2025步步高高考大一轮复习讲义人教版化学大单元二　第四章　第13讲　铁盐、亚铁盐　铁及其化合物的转化含答案

2025步步高高考大一轮复习讲义人教版化学第13讲铁盐、亚铁盐铁及其化合物的转化[复习目标]1.掌握Fe2＋和Fe3＋的性质和检验方法。2.能从物质类别和元素价态变化的角度理解铁及其化合物的转化路径。考点一Fe2＋、Fe3＋的性质与检验1．铁盐(1)常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等。(2)含Fe3＋的溶液，呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。Fe3＋与Cu、H2S反应的离子方程式分别为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋、2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。(3)Fe3＋易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。①用FeCl3固体配制FeCl3溶液的方法：将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。②工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3＋。③FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，所得固体主要成分为Fe2O3。④Fe3＋与HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)混合时都会得到Fe(OH)3沉淀。2．亚铁盐(1)FeSO4·7H2O呈绿色，俗称绿矾。(2)含有Fe2＋的溶液，呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性。①氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式为Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe。②还原性：Fe2＋与Cl2反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)Fe2＋在酸性介质中比较稳定，因而保存亚铁盐溶液时，应加入一定量的酸，同时放入少量铁屑(钉)来防止氧化。3．高铁酸钾(K2FeO4)暗紫色晶体，其中Fe为＋6价，具有强氧化性，可用作水体的杀菌、消毒剂或高容量电池材料。4．Fe2＋和Fe3＋的检验(1)(2)(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，说明含有Fe3＋。eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。1．硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果()2．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SOeq\o\al(2－,4)()3．Fe2(SO4)3和KI溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2()4．将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液变红，则Fe(NO3)2晶体已氧化变质()5．向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2＋()答案1.√2.×3.√4.×5.×一、铁盐、亚铁盐的性质1．铁及其化合物是中学化学中一类重要的物质。下列关于铁元素的叙述正确的是()A．采用将FeCl3溶液直接蒸干的方法制备FeCl3固体B．保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解C．25℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存D．FeSO4溶液中加入H2O2溶液时，Fe2＋表现还原性答案D解析加热促进Fe3＋的水解，且生成HCl易挥发，采用将FeCl3溶液直接蒸干的方法不能制备FeCl3固体，故A错误；亚铁离子易被氧化为铁离子，保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，故B错误；pH＝0的溶液显酸性，H＋、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋发生氧化还原＋2H2O，Fe2＋表现还原性，故D正确。2．(2023·厦门模拟)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是()选项实验现象解释或结论A加入FeCl3固体溶液变成红褐色FeCl3的水解程度变大B加入等体积水溶液颜色变浅c(Fe3＋)变小C加入足量Fe粉溶液颜色变浅绿色2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋D将FeCl3溶液微热溶液变成红褐色水解反应ΔH＞0答案A。A项，加入FeCl3固体，平衡右移，c(Fe3＋)增大，但水解程度减小，错误；B项，加入等体＋Fe=3Fe2＋，Fe2＋呈浅绿色，正确；D项，加热，促进水解，说明水解是吸热反应，正确。二、应用Fe3＋、Fe2＋的性质除杂3．除去括号中的杂质，并写出反应的离子方程式。(1)FeCl2(FeCl3)，除杂方法：______________，离子方程式：_____________________________。(2)FeCl3(FeCl2)，除杂方法：______________，离子方程式：______________________________。(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)，除杂方法：__________，离子方程式：____________________________。(4)FeCl2(Cu2＋)，除杂方法：______________，离子方程式：_____________________________。(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除杂方法：__________________________________________________。答案(1)加入过量铁粉2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(2)加入氯水(或通入Cl2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(3)滴加H2O22Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2H2O＋2Fe3＋(4)加入过量铁粉，过滤Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋(5)先向溶液中加入氧化剂(如H2O2、氯水)，然后向混合液中加入CuO或Cu(OH)2，调pH，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀，静置过滤三、Fe2＋和Fe3＋的检验实验方案设计4．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项中只能说明含有Fe3＋，不能说明不含Fe2＋；B项原溶液中也可能只有Fe3＋而没有Fe2＋；D项中氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩盖了生成的白色沉淀Mg(OH)2。5．设计简单实验，证明Fe3O4中含有＋2、＋3两种价态的铁元素(提供的试剂有Fe3O4粉末、浓、稀硫酸、硝酸、盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。答案取固体粉末溶于适量稀硫酸，将溶液分成两份，一份滴加KSCN溶液，溶液变红，证明含有Fe3＋，另一份滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去，证明含Fe2＋。Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。考点二铁及其重要化合物的转化关系1．铁及其化合物的“价—类”二维转化从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。(1)横向变化体现了同价态、不同物质类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。(2)纵向变化体现了不同价态、同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。