第三章金属钠、铝、铁及其化合物

1、金属钠、铝、铁及其化合物1金属原子的最外层电子排布特点(金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。)2在物理性质上金属有哪些共性？（常温下除汞外均为晶体，有金属光泽，是热、电的良导体，大多有良好的延展性。）3金属的化学性质(1)金属与氧气的反应钠与氧气反应-常温：4Na + O2=2Na2O 加热：2Na + O2 Na2O2; 铝与氧气反应：通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O2 =2Al2O3 加热铝箔时，由于外层氧化膜的熔点比铝的熔点高，故熔化的液态铝并不滴落。除去氧化膜的铝箔加热很快生成新的氧化膜，熔化的液态铝并也不滴落。 铁与氧气反应：3Fe + 2O2

2、Fe3O4(Fe2O3·FeO)（2）金属与水的反应钠与水反应:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2；实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有嘶嘶的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。 铁与水反应：高温与水蒸气反应3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2。（3）金属与酸的反应钠与酸反应：如2Na + 2HCl = 2NaCl + H2,Na放入稀盐酸中，是先与酸反应，酸不足再与水反应。因此Na放入到酸中Na是不可能过量的。比钠与水的反应剧烈多。 与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时，能反应，但无氢气放出

3、；非强氧化性酸，如盐酸和稀硫酸反应时放出氢气。（4）某些金属与碱反应：和强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H2O =2NaAlO2 + 3H2。（5）金属与盐溶液反应：钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 CuSO4 + 2NaOH= Cu(OH)2 + Na2SO4 。 铝与盐的溶液反应：如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。 铁与某些盐反应：如Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 , Fe +2 FeCl3 = 3FeCl2

4、等。4.金属的氧化物 (1) 氧化钠和过氧化钠名称氧化钠过氧化钠化学式与化合价颜色状态白色固体淡黄色固体（粉末）与H2O反应Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2与CO2反应Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO22Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl4NaCl+O2+2H2O生成条件钠与O2常温下反应：4Na+O22Na2O用途供氧剂、氧化剂、漂白剂(2)氧化铝：典型的两性氧化物（1）耐火材料(Al2O3熔点高) （2）冶炼金属铝 2Al2O3 4Al + 3O2。宝石的主要成分是氧化铝两性氧化物：既能与强酸

5、反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O , Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O，Al2O3 + 2OH -= 2AlO2-+ H2O（3）铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4（Fe2O3·FeO）铁元素的价态232、3俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物水溶性难溶难溶难溶稳定性不稳定稳定稳定5、金属的氢氧化物白色固体：NaOH、Ca（OH）2、 Ba（OH）2、 Mg（OH）2、Al（OH）3、Fe （OH

6、）2红褐色固体：Fe（OH）3 蓝色固体：Cu（OH）2溶于水生成强碱；与酸反应生成盐和水。难溶碱受热分解生成金属氧化物和水。特性：Al（OH）3是两性氢氧化物；Fe（OH）2 易被氧化。（1） 氢氧化铝（Al(OH)3）：白色难溶于水的胶状沉淀，是两性氢氧化物。受热易分解两性氢氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O Al(OH)3的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3·H2O = Al

7、(OH)3+ 3NH4Cl 。向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有沉淀，后溶解。反应式：先Al3+ + 3OH- =Al(OH)3, 后Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O。（2）铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3主要性质白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢氧化铁，颜色变化为：白色灰绿色红褐色。反应式：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。因此在制备时常采取措施：除溶液中的氧；加有机溶剂封住液面；胶头滴管要伸入到溶液中。红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O ,能溶于强酸溶液，生成相应的盐。6、

8、重要的盐 （1）碳酸钠和碳酸氢钠 性质Na2CO3（Na2CO3·10H2O）NaHCO3性质比较俗称纯碱或苏打小苏打NaHCO3的颗粒比Na2CO3小水溶性易溶于水溶于水S(Na2CO3)>S(NaHCO3)溶液酸碱性显碱性显碱性同浓度Na2CO3的pH大于NaHCO3的pH热稳定性稳定2NaHCO3Na2CO3CO2H2ONaHCO3的热稳定性比Na2CO3差，用于除杂质。与酸反应CO32-+2H+H2O+CO2反应剧烈HCO3-+H+H2O+CO2等物质的量时Na2CO3耗酸量大于NaHCO3与碱反应易与Ba(OH)2、Ca(OH)2反应生成BaCO3、CaCO3沉淀和N

9、aOH能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水溶液中相互转化Na2CO3溶液能吸收CO2转化为NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2 = 2 NaHCO3 NaHCO3NaOHNa2CO3H2O除CO2中的HCl杂质是用饱和的NaHCO3溶液，而不用Na2CO3溶液用途用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中。发酵粉的主要成分之一；治疗胃酸过多等。 （2）明矾：化学式KAl(SO4)2·12H2O（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。（3）铁盐和亚铁盐。 Fe2+与Fe3

10、+离子的检验；(1) 溶液是浅绿色Fe2+(2) 与KSCN溶液作用不显红色，再滴氯水则变红(3) 加NaOH溶液现象：白色沉淀 ® 灰绿色 ® 红褐色(1) 与无色KSCN溶液作用显红色Fe3+(2) 溶液显黄色或棕黄色(3) 加入NaOH溶液产生红褐色沉淀【巩固练习】一、选择题1在地壳中含量最多的金属元素是 （ ）A铁 B氧 C硅 D铝2（双项）金属钠常常保存在 （ ）A水中 B煤油中 C石蜡油中 D棕色瓶内3（双项）下列说法不正确的是 （ ）ANa2O2比Na2O稳定 BNa2O能被还原成Na2O2C均属于碱性氧化物 D均与CO2反应4（双项）活泼金属在空气中易与氧气

