k金属及其化合物

目录第三章金属及其化合物第1讲

钠及其化合物

碱金属第2讲

铝及其化合物第3讲

铁及其化合物第4讲

金属材料与金属矿物第二章金属及其化合物考纲定标1.了解钠的主要性质及

其应用。2.了解钠的重要化合物

的主要性质及其应用。热点定位1.Na与O2、H2O的反应。2.Na2O2与H2O、CO2的反应

及实验探究。3.Na2CO3与NaHCO3的性质

比较、转化及相关计算。钠的性质[基础全扫描]1．物理性质颜色熔点硬度密度比水导电导热性银白色____________良好低小小超链接2.化学性质(1)主要化学性质：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑钠(2)钠与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释：[认知无盲区](1)钠与氧气反应时，反应条件不同，产物不同，常温下生成Na2O，点燃或加热时生成Na2O2。(2)金属钠暴露在空气中会发生一系列变化，最终生成Na2CO3。其变化过程为：(3)钠与盐溶液的反应实质上是钠先与水反应生成NaOH和H2，然后再考虑NaOH是否能与盐溶液反应。如Na与CuCl2溶液的反应可表示为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑CuCl2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaCl[练习点点清]1．钠与水反应时的现象中与钠的下列性质无关的是(

)A．钠的熔点低 B．钠的密度小C．钠的硬度小 D．有强还原性解析：熔化成小球说明熔点低，浮于水面说明密度小，剧烈反应能置换出H2说明还原性强。答案：C

2．(2013·郑州模拟)取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是 (

)①金属先熔化②在空气中燃烧，放出黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体物质A．②⑤B．①②③C．①④⑤D．④⑤解析：金属钠在燃烧匙里加热时首先熔化成小球，然后燃烧，燃烧时产生黄色火焰，最后得到淡黄色的过氧化钠。答案：C

钠的重要化合物[基础全扫描]1．氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠过氧化钠色态_____________________属性

氧化物过氧化物电子式_______________________________氧的化合价___________构成存在

离子存在

离子白色粉末淡黄色粉末碱性－2－1Na＋、O2－氧化钠过氧化钠与H2O反应__________________________________________________________与CO2反应____________________________________________________________用途供氧剂、漂白、杀菌等保存隔绝空气隔绝空气2NaOH4NaOH＋O2↑Na2O＋H2O===2Na2O2＋2H2O===2Na2O2＋2H2O===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O22．碳酸钠与碳酸氢钠的比较Na2CO3俗名

，水溶液呈

性；NaHCO3俗名

，水溶液呈

性，溶解度：Na2CO3

NaHCO3。(1)NaHCO3加热分解的化学方程式：

。纯碱碱小苏打碱>(2)完成下列①～③的离子方程式：①加入过量盐酸：

＋2H＋===H2O＋CO2↑[认知无盲区]

(5)除去固体Na2CO3中少量NaHCO3的方法是加热至固体质量不再变化；除去NaHCO3溶液中少量Na2CO3的方法是通入足量CO2；除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3的方法是加入适量NaOH。(6)金属钠着火，不能用水、泡沫灭火器灭火，原因是钠可与水反应，Na2O2会与CO2反应，均会加剧火情。[练习点点清]3．下列推断正确的是 (

)A．1molNa2O2与水反应，转移电子1molB．Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应的产物也相同C．钠能与氧气和水反应，钠暴露在空气中最终的产物是NaOHD．将Na2O2加入酚酞试液中，得到红色溶液解析：Na2O、Na2O2与CO2反应都能生成Na2CO3，但是Na2O2与CO2反应还能产生O2，B错误；钠暴露在空气中最终的产物是Na2CO3，C错误；Na2O2有强氧化性，将Na2O2加入酚酞试液中，得不到红色溶液，D错误。答案：A

[基础全扫描]焰色反应与碱金属元素1．焰色反应定义很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应实验步骤火焰的颜色Na：

，K：

(观察时要透过

)将洗净的铂丝在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同为止蘸取待测试液，在外焰上灼烧，并观察__________火焰的颜色用

