备考2019高考化学第一轮复习 第3章 金属及其化合物学案（打包4套）必修1.zip

1第一节 钠及其重要化合物一、钠1.物理性质——学习任何物质的物理性质都围绕以下方面：色、味、态、密度、熔沸点、溶解性，特殊性。① 色；② 态；③密度比水 ，比煤油 ；因此少量钠可以保存在 中。 ④熔点 。⑤较柔软，可以用刀切开；导电性良好；2.化学性质——结构分析：钠原子最外层只有 个电子，表现+1 价。易失去该电子而表现出强 性。⑴跟非金属(如 O2、Cl 2代表活泼非金属单质)反应：①与 O2常温反应方程式： 。条件： ， 现象： ，Na 2O 是 色固体。②与 O2加热反应方程式： 。条件： ， 现象： 。两个反应对比得出结论： 。③与 Cl2反应方程式： 。 条件： 。 现象： 。⑵钠与水反应化学方程式： ；离子方程式： 。现象及解释：①浮——钠浮在水面上。因为 。②熔——钠熔化成小液球。因为 。③游——钠四处游动。因为 。④响——产生嘶嘶的响声。因为 。⑤酚酞红——若水中加酚酞，则变红。因为 。⑶钠与盐酸反应（离子方程式）： 。现象： 。反应实质：钠与 反应，比和水反应 。⑷钠与盐溶液反应（如 CuSO4溶液）方程式： 。现象：浮、熔、游、响，并有 色沉淀。反应实质： 。相关方程式： ， 。3．钠的制取和存放⑴制备：电解熔融氯化钠，化学方程式： 。⑵钠的存放：少量金属钠可保存在 里，大量的金属钠则存在铁筒中用 密封。24.钠的用途⑴制取 Na2O2等化合物； ⑵作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来；⑶用作电光源，制作高压钠灯； ⑷钠与钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。二、钠的重要化合物的主要性质及其用途1．氧化钠和过氧化钠的比较比较内容 Na2O Na2O2颜色、状态氧的化合价电子式阴、阳离子个数比稳定性 较不稳定，易被氧化生成 较稳定生成条件 通过钠在 氧化生成 通过钠在 条件生成物质类别 氧化物 （是/不是）碱性氧化物）与水反应与 CO2反应与盐酸反应用途 用于少量 Na2O2制取 强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存 密封保存 密封保存2.常见的钠盐（Na 2CO3和 NaHCO3）名称 碳酸钠 碳酸氢钠俗名水溶性 易溶于水，溶液呈 性 溶解度比碳酸钠 ，溶液呈 性与盐酸 放出 CO2 （快/慢） 放出 CO2 （快/慢）与 NaOH 不反应 NaHCO3+NaOH= 与Ca(OH)2碱足量： 与 BaCl2 Na2CO3+ BaCl2== 不反应，故用 BaCl2溶液鉴别 Na2CO3和 NaHCO3。相互转化→① ② →Na2CO3 ←———————————————————→ NaHCO 3←③ ④ ←用途 重要的化工原料，制玻璃、造纸、纺织等 食品工业，泡沫灭火剂等33．氢氧化钠(NaOH)(1)物理性质：色态： ；溶解性： 溶于水并 ；密度比水 ；有强腐蚀性；有吸水性，易吸收空气中的水分而潮解。(2)化学性质——具有碱的通性①能使酸碱指示剂变色。②与强酸反应的离子方程式为： 。③与酸性氧化物或两性氧化物如与 Al2O3反应离子方程式： 。④与盐反应，如与 NH 反应的离子方程式： ＋ 4。如与 HCO 反应的离子方程式为： － 3。⑤与单质反应，如与 Al、Si 反应的离子方程式分别为：； 。(3)NaOH 的制取①土法制碱：Na 2CO3＋Ca(OH) 2=== ；②现代工业制碱：2NaCl＋2H 2O = = = = =电 解 。4．焰色反应（1）概念：许多金属单质或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。（2）应用：焰色反应是元素的性质，属于 变化，常用于检验金属元素的存在。（3）常见元素焰色：钠是 色；钾是 色（透过 ） 。（4）操作：①干烧，首先把铂丝在灯焰上灼烧至火焰不变色，确认 。②蘸烧，用铂丝蘸待测物质，在火焰上灼烧，观察 。