(3)斜向变化体现了不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。2．用离子方程式实现Fe3＋与Fe2＋的相互转化Fe2＋eq\o(,\s\up7(①Cl2、②NO\o\al(－,3)、H＋、③H2O2、H＋、④MnO\o\al(－,4)、H＋),\s\do5(⑤Fe、⑥Cu、⑦H2S))Fe3＋①2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；②3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；④5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；⑤2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；⑥Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋；⑦2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。一、过量铁对氧化产物的影响1．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。(1)请将正确答案的字母填在相应的横线上。a．Fe3＋b．Fe2＋c．Fe、Fe2＋d．Fe2＋、Fe3＋①AB段铁元素以________形式存在。②BC段铁元素以________形式存在。③CD段铁元素以________形式存在。(2)AB段与BC段所需Fe的质量比为_______________________________________________。答案(1)①a②d③c(2)2∶1解析在一定量的稀HNO3中缓慢加入铁粉，开始时发生反应：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，此时铁元素在溶液中以Fe3＋形式存在，在B点时，硝酸恰好反应完全；继续加铁粉，发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，此时溶液中Fe2＋的量逐渐增多，Fe3＋的量逐渐减的量不再增多。设AB段消耗amolFe，生成amolFe3＋，根据反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋可知BC段需要消耗eq\f(1,2)amolFe，则AB段与BC段所需Fe的质量比为2∶1。2．向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是()A．a表示Fe3＋的关系曲线B．n1＝0.75C．P点时，n(Fe2＋)＝0.5625molD．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g答案C解析该反应可以看作两步：①Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根离子过量，氢离子不足；②2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。a表示Fe3＋的关系曲线，A正确；溶液中共有3molH＋参加反应，消耗0.75mol铁，B正确；P点n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，两者均为0.45mol，C不正确；P点剩余0.45molFe3＋，消耗0.225mol铜，质量为14.4g，D正确。二、铁盐、亚铁盐的制备3．硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品或饲料添加剂，实验室用严重锈蚀的废铁屑(含有Fe、Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)，其流程如下：(1)Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)溶液A中加过量铁粉时，反应的离子方程式为_____________________________________。(3)若检验溶液B中不存在Fe3＋，可选择的方法是____________________________________。(4)FeSO4·7H2O晶体应密封保存，主要目的是_______________________________________。答案(1)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(2)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(3)取少量溶液B于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红色，说明溶液B中不存在Fe3＋(4)防止被空气氧化4．FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S气体。经查阅资料得知，无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华，氢硫酸为弱酸。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：①检查装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。(1)装置A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________。(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端，要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作应该是________________________。(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有________(填步骤序号)。(4)装置B中冷水浴的作用为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，检验此时溶液中存在的金属阳离子，写出离子方程式：________________。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。(6)FeCl3溶液与H2S气体反应的离子方程式为_______________________________________。答案(1)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(3)②⑤(4)冷凝、收集氯化铁Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(5)(6)2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋三、陌生含铁物质的制备5．以高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁{[Fe2(OH)x(SO4)y]n}和明矾的部分工艺流程如下，下列说法错误的是()已知：赤泥液的主要成分为Na2CO3。A．赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO2B．聚合硫酸铁可用于净化自来水，与其组成中的Fe3＋具有氧化性有关C．在“聚合”阶段，若增加Fe2O3的用量，会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大D．从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤答案B解析高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸盐)焙烧时，FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2，并用赤泥液吸收生成的SO2；焙烧后，Al2O3、Fe2O3、SiO2、硫酸盐进入“碱浸”步骤，Al2O3、SiO2溶于KOH溶液，硫酸盐溶于水，过滤，滤液经一系列处理获得明矾，滤渣主要是Fe2O3，酸浸后加入双氧水氧化可能存在的亚铁离子，此时溶液中主要有Fe2(SO4)3，加入氧化铁进行聚合，经浓缩、干燥，获得聚合硫酸铁，据此解答。聚合硫酸铁可用于净化自来水，与其组成中的Fe3＋可水解产生胶体的性质有关，与Fe3＋具有氧化性无关，故B错误；在“聚合”阶段，若增加Fe2O3的用量，碱性增强，x变大，故C正确；由上述分析可知，从“滤液”到“明矾”的过程中，由于碱浸造成二氧化硅溶于氢氧化钾，滤液中含硅酸盐，需要进行“除硅”步骤，故D正确。6．