洗净铂丝，并在外焰上灼烧至_____稀盐酸无色黄色紫色蓝色钴玻璃2．碱金属元素(1)物理性质：颜色导电导热性密度熔沸点银白色(铯略带金色光泽)良好Li→Cs：呈增大趋势，但ρ(K)<ρ(Na)逐渐降低(2)化学性质：钾与水反应的化学方程式为：

。2K＋2H2O===2KOH＋H2↑[认知无盲区](1)焰色反应是物理变化，是金属元素的性质，既可以是单质、也可以是化合物，如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质，均发出黄色火焰。(2)在中学化学实验中要求掌握钠、钾的焰色反应。K＋的火焰颜色必须透过蓝色钴玻璃观察，以防止Na＋对其造成干扰。(3)锂与O2不论是在常温还是在加热条件下反应均生成Li2O而不是Li2O2。(4)钠、钾保存在煤油中，锂保存在石蜡中。[练习点点清]4．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各判断正确的是 (

)A．只含有Na＋B．一定含有Na＋，可能含有K＋C．既含有Na＋，又含有K＋D．可能含有Na＋，可能还含有K＋解析：Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色，而且黄色会干扰紫色，所以无法判断是否含有K元素。答案：B

5．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是 (

)A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的

碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸解析：根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。答案：B

1.必记2种颜色：Na2O2——淡黄色，钠元素焰色——黄色。2.掌握5类反应：①钠与非金属(O2、Cl2)的反应；②钠与水、酸、盐溶液的反应；③Na2O2与H2O、CO2的反应；④Na2CO3与盐酸、CO2(H2O)的反应；⑤NaHCO3热分解及与盐酸的反应。3.熟记5个字：钠与水(滴有酚酞)反应的现象——“浮、熔、游、响、红”[考点一过氧化钠与水、二氧化碳的反应][动态课件更形象，见配套光盘]1．7.8gNa2O2与足量的H2O或CO2反应，转移电子的物质的量是多少？答案：0.1mol2．2.1gCO和H2的混合气体在O2中完全燃烧，将生成物与足量的Na2O2固体充分反应，固体质量增加了多少？答案：2.1g超链接3．将5.6L(标准状况)的CO2气体迅速通过一定量的Na2O2固体后得到4.48L(标准状况)气体，你能确定这4.48L气体的成分及体积吗？

答案：CO2：3.36L

O2：1.12L4．将1molNa2O2与2molNaHCO3固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体后冷却，残留的固体物质是什么？

答案：Na2CO3[考点师说]Na2O2与CO2和H2O反应的“五大关系”Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑(1)物质的量的关系：2CO2～O2

2H2O～O2即无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。(2)气体体积关系：2CO2～O2～ΔV

2H2O～O2～ΔV即CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体体积的一半且等于生成氧气的体积。(3)电子转移关系：2CO2～2Na2O2～O2～2e－

2H2O～2Na2O2～O2～2e－即当Na2O2与CO2、H2O反应时，转移的电子的物质的量与参加反应的Na2O2的物质的量相同，是生成O2的物质的量的2倍。(4)固体质量关系：相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。(5)反应先后顺序关系：一定量Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应时，可视作Na2O2先与CO2反应，等CO2反应完成后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。[例1]

[双选题](2011·上海高考)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数) (

)二氧化碳碳酸钠转移的电子A1molNAB1molC1molD2NA

[解析]根据反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，若反应中固体增重28g，则有1molCO2参加反应，同时生成1molNa2CO3，转移的电子数为NA，A、C项正确，D项错误。常温常压下1molCO2的体积大于22.4L，B项错误。[答案]

AC[演练冲关]1．200℃时，11.6gCO2和H2O的混合气体与足量的Na2O2反应，反应后固体质量增加了3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量为 (

)A．5.8B．11.6C．23.2D．46.4解析：(1)估算法：因为混合气体为CO2和H2O，故其平均相对分子质量应介于44和18之间，故应为选项C。答案:C

