几种重要的金属(拼凑版,绝对值)

1、元素化合物复习元素化合物复习金金 属属一、金一、金 属属 概概 论论1、金属的分类、金属的分类(2)(2)按密度分：重金属按密度分：重金属( (4.5g/cm4.5g/cm3 3) )和和 轻金属轻金属( (4.5g/cm4.5g/cm3 3) )(1)(1)冶金工业：黑色金属冶金工业：黑色金属( (FeFe、CrCr、Mn)Mn)和和 有色金属有色金属( (除除FeFe、CrCr、MnMn以外以外) )(3)(3)从含量分从含量分常见金属（如常见金属（如FeFe、AlAl、CuCu等）等） 稀有金属（如稀有金属（如 锆、铌、钼等）锆、铌、钼等）2 2、金属元素在周期表中的位置和原子结构特征、

2、金属元素在周期表中的位置和原子结构特征(1)(1)大多数金属最外层电子较少，一般小于大多数金属最外层电子较少，一般小于4 4(2)(2)金属元素只有正价和零价。金属元素只有正价和零价。3 3、金属单质的物理性质、金属单质的物理性质 金属单质形成的晶体都是金属晶体，金属晶体金属单质形成的晶体都是金属晶体，金属晶体是通过金属键形成的。是通过金属键形成的。金属键的强弱决定了金属的硬度和熔、沸点高低。金属键的强弱决定了金属的硬度和熔、沸点高低。 金属键的强弱取决于金属的价电子数和金属的原金属键的强弱取决于金属的价电子数和金属的原子半径。子半径。半径越小，价电子数越多，则金属键越强。半径越小，价电子数越

3、多，则金属键越强。(3)(3)金属元素包括部分主族，全部副族和金属元素包括部分主族，全部副族和族，位于元素周期表的左下方族，位于元素周期表的左下方(1)(1)状态：状态：常温下汞是液体，其余均为固体常温下汞是液体，其余均为固体(2)(2)颜色：颜色：整块金属有金属光泽，大多数为银白色，整块金属有金属光泽，大多数为银白色，粉末状金属大多为黑色粉末状金属大多为黑色( (如银粉、铁粉等如银粉、铁粉等) )（3 3）密度、硬度、熔点差异较大（记忆金属之最）密度、硬度、熔点差异较大（记忆金属之最）（4 4）延展性）延展性大多良好大多良好( (金最好金最好),),少数很差少数很差( (锑、铋、锰等锑、铋、

4、锰等) )（5 5）导电导热性）导电导热性 一般都是电和热的良导体，银、铜的传一般都是电和热的良导体，银、铜的传热、导电性最好热、导电性最好4 4、合金、合金定义：定义：由两种或两种以上的由两种或两种以上的金属或金属跟非金属金属或金属跟非金属熔合而成的具有金属特性的物质熔合而成的具有金属特性的物质特点：特点：1、合金的熔点比其他成分金属都要低、合金的熔点比其他成分金属都要低2、合金有比成分金属更好的硬度、强度、合金有比成分金属更好的硬度、强度和机械加工性能。和机械加工性能。5 5、金属的冶炼、金属的冶炼（1 1）、热分解法）、热分解法2HgO 2Hg + O22Ag2O 4Ag + O2（2

5、2）、热还原法）、热还原法WO3 + 3H2 W + 3H2O高温高温此法适用于多数金属的冶炼。此法适用于多数金属的冶炼。Fe2O33CO 2Fe3CO2高温高温Cr2O3 +2Al 2Cr + Al2O3高温高温利用焦碳、利用焦碳、COCO利用利用H H2 2利用活泼金属利用活泼金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等一般采用此法等一般采用此法（3 3）、电解法）、电解法2Al2O3 4Al + 3O2电解电解MgCl2 Mg + Cl2电解电解2NaCl 2Na + Cl2电解电解K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法

6、K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag金属资源有限，不能再生，废旧金属是固体废弃物，严重污染环境；6.6.金属的回收和资源保护金属的回收和资源保护 例如：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；例如：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；从电解精练铜的阳极泥中回收金、银；从定影液中从电解精练铜的阳极泥中回收金、银；从定影液中可以提取金属银可以提取金属银 镁镁 铝铝镁铝的重要知识镁铝的重要知识:有关镁铝的知识的试题在近几年的高考题中出现次有关镁铝的知识的试题在近几年的高考题中出现次数较多数较多,它们在离子共存、离子方程式、物质鉴别、它们在离子共存、离子方程式、物质鉴别

7、、制取、推断、计算等题型中大量出现，其中制取、推断、计算等题型中大量出现，其中Mg与与CO2反应，反应，Mg3N2跟水反应，铝及其对应跟水反应，铝及其对应Al2O3、Al(OH)3的两性的两性,Al3+与与CO32-（HCO3）双水解，）双水解， Al3+、 Al(OH)3、AlO2间的转化，这些知识与实验、间的转化，这些知识与实验、推断、计算相结合是考试的热点。推断、计算相结合是考试的热点。 光光 密度密度MgAl原子或原子或离子半径离子半径金属键能金属键能溶、沸点溶、沸点硬度硬度铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高（铝中金属键比镁强）（铝中金属键比镁强）银白色银白色 轻金属

8、轻金属小结：小结：（1）共性）共性: 银白色轻金属固体，熔点较低，硬度银白色轻金属固体，熔点较低，硬度 较小，密度较小，有良好的导电、导热、延展性和韧性。较小，密度较小，有良好的导电、导热、延展性和韧性。（2）异性：）异性：1Mg、Al的物理性质的物理性质二、镁铝性质对比二、镁铝性质对比2Mg、Al的原子结构的原子结构MgAl原子序数原子序数周期表中位置周期表中位置原子结构示意图原子结构示意图电子式电子式化合价化合价3.Mg、Al的化学性质的化学性质 MgAl与与非非金金属属反反应应O2 N2SCl2空气中形成空气中形成氧化物薄膜氧化物薄膜，具具 有有抗腐蚀抗腐蚀的性能的性能点燃点燃Mg+ O