(2023·天津模拟)Na2FeO4具有强氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂，碱性条件下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3与NaClO在强碱性条件下制取，某实验小组利用如图所示实验装置，制取Na2FeO4，并验证其处理含CN－废水的能力。Ⅰ.制取Na2FeO4(1)仪器D的名称为__________。洗气瓶B中盛有的试剂为__________。实验开始，先打开分液漏斗__________(填“A”或“C”)的活塞。(2)写出大试管中发生反应的离子方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________。(3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失，得到紫色溶液时，停止通入Cl2。通入氯气的过程中三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O、________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.模拟并验证Na2FeO4处理含CN－废水的能力(4)取一定量Na2FeO4加入试管中，向其中加入10mL0.2mol·L－1的NaCN溶液，CN－被氧化为COeq\o\al(2－,3)和N2。充分反应后测得试管中仍有Na2FeO4剩余，过滤。向滤液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量，得白色沉淀0.3546g。①配制0.2mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃仪器有______________(填字母)。②计算NaCN溶液中CN－的去除率为______。答案(1)球形干燥管饱和食盐水C(2)2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(3)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O(4)①ADEF②90%解析(1)仪器D为球形干燥管；洗气瓶B中盛有的试剂是饱和食盐水，用来除去混合气体中的氯化氢；因为实验中需要保持碱性环境，因此先向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液，然后再通入Cl2，所以先打开分液漏斗C的活塞。(3)结合化合价升降相等、原子守恒、电荷守恒可写出制取Na2FeO4的离子方程式：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。(4)①溶液配制需要胶头滴管、烧杯、50mL容量瓶、玻璃棒。②n(BaCO3)＝eq\f(0.3546g,197g·mol－1)＝0.0018mol，所以CN－的去除率为eq\f(0.0018mol,0.2×10×10－3mol)×100%＝90%。1．(2023·浙江6月选考，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是()A．氯化铁属于弱电解质B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板C．氯化铁可由铁与氯气反应制得D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体答案A解析氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻覆铜板，B正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确。2．下列有关判断错误的是________(填字母)。A．铁与碘反应易生成碘化铁(2022·浙江1月选考，9A)B．FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，将观察到溶液变红色(2022·海南，6C)C．已知金属性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3＋<Cu2＋(2022·辽宁，8C)D．FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O=2Fe(OH)3↓＋4H＋(2022·湖南，11C)E．探究Fe2＋具有还原性：向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化(2022·江苏，11A)答案ABCD3．(2021·广东，10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系答案C解析图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的盐类物质，d为Fe(OH)3。Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质，如Fe＋2FeCl3=3FeCl2，故A不选；Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；b→c→d→e→b转化如FeCl2eq\o(→,\s\up7(NaOH))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(O2、H2O))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up7(稀盐酸))FeCl3eq\o(→,\s\up7(Fe))FeCl2，故D不选。4．(2022·天津，15)氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室的制备方法，回答下列问题：Ⅰ.FeCl3·6H2O的制备制备流程图如下：(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为________________。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为________________________________________。(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有______________________________________。(3)检验FeCl3溶液中是否残留Fe2＋的试剂是_________________________________________。(4)为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为__________________________________________________________。(5)操作②为____________________________________________________________________。Ⅱ.由FeCl3·6H2O制备无水FeCl3将FeCl3·6H2O与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为77℃，反应方程式为FeCl3·6H2O＋6SOCl2eq\o(=,\s\up7(△))FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑，装置如图所示(夹持和加热装置略)。(6)仪器A的名称为__________，其作用为___________________________________________________________________________________________________________________________。NaOH溶液的作用是_____________________________________________________________。(7)干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是______________________________________。(8)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是__________(填序号)。a．ZnCl2·H2O b．CuSO4·5H2Oc．Na2S2O3·5H2O答案(1)不再有气泡产生Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率(2)漏斗、玻璃棒(3)K3[Fe(CN)6]溶液(4)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(5)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体(6)球形冷凝管冷凝回流SOCl2吸收SO2、HCl等尾气，防止污染(7)碱石灰与SO2、HCl气体反应，失去干燥作用(8)a课时精练1．