2．(2013·吉林省实验中学模拟)在一密闭容器中有HCHO、H2和O2混合气体共20g，放入足量的Na2O2用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重8g，则原混合气体中O2的质量分数是 (

)A．40%

B．33.3%C．60%D．36%答案:C

[考点二Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应情况的比较][动态课件＋flash演示见光盘]1．仅用试管和胶头滴管，你能鉴别Na2CO3溶液和稀盐酸吗？答案：能；利用滴加顺序不同，现象不同可以区分Na2CO3溶液和稀盐酸。2．往等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加等浓度的盐酸，哪种物质放出CO2的速率快？答案：NaHCO3溶液与盐酸反应放出CO2的速率快。超链接3．等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，哪种物质放出的CO2多？哪种物质消耗的盐酸多？答案：NaHCO3放出的CO2多；Na2CO3消耗的盐酸多。4．标准状况下，将2.24LCO2通入100mL、1.5mol/L的NaOH溶液中充分反应，所得溶液中溶质的成分是什么？答案：Na2CO3和NaHCO3。[考点师说]用数形结合思想解答Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应。(3)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图像：①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图1所示；②向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图2所示；③向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为1∶1)；④向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为1∶1)。[例2]

将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(

)[答案]

C[演练冲关]3．分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol/L的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是________________(填化学式)，其物质的量之比为________。(2)在B情况下，溶质是________________(填化学式)，其物质的量之比为________。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。解析：CO2通入NaOH溶液中进行反应时，据CO2量与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。(3)当加入150mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据元素守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2mol/L×0.15L＝0.03mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.03mol/0.02L＝1.5mol/L。

答案：(1)NaOH、Na2CO3

1∶1

(2)Na2CO3、NaHCO3

1∶1

(3)1.5mol/L物质的检验与性质实验系列——Na2CO3、NaHCO3的性质比较

(2011·北京高考)下列实验方案，能否测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数：取ag该混合物充分加热，减重bg。Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。鉴别碳酸钠和碳酸氢钠[高考源于教材]

Na2CO3和NaHCO3的性质是元素化合物的重要内容，特别是NaHCO3的热稳定性更是高考的常考点；教材中通过测量Na2CO3和NaHCO3溶液的酸碱性、比较两者的热稳定性以及两者与盐酸的反应等实验详细地介绍了Na2CO3和NaHCO3性质的差异。要求学生掌握Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法。而高考却将这一知识点迁移到Na2CO3和NaHCO3混合物质量分数的测定，NaHCO3与Na2O2固体混合物在密闭容器中的反应及产物的确定等内容，着重考查了学生设计实验方案及运用知识解决实际问题的能力。[迁移·发散·整合]

一、高考还可能这样考1．能否用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液？提示：不能；因为Na2CO3和NaHCO3均能使澄清的石灰水变浑浊。2．往Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中分别逐滴加入稀盐酸，实验现象相同吗？反应原理相同吗？3．如何除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3杂质？提示：往溶液中通入足量CO2。4．取agNa2CO3和NaHCO3的混合物与足量的稀H2SO4反应，将逸出的气体用碱石灰吸收，增重bg，该方案能否测定混合物中Na2CO3的质量分数？提示：不能；原因是碱石灰增加的质量为反应生成CO2和溶液中挥发出来水蒸气的质量，因此，不能通过数据准确计算出Na2CO3的质量分数。

5．取agNa2CO3和NaHCO3的混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到bg固体，该方案能否测定混合物中Na2CO3的质量分数？

提示：能；沉淀的质量即为BaCO3的质量，根据BaCO3和原混合物的总质量可列式求出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。二、相关实验知识归纳鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法Na2CO3NaHCO3①加热不分解分解产生使澄清石灰水变浑浊的气体②与酸反应的速率慢快③与酸互滴现象与滴加顺序有关现象与滴加顺序无关④滴加盐溶液加CaCl2产生白色沉淀加CaCl2无明显现象⑤溶液的碱性物质的量浓度相同时，pH大的是Na2CO3溶液，小的是NaHCO3溶液；滴加酚酞，红色深的是Na2CO3溶液，浅的是NaHCO3溶液1．(2013·漳州模拟)跟Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3六种物质都能发生反应的是(