9、2 2MgO高温高温4Al+ 3O2 2Al2O3点燃点燃3Mg+ N2 Mg3N2加热加热Mg+ S MgS高温高温2Al+ 3S Al2S3点燃点燃Mg+Cl2 MgCl2加热加热2Al+ 3Cl2 2AlCl3常温下：常温下： 与与酸酸反反应应氧化氧化性酸性酸H+与碱反应与碱反应与盐反应与盐反应 Mg+2H2O Mg(OH)2+H2与与氧氧化化物物反反应应H2OCO2Fe2O3点燃2Mg+ CO2 2MgO+C高温2Al+ Fe2O3 2Fe+ Al2O3反应，无氢气生成反应，无氢气生成在冷浓硝酸、浓硫酸中在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝钝化化”，加热时反应，无氢气生，加热时反应，无氢气生成成M

10、g+2H+=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H22Al+2H2O+2OH = 2AlO2+3H2Mg+Cu2+ = Mg2+Cu2Al+3Cu2+ = 2Al3+3Cu铝热反应铝热反应用途、引发用途、引发除氧化膜后可与水微弱反应除氧化膜后可与水微弱反应 高温2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2海水海水铝土矿铝土矿电解电解冶冶 炼炼存存 在在用用 途途光卤石光卤石菱镁矿菱镁矿铝土矿铝土矿(KClMgCl26H2O)(MgCO3)(Al2O3、Fe2O3、SiO2等等)制合金、飞机、汽制合金、飞机、汽车部件、烟火、照车部件、烟火、照明弹等明弹等制合金、飞机、汽车、制合金、飞机、汽车、

11、轮船部件、导线、日用轮船部件、导线、日用品品石灰乳石灰乳HCl电解电解Mg MgCl2Al(OH)3Al2O3AlMg(OH)2?思考：思考：（1）Mg粉加入至粉加入至NH4Cl中可能有几种气体中可能有几种气体 产生？请说明理由产生？请说明理由解析：解析：将镁粉加入将镁粉加入NH4Cl溶液中，有溶液中，有氢气氢气和和刺激性的刺激性的氨气氨气生成，这是由于生成，这是由于NH4Cl水解呈酸性，镁与水解产水解呈酸性，镁与水解产生的生的H+反应生成氢气反应生成氢气破坏了破坏了NH4Cl水解平衡水解平衡，NH3H2O浓度不断增大而分解放出浓度不断增大而分解放出NH3，同时还产生，同时还产生Mg(OH)2

12、白色沉淀。反应的化学方程式可表示为：白色沉淀。反应的化学方程式可表示为：Mg + 2NH4Cl = 2NH3+MgCl2 +H2（ Mg2+ + 2OH = Mg(OH)2 ）（2）试分析铝与强碱溶液反应的实质，该反应试分析铝与强碱溶液反应的实质，该反应还原剂、氧化剂分别是何物质？还原剂、氧化剂分别是何物质？解析：解析：铝和强碱溶液反应，通常认为是铝和强碱溶液反应，通常认为是铝先和强铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，然后，然后氢氧化铝氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐再和强碱反应生成偏铝酸盐。2Al+6H2O = 2Al(OH)3 +3H22Al(OH)3 + 2

13、NaOH=2NaAlO2 +4H2O2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2+4H2O此反此反应中，还原剂是应中，还原剂是 ，氧化剂是，氧化剂是 。 铝铝水水 4. Mg、Al的化合物的化合物（1）Mg、Al的氧化物的氧化物 MgOAl2O3物理性质物理性质化化学学性性质质H2OH+OH 类别类别主要用途主要用途工业制法工业制法白色粉末，难熔白色粉末，难熔白色粉末，难熔，不溶于水白色粉末，难熔，不溶于水MgO+2H+=Mg2+H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH=2AlO2+H2O碱性氧化物碱性氧化物两性氧化物两性氧化物耐火材料，制备镁盐耐火材料，制备镁盐

14、耐火材料，冶炼原料，制备铝盐，耐火材料，冶炼原料，制备铝盐，制备偏铝酸盐，刚玉为耐磨材料制备偏铝酸盐，刚玉为耐磨材料煅烧煅烧MgCO3从铝土矿中提取从铝土矿中提取MgO+H2O= Mg(OH)2 （缓慢）（缓慢）（2）Mg、Al的氢氧化物的氢氧化物 Mg(OH)2Al(OH)3物理性质物理性质化化学学性性质质热稳热稳定性定性 H+OH 类别类别主要用途主要用途实验室实验室制制 法法Mg(OH)2 MgO+H2O 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 白色，不溶于水白色，不溶于水白色胶状，不溶于水、白色胶状，不溶于水、有很强的有很强的吸附性吸附性Mg(OH)2+2H+= Mg2+H2OAl(O

15、H)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3+OH=AlO2+2H2O中强碱中强碱（溶解部分电离出的（溶解部分电离出的OH可使酚酞变红可使酚酞变红）两性氢氧化物两性氢氧化物制制MgO和镁盐和镁盐制备制备Al2O3和净水剂和净水剂Mg2+2OH =Mg(OH)2Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+2AlO2+CO2+2H2O=2Al(OH)3+CO32AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO33 AlO2+Al3+6 H2O=4Al(OH)3练习：练习：写出写出Al、Al2O3、A l(OH)3分别和分别和NaOH溶液反应的化学方程式。溶液反应的化学方程式。2Al+2H

