2024年高考化学：铁铜镁铝及其化合物知识点

2024年高考化学：铁铜镁铝及其化合物知识点汇

总

01

铁及其化合物

一、铁的结构

1.铁是26号元素,位于第四周期第VIII族，属于过渡元素。

原子结构示意图:

主要化合价：+2,+3

2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净

的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/cm3,熔沸点高，有

较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉

为黑色粉末。

二、化学性质

1.与非金属反应:

4Fe+3O：=2Fe304

占燃

2Fe+3cL(Brz)冬餐2FeCl3

2.与水反应:

高温

3Fe+4H:0(g)FesO^H：1(置换)

3.与酸反应

1）与非氧化性酸反应：

2）与氧化性酸反应

①常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化

②与浓硫酸反应：

4,与盐反应：2Fes>Cu=2Fe2++Cu2,Fe+2Fe3=3Fe2\

Fe+Cu2+=Fe2>Cu

三、铁的化合物

L铁的氧化物

FeOFe2O3Fe3O4

铁的化合价+2+3+2、+3

颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体

俗名铁红磁性氧化铁

水溶性不溶于水不溶于水不溶于水

H化物类别碱性氧化物碱性氧化物

2

FeO-2H'=Fe*+/0.3FeA+8H*=2Fe"+

「『气化性酸Fe2O3+6H*=2Fe*+3a0

2

反应Fe*+4Hz0p

9还原剂反应

喜温占燃

（H2、CO、Al高温3FeQ+8A1^^9Fe+4Al2O3

FeO+CO------Fe+CO：Fe2O3-3CO===2Fe+3CO2

等）

用作红色油漆和涂料;赤铁矿

用途是炼铁原料

2.铁的氢氧化物

(1)Fe(OH)2的制备

Fe(OH)2易被氧化，在制备时应注意：

①FeSO,晶体中不能有Fe3-；

②配制后的FeSO,溶液中要加入少量铁粉；

③配制溶液的蒸储水以及所用NaOH溶液均须煮沸以除去其

中溶解的氧气。

实验：溶液中加NaOH

a.现象：生成白色沉淀，后又迅速转变为灰绿色，最后生成

红褐色

b.为了防止滴加NaOH时带入空气，可将吸收NaOH的长滴

管伸入溶液液面下，再挤出NaOH溶液。

c.为了防止被氧化，还可以向盛有溶液的试管中加入少量煤油

或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气。

化学方程式：

2

FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2I+Na2SO4Fe'+20H'=Fe(OH)2l(白色)

4Fe(OH)2+0z+2HzO=4Fe(OH)3(红褐色)〃

(白色一灰绿色一红褐色)“

(2)Fe(OH)3胶体的制备

向加热沸腾的蒸懈水中加入FeCA溶液，待出现红褐色时，停

止加热,便可得到“(0田3胶体。

制备时要注意：①不可长时间加热，因为加热会使胶体凝

聚；②不能用自来水，因为自来水中的电解质也可使胶体凝

聚。

FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2I+2NaCl

4Fe(OH)2-O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)

2.FQ-的氧化性、Fe?-的还原性

(1)Fe3+的氧化性：

向FQCL溶液中加入铁粉，现象是溶液由棕黄色变为浅绿色

对应离子方程式：2Fe，•(棕黄色)+Fe=3Fe"(浅绿色)

Fe，+还可以与HI、H：S发生

2Fe3+2F=2Fe2+I：2Fe*+H2s=2Fe2++2H+SI

(2)FE-的还原性：FH-在较强的氧化剂的作用下会被氧化

为Fe3+

向FeCb溶液中通入氯气，现象是溶液由浅绿色变为棕黄色

23

对应离子方程式：2Fe*+Cl2=2Fe>2Cr

除杂：FeCLTeCb)滴加氯水，FeCh(FeCh)加入铁粉

3.亚铁盐、铁盐溶液的保存

(1)FeCb、FeSO’等亚铁盐溶液保存时，要加入少量铁屑

(防止FM-被氧化)和滴入少量相应的酸溶液(抑制FM-水

解)o

另外要注意，保存Fe(\O3)2溶液时，只要加铁屑防止氧化即

可，不能加HNOe来防止水解。

(2)FeCh.Fez(SOJw等铁盐溶液保存时，要加少量相应的酸

溶液(抑制F9+水解)。

4.Fe3-盐的水解

Fe>为典型的弱碱阳离子，通常情况下，在水溶液中只有少部

分发生水解。但在一定条件(如加热，遇AlOz-、CO?.、

CI°等)下，水解程度会增大，甚至会发生彻底的双水解。

3+

Fe+3A1O2"+6H:O==Fe(OH)3I+3AI(OH)3

2

2Fe*+3CO3"+3H2O=2Fe(OH)3I+3CO2t

Fe>+3C10一+3L0=Fe(OH)3I+3HCI0

另外，加热并蒸干FeCL的水溶液，由于

FeCb+3H2』Fe(0H)3+3HCl为一吸热反应，且HC1易挥发，加

热会使平衡不断向右移动，FeCL最终变成Fe(0H)3,再灼烧，

2Fe(0H)34Fe2O3+3H2O,最后留下的物质为FeO

而加热并蒸干F&lSOjs的水溶液，由于Fez(S0；)3水解产生的

HzSO,难挥发，加热不会使平衡不断右移，只能使水份减少，

酸度增强，最后仍留下FR2(SO)