)A．H2O

B．CO2C．H2SO4 D．Ca(OH)2解析：NaOH与水不反应；NaHCO3加CO2不反应；NaOH与Ca(OH)2不反应；H2SO4与Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3均能发生化学反应。答案：C

2．如图所示，若锥形瓶内是水，分液漏斗内的液体也是水，向烧杯内滴加水时，发现U形管内液体右移，静止后液面左边低于右边，则烧杯内的物质是 (

)A．过氧化钠 B．碳酸氢钠C．铝 D．铁解析：U形管内液体右移，静止后液面左边低于右边，说明锥形瓶内气体压强增大，结合选项，可知其原因是由于Na2O2与水反应有O2放出，使瓶内压强增大。答案：A3．(2013·盐城模拟)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是(

)A．将足量的Na2O2和Na2O分别加入酚酞试液中，最终溶液均为红色B．用钠与空气反应制纯净的Na2O2，空气必须经过碱石灰处理后，才能与钠反应C．钠与钠离子都具有强还原性D．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2解析：Na2O2加入酚酞试液中，由于Na2O2具有漂白性，故酚酞试液先变红后褪色，A错误；Na＋不具有还原性，C错误；Na2O2与CO2的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，D错误。答案：B

4．有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是 (

)方案操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀者为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈者为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀者为Na2CO3D逐渐加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na2CO3解析：A项，加入澄清石灰水均可以产生碳酸钙沉淀，不正确；B项，加入稀盐酸，反应剧烈者是碳酸氢钠，不正确；D项，加入等浓度的盐酸，立即产生气泡者为碳酸氢钠，不正确。答案：C

课下作业见“课时跟踪检测（九）”考纲定标1.了解铝的主要性质及应用。2.了解铝的重要化合

物的主要性质及应

用。热点定位1.铝与酸、碱反应的简单计

算与比较。2.铝及其化合物之间的相互转化及“铝三角”的应用。3.有关Al(OH)3生成和溶解的

图像分析。铝的主要性质及应用[基础全扫描]1．物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的

、____

和延展性，密度较小，质地柔软。导电性导热性2．化学性质超链接写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：[认知无盲区](1)铝制品表面的氧化膜起着保护内部金属的作用，所以铝制品在空气中能稳定存在，具有很强的抗腐蚀性。(2)常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化，从而阻止内部金属进一步发生反应。因此可用铝制容器盛放和运输浓H2SO4、浓HNO3。(3)铝和氢氧化钠溶液的反应，还原剂是铝，氧化剂是水而不是NaOH。(4)用铝箔包裹的钠与水反应时，既要考虑钠与水的反应，又要考虑铝与生成的NaOH的反应。(5)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。[练习点点清]1．镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些较大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是 (

)①CO2

②盐酸③NaOH溶液④水A．①④

B．②③C．①③ D．②③④解析：镁能与CO2反应而铝不能，铝能与NaOH溶液反应而镁不能。答案：C

2．(2013·南昌一模)某溶液能与Al粉反应放出H2，该溶液中可能大量共存的离子组是 (

)解析：能与Al反应放出H2的溶液，可能呈强酸性也可能呈强碱性。A项HCO无论是在强酸性溶液中还是在强碱性溶液中均不能大量存在；B项Al3＋与S2－能发生水解相互促进的反应，且S2－与ClO－之间能发生氧化还原反应；C项中各离子在酸性条件下能大量共存；D项，在碱性溶液中NH、Mg2＋不能大量存在，在酸性溶液中，不能产生H2。答案：C

[基础全扫描]1．氧化铝(1)

色固体，

溶于水，具有很高的

。(2)化学性质(用离子方程式表示)：铝的重要化合物的主要性质及应用白难熔点(3)用途：是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。2．氢氧化铝(1)