16、2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+2H2O+2OH- = 2AlO2-+3H2Al2O3+2OH- = 2AlO2-+ H2OAl(OH)3+OH- =AlO2-+2H2OAlO2HH2O Al(OH)3 Al33OH 酸式电离酸式电离 碱式电离碱式电离只能存在于只能存在于中性或弱酸中性或弱酸性弱碱性环性弱碱性环境中境中思考：思考：（3）Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？为何既能与酸又能与强碱液反应？ 解析：解析：这是因为这是因为Al(OH)3在水中同时存在在水中同时存在两

17、种电离平衡两种电离平衡：（4）制取）制取Al(OH)3的可能途径有那些？的可能途径有那些？解析：解析：(1) 铝盐与碱液反应铝盐与碱液反应法优于法法优于法 Al3 Al(OH)3 AlO2OHOH适量适量OH过量过量 Al3 Al(OH)3 不溶解不溶解 NH3 H2O足量足量NH3 H2O过量过量(2)偏铝酸盐与酸反应：偏铝酸盐与酸反应：(3)相互促进水解反应：相互促进水解反应：法优于法法优于法 AlO2 Al(OH)3 Al3 H+过量过量 H+适量适量 AlO2 Al(OH)3 不溶解不溶解 CO2适量适量CO2过量过量Al33AlO26H2O4Al(OH)3三三 铝及其重要化合物间的转

18、化关系及其应铝及其重要化合物间的转化关系及其应用用框图中有关反应的化学方程式框图中有关反应的化学方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;2Al2O3 4Al+3O2;Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;AlCl3+3NaOH(NH3H2O)=Al(OH)3+3NaCl(NH4Cl);电解Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl或或2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3或或NaAlO2+CO

19、2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3;Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl 应用应用 (1)制取制取 Al(OH)3. Al33NH3H2O = = = Al(OH)33NH4 AlO2CO22H2O = = = Al(OH)3HCO3 (2)离子共存问题离子共存问题 Al3与与 HS、S2、AlO2、HCO3、CO23等因水解相互促进等因水解相互促进而不能大量共存而不能大量共存 ；AlO2与与 NH4、Al3、Fe3等也不能大量等也不能大量共存共存 (3)分离除杂如除去分离除杂如除去 Mg2中的中的 Al3

20、. 体验热身体验热身1.铝分别与足量的盐酸和铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应溶液反应,当放出的当放出的H2在同温在同温同压下相等时同压下相等时,消耗的盐酸与消耗的盐酸与NaOH的物质的量之比为的物质的量之比为( )A.1 1B.2 1C.3 1D.1 3答案答案:C解析解析:根据根据Al与盐酸和与盐酸和NaOH反应的化学方程式反应的化学方程式,生成等量的生成等量的H2消耗的盐酸与消耗的盐酸与NaOH物质的量之比为物质的量之比为3 1 2.除去除去MgO 中的中的Al2O3可选用的试剂是可选用的试剂是( )A.NaOH溶液溶液B.硝酸硝酸C.稀硫酸稀硫酸D.稀盐酸稀盐酸答案答案:A解析解析:

21、MgO和和Al2O3都溶于酸都溶于酸,但但MgO不溶于碱不溶于碱,而而Al2O3溶于碱溶于碱 3.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是( )A.铝在常温下不能与氧气反应铝在常温下不能与氧气反应B.铝不能与氯气反应铝不能与氯气反应C.铝既能溶于酸铝既能溶于酸,又能溶于碱又能溶于碱D.氧化铝只能与酸反应氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应不能与碱反应答案答案:C解析解析:铝是活泼的金属元素铝是活泼的金属元素,其单质在一定条件下能与许多非金属单其单质在一定条件下能与许多非金属单质反应质反应 既能与酸反应既能与酸反应,又能与强碱溶液反应又能与强碱溶液反应,生成生成H

22、2 在常温在常温时与氧气能生成一层致密的氧化膜时与氧气能生成一层致密的氧化膜,阻止铝继续与氧气反应阻止铝继续与氧气反应 铝铝的氧化物为两性氧化物的氧化物为两性氧化物,既能与酸反应既能与酸反应,又能与碱反应又能与碱反应,故故C项正项正确确 4.AlCl3和和MgCl2的混合溶液中的混合溶液中,逐滴加入逐滴加入NaOH溶液溶液,则消耗则消耗NaOH溶液的体积溶液的体积(x轴轴)和生成沉淀的质量和生成沉淀的质量(y轴轴)之间的函之间的函数关系可用如图来表示数关系可用如图来表示,则下列关系图正确的是则下列关系图正确的是( )答案答案:B解析解析:混合溶液中逐滴加入混合溶液中逐滴加入NaOH溶液溶液,生

23、成生成Al(OH)3和和Mg(OH)2沉淀沉淀,继续滴加继续滴加,Al(OH)3逐渐溶解逐渐溶解,而而 Mg(OH)2不不溶溶 5.在含有在含有Ag+ Al3+ Ca2+ Mg2+四种离子的溶液中四种离子的溶液中,逐一加逐一加入有关物质入有关物质,填写下列空白填写下列空白:(1)往混合溶液中加盐酸往混合溶液中加盐酸,生成生成_沉淀沉淀,反应的离子方程式反应的离子方程式是是_ (2)把实验把实验(1)所得的物质过滤所得的物质过滤,往滤液中加氨水往滤液中加氨水,使溶液呈碱性使溶液呈碱性,又出现又出现_色沉淀的是色沉淀的是_(写名称写名称),反应的离子方程式是反应的离子方程式是_ _ AgClAg+