(2023·大连模拟)青矾矿石(主要成分为FeSO4·7H2O)在《唐本草》中记载：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”。下列关于FeSO4·7H2O的说法正确的是()A．可用于制净水剂B．溶于水形成无色溶液C．在干燥空气中稳定存在D．在空气中加热转化为Fe3O4答案A解析FeSO4·7H2O溶于水时最终形成具有净水作用的氢氧化铁胶体，可用于制净水剂，故A正确；溶于水形成FeSO4溶液，Fe2＋呈浅绿色，故B错误；FeSO4·7H2O中亚铁离子具有还原性，易被氧气氧化，因此不能在干燥空气中稳定存在，故C错误；FeSO4·7H2O中Fe为＋2价，在空气中加热被氧化为Fe2(SO4)3，故D错误。2．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是()A．Fe有导电性，可用于湿法炼铜B．FeCl3有氧化性，可用于净水C．Fe2O3呈红棕色，可用于制作颜料D．K2FeO4易溶于水，可用于杀菌消毒答案C解析铁可用于湿法炼铜：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，是因为铁的还原性大于铜，与Fe有导电性无关，故不选A；FeCl3可用于净水，是因为Fe3＋水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮杂质，与FeCl3的氧化性无关，故不选B；Fe2O3呈红棕色，可用于制作红色颜料，故选C；K2FeO4可用于杀菌消毒，是因为K2FeO4具有强氧化性，与K2FeO4的溶解性无关，故不选D。3．下列事实不能证明Fe3＋有氧化性的是()A．电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜B．FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变为蓝色C．将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为红色D．向FeCl3溶液中滴加适量Na2S溶液，出现淡黄色浑浊，溶液变成浅绿色答案C=S↓＋2Fe2＋，这三项中的反应，铁元素的化合价均降低，Fe3＋均表现氧化性；只有C项中Fe3＋在反应中化合价未发生改变，不能证明Fe3＋具有氧化性。4．下列离子方程式书写正确的是()A．铁与稀盐酸反应：Fe＋6H＋=Fe3＋＋3H2↑B．氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl2＋Fe2＋=Fe3＋＋2Cl－C．氯化铁溶液与铜反应：3Cu＋2Fe3＋=2Fe＋3Cu2＋D．氯化铁溶液与氨水反应：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)答案D解析铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，故A错误；氯气与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，离子方程式为Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－，故B错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，故C错误。5．(2023·太原模拟)将Na2S溶液逐滴加入等物质的量浓度的FeCl3溶液中，发生反应：2Fe3＋＋3S2－=Fe2S3↓。则下列叙述错误的是()A．Fe3＋在酸性环境中氧化性较强B．S2－在碱性环境中还原性较强C．相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大D．向FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出答案B解析FeCl3溶液中Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，且将Na2S溶液逐滴加入等物质的量浓度的FeCl3溶液中，发生反应：2Fe3＋＋S2－=2Fe2＋＋S↓，由此看出Fe3＋在酸性环境中氧化性较强，故A正确；Na2S溶液中S2－水解：S2－＋H2OHS－＋OH－(主要)、HS－＋H2OH2S＋OH－(少量)，将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应：2Fe3＋＋3S2－=Fe2S3↓，没有生成硫单质，S2－在碱性环境中还原性较弱，故B错误；由于将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应：2Fe3＋＋3S2－=Fe2S3↓，不生成Fe(OH)3，说明相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大，故C正确；向FeCl3溶液中通入H2S，硫离子被铁离子氧化成硫单质，有硫析出，故D正确。6．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()A．只有④ B．只有③C．③和④均错 D．全部错误答案C解析实验③中，Fe3＋与CuSO4溶液不反应，溶液应变为绿色；实验④与Fe3＋的性质无关。7．(2023·安徽六安一模)某同学用含有铁锈(主要成分为Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检查)，下列推断不合理的是()A．B中收集到的气体是氢气B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体答案B解析铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；双氧水具有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。8．下列除杂的操作不正确的是()A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤答案C解析Mg与FeCl3反应生成FeCl2，过量Mg可与FeCl2反应置换出Fe，过滤可分离，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，过滤可达到除杂的目的，B正确；加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C错误；H2O2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，加CuO可促进铁离子水解转化成Fe(OH)3沉淀，过滤可分离，D正确。9．常温时，pH对一定浓度的FeSO4溶液稳定性的影响如图所示，下列分析不合理的是()A．pH越小，越有利于Fe2＋存在于溶液中B．pH在3.0～5.5，pH的变化对FeSO4溶液的稳定性影响不大C．pH＝6时，通入一定量的氯气，溶液酸性增强，有利于Fe2＋存在于溶液中D．保持溶液的pH始终为6.5时，可能发生的反应为4Fe2＋＋O2＋10H2O4Fe(OH)3＋8H＋答案C解析pH越小，Fe2＋被氧化的损耗量越小，越有利于Fe2＋的存在，A正确；pH在3.0～5.5，Fe2＋被氧化的损耗量几乎不变，说明pH在3.0～5.5，pH的变化对FeSO4溶液的稳定性影响不大，B正确；pH＝6时，通入一定量的氯气，部分氯气与水反应，溶液酸性增强，同时Cl2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，不利于Fe2＋的存在，C错误；保持溶液的pH始终为6.5，Fe2＋开始被氧化，该过程可能为Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3，总反应为4Fe2＋＋O2＋10H2O4Fe(OH)3＋8H＋，D正确。10．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，部分转化如图所示。下列说法正确的是()A．只用KSCN溶液不可以检验FeSO4是否变质B．制纳米Fe3O4时通入的O2需过量C．制FeCO3时应将饱和Na2CO3溶液加入FeSO4溶液中D．生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反应为氧化还原反应答案C解析若FeSO4变质，其中含有Fe3＋，遇KSCN溶液会变为红色，可据此检验是否变质，A错误；四氧化三铁中铁元素化合价为＋2价、＋3价，是部分Fe2＋被氧化，应通入适量O2，不宜过量，B错误；制FeCO3时，应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中，避免生成氢氧化亚铁沉淀，C正确；生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反应过程中无元素化合价的变化，因此该反应不是氧化还原反应，D错误。11．