色胶状不溶于水的固体，有较强的

性。(2)化学性质：白吸附Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(3)制备：①向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为：

。②向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为：

。3．明矾净水原理明矾的化学式为：

，其净水的原理涉及到的离子方程式表示为：

。Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHAlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOKAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋[认知无盲区](1)Al(OH)3是不溶于水的白色胶状物质，能吸附色素作净水剂，作胃酸中和剂，也是一种阻燃材料(分解吸热，生成高熔点的Al2O3而具有阻燃作用)。(2)Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。(3)Al、Al2O3、Al(OH)3与强碱溶液反应均生成偏铝酸盐。(4)两性物质：指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，包括Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白质等。多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱碱弱酸盐(如CH3COONH4等)也既能与强酸反应又能与强碱反应，但不能将它们称为两性物质。[练习点点清]3．用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是 (

)①加盐酸溶解②加NaOH溶液③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3

⑤加盐酸生成Al(OH)3

⑥加过量氨水生成Al(OH)3A．①⑥③

B．①③⑥③C．②③④③ D．②③⑤③答案：C4．铝土矿的主要成分是Al2O3，此处还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，从铝土矿中提纯净Al2O2的工艺流程如下：讨论回答下列问题：(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式：①___________________________________________，②____________________________________________。(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：_____________________________________________________________________________________________。解析：(1)步骤①中加入盐酸，Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应，而SiO2与盐酸不反应。(2)步骤①所得的滤液为AlCl3和FeCl3溶液，加入过量NaOH溶液，使AlCl3转化为NaAlO2，而Fe3＋转化为Fe(OH)3；若加入氨水，则使AlCl3也转化为Al(OH)3沉淀，而达不到分离Al3＋和Fe3＋的目的。答案：(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O(2)Al(OH)3能溶于强碱溶液但不溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离。————————————————————————————————1．牢记1种地壳中含量最多的金属元素：Al。2．熟记2种两性化合物：Al2O3、Al(OH)3。3．掌握3种制备Al(OH)3的方法：4．掌握6个化学方程式：[考点一铝与酸、碱的反应及相关计算][动态课件更形象，见配套光盘]1．等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的H2量哪种物质多？答案：相等2．等浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液分别与足量的铝粉反应，哪种物质产生的H2多？产生H2的体积比是多少？

答案：NaOH溶液1∶3超链接3．相同质量的镁铝合金分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，哪种物质产生的H2多？

答案：盐酸产生的H2多4．如何除去镁粉中的少量铝粉？答案：加足量NaOH溶液，然后过滤[考点师说]铝与酸、碱反应的定量关系铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。[例1]

甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1∶2，则加入铝粉的质量为 (

)A．5.4g

B．3.6gC．2.7g D．1.6g[答案]

A[解析]根据铝粉与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别加入足量的铝粉，产生的H2的体积之比为1∶3。而题中产生的H2的体积之比为1∶2，说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而相对NaOH是不足的，则与盐酸反应的铝粉是2.7g，与NaOH溶液反应的铝粉应为5.4g。[演练冲关]1．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6(相同条件下)，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是 (

)A．甲、乙中都是铝过量B．甲中铝过量、乙中碱过量C．甲中酸过量，乙中铝过量

D．甲中酸过量，乙中碱过量2．将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2L。则原合金样品中镁的质量为 (

)A．4.8g B．6gC．9.6g D．12g答案：C

[考点二含铝化合物之间的转化及应用]

[动态课件更形象，见配套光盘]1．仅用试管和胶头滴管能否区分AlCl3溶液和NaOH溶液？答案：能；滴加顺序不同，现象不同。2．如何分离Al2O3和Fe2O3的混合物？

答案：超链接3．以AlCl3溶液为原料制备Al(OH)3，用NaOH溶液好还是用氨水好？ 答案：用氨水好。原因是Al(OH)3能溶于NaOH溶液但不溶于氨水。4．既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有哪些？ 答案：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]、多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)。[考点师说](2)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)：AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加沉淀不溶解。(3)分离提纯：①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。②利用Al2O3能与强碱反应，分离Al2O3与其他金属氧化物的混合物。3．转化关系中的“量”利用电荷守恒记忆，即：