24、Cl-=AgCl白白氢氧化镁氢氧化镁 氢氧化铝氢氧化铝23242Mg2NH H OMg OH2NH ,33243Al3NH H OAl OH3NH(3)把实验把实验(2)所得物质过滤所得物质过滤,往滤液中加碳酸钠溶液往滤液中加碳酸钠溶液,又会出现又会出现_色沉淀色沉淀,反应的离子方程式是反应的离子方程式是_ (4)向实验向实验(2)所得物质的沉淀中加过量的所得物质的沉淀中加过量的NaOH溶液溶液,所观察所观察到的现象是到的现象是_,反应的离子方程式是反应的离子方程式是_,不溶的物质是不溶的物质是_ 白白2233CaCOCaCO部分沉淀溶解部分沉淀溶解()322Al OHOHAlO2H OMg(

25、OH)24.重点探究重点探究金属与酸或碱反应生成金属与酸或碱反应生成H2的量的关系的量的关系1.金属与酸反应的计算金属与酸反应的计算(1)实质实质:(2)规律规律金属与酸反应失去电子的物质的量等于产生氢原子的物质金属与酸反应失去电子的物质的量等于产生氢原子的物质的量的量 相同物质的量的金属与足量酸反应产生相同物质的量的金属与足量酸反应产生H2的物质的量之比的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比 n2nMnHMH2(3)常用方法常用方法守恒法守恒法守恒法是化学计算中常用的方法守恒法是化学计算中常用的方法,包括原子守恒包括原子守恒 电荷守恒电荷守恒 电子

26、守恒等电子守恒等 平均值法平均值法平均值法是混合物组分含量求解的常用方法平均值法是混合物组分含量求解的常用方法,可设平均摩尔质可设平均摩尔质量量,要注意结合化合价进行转化要注意结合化合价进行转化 例如：有两种金属的混合物例如：有两种金属的混合物7 g，与足量稀盐酸反应后放出标，与足量稀盐酸反应后放出标准状况下准状况下H2 5.6 L，则混合物不可能的组合是，则混合物不可能的组合是 ()AZn、Fe BFe、MgCMg、Zn DMg、Al. .答案：答案：AD解析：解析：7 g金属生成金属生成0.25 mol H2，共转移，共转移0.5 mol电子所电子所以混合物的平均摩尔电子质量为以混合物的平

27、均摩尔电子质量为7 g0.514 g，混合物，混合物组分的摩尔电子质量，其一必大于组分的摩尔电子质量，其一必大于14 g，另一必小于，另一必小于14 g选项中各金属的摩尔电子质量为选项中各金属的摩尔电子质量为Zn：32.5 g，Fe：28 g，Mg：12 g，Al：9 g，显然，不可能的组合是，显然，不可能的组合是A、D. 1、镁条在二氧化碳气体中燃烧：、镁条在二氧化碳气体中燃烧： 2、氮化镁跟水的反应：、氮化镁跟水的反应： 3、铝跟氧化铁发生铝热反应：、铝跟氧化铁发生铝热反应： 4、铝跟二氧化锰发生铝热反应：、铝跟二氧化锰发生铝热反应： 5、铝跟稀硫酸的反应：、铝跟稀硫酸的反应：方程式检测：

28、方程式检测： 6、铝跟烧碱溶液的反应：、铝跟烧碱溶液的反应： 7、氧化铝跟盐酸的反应：、氧化铝跟盐酸的反应： 8、氧化铝跟氢氧化钾溶液的反应：、氧化铝跟氢氧化钾溶液的反应： 9、氢氧化铝加热分解：、氢氧化铝加热分解： 10、氢氧化铝的电离方程式：、氢氧化铝的电离方程式： 11、向硫酸铝溶液中加入过量氨水：、向硫酸铝溶液中加入过量氨水： 12、向氯化铝溶液中加过量、向氯化铝溶液中加过量NaOH溶液的溶液的总反应：总反应： 13、氢氧化铝跟稀硫酸的反应：、氢氧化铝跟稀硫酸的反应： 14、氢氧化铝跟、氢氧化铝跟NaOH溶液的反应：溶液的反应： 15、向、向NaAlO2溶液中通入少量溶液中通入少量CO

29、2气体：气体： 16、向、向NaAlO2溶液中通入过量溶液中通入过量CO2气气体：体： 17、向、向NaAlO2溶液中加过量盐酸的总溶液中加过量盐酸的总反应：反应： 18、将氯化铝跟、将氯化铝跟NaAlO2溶液混合：溶液混合： 19、将氯化铝跟、将氯化铝跟NaHCO3溶液混合：溶液混合： 20、将硫酸铝跟、将硫酸铝跟Na2CO3溶液混合：溶液混合：2.铝与酸或碱反应生成铝与酸或碱反应生成H2的量的关系的量的关系铝分别与盐酸铝分别与盐酸 氢氧化钠溶液反应的原理氢氧化钠溶液反应的原理:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 (1)等量铝分别与足

30、量盐酸和氢氧化钠溶液反应等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的产生氢气的体积比为体积比为1 1 (2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为产生氢气的体积比为1 3 【例例1】甲甲 乙两烧杯中各盛有乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和的盐酸和NaOH溶液溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束反应结束后测得生成的气体体积比为甲后测得生成的气体体积比为甲 乙乙=1 2,则加入铝粉的质则加入铝粉的质量为量为( )A.5.4 gB.3.6 gC.2.7 gD.