③洗烧，用铂丝蘸 灼烧，以便除去铂丝上残留的物质。1．实验室称量 NaOH 固体时可否放在纸片上？ 。2．盛放 NaOH 溶液等碱性溶液的试剂瓶为什么不用磨口玻璃塞？ ， 。3．某试剂焰色反应时，火焰黄色，则试剂中 含钠元素， （一定、不一定、不）含钾元素。规 律 总 结4一、Na 2O2的特性与计算1．Na 2O2与 CO2、H 2O 的反应规律：2 Na 2O2＋2H 2O===4NaOH＋O 2↑ 2 Na 2O2＋2CO 2===2Na2CO3＋O 2⑴先后顺序关系：在解计算题时，可认为 Na2O2先与 CO2反应，后与 H2O 发生反应，这样处理，可以使解题时更简洁方便。(2)气体物质的量关系：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，CO 2或H2O 与放出 O2的物质的量之比均为 。气体体积变化总是 。(3)固体质量关系：①(Na 2O2)只吸收了 CO2中的“CO”，H 2O 中的“H 2”，可以看作发生相应的反应：Na 2O2＋CO == Na2CO3、Na 2O2＋H 2 == 2NaOH。当有 CO、 H2先在 O2中燃烧，产物再被 Na2O2吸收时，可以直接用上述方程式进行计算解题，此时，O 2所起作用是 )。②凡分子组成符合(CO) m·(H2)n的物质，及 H2和 CO 混合气体， W g 该物质在 O2中完全燃烧，将其产物(CO 2和水蒸气)通过足量的 Na2O2后，Na 2O2固体增重必 （大于/小于/等于） W g。常见的符合这一关系的物质有： 有机物——CH 4O(甲醇)、CH 2O(甲醛)、CH 3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C 6H12O6(葡萄糖)等； 无机物—— H2、CO 及 H2和 CO 的混合气体。③ W g 有机物分子组成 CxHyOz，在转换成(CO) m·(H2)n 写法过程中，若 O 原子数目不足，则在反应过程中需要结合氧气中 O 原子，使固体增重，即增重值 （大于/小于/等于）Wg。若 O原子数目有余，则在反应过程中必然会释放氧气 O2，即增重值 （大于/小于/等于）Wg。 2．过氧化钠的强氧化性。① 2Na 2O2＋2 CO 2 === ； ②Na 2O2＋SO 2 === 。二、关于碳酸氢钠和碳酸钠的问题分析1.与等浓度盐酸反应的规律(1)分别反应时放出 CO2快慢： ＞ 。(2)两物同时存在时反应先后顺序：盐酸先与 ，然后再与 反应。(3)反应耗酸量的比较：①等质量的 Na2CO3和 NaHCO3， 耗酸量多；②等物质的量的 Na2CO3和 NaHCO3， 耗酸量多。(4)与足量盐酸反应生成 CO2量的比较：①等质量的 Na2CO3和 NaHCO3， 生成 CO2量多；②等物质的量的 Na2CO3和 NaHCO3，两者生成 CO2量 多。2．两种情况下 NaHCO3的量与生成 CO2的量的关系(1)受热分解时：2NaHCO 3 △ Na2CO3+CO2↑+ H 2O， 2n(NaHCO 3)～ n(CO 2)，盐与 CO2之比为 。5(2)与酸反应时：NaHCO 3＋HCl====NaCl＋CO 2↑＋H 2O，n(NaHCO 3)～n(CO 2)，盐与 CO2之比为 。3．Na 2CO3和 NaHCO3的鉴别方法：(1)固体鉴别：根据热稳定性不同，把固体加热，能 是NaHCO3。(2)固体鉴别：根据和酸反应生成气体的速率不同，生成 CO2速度快的是 。(3)溶液鉴别：分别加入 BaCl2或 CaCl2溶液， 。(4)溶液鉴别：根据相同浓度溶液的酸碱性不同，测 PH 值较大的是 。4．Na 2CO3溶液与盐酸的互滴鉴别：向 Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，现象： ；而向盐酸中滴加 Na2CO3溶液，现象： 。三、碱金属元素1．碱金属元素包括： 。(1)相同点：最外层都是 个电子。都表现出 价。(2)不同点：从 Li 到 Cs 电子层数 ，原子半径 ，还原性 。2．