02

铜及其化合物

一、铜

1.物理性质：颜色：红色(紫红色)金属

2.化学性质：价态：+1(不稳定)+2(稳定)

3.与某些非金属单质反应：

（1）与氧气反应：2Cu+02=2CuO

（2）与硫反应：2Cu+S=Cu：S（黑色物质）

占•班

（3）与氯气反应：Cu+Cl2多TCuCL（棕黄色的烟）

4.与酸反应：（非氧化性酸不反应）

Cu+2H2s0/浓）=CuS04+S02t+2H2

+

Cu+4HN03（浓）=CU（NO3）22NO2t+2H：0

3Cu+8HNOm（稀）=3Cu（NO。2+2N0t-4HzO

5.与某些盐反应：

2FeCl3+Cu-2FeCl2+CuCl2（印刷电路板）

二、铜的氧化物

LCuO（黑色），Cii20（红色）

2.与酸反应：

C112O+H2SO4=CuSOs-Cu+H£O

3.与还原性物质（如氏、CO、C等）反应：

Cu0+co=Cu+C02

三、铜的氢氧化物及其反应

Cu（OH）2：蓝色物质，不溶性弱碱

1.受热分解（是难溶碱的共性）

Cu（0H）2旦CuO-HzO

2.弱氧化性：与新制氢氧化铜悬浊液反应

配制新制的Cu（OH）z悬浊液：

2ml10%NaOH+2%CuS044"8^------►蓝色絮状沉淀0.5血乙醉、加热红色沉淀Cu9

CHsCHO-2Cu（OH）2ACH3COOH-CU2OI+2H2O（检验醛基）

四、铜盐及其反应

碱式碳酸铜（铜绿）受热分解：

Cu式OH））CO3跃uO+COQ+HQ

03

镁、铝及其化合物

一、Mg、Al的化学性质

（一）与非金属反应

1.与02反应。

常温下与空气中的02反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以

镁、铝都有抗腐蚀的性能。镁、铝都能在空气中燃烧：

2Mg+C>2^B2MgO

4AH-302^^2AI2O3

2.与卤素单质、硫等反应。

Mg+CL叁丝MgCL

2A1+3cb疸整2Aleb

2A1+3S^=AI2S3（用于工业制备）

Mg+S=MgS

【特别提醒】

（1）镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中

需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发

生：

2Mg心^B：2MgO

占燃

3Mg-HN2^=Mg3N2

2Mg-K：O2^^2年CKC

（2）燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这

种性质来制造照明弹。

（3）集气瓶底部都要放一些细纱，以防集气瓶炸裂。

（二）与H2O反应

Mg、Al和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧

化物和氢气

Mg+2H2。^=Mg（OH）2+H2t

2A1+6H2O^=2A1（OH）3+3H2t

（三）与酸反应置换出H2

Mg、Al与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2,

其中铝在冷浓H2so4,冷浓硝酸中发生钝化现象。所以可用

铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。

（四）与某些氧化物反应

1.镁与二氧化碳反应：

【特别提醒】：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对

绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可

燃物却是助燃剂。

2.铝热反应：2A1+F反032Fe+A12O3

铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、

等c

【特别提醒】：

（1）铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化

物可以是：Fe2O3、Fe0>Fe3O4、Cr2O3>V2O5、Mn02

等。

（2）铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈

液态。

（3）要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。

（4）KC103作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。实验时可以

不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的

方法来点燃。

（五）与碱反应

镁不与碱反应，铝与碱液反应:

2Al+2NaOH+6H2O^=2NaAlO2+4H2O+3H2]

二、氢氧化铝

(一)物理性质：A1(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，

具有吸附性。

(二)化学性质

1.与酸反应：A1(OH)3+3HC1=A1C13+3H2O

离子反应方程式：A1(OH)3+3H+=AI3++3H2O

2.与碱反应：Al(OH)3+NaOH=NaAIO2+2H2O

离子反应方程式：Al(OH)3+OH-=NaAlO2+2H2O

3.A1(OH)3的制取

(1)铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨

水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为氢氧化铝是两性

氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液。

(2)偏铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入C02

的方法制取Al(0H)3o

当CO2不足或适量时：2A1O2・+CO2+3H2O=2A1(OH)3I+

CO32-

当CO2过量时：A1O2-+CO2+2H2O=A1(OH)3；+HCO3-

4.A1(OH)3的用途：由于A1(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中

悬浮物，又能吸附色素，因此A1(OH)3可作净水剂和色素吸

附剂。

【特别提醒】：

(1)制取A1(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加

入碱的量，因为强碱过量会使制得的A1(OH)3转化为偏铝酸

士rm卜o

(2)一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的

A1(OH)3溶解。

三.镁铝及其化合物的转化关系图

(一)镁的知识主线

上图的1・13有关化学方程式如下:

①2MgX)2=21VfeO

点燃

(2)3Mg^N2=MgjN2

占燃

③Mg+Cb^^MgCb、Mg+2HCl=MgCl2+H2t

熔融

®MgCh言=Mg+Cbt

⑤MgCH-H2O=Mg(OH)2

⑥M