31、1.8 gA解析解析:解答本题的关键是由题给条件判断出哪种物质完全反解答本题的关键是由题给条件判断出哪种物质完全反应并找出计量关系应并找出计量关系 等质量的铝粉分别与足量的等质量的铝粉分别与足量的HCl和和NaOH溶液反应溶液反应,放出放出H2的体积关系为甲的体积关系为甲 乙乙=1 1,因因2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,故等物质的量的故等物质的量的HCl和和NaOH分别与足量的铝粉分别与足量的铝粉反应反应,放出放出H2的体积关系为甲的体积关系为甲 乙乙=1 3 现产生现产生H2的体积比为甲的体积比为甲 乙乙=1 2,说明铝粉的量对

32、盐酸来说说明铝粉的量对盐酸来说是过量的是过量的,对对NaOH来说是不足的来说是不足的,据上述两方程式知据上述两方程式知,与盐与盐酸反应的铝粉是酸反应的铝粉是2.7 g,与与NaOH反应的铝粉是反应的铝粉是5.4 g,所以投所以投入铝粉的质量为入铝粉的质量为5.4 g 方法归纳方法归纳:根据铝与强酸溶液反应的关系根据铝与强酸溶液反应的关系:2Al+6H+=2Al3+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2不难发现如下规律不难发现如下规律:(1)等物质的量的铝分别与足量的等物质的量的铝分别与足量的H+和和OH-反应时反应时:生成的生成的H2必然相等必然相等;消耗消耗H+与与OH-的物

33、质的量之比为的物质的量之比为3 1 (2)等物质的量的等物质的量的H+和和OH-分别与足量铝反应时分别与足量铝反应时:消耗铝的物质的量之比为消耗铝的物质的量之比为1 3;生成的生成的H2的物质的量之比为的物质的量之比为1 3 类比迁移类比迁移1.将将5.4 g Al投入投入200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氢气产生的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余充分反应后有金属剩余 该溶液可能为该溶液可能为( )A.HNO3溶液溶液B.Ba(OH)2溶液溶液C.H2SO4溶液溶液D.HCl溶液溶液答案答案:D 2.将某份铁铝合金样品均分为两份将某份铁铝合金样品均分为两份,一份加入足量盐

34、酸一份加入足量盐酸,另一另一份加入足量份加入足量NaOH溶液溶液,同温同压下产生的气体体积比为同温同压下产生的气体体积比为3 2,则样品中铁则样品中铁 铝物质的量之比为铝物质的量之比为( )A.3 2B.2 1C.3 4D.4 3答案答案:C难点探究难点探究关于关于Al(OH)3的计算及图像分析的计算及图像分析1.“铝四方铝四方”转化关系转化关系2.铝盐与强碱溶液作用生成铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算及反应关系沉淀的计算及反应关系如下如下:(1)Al3+3OH-=Al(OH)3(生成白色沉淀生成白色沉淀) 2232 Al OHOHAlO2H O()沉淀溶解 3223 Al4OH

35、AlO2H O(,)生成沉淀 又恰好完全溶解分析以上三个反应关系式分析以上三个反应关系式,所得所得Al(OH)3沉淀的物质的量与沉淀的物质的量与n(Al3+) n(OH-)的关系式的关系式:33n OH13,:nAl(OH) n(OH );3n Al当 时 所得沉淀的物质的量3333333n(OH )4,:nAl(OH)0;n Aln(OH )34,:n AlnAl(OH) n Aln(OH )3n Al4n Aln(OH )当 时 所得沉淀的物质的量当时 所得沉淀的物质的量3.图像分析图像分析操作操作可溶性铝盐溶液可溶性铝盐溶液中逐滴加入中逐滴加入NaOH溶液至过溶液至过量量偏铝酸盐溶液中偏

36、铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至逐滴加稀盐酸至过量过量现象现象立即产生白色沉立即产生白色沉淀淀渐多渐多最多最多渐少渐少消失消失立即产生白色沉立即产生白色沉淀淀渐多渐多最多最多渐少渐少消失消失操作操作NaOH溶液中逐滴溶液中逐滴加入可溶性铝盐加入可溶性铝盐溶液至过量溶液至过量盐酸中逐滴加偏盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过铝酸盐溶液至过量量现象现象无沉淀无沉淀(有但即有但即溶溶)出现沉淀出现沉淀渐多渐多最多最多沉沉淀不消失淀不消失同左同左操作操作可溶性铝盐溶液可溶性铝盐溶液中逐滴加入中逐滴加入NaOH溶液至过量溶液至过量偏铝酸盐溶液中偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至逐滴加稀盐酸至过量过量5.3方法技巧：图像集锦

37、方法技巧：图像集锦+导学案最后图像导学案最后图像【例例2】向向20 mL AlCl3溶液中滴入溶液中滴入 2 mol/L NaOH 溶液时溶液时,得到得到Al(OH)3沉淀质量与所滴加沉淀质量与所滴加NaOH 溶液体积溶液体积(mL)关系关系如图所示如图所示:(1)图中图中A点表示的意义是点表示的意义是_ (2)图中图中B点表示的意义是点表示的意义是_ (3)上述两步用总的离子方程式可表示为上述两步用总的离子方程式可表示为_ (4)假若溶液中有假若溶液中有Al(OH)3沉淀沉淀 0.39 g,则此时用去则此时用去NaOH溶液溶液体积为体积为_ 表示滴入的表示滴入的NaOH溶液产生沉淀量的最大点

38、溶液产生沉淀量的最大点表示滴入的表示滴入的NaOH溶液使沉淀恰好完全溶解点溶液使沉淀恰好完全溶解点322Al4OHAlO2H O7.5 mL 或或 17.5 mL 解析解析:把把NaOH溶液滴入溶液滴入AlCl3溶液中溶液中,先产生先产生 Al(OH)3沉淀沉淀,其其质量最大值为质量最大值为A点点,然后全部消失溶解然后全部消失溶解(B点点) 其总反应的其总反应的离子方程式为离子方程式为 当有当有 0.39 g Al(OH)3沉淀生成时沉淀生成时, AlCl3过量过量,加入加入NaOH使使 Al3+部分产生沉淀为部分产生沉淀为 0.39 g ,通过通过 Al3+3OH-=Al(OH)3可知用可知