碱金属元素性质的相似性和递变性（递变性按从 Li 到 Cs 的顺序）(1)单质均呈 色(Cs 除外)，有金属光泽，有良好的导电性和导热性；(2)硬度都 ，且从 Li 到 Cs 硬度 ；(3)密度都 ，但从 Li 到 Cs 逐渐增大（Na、K 相反） ，其中 比水轻， 比水重。(4)熔点都 ，且从 Li 到 Cs 熔、沸点 。(5)均为活泼金属，且从 Li 到 Cs 元素的金属性 ，单质的还原性 ；(6) 单质均能与非金属单质反应；与 O2反应程度越来越剧烈，产物越来越复杂；Li 生成 Li2O；Na 生成 Na2O、Na 2O2 ；K 生成 K 2O、 K 2O2 、KO 2； Rb、Cs 生成产物更复杂。(7)单质和水发生反应通式： 。与水反应的程度越来越剧烈，产物均为强碱；且碱性 。1．CO 2与 H2的混合气体 5 g，在 150 ℃时和足量的氧气混合，用电火花充分引燃，在相同状况下再将反应后所得混合气体通入到足量的 Na2O2中，测得 Na2O2固体增重 3.4 g，则原混合气体中 CO2的物质的量分数为( )A.75% B.25% C.88% D.32%2．Na 2CO3溶液与稀盐酸互相滴加，产生气体的体积比为 4：3，则溶液中 Na2CO3与 HCl 的物质的量之比为（ ） A. 4：3 B. 3：4 C.8：5 D. 5：863．思考：Na 2O2发生反应有什么规律，什么情况下表现供氧性，什么情况下表现强氧化性？【第一节 钠及其重要化合物参考答案】【基础落实】一、钠1. 银白 固 小 大 煤油2．1 还原⑴①4Na+O 2=2Na2O 常温 钠表面变暗 白②2Na+O 2 △ Na2O2 加热 钠先熔化后燃烧，黄色火焰，生成淡黄色固体钠与 O2常温反应只生成 Na2O，加热时反应生成 Na2O2 ③2Na+Cl 2 NaCl 点燃 钠剧烈燃烧，产生大量白烟⑵2Na+2H 2O =2NaOH +H2↑ 2Na+2H 2O == 2Na++ 2OH++ H2↑①钠的密度比水小 ②钠的熔点低，且该反应是放热反应；③产生的 H2对熔化的钠球推动作用 ④反应剧烈放热 ⑤生成产物有碱⑶2Na+2H +====2Na++H2↑ 极易爆炸 酸中 H+发生置换 更激烈⑷2Na+2H 2O+ CuSO4= Na2SO4 + Cu(OH)2↓ + H2↑ 蓝 钠先与水反应生成碱，碱再与盐反应 2Na+2H2O=NaOH+H2↑ CuSO 4+2NaOH＝Na 2SO4+Cu(OH)2↓3． ⑴2NaCl(熔融) 电 解 2Na＋Cl 2↑ ⑵煤油 石蜡二、钠的重要化合物的主要性质及其用途1．白色固体 淡黄色固体 —2 —1 1：2 1：2 过氧化钠 常温 燃烧或加热 碱性 不是 Na2O + H2O==2NaOH 2Na2O2 + 2H2O==4NaOH + O2↑ Na2O + CO2==Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2==2Na2CO3 + O2 Na2O + 2HCl==2NaCl + H2O 2Na2O2 + 4HCl==4NaCl + 2H2O + O2↑ 2. 苏打、纯碱 小苏打 碱 小 碱 慢 快 Na2CO3+H2O Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH HCO3+Ca2++OH=CaCO3↓+H 2O BaCO3↓+2NaCl CO2↑+H 2O 适量 H+ 固体加热 适量 OH－3．(1)白色固体 易 放出大量的热 大(2) ②OH － ＋H ＋ ===H2O ③Al 2O3＋2OH － ===2AlO2-＋H 2O ④NH 4+＋OH －  ===NH 3·H2O HCO3-＋OH － ===CO32-＋H 2O ⑤2Al＋2OH － ＋2H 2O===2AlO2-＋ 3H 2↑ Si＋2OH － ＋H 2O===SiO ＋2H 2↑2－3(3) CaCO3↓＋2NaOH 2NaOH＋H 2↑＋Cl 2↑4．物理 黄 紫 蓝色钴玻璃 铂丝上无干扰杂质 火焰颜色 盐酸【对点训练】1.不可以，应置于玻璃器皿中快速称量2. 