向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1molFe，充分搅拌后Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1molAg。下列结论错误的是()A．氧化性：Zn2＋＞Cu2＋＞Fe3＋＞Ag＋B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋C．溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为1∶2D．1molFe可还原2molFe3＋答案A解析由题意知铁离子、银离子均被还原，氧化性：Zn2＋＜Cu2＋＜Fe3＋＜Ag＋，A错误、B正确；Fe先还原Ag＋，发生的反应为2Ag＋＋Fe=Fe2＋＋2Ag，然后发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(0.05＋0.15)mol∶0.1mol＝2∶1，C正确；由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋可知，1molFe恰好还原2molFe3＋，D正确。12．无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如图流程，以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)：已知：氯化亚砜()熔点：－101℃，沸点：76℃，易水解。下列有关说法不正确的是()A．操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗B．反应D→E的化学方程式为FeCl3·6H2O＋6SOCl2eq\o(=,\s\up7(△))FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑C．该制备流程中试剂B可选用高锰酸钾溶液或稀硝酸，为了验证是SO2将Fe3＋还原应进行的实验操作和现象是：取样溶解后，先加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀答案C解析操作①是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故A正确；该流程中试剂B的作用是将Fe2＋氧化成Fe3＋，酸性高锰酸钾溶液和稀硝酸都可以将Fe2＋氧化成Fe3＋，但都会引入新杂质，故C错误；由D→E的化学方程式可知反应中生成的二氧化硫可将氯化铁还原为氯化亚铁，若是SO2作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故取样溶解后，先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则可证明二氧化硫将Fe3＋还原，故D正确。13．某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是___________________________________________________________。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_____________________________。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______________。(4)丙组同学取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是________(填离子符号，下同)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________，由此可以证明该氧化还原反应为________。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为______________________________________________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_______________，生成沉淀的原因是__________________________________________(用平衡移动原理解释)。答案(1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2＋Fe3＋可逆反应(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OFe3＋催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动解析(1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2＋被空气氧化。(4)根据Fe2＋的检验方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2＋，则实验②检验的离子是Fe2＋；Fe3＋遇KSCN溶液显红色，实验①和③说明，在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应。14．(2022·河北，15)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：回答下列问题：(1)红渣的主要成分为__________(填化学式，下同)，滤渣①的主要成分为__________。(2)黄铁矿研细的目的是__________________________________________________________。(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为__________________________________。(4)工序①的名称为__________，所得母液循环使用。(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为__________，氧化工序发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，所加试剂为__________和________(填化学式，不引入杂质)。答案(1)Fe2O3和SiO2SiO2(2)增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率(3)7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(△))15FeSO4＋8H2SO4(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤(5)＋26Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋eq\o(=,\s\up7(△))6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NHeq\o\al(＋,4)(6)H2O2NH3·H2O解析已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3，反应为4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(煅烧))2Fe2O3＋8SO2，故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2；将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热，反应为Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O，过滤出滤渣①，主要成分为SiO2，向滤液中加入黄铁矿进行还原，将Fe3＋还原为Fe2＋，由(3)小问可知不生成S单质，则硫元素被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，反应为14Fe3＋＋FeS2＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(△))15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋，然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到FeSO4晶体和母液，母液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶体，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4调节溶液的pH为3，进行沉铁，反应原理为Fe2＋＋2NHeq\o\al(＋,4)＋[Fe(CN)6]4－=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓，然后过滤出沉淀，洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化，反应为6Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋eq\o(=,\s\up7(△))6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NHeq\o\al(＋,4)，过滤、洗涤、干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6，据此分析解题。