39、用NaOH溶液溶液 7.5 mL 当当NaOH过量时过量时,Al3+全部参加反应生成全部参加反应生成Al(OH)3沉淀后又沉淀后又部分溶解部分溶解,用用NaOH溶液溶液17.5 mL 322Al4OHAlO2H O【方法归纳方法归纳】 在熟练书写在熟练书写Al Al2O3 Al3+ Al(OH)3 之之间相互转化的方程式的基础上还要注意间相互转化的方程式的基础上还要注意:(1)Al2O3 Al(OH)3虽然具有两性虽然具有两性,但它们只能溶于强酸或强碱但它们只能溶于强酸或强碱,而而不能溶于弱酸或弱碱不能溶于弱酸或弱碱 (2)氢氧化铝能与强酸氢氧化铝能与强酸 强碱反应强碱反应,所以在用可溶性铝盐

40、与碱反应制所以在用可溶性铝盐与碱反应制备备Al(OH)3时时,一般用氨水而不用其他强碱一般用氨水而不用其他强碱;在用偏铝酸盐与酸反在用偏铝酸盐与酸反应时应时,一般用弱酸而不用强酸一般用弱酸而不用强酸;另外另外,还可以用可溶性铝盐与偏铝还可以用可溶性铝盐与偏铝酸盐的水溶液反应酸盐的水溶液反应,离子方程式为离子方程式为: (3)要注意在不同条件下铝元素的存在形式要注意在不同条件下铝元素的存在形式:强酸性条件下强酸性条件下,Al3+可以可以大量存在大量存在;强碱性条件下强碱性条件下, 可以大量存在可以大量存在 2AlO()3223Al3AlO6H O4Al OH2AlO 1、氧化铝是一种两性氧化物，

41、它与稀硫酸反应的离子方程式为_，与烧碱溶液反应的化学方程式为_。 2、氢氧化铝呈两性的原因是(写方程式表示)_。它与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式为_、_ AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，产生的现象为_，总反应的离子方程式为_；向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量，现象为_，反应的离子方程式为(写两个)_、_。 4、向AlCl3溶液中加入适量NaOH溶液，过滤后将沉淀分成两份，一份在蒸发皿中加热，反应的化学方程式为_；另一份投入足量氨水中，现象为_，原因是_。 5、现有失去标签的两瓶溶液，一瓶为稀盐酸，另一瓶为偏铝酸钠溶液。将两瓶溶液标记为X和Y后，取少量Y溶液置于试管

42、中，然后逐滴加入X溶液，若开始无沉淀而后来产生沉淀，则： X为_，Y为_。 以上反应的离子方程式为_。类比迁移类比迁移3.将一定质量的镁将一定质量的镁 铝合金投入一定浓度的铝合金投入一定浓度的100 mL盐酸中盐酸中,使合金全部溶解使合金全部溶解,向所得溶液中滴加向所得溶液中滴加5.00 mol/L的的NaOH溶溶液至过量液至过量,生成沉淀的质量与加入生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系溶液的体积的关系如图所示如图所示 试求试求:(1)原合金中铝的质量分数原合金中铝的质量分数 (2)盐酸的物质的量浓度盐酸的物质的量浓度 答案答案:(1)36% (2)8.00 mol/L走出误区走出误区

43、与铝反应产生与铝反应产生H2条件下的离子共存问题易出错条件下的离子共存问题易出错 与与Al反应放出反应放出H2的溶液可能有两种情况的溶液可能有两种情况:酸性酸性 强碱性强碱性 酸性条件下不能存在酸性条件下不能存在 ,其存在的情况下不能产生其存在的情况下不能产生H2 另外要特别注意溶液的颜色另外要特别注意溶液的颜色要求要求,常见的有色离子有常见的有色离子有Fe3+ Fe2+ Cu2+, 化学计算时考虑问题或解题步骤的片面化学计算时考虑问题或解题步骤的片面 单一而致失误单一而致失误 解答解答此类问题要注意灵活运用简便的计算方法此类问题要注意灵活运用简便的计算方法(如守恒法如守恒法 终态法终态法 平

44、均值法和极限假设法等平均值法和极限假设法等),简化计算过程简化计算过程 3NO4MnO【例例】向向 100mL 1 mol/L 的的 AlCl3溶液中加入溶液中加入70 mL 5 mol/L NaOH 溶液溶液,充分反应后充分反应后,铝元素以两种形式存在铝元素以两种形式存在,其其物质的量之比为多少物质的量之比为多少?解析解析:解法解法1:用常规分析法用常规分析法逐步分析计算逐步分析计算先将所有的先将所有的 0.1 mol Al3+完全沉淀完全沉淀,消耗消耗 0.3 mol OH-,生成生成0.1 mol Al (OH)3 沉淀沉淀 过量的过量的 0.05 mol OH- 又溶解又溶解 0.05

45、 mol Al(OH)3,生成生成0.05 mol 所以所以n(NaAlO2) n=0.05 mol (0.1-0.05) mol =1 1 2AlO解法解法2:从反应物总量及方程式性质方面考虑从反应物总量及方程式性质方面考虑总方程式法总方程式法:n(AlCl3)=0.1 mol,n(NaOH)=0.35 mol ,则则n(AlCl3) n(NaOH)=2 7 按此值写出化学方程式按此值写出化学方程式:2Al3+7OH-=x +(2-x)Al(OH)3+2H2O利用电荷守恒解得利用电荷守恒解得x=1,所以所以n(NaAlO2) n=1 1 2AlO解法解法3:利用知识特点利用知识特点图像法图像