以 NaOH 溶液为代表的碱性溶液中的 OH－ 可与磨口玻璃塞中裸露的 SiO2反应，生成 Na2SiO3，使瓶塞和瓶体粘连在一起不易打开3．一定 不一定【规律总结】一、Na 2O2的特性与计算1. (2) 2∶1 2∶1 (3) 催化剂 等于 大于 小于72. 2 Na2CO3＋ O 2 2 Na2SO4 二、关于碳酸氢钠和碳酸钠的问题分析1. (1) NaHCO3 Na2CO3 (2) Na2CO3反应生成 NaHCO3 NaHCO3 (3) Na2CO3 Na2CO3 (4) NaHCO3 一样2．2∶1 1∶13．(1)产生使石灰水变浑浊的气体者 (2)NaHCO3 (3)能产生白色沉淀的是 Na2CO3 ，无变化的是NaHCO3 (4) Na2CO34．开始无气泡，一段时间后有气泡产生 立即有气泡产生三、碱金属元素1．Li、Na、K、Rb、Cs (1)1 +1 (2) 依次增多 依次增大 依次增强2. (1)银白 (2)小 逐渐减小 (3) 较小 Li、Na、K Rb、Cs (4) 较低 逐渐降低 (5) 逐渐增强 逐渐增强 (7)2M＋2H 2O===2MOH＋H 2↑ 逐渐增强【对点训练】1. B 2. D3． Na2O2与非还原性物质反应时，发生自身氧化还原反应放出 O2，在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性。1第二节 铝及其重要化合物一、铝的主要性质及应用1．存在及物理性质⑴铝位于元素周期表 。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅排第三位，在金属当中是含量占 位。自然界中的铝全部以 态存在。⑵铝为 色固态，金属，特别的是铝的粉末是白色，工业称为“银粉”一般金属的汾末是黑色的。⑶铝熔点为 660.40C，沸点为 24670C 密度为 2.7g·cm-3,导电性仅次于银、铜和金。2.化学性质：结构分析——铝原子最外层有 3 个电子，表现 价，易失去表现 性。⑴跟非金属单质反应①与氧气常温时反应方程式： 。 现象：在表面生成一层 ，保护内部金属。使 Al 尽管很活泼，但很耐腐蚀。②与氧气点燃时反应：4 Al＋3 O 2 △ 2Al2O3 现象： 。原因 。③和卤素反应，2 Al＋3 X 2 = 2AlX3(X2可以是 Cl2、Br 2)。此外，也能生成 Al2S3、AlN、Al 4C3。⑵铝与酸反应①与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应，离子方程式： 。②与氧化性酸 常温下，铝、铁遇 、 发生钝化，加热时能反应。与热浓硫酸： ；与稀硝酸反应： ；⑶铝与强碱溶液反应： ；离子方程式： ；⑷铝热反应：2 Al＋Fe 2O3 高 温 。铝热剂： 与活泼性在铝以后的 的混合物称为铝热剂。铝热反应用途：野外焊接钢轨，可用于冶炼 Ni、Mn、V、W、Cr 等难熔金属。二、铝的重要化合物1．氧化铝⑴物理性质： 色 态，熔点 (2045℃)， 溶于水。2⑵化学性质：是 氧化物，①与酸反应离子方程式： 。②与碱反应离子方程式： 。⑶用途：熔点很高，是一种比较好的 材料，还可以制作各种宝石。2．氢氧化铝⑴物理性质： 色胶状沉淀。⑵化学性质：①氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于 酸或 碱，而不溶于 酸或 碱。与酸反应离子方程式： ；与碱反应离子方程式： 。②氢氧化铝受热分解： 。⑶Al(OH) 3的制备：①用 碱氨水与可溶性铝盐反应离子方程式： 。②向偏铝酸盐中通入 CO2（少量）离子方程式： 。3．明矾⑴化学式： ，明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。⑵性质：Al 3＋ 容易水解，溶液显 性，离子方程式： 。⑶用途：氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，明矾是一种较好的 剂。