeCl3）。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黄色经橙色变到棕色。纯净的三价铁离子为淡紫色。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(FeO）、氯化亚铁（FeCl2）、硫酸亚铁（FeSO4）、氢氧化亚铁{Fe(OH)2}等；正铁化合物有三氧化二铁(Fe2O3）、三氯化铁（FeCl3）、硫酸铁{Fe2(SO4)3}、氢氧化铁{Fe(OH)3}等。

如在亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6&#93；·3H2O（俗名：黄血盐）和铁氰化钾K3[Fe(CN)6&#93；（俗名：赤血盐）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。

铁在水与空气的共同作用下生成三氧化二铁

1、高炉炼铁

C+O2===（点燃）CO2（提供热量和CO2)

CO2+C===（高温）2CO

Fe2O3+3CO===（高温）2Fe+3CO2

CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑

2、铝热炼铁

2Al+Fe2O3==高温==2Fe+Al2O3

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硝酸时，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硝酸。铁是一变价元素，常见价态为+2和+3价。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、硝酸及热浓硫酸反应，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。但FeO·Fe2O3不符合Fe3O4不与稀酸反应的性质，经光谱检验，应为Fe(+3)Fe(+2)[Fe(+3)O4&#93；，即铁酸铁与铁酸亚铁的复合盐。铁的+3价化合物较为稳定，但有较强的氧化性，能把铜氧化成+2价（2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2，常温下即可反应，用于刻蚀铜板）。

铁是一种光亮的银白色金属。密度7.86克/立方厘米。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。在浓硝酸中能被钝化。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。铁与少量的碳制成合金——钢，磁化之后不易去磁，是优良的硬磁材料，同时也是重要的工业材料，并且也作为人造磁的主要原料。

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。铁金属常用高炉以焦炭为燃料、用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2.11%以上的铁叫生铁（或铸铁）。含碳量少于0.02%的铁熔合体称为熟铁或锻铁。含碳量介于0.02-2.11%之间的铁合金叫做钢。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。生铁含碳量4%左右，用生铁炼钢，就是减低生铁内的碳量达2.11%以下，使硅、锰、钼、钒、镍、铬等的元素含量在要求范围内，以及尽量将硫和磷杂质除去。

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。

浮选发治理污水：以铁为阳极电解污水，阴极产生气泡（氢气）使污垢浮起，达到一定厚度时可去除，阳极产生的Fe2+遇到阴极产生的OH-生成具有吸附性的沉淀（Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3），吸附杂质。

在我们的生活里，铁可以算得上是最有用、最价廉、最丰富、最重要的金属了。铁是碳钢、铸铁的主要元素，工农业生产中，装备制造、铁路车辆、道路、桥梁、轮船、码头、房屋、土建均离不开钢铁构件，中国年产钢材4亿多吨、铸件3350万吨。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。

折叠铁元素

【元素相对原子量】：55.845（2）

【元素类型】：金属元素

【质子数】：26

【中子数】：30

【所属周期】：4

【所属族数】：VIII

【电子层分布】：2-8-14-2

【外围电子层排布】：3d6 4s2

【电子层】：K-L-M-N

【电离能】：（kJ /mol)

M - M+ 759.3

M+ - M2+ 1561

M2+ - M3+ 2957

M3+ - M4+ 5290

M4+ - M5+ 7240

M5+ - M6+ 9600

M6+ - M7+ 12100

M7+ - M8+ 14575

M8+ - M9+ 22678

M9+ - M10+ 25290

元素在太阳中的含量：（ppm)1000

元素在海水中的含量：(ppm)太平洋表面 0.00001

地壳中含量：（ppm）

41000

氧化态：

主要 Fe+2,Fe+3

其余 Fe-2,Fe-1,Fe0,Fe+1,Fe+4,Fe+5,Fe+6 ，Fe+8

原子体积：（立方厘米/摩尔）：7.1

【晶体结构】：面心立方和体心立方

【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。现在主要使用的铁矿石有：Fe2O3（赤铁矿），Fe3O4（磁铁矿）FeCO3（菱铁矿）。

【分布】铁是地球上分布最广的金属之一。约占地壳质量的5.1012%，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2750℃，有很强的铁磁性，并有良好的可塑性和导热性。比热容约为0.46*1000J/(KG*℃）.

声音在其中的传播速率：（m/S）5120

纯铁密度:7.86g/cm^3


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