46、法根据根据Al3+3OH-=3Al(OH)3, Al(OH)3+OH-= +2H2O,把所发生的反应用图像来表示把所发生的反应用图像来表示,使其更具体使其更具体 更直接更直接注注:图中图中横坐标表示横坐标表示NaOH的物质的量的物质的量,纵坐标表示生成的纵坐标表示生成的Al(OH)3的物质的量的物质的量 2AlO选项式诊断选项式诊断诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打判断正误，在诊断一栏内打“”或或“”1.磁性氧化铁溶于盐酸的离子方程式为磁性氧化铁溶于盐酸的离子方程式为Fe3O48H = = 3Fe34H2O(2010全国卷全国卷T8B)2.铁粉加入稀铁粉加入稀H2SO4中的离子方程式为中的离子方

47、程式为2Fe6H = = 2Fe33H2(2010全国卷全国卷T8A)3.将将NO2通入通入FeSO4溶液中无明显现象溶液中无明显现象(2010上海上海高高 考考T13A)4.铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 (2010北京高考北京高考T6B)5.钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀 (2010北京高考北京高考T6C)全局性掌控全局性掌控 本节的重点知识有铁的性质、铁的氧化物、氢氧化物、本节的重点知识有铁的性质、铁的氧化物、氢氧化物、铁盐的性质等主要考查铁及其化合物的转化关系，铁盐的性质等主要考查铁及其

48、化合物的转化关系，Fe2、Fe3的还原性、氧化性，的还原性、氧化性，Fe3和和Fe2的检验，的检验，Fe(OH)3胶胶体、体、Fe(OH)2的制备也是常考的内容对基本概念、基本的制备也是常考的内容对基本概念、基本理论进行考查同时铁的腐蚀、饮用水的净化等与生产、理论进行考查同时铁的腐蚀、饮用水的净化等与生产、生活联系密切的内容，也是今后高考的趋势生活联系密切的内容，也是今后高考的趋势常见的铁矿石常见的铁矿石磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿赤铁矿(Fe2O3) 黄铁矿黄铁矿(FeS2 )褐铁矿褐铁矿(Fe2O3nH2O )铁铁的的冶炼冶炼a.原理原理：、c.设备设备：b.原料原料： 高温高温Fe2

49、O3 + 3CO 2Fe + 3CO2炼铁炼铁高炉高炉d.主要主要反应反应过程过程：e.产品产品：生铁生铁(C%=24.3%)钢钢(C%=0.032%)炼钢炼钢铁的性质铁的性质Fe - 2e- =Fe2+Fe - 3e- = Fe3+2 8 14 2+262.2.铁的物理性质铁的物理性质 铁具有铁具有银白色银白色金属光泽，金属光泽，纯纯铁铁质软质软，密度密度大大,熔沸点熔沸点高高，有良好的，有良好的导电性、导电性、导热性导热性和和延展性延展性 ，有，有铁磁性铁磁性.3.3.铁的存在铁的存在 存在存在 游离态：少量存在于陨石中游离态：少量存在于陨石中化合态：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等化合态：赤铁矿

50、、磁铁矿、黄铁矿等Fe2O34.4.铁的化学性质铁的化学性质 (1) 与非金属的反应与非金属的反应 (1)常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分是常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分是 . 点燃：点燃：3Fe2O2= =点燃点燃Fe3O4. (2)FeS= =FeS. (2)与与H2O的反应的反应 .(3)与酸的反应与酸的反应(1)与非氧化性酸与非氧化性酸(如稀硫酸如稀硫酸)： .(2)氧化性酸氧化性酸稀硝酸稀硝酸Fe过量：过量：3Fe8HNO3 = = 3Fe(NO3)22NO4H2O .浓硝酸：常温下浓硝酸：常温下 浓硫酸：常温下浓硫酸：常温下 Fe4HNO3 = = Fe(NO3)3NO2

51、H2O钝化钝化钝化钝化Fe2H=Fe2H2HNO3过量：过量：(4)与盐溶液的反应与盐溶液的反应(1)与与CuSO4溶液：溶液： .(2)与与FeCl3溶液：溶液：.FeCu2 = = Fe2CuFe2Fe3 = = 3Fe2强氧化剂。强氧化剂。如：如：O2、Cl2、Br2、HNO3、H2O2、Na2O2、KMnO4等等弱氧化剂弱氧化剂 如：如：S、I2、H+、Cu2+、Fe3+FeFe2+Fe3+铁元素的价态规律铁元素的价态规律1. 下列物质中，能用单质直接化合而制得的是下列物质中，能用单质直接化合而制得的是( ) A. FeO B. FeS C. Fe3O4 D. FeCl22. 将铁屑溶

52、于过量盐酸后，再加入下列物质，有三价铁生成将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，有三价铁生成的是的是( ) A.硫酸硫酸 B.氯水氯水 C.硝酸锌硝酸锌 D.氯化铜氯化铜迁移应用迁移应用3. 将铁粉撒入下列溶液中充分反应后，溶液的质量增加但无将铁粉撒入下列溶液中充分反应后，溶液的质量增加但无气体放出的是气体放出的是( ) A. CuCl2 B. H2SO4 C. AgNO3 D. Fe2(SO4)34. 20g由两种金属粉末组成的混合物由两种金属粉末组成的混合物,与足量的盐酸充分反应后得与足量的盐酸充分反应后得到到11.2 L氢气氢气(标准状况标准状况),这种金属混合物的组成可能是这种金属混合