规 律 总 结一、 “铝三角”的转化关系及其应用1. Al3＋ 、Al(OH) 3、AlO 之间转化关系：－ 2(1) Al3＋ →Al(OH) 3（ 可实现反应）：①Al 3＋ ＋ OH － === 。②Al 3＋ ＋ NH 3·H2O=== 。③Al 3＋ ＋AlO 。－ 2(2) Al(OH)3 →Al 3＋ （ 可实现反应， 不能发生该反应）：3Al(OH)3＋ 。(3)AlO2－ →Al(OH) 3（ 可实现反应）：①AlO ＋H ＋ ＋ ； － 2②AlO ＋CO 2 。－ 2(4) Al(OH)3→AlO 2－ （ 可实现反应， 不能发生该反应）：Al(OH)3＋；(5) Al3＋ →AlO 2－ （ 可实现反应， ）：Al3＋ ＋ ；(6) AlO2－ →Al 3＋ （ 可实现反应）：AlO ＋ 。－ 22．常见解题应用：⑴离子共存问题：①Al 3+因双水解程度较大，与 OH－ ，及 S2－ 、HS － 、AlO 2、CO 32－ 、HCO 3－ 等弱酸根均不能大量共存。②AlO 2和 OH－ 相同，只与强碱阳离子如 Na+、K +、Ba 2+大量共存，与其它弱碱阳离子都不共存。⑵鉴别 AlCl3和 NaOH（利用滴加顺序不同，现象不同）①AlCl 3溶液中滴加 NaOH 溶液现象为： 。②NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液现象为： 。⑶分离提纯：分离 Al 与其他金属的混合物、分离 Al2O3与其他金属氧化物、分离 Al3+与其他金属阳离子时。都用 溶液。⑷不同形式铝的化合物之间转化关系，可以参照图示分析，隔位物质间能发生反应，生成中间产物；若有两种中间产物，则与反应物用量有关：HCl——AlCl 3——Al(OH)3——NaAlO2——NaOH。例 NaOH与 AlCl3反应，可能生成 Al(OH)3，也可能生成 NaAlO2；AlCl 3与 NaAlO2反应，只能生成 Al(OH)3。二、氢氧化铝沉淀的图象分析 操作 现象 图像 离子方程式向一定量的 AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量。向一定量的 NaAlO2 溶液中逐滴加入稀盐酸溶液至过量。4向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3 溶液至过量。向一定量的盐酸 溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量。向一定量的 AlCl3 溶液中逐滴加氨水溶液至过量。向一定量的 NaAlO2 溶液中缓慢通入 CO2至过量。三、铝与酸、碱反应生成 H2的量的关系1.等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比 ＝ 。VHCl H2VNaOH H22.足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为 ＝。VHCl H2VNaOH H23.一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为 ≤ ≤ ，则必VHCl H2VNaOH H2定是：①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；②铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。1．向 30 mL 1 mol·L－1 的 AlCl3溶液中逐渐加入浓度为 4 mol·L－1 的 NaOH 溶液，若产生 0.78 g 白色沉淀，则加入的 NaOH 溶液的体积可能为 ( )A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．17.5 mL2．甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol·L－1 的盐酸和 NaOH 溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为 V(甲)∶ V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为 ( )A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g第二节 铝及其重要化合物参考答案【基础落实】一、铝的主要性质及应用1. ⑴第三周期ⅢA 族 第一 化合 ⑵银白2. +3 还原 ⑴①4 Al＋3 O2===2Al2O3 致密的氧化膜 ②铝表面熔化但不滴落 生成的 Al2O3熔点很高，把已经熔化的铝兜住了5⑵①2 Al＋6 H + ＝2Al 3+＋3H 2↑ ②浓硫酸 浓硝酸2Al＋6H 2SO4(浓) △ Al2(SO4)3＋3SO 2↑＋6H 2O 1 Al＋4 HNO 3(稀) === Al(NO 3)3＋NO↑＋2H 2O⑶2Al＋2NaOH＋2H 2O===2NaAlO2＋3H 2↑ 2Al＋2OH -＋2H 2O ＝ 2 AlO 2-＋3H 2↑⑷Al 2O3＋2Fe 铝粉 金属氧化物二、铝的重要化合物1．⑴白 固 高 难 两性 ⑵Al 2O3＋6H +＝2Al 3+＋3H 2O Al2O3＋2OH － ===2AlO2-+H2O ⑶耐火2．⑴白 ⑵ 强 强 弱 弱 Al OH 3＋3H +＝Al 3+＋3H 2O Al OH 3＋OH  ＝AlO 2-+H2O 2 Al OH 3 Al2O3＋3H 2O ⑶弱 Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH 4＋ 2 AlO2-+ CO2+3H2O 2 Al(OH)3↓+ CO 32－ 3．⑴KAl(SO 4)2·12H2O ⑵酸 Al 3++3H2O Al(OH)3 +3H+ ⑶净水【规律总结】一、 “铝三角”的转化关系及其应用1. (1)强碱弱碱均 3 Al(OH) 3↓ 3 Al(OH) 3↓＋3NH 4＋ 3 ＋6H 2O===4Al(OH)3↓(2) 强酸 弱酸 3 H ＋ ===Al3＋ ＋3H 2O(3) 强酸弱酸均 H 2O===Al(OH)3↓ ＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO 3－(4) 强碱 弱碱 OH － ===AlO2-＋2H 2O(5) 只有强碱且过量 4OH － === AlO2-＋2H 2O(6) 只有强酸且过量 4H ＋ ===Al3＋ ＋2H 2O2．⑵先产生白色沉淀，后沉淀溶解 开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。⑶强碱或 NaOH二、氢氧化铝沉淀的图象分析 操作 现象 图像 离子方程式立即产生白色沉淀→渐多→最多→减少→消失Al3++3OH-=Al（OH） 3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 立即产生白色沉淀→渐多→最多→减少→消失AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ Al（OH） 3+3H+=Al3++3H2O 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失Al3++4OH-= AlO2-+2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失AlO2-+4H+= Al3++2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 立即产生白色沉淀→渐多→最多→沉淀不消失Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH 4+ Al(OH)3与 NH3·H2O 不 反应立即产生白色沉淀→渐多 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO 32- 6→最多→沉淀不消失 CO32-+ CO2+H2O=2HCO3- 三、铝与酸、碱反应生成 H2的量的关系1. 