[例2]

下列各组物质，不能按(“

”表示反应一步完成)关系转化的是 (

)选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO[答案]

C[演练冲关]3．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。A．NaOH溶液可以用氨水来代替B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－C．溶液b中只含有NaClD．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH答案：D

4．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)答案：①×

②√

③×

④√

⑤×氢氧化铝沉淀的图像分析一、四个基本图像(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像：操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失超链接图像离子方程式(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像：操作偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失图像离子方程式二、拓展图像(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图1所示。(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图2所示。(3)向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图像如图3所示。(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH与盐酸的物质的量浓度相等)，沉淀图像如图4所示。三、图像题的解答要领(1)转化过程中要遵循化学方程式中的化学计量数的对应关系。(2)看清纵横坐标的含义，对图像进行全面分析。(3)对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作；只有抓住一些关键点(最高点、最低点、转折点等)和变化趋势，才能顺利地解决图像问题。[典例印证]

(2012·安徽高考)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是 (

)[解析]由题中信息可知滴入NaOH溶液，起始时形成Fe(OH)3沉淀，因此起始时不会形成Al(OH)3沉淀，A、B、D项错；当滴入一定体积的NaOH溶液后才能形成Al(OH)3沉淀，当Al3＋全部沉淀后，加入过量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，故可知C项正确。[答案]

C[专题集训]1．某无色溶液中，已知含有H＋、Mg2＋、Al3＋三种阳离子，逐滴加入NaOH溶液，则消耗NaOH溶液体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系可用下列图像表示，其中正确的是 (

)解析：向含有H＋、Mg2＋、Al3＋三种阳离子的溶液中逐滴加入NaOH溶液时，首先应中和溶液中的H＋，然后才能与Mg2＋、Al3＋产生沉淀，因此开始一段时间内没有沉淀生成，故C项错误；随着NaOH的增多，Mg2＋、Al3＋均转化为沉淀，继续滴加NaOH溶液，Al(OH)3沉淀被NaOH溶解，最后只剩余Mg(OH)2沉淀，此时沉淀的量不再改变，所以A、D两项错误，B项正确。答案：B

2．(2012·淄博模拟)向0.1L浓度均为0.1mol/L的NaOH和NaAlO2混合溶液中逐滴加入同浓度的盐酸。下列图像正确的是 (

)解析：往混合液中滴加盐酸，NaOH首先反应，然后NaAlO2与HCl反应产生Al(OH)3，最后Al(OH)3溶解变为AlCl3，有关方程式为：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，结合数值关系，可知B正确。答案：B

1．日常生活中常用铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其中的原因是 (

)A．铝很不活泼，不易与其他物质反应B．铝虽然很活泼，但是只能在高温下才能反应C．铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用D．铝制品表面镀有一层铜，可以保护铝解析：铝尽管很活泼，但由于表面能形成致密的氧化物薄膜，故可用作铝制饮具。答案：C

2．下列反应的离子方程式书写正确的是 (

)A．CO2通入NaAlO2溶液中：AlO＋CO2＋H2O===Al(OH)3↓＋COB．Al2O3与过量氨水：Al2O3＋6NH3·H2O===2Al3＋＋6NHC．向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓D．向AlCl3溶液中滴入过量的氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH解析：A项电荷不守恒，质量不守恒；B项Al2O3不溶于氨水；C项中AlCl3与过量NaOH溶液反应生成的是NaAlO2而不是Al(OH)3沉淀。答案：D

2-3+4-2+43．向一定量的下列物质的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，这种物质是(