第14讲铝、镁及其化合物[复习目标]1.了解铝、镁及其重要化合物的存在、性质和用途。2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。考点一铝及其化合物1．铝元素的存在铝是地壳中含量最多的金属元素，全部以化合态的形式存在。2．铝单质(1)物理性质铝单质是银白色、有金属光泽的固体，硬度、密度较小，具有良好的导电、导热和延展性。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①②2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2AlCl3；③④2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑；⑤2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3(铝热反应)。3．氧化铝——两性氧化物4．氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O。②Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。③Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(3)Al(OH)3的制备写出下列反应的离子方程式：①Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。②向含AlOeq\o\al(－,2)的溶液中通入过量的CO2：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。③Al3＋与AlOeq\o\al(－,2)发生相互促进的水解反应：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓。5．明矾(1)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，属于复盐。(2)明矾净水的原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO4)2=K＋＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)，其中Al3＋发生水解反应，产生Al(OH)3胶体，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变澄清。1．MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()2．实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等()3．铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱()4．明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用()答案1.×2.×3.×4.×一、Al、Al2O3、Al(OH)3分别与酸(碱)反应的特点1．下列有关铝及其化合物的性质、用途说法正确的有________(填序号)。(1)铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物(2)两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多(3)用氢氧化钠溶液去除铝条表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－=2Al3＋＋H2O(4)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(5)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐(6)常温下，由于铝与浓硫酸不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸(7)与Al反应能放出H2的溶液中可能大量存在：Fe2＋、K＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)答案(1)(4)2．称取两份铝粉，第一份加入足量氢氧化钠溶液，第二份加入足量盐酸，若要放出等量的气体，两份铝粉的质量之比为()A．1∶3B．3∶1C．1∶1D．4∶3答案C解析由反应：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑和2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑可知，等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成的氢气的量相等。二、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H＋等与OH－反应的顺序3．向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假设各1mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。(假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同)分析图像的变化情况，回答下列问题：(1)H＋、Al3＋、Al(OH)3、NHeq\o\al(＋,4)四种微粒与OH－反应的先后顺序依次为______________________。(2)依次写出各阶段的离子方程式：①OA：________________________________________________________________________。②AB：________________________________________________________________________。③BC：________________________________________________________________________。④CD：________________________________________________________________________。答案(1)H＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al(OH)3(2)①H＋＋OH－=H2O②Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓③NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O④Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O三、从铝土矿中提取铝(碱溶法)的工艺流程4．铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。(1)氧化铝是________氧化物，资料表明，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，除此外，滤渣中还含有________(化学式)。写出“碱溶”时生成NaAlO2的离子方程式：_______________________________________________________________________________。(2)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是_________________________________。(3)冰晶石的化学式为________________，电解时加入冰晶石的目的是___________________。(4)写出Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(△))Al2O3eq\o(→,\s\up7(电解))Al转化的化学方程式：_______________________________、_______________________________________________________________________________。