11、反应，在表面生成一层氧化膜，氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化的金属是 （ ）A铁 B钠 C铝 D镁54.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g固体,由此可判断其氧化产物是( )A只有Na2O B只有Na2O2 CNa2O2和Na2O D无法确定6在Na2O2与H2 O的反应中，氧化反应和还原反应的物质的质量比是（ ）A1：1 B1：2 C2：1 D8：537将金属钠放在燃烧匙中加热使其燃烧，不可能出现的现象是（ ）A金属钠融化为小球 B火焰为黄色C燃烧后得到一白色固体 D燃烧后得到一淡黄色固体8金属钠与水（滴加少量的酚酞）反应的实验中，下列有关叙述或解释正确的是（ ）A金属钠

12、浮在水面，是因为钠不溶于水 B溶液呈红色是因为产物中有碱C钠在水面旋转是因为搅拌 D没有反应的钠回用手拿出放入原瓶中9. 要除去FeCl3溶液中的少量FeCl2，可行的办法是( ) A滴人溶液 B加入氯水 C加入铜粉 D.加人铁粉10. 把等量金属钠进行下列实验，其中生成氢气最多的是A把钠放入足量稀盐酸中B把钠放入足量水中C把钠放入硫酸铜溶液中 D将钠用铝箔包好并刺些小孔，再放入水中11.下列叙述正确的是 AFe与S混合加热生成FeS2 B 的热稳定性大于 C过氧化钠有强氧化性，可用作漂白剂 D. 过量铁粉在氯气中点燃，产物为氯化亚铁12. 下列离子方程式书写正确的是（ ）ANaAlO2溶液中

13、通入过量CO2：2AlO2-+ CO2 + 3H2O =2Al(OH)3+ CO32-BAl2O3与NaOH溶液反应： Al2O3+ 2OH- = 2AlO2-+ H2OCAl投入NaOH溶液中 ：2Al + 2OH-+ 2H2O = 2Al(OH)3 +3H2DAlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：Al3+ 3OH- = Al(OH)313. 下列各组中两种物质作用时，当反应物用量改变，对生成物没有影响的是()ANa与O2 BNaHCO3溶液与澄清石灰水CNaOH溶液与CO2 DHCl溶液与Na2CO3溶液14. 甲、乙两只烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和NaOH溶液，向两只烧杯中

14、分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体的体积比为V（甲）：V（乙）=1：2，则加入铝粉的质量为（ ）A5.4g B3.6g C2.7g D1.8g15.下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是选项化合物ABCDYCO2Fe2O3H2OFeCl3WMgOAl2O3Fe3O4CuCl216. 把a g 铝铁合金粉末溶于足量盐酸中，再加入过量氢氧化钠溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则此合金中铝的质量分数为（ ） A70% B30%C52.4%D22.2%17.下列离子方程式书写正确的是A钠和冷水反应 Na2H2ONa+2OH-H2BAl2

15、O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OCAlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3+ 3OH Al(OH)3DFeCl2溶液通入足量的Cl2反应：Fe2+Cl2=Fe3+2Cl18. （双项）下列离子在溶液中能大量共存的是ABCD19. （双项）为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学为鉴别它们，分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是A分别加入1mol/L的盐酸溶液，看有无气泡产生B分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊C分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀D分别配成溶液，用铂丝蘸取溶液在酒精

16、灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色20. 把Ba(OH)2溶液滴入明矾KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是AAl3+ BAl(OH)3 CAlO DAl3+和Al(OH)321. 两种金属的混合物共15g，跟足量的盐酸反应时，恰好得到11.2L氢气（标况）。下列各组金属不可能构成上述条件的混合物的是A镁和银 B铜和锌 C铝和铁 D镁和铁22.（双项）将一定量的Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到a L混合气体。将该混合气体通过电火花引燃，恰好完全反应，则原混合物中Na、Na2O、Na2O2的物质的

17、量之比可能为A2：1：1 B1：1：2 C1：2：1 D4：3：223. CO2通入含NaOH0.8g的碱溶液中，将产物在减压条件下蒸干后，得固体1.37g，则通入CO2的质量是 A0.44gB0.66gC0.88gD都不是24. 取两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，同温同压下放出相同体积的气体，则两份铝片的质量之比为AA1:1 B2:3 C3:2 D1:625. 在120的条件下，总质量为2.1 g的CO与H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧，然后通过足量的Na2O2固体，固体增加的质量为 A 7.2 g B 4.2 g C3.6 g D 2.1 g00.010.02

18、20V(NaOH)/mLn(沉淀) /mol5000.010.0250V(NaOH)/mLn(沉淀) /mol26. 某溶液中含MgCl2和AlCl3各0.01mol，向其中逐滴滴加1mol/L的NaOH溶液至过量，下列关系图正确的是 A B00.010.023040V(NaOH)/mLn(沉淀) /mol00.010.025060V(NaOH)/mLn(沉淀) /mol C D27. 在CuO和Fe粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化。根据上述现象，确定下面结论正确的是A. 不溶物一定是Cu B. 不溶物一定含铜，但不一定含铁C. 不溶物一定是Fe D. 溶液中一定含有Fe2，但不一定含有Cu2二、填空题28 已知有以下物质相互转化：试回答：(1)写出B的化学式， D的化学式。(2)写出由E转变成F的化学方程式 。(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式 ；向G溶液加入A的有关离子反应方程式 。高一化学 专题三：金属及其化合物（答案）1 D 2BC 3BC 4CD 5C 6A 7C 8B 9.B 10. D 11. C 12. B 13.A 14. A 1