)A．MgSO4

B．NaAlO2C．AlCl3 D．FeCl3答案：C

4．A、B、C、D、E五种化合物均含有同一种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E易溶于水。若取A溶液灼烧，焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃片)。(1)写出化学式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)写出下列反应的离子方程式：A→B：_________________________________________。A→D：________________________________________。课下作业见“课时跟踪检测（十）”考纲定标1.了解铁的主要性质及应用。2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。热点定位1.铁及其化合物的转化关系。2.Fe3+、Fe2+的检验及Fe2+还原性、Fe3+氧化性的实验探究。铁的主要性质及应用[基础全扫描]1．铁的物理性质铁具有金属的共性，具有能被

吸引的特性。2．铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。磁铁超链接Fe2O3(2)与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应——————————————(3)与酸的反应：①与非氧化性酸反应的离子方程式：_______________________Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。②与氧化性酸：遇冷的浓硫酸或浓硝酸

，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。钝化(4)与某些盐溶液的反应：①与CuSO4溶液反应的离子方程式：_____________________。②与FeCl3溶液反应的离子方程式：________________________。[认知无盲区](1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。(2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋[练习点点清]1．(2012·海淀高三二模)已知下述三个实验均能发生化学反应。①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铁钉放入氯化铁溶液中下列判断正确的是 (

)A．实验①和③中的铁钉只作还原剂B．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性D．实验③中反应的离子方程式为Fe＋Fe3＋===2Fe2＋解析：①实验证明氧化性：Cu2＋>Fe2＋，B错误；实验②中Fe2＋显还原性，C错误；实验③中离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，D错误。答案：A

2．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是________。①过量的Fe与Cl2加热时发生反应②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3

③Fe与过量的S加热时发生反应④Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸⑤Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中答案：①②④[基础全扫描]铁的重要化合物1．铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名________________色态______________________________铁元素价态___________________________与盐酸反应生成的离子Fe2＋Fe3＋Fe2＋、Fe3＋铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体＋2红棕色粉末＋2、＋32．铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态与盐酸反应Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受热分解制法可溶性亚铁盐与碱反应：_______________________可溶性铁盐与碱反应：_______________________二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是

迅速变成

色，最后变成

色，化学方程式为____________________________白色固体红褐色固体Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe2O3＋3H2OFe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓白色沉淀灰绿红褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3[认知无盲区][练习点点清]3．向下列物质分别与少量氯水反应所得的溶液中滴入KSCN溶液，

不一定显血红色的是 (

)A．氧化铁B．铜铁合金C．Fe(OH)3 D．FeCl2解析：解本题的关键是分析选项中各物质与少量氯水反应能否生成Fe3＋，溶液中含有Fe3＋时，滴入KSCN溶液显血红色。A项，Fe2O3与氯水中的H＋发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，生成Fe3＋；B项，Fe比Cu活泼，Fe与氯水中的Cl2反应生成FeCl3：2Fe＋3Cl2H2O,2FeCl3，还可能发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，滴入KSCN溶液不一定显血红色；C项，Fe(OH)3与氯水中的H＋发生反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，生成Fe3＋；D项，FeCl2与氯水中的Cl2发生氧化还原反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，生成Fe3＋。答案：B

4．有一块铁的“氧化物”样品，用140mL5.0mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为 (

)A．Fe2O3B．Fe3O4 C．Fe4O5D．Fe5O7解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。答案：D

—————————————————————————————1．熟记2个特殊现象：①Fe(OH)2→Fe(OH)3是白色→灰绿色→红褐色；②Fe3＋遇SCN－，溶液变红色。2．记住4种颜色：Fe2＋—浅绿色，Fe3＋—棕黄色，Fe2O3—红棕色，Fe(OH)3—红褐色。3．掌握6个化学方程式：①4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，②Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，③2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，④2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，