(5)电解熔融Al2O3时作阳极的石墨易消耗，原因是____________________________________，应该采取的措施是_______________________________________________________________。答案(1)两性Fe2O3Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2)氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在(3)Na3AlF6降低Al2O3熔融的温度(4)2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑(5)石墨电极被阳极上产生的O2氧化定期补充石墨锌、铍的两性化合物1．铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O=2NaCl＋2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断正确的是()A．Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液B．BeCl2水溶液的导电性强，故BeCl2是离子化合物C．Na2BeO2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeOD．BeCl2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是BeCl2答案A解析Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，BeCl2和AlCl3均是共价化合物；Na2BeO2溶液的pH>7，将其蒸干并灼烧得到的残留物为Na2BeO2；BeCl2是强酸弱碱盐，其溶液的pH＜7，蒸干并灼烧得到的残留物是BeO。2．锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物均既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，但是Al(OH)3不溶于氨水，而Zn(OH)2能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。回答下列问题：(1)单质铝溶于NaOH溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。(2)写出锌和NaOH溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是________(填序号)。①Al2(SO4)3和NaOH②Al2(SO4)3和氨水③ZnSO4和NaOH④ZnSO4和氨水(4)写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________。试解释实验室不宜用可溶性锌盐与氨水反应制取氢氧化锌的原因：______________________________________________________________________________________________________。答案(1)AlOeq\o\al(－,2)(2)Zn＋2OH－=ZnOeq\o\al(2－,2)＋H2↑(3)①③④(4)Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制考点二镁及其化合物1．镁的化学性质(1)与氧气反应：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO。(发出耀眼的强光，生成白色固体物质)(2)与氮气反应：3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2。(镁在空气中燃烧得到MgO和Mg3N2的混合物)(3)与盐酸(或硫酸)反应：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑。(4)与二氧化碳反应：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C。(镁着火不能用CO2灭火)(5)与盐溶液反应，如与硫酸铜溶液反应：Mg＋Cu2＋=Mg2＋＋Cu。(6)与水反应：Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑。2．镁的重要化合物(1)氧化镁：白色粉末状固体，难溶于水，属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式为MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O。(2)氢氧化镁：白色固体，难溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O。特别提醒氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应MgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。1．从海水中提取镁的流程如图所示：主要化学反应为(1)制石灰乳：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2。(2)沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2=Mg(OH)2＋Ca2＋。(3)制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(HCl),\s\do5(△))MgCl2＋6H2O。(4)电解MgCl2：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑。2．(2023·广西凭祥高三模拟)利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程如图，下列说法正确的是()A．“酸浸”时溶液中有电子转移B．“氧化”时用稀硝酸代替更好C．沉淀混合物为Al(OH)3和Fe(OH)3D．电解MgCl2溶液可得到金属镁答案C解析“酸浸”时MgCO3、Al2O3、FeCO3与盐酸反应，所得产物有金属氯化物、水和二氧化碳，元素化合价不变，无电子转移，A错误；过氧化氢是绿色氧化剂，若“氧化”时用稀硝酸，则易产生NO气体污染环境且引入新杂质，B错误；“沉淀”环节，加入MgO调节pH使Al3＋、Fe3＋生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，过滤除去，C正确；电解MgCl2溶液得到氢氧化镁沉淀、氢气和氯气，电解熔融氯化镁可得到金属镁，D错误。1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料(2022·浙江6月选考，8C)()(2)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁(2022·浙江6月选考，9A)()(3)铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜(2022·浙江6月选考，11B)()(4)技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板，是因为铝能形成致密氧化膜(2022·广东，6D)()(5)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－可被氧化，Mg2＋可被还原(2022·广东，12B)()(6)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，现象为产生白色沉淀后沉淀消失(2022·海南，6A)()答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×2．(2020·江苏，3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水答案D解析铝的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品无对应关系，A项错误；氧化铝熔点高，可用作耐高温材料；铝是活泼金属，用电解法冶炼，选择氧化铝作原料，是因为氧化铝是离子化合物，B项错误；氢氧化铝具有弱碱性，可以中和过多的胃酸，C项错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，Al3＋发生水解生成Al(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮的颗粒物，从而起到净水的作用，D项正确。3．