53、物的组成可能是( ) A. Mg和和Al B. Al和和Fe C. Fe和和Zn D. Zn和和Cu迁移应用迁移应用5. 在一定量的稀在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的物质的量（纵坐标）与所加铁粉的物质的量（横坐标）的关系的量（纵坐标）与所加铁粉的物质的量（横坐标）的关系如下图所示。如下图所示。 请将正确答案的序号填在相应的横线上。请将正确答案的序号填在相应的横线上。 （1）AB段铁元素以段铁元素以 形式存在。形式存在。 （2）BC段铁元素以段铁元素以 形式存在。形式存在。 （3）CD段铁元素以段铁元素以 形式存在。形式存在。迁移应用迁移应用二、铁

54、的化合物二、铁的化合物化学式化学式FeOFe3O4Fe2O3化学化学名称名称氧化亚铁氧化亚铁四氧化三铁四氧化三铁三氧化二铁三氧化二铁俗名俗名 磁性氧化铁磁性氧化铁铁红铁红色态色态黑色粉末黑色粉末黑色晶体黑色晶体红棕色粉末红棕色粉末溶解性溶解性难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水化合价化合价+2+2、+3+3稳定性稳定性不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定与与H+反应反应FeO+2H+= Fe2+ H2OFe3O4+8H+=Fe2+ 2Fe3+4H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2O铝热铝热反应反应通式通式：2y Al + 3FexOy 高温高温 y Al2O3+3xFe1 1、铁的氧

55、化物、铁的氧化物 2、铁的氢氧化物、铁的氢氧化物化学名化学名氢氧化亚铁氢氧化亚铁氢氧化铁氢氧化铁化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物理物理性质性质白色固体，不溶于水白色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水化学化学性质性质Fe(OH)2+2H+= Fe2+2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3+3H+= Fe3+3H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+ 3H2O制法制法可溶性碱与亚铁盐溶液反应可溶性碱与亚铁盐溶液反应Fe2+2OH= Fe(OH)2可溶性碱与铁盐溶液反应可溶性碱与铁盐溶液反应Fe3+3OH= Fe(OH)3加热加热（1） 3

56、价铁：呈黄色价铁：呈黄色 沉淀性沉淀性： Fe3+3OH-Fe(OH)3红褐色沉淀红褐色沉淀用于鉴别用于鉴别Fe3+ 水解性：水解性：a、和、和CO32- 、HCO3-、双水解、双水解,写出方程式写出方程式b、制氢氧化铁胶体制氢氧化铁胶体Fe3+3H2O(沸水沸水)Fe(OH)33H+3、铁的重要盐、铁的重要盐络合性：络合性：用用于鉴别于鉴别Fe3+ Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 血红色溶液血红色溶液显色反应：加苯酚显色反应：加苯酚溶液显紫色溶液显紫色（2） 2价铁：价铁：呈浅绿色呈浅绿色沉淀性沉淀性： Fe2+2OH-Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3 现

57、象现象：和碱反应生成：和碱反应生成白色沉淀白色沉淀迅速变成迅速变成灰绿色灰绿色最最后变成后变成红褐色红褐色沉淀，此现象用于鉴别沉淀，此现象用于鉴别Fe2+。 思考：配置思考：配置Fe2+和和Fe(OH)2时需要注意的事项：时需要注意的事项：排除装置内的氧气（例如加热煮沸、滴加油排除装置内的氧气（例如加热煮沸、滴加油油封、生成气体来排除氧气）油封、生成气体来排除氧气）1下列有关铁及其化合物的说法中正确的是下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ()A赤铁矿的主要成分是赤铁矿的主要成分是Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和和H2C除去除去FeCl2溶液

58、中的溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤铁粉，然后过滤DFe3与与KSCN溶液产生红色沉淀溶液产生红色沉淀迁移应用迁移应用2(2011西安名校二模西安名校二模)下列有关铁元素的叙述中正确的是下列有关铁元素的叙述中正确的是 ()AFe(OH)2易被氧化成易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：，说明稳定性：Fe(OH)2Fe(OH)3B铁是较活泼的金属，它与卤素铁是较活泼的金属，它与卤素(X2)反应的生成物均为反应的生成物均为FeX3C氢氧化铁与氢碘酸反应：氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)33HI = = FeI33H2OD铁元素位于周期表的第铁元素位于周期表

59、的第4周期第周期第B族族3向盛有向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是结束后，下列结果不可能出现的是 ()A烧杯中有铜无铁烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜均无烧杯中铁、铜均无4下列试剂不能使下列试剂不能使Fe2转化为转化为Fe3的是的是 ()氯气氢氧化钠溶液高锰酸钾溶液稀硝酸氯气氢氧化钠溶液高锰酸钾溶液稀硝酸磷酸溶液硫化钠溶液磷酸溶液硫化钠溶液A BC D. .制备制备Fe(OH)2时，采取哪些措施可防止时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被被氧化？氧

60、化？提示：提示： 配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O2.胶头滴管伸入到液面以下加入液体胶头滴管伸入到液面以下加入液体溶液表面覆盖植物油溶液表面覆盖植物油(或苯或苯)，以隔绝空气，以隔绝空气Fe(OH)2具有较强的还原性具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧，易被空气中的氧气氧化，因此制备化，因此制备Fe(OH)2是是高考题常见考点高考题常见考点实验的实验的关键之处是关键之处是隔绝空气、避免接触隔绝空气、避免接触O2，防止，防止Fe(OH)2被氧化被氧化Fe(OH)2的制取方法的制取方法下面是制备下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案请回答下列各问题：白色沉淀的几种