[考点一“铁三角”及其应用][动态课件更形象，见配套光盘]1．如何除去Fe2＋中混有的Fe3＋？

答案：加入足量铁屑振荡或搅拌后过滤。2．Fe与I2反应时生成的是FeI2还是FeI3？Fe与Br2反应时生

成的是FeBr3还是FeBr2？答案：FeI2，原因是Fe3＋的氧化性强于I2；FeBr3，原因是Br2的氧化性强于Fe3＋。超链接3．配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？答案：防止Fe2＋被氧化成Fe3＋，并将溶液中可能存在的Fe3＋转化为Fe2＋。4．Fe(OH)3能否通过化合反应制取？答案：能，反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。[考点师说]1．“铁三角”的转化关系2．“铁三角”的重要应用(1)除杂：主要物质杂质除杂方法Fe2＋Fe3＋加过量铁屑后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2Fe2＋Cu2＋加过量铁屑后过滤FeAl加过量强碱溶液后过滤Fe2O3Al2O3SiO2加过量强碱溶液后过滤(3)盐溶液的配制与保存：(4)物质的制备：

[例1]

(2012·海南高考)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：Ⅰ：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；Ⅱ：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38回答下列问题：(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为_________。(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是________，分离得到固体的主要成分是________，从固体中分离出铜需采用的方法是_______________________________________。(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为___________。(4)过程Ⅱ中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为____________________________________(列式计算)。[解析]

(1)FeCl3能将铜氧化成Cu2＋，本身被还原为Fe2＋。(2)先用过量铁置换出铜，固体为铁与铜的混合物，再分离铜应加入盐酸；(3)过程Ⅱ是亚铁离子生成Fe(OH)2，鼓入空气转化成Fe(OH)3；(4)Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，c(OH－)＝KW/c(H＋)，可求c(Fe3＋)。[答案]

(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)回收铜Cu和Fe加盐酸反应后过滤(3)FeCl2＋Ca(OH)2===Fe(OH)2↓＋CaCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(4)c(Fe3＋)＝4.0×10－38÷(10－9)3＝4.0×10－11(mol/L)[演练冲关]1．将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3＋生成的是 (

)A．硫酸 B．氯水C．硫酸锌 D．氯化铜解析：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，选项中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应，但氯水中的Cl2能氧化Fe2＋生成Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。答案：B

2．提纯下列各物质：混合物成分(括号内为杂质)提纯试剂离子方程式①FeCl2溶液(FeCl3)②FeCl3溶液(FeCl2)③FeSO4溶液(CuSO4)解析：①向混合溶液中加入铁屑与Fe3＋反应，将杂质Fe3＋转化为Fe2＋；②向混合溶液中通入Cl2或滴加氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋；③向混合溶液中加入铁屑，使CuSO4与Fe发生置换反应。答案：FeFe＋2Fe3＋===3Fe2＋Cl22Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－FeFe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋[考点二Fe2＋、Fe3＋的检验][动态课件＋flash演示见光盘]1．用文字描述检验某溶液中含有Fe3＋的方法。 答案：取少量溶液于一洁净试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变成红色，说明溶液中含有Fe3＋。2．如何检验含Fe2＋、Fe3＋混合溶液中的Fe2＋？ 答案：滴加适量酸性KMnO4溶液或溴水，酸性KMnO4溶液或溴水褪色。3．设计实验方案，证明红砖中含有Fe3＋？ 答案：超链接[考点师说]Fe2＋、Fe3＋的检验方法1．Fe2＋的检验2．Fe3＋的检验方法一：取出少量的被检验的溶液，加入KSCN，溶液变红色，证明有Fe3＋存在。方法二：取出少量的被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验(1)Fe3＋的检验：(2)Fe2＋的检验：[例2]

(2012·山东高考)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。a．浓H2SO4

b．稀HNO3c．NaOH溶液 d．氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在________(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是________________________________________________________________________________________(注明试剂、现象)。[解析]

(1)气体A中的大气污染物为SO2，可用NaOH溶液、氨水吸收。(2)滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe3＋，检验溶液中还存在Fe2＋，可以利用Fe2＋的还原性，加入氧化剂，如KMnO4溶液(或溴水)，根据溶液能否使KMnO4溶液(或溴水)褪色进行检验。[答案]

(1)c、d

(2)Fe3＋取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色[演练冲关]3．下列离子的检验方法合理的是 (

)A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋答案：C解析：A项，加入KSCN溶液后呈红色，说明含Fe3＋，但不能说明是