(2022·湖南，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：下列说法错误的是()A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2D．滤液可回收进入吸收塔循环利用答案C解析陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应：Na2CO3＋HF=NaF＋NaHCO3，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应：6NaF＋NaAlO2＋4NaHCO3=Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋2H2O，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液，所以合成槽内产物主要有Na3AlF6、Na2CO3、H2O，故C错误；滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，故D正确。4．(2020·山东，9)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是()A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3↑＋H2OB．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4ClD．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同答案B解析氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；NH3·H2O易分解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2，利用三种离子氢氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。课时精练1．下列有关铝及其化合物的说法错误的是()A．氧化铝熔点较高，是一种优良的耐火材料B．可用铝壶烧开水，不可用其长期存放食醋、碱水C．铁易生锈，而铝在空气中较稳定，所以铁比铝活泼D．氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药答案C2．下列说法不正确的是()A．通过电解熔融MgCl2可以制得金属镁B．镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物C．氧化镁是优质的耐火材料D．金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料答案D解析工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，故A正确；Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C，所得的固体物质是混合物，故B正确；MgO熔点很高，在一般条件下不熔融，所以氧化镁是优质的耐火材料，故C正确；虽然Mg质地柔软，但密度小，常用来制作合金材料，如镁铝合金，故D错误。3．探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是()A．Al、NaOH溶液、稀盐酸B．Al2O3、氨水、稀盐酸C．Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸D．AlCl3溶液、氨水、稀盐酸答案C解析可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠溶液，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。4．(2023·上海一模)下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是()A．铝与NaOH溶液反应：Al＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2↑＋H2OB．Al2O3与NaOH溶液反应：Al2O3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2OC．明矾净水原理：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋D．Al2(SO4)3与过量氨水反应：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2O答案C解析铝与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，A错误；Al2O3与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，B错误；明矾溶于水后电离产生的铝离子发生水解，产生的氢氧化铝胶体能吸附悬浮物，起到净水作用，C正确；一水合氨为弱碱，故氢氧化铝无法与一水合氨发生反应。5．下列除去杂质的方法不正确的是()A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO答案B解析Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。6．易拉罐的主要成分以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是()选项实验方案现象、结论A加入盐酸产生无色气体；含铝、铁、镁三种金属B加入NaOH溶液有无色气体产生；含有镁、铝两种金属C加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀；含有金属镁D用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液溶液呈红色；含有铁元素答案D解析铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体，不能得出含铝、铁、镁三种金属的结论，A错误；铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体，B错误；氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀，C错误；用盐酸溶解后生成的亚铁离子，在空气中易被氧化成Fe3＋，加入KSCN溶液呈红色，D正确。7．以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图：下列说法错误的是()A．酸浸的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OB．浸出渣的成分是SiO2C．母液的主要溶质是NH4ClD．固体X是Mg(OH)2答案A解析MgCO3是微溶物，不可拆成离子，故A错误；SiO2不溶于盐酸，浸出渣为SiO2，故B正确；加入氨水沉镁：MgCl2＋2NH3·H2O=Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶质是NH4Cl，故C、D正确。8．从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是()A．从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应B．Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2OC．NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)D．电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3＋＋3e－=Al答案D解析向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，B正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，C正确；电解熔融Al2O3时，阳极上O2－失去电子变为O2，电极反应式为2O2－－4e－=O2↑，D错误。9．铝热反应的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是()A．X物质为KClO3B．镁条燃烧提供引发反应所需的热量C．若转移0.3mol电子，被还原的Fe2O3为16gD．可利用铝热反应冶炼铁答案C解析A项，KClO3受热分解产生氧气，助燃，图示装置中X物质为助燃剂KClO3，正确；B项，镁条燃烧放出大量热，可为铝热反应提供引发反应所需的热量，正确；C项，反应2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe中，Fe元素化合价从＋3价变为0价，还原1molFe2O3转移6mol电子，则转移0.3mol电子