1∶1 2. 1∶3 3. 1/3 1/1 【对点训练】1. B 2. A1第三节 铁及其重要化合物一、铁的性质1．物理性质： 色固态，密度较 ，熔沸点较 ，延展性、导电、导热性较好、能被 吸引。2．化学性质：结构分析——可失去 2 个或 3 个电子而显+2 价或+3 价，铁是一种中等活泼的金属。⑴与非金属反应：①与氧气： ，燃烧现象： 。②与氯气： ，燃烧时现象： 。加水振荡后，溶液显 色）③与硫： ，现象： 。特别注意：只能生成 价 Fe，由此可证明硫单质氧化性 （强于、弱于）氯气氧化性⑵与水反应：①在高温下，铁能与水蒸气反应生成 H2： 。②在常温下，在水和空气中的 O2、CO 2等的共同作用下，Fe 易发生电化腐蚀(铁生锈 Fe2O3) ， ， 。⑶ 与酸反应：①与非氧化性酸(如稀盐酸、稀 H2SO4等)的反应离子方程式： 。②与氧化性酸。a．铁遇 时，有钝化现象，因此浓 H2SO4或浓 HNO3可盛放在铁容器中．b．铁粉少量与 HNO3(稀)生成 Fe3＋ ： 。c．铁粉过量与 HNO3(稀)生成 Fe2＋ ： 。(4)铁与盐溶液的反应①铁能置换比它活动性弱的金属如 CuSO4溶液： 。②铁能与 FeCl3溶液反应生成 FeCl2。离子方程式： 。二、铁的重要化合物的主要性质及应用21.铁的氧化物化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗称 无Fe 化合价色态、水溶性色粉未， 溶于水 色粉未， 溶于水 色晶体， 溶于水类别 氧化物 氧化物 特殊氧化物和 H+反应与 CO 反应稳定性 在空气中氧化为 Fe3O4 空气中稳定 在空气中稳定制备高温，过量铁与 O2反应：2 Fe+ O2 2FeO 氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧3Fe + 2O2 Fe3O4 【特别提醒】：①FeO 与稀硝酸反应的化学方程式： 。②FeO 与 HI 溶液反应的化学方程式： 。Fe2O3与 HI 溶液反应的化学方程式： 。2.铁的氢氧化物物质 氢氧化亚铁 Fe(OH) 2 氢氧化铁 Fe(OH) 3色态、水溶性色絮状固体， 溶于水 色絮状固体， 溶于水稳定性很易被氧化，受热易分解，与酸反应制取方法新制 FeSO4溶液与 NaOH 溶液 反应：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓铁盐与可溶性碱反应：Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓二者的关系在空气中，Fe(OH) 2能够非常迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3。现象是： 色→ 色→ 色。规 律 总 结一、铁的三角转化关系及应用3⑴结论归纳：①Fe 与强氧化剂如 反应时生成+3 价；②Fe 与与弱氧化剂如 反应时生成+2 价。③Fe 3＋ 与 S2－ 、SO 、I － ；Fe 2＋  与 ClO－ 、MnO 、 （NO +H ＋ ）在溶液中因 2－3 － 4 － 3不能大量共存（Fe 3＋ 与 Fe2＋ 共存） 。⑵除杂方法(括号内为杂质) ①Fe 2+(Fe3+)： ； ②FeCl 3(FeCl2)： ；③FeCl 2(CuCl2)： ； ④Fe(Al)、Fe 2O3(Al2O3、SiO 2)： 。⑶盐溶液的配制与保存①Fe 2＋ 的盐溶液：加 ，防止 ；再加少量相应的酸，防止 。②Fe 3＋ 的盐溶液：加少量 防止 Fe3＋ 水解。⑷制备物质：①制备无水 FeCl3——在 中加热蒸干 FeCl3溶液。②制备 Fe(OH)3胶体——向沸水中加入饱和 FeCl3溶液并煮沸至 为止。二、Fe 2+和 Fe3+的检验1．Fe 3+的检验⑴用 KSCN 溶液： 未知液 →加 KSCN 溶液变 色，证明溶液中含有 Fe3+。⑵用 NaOH 溶液： 未知液 →加 NaOH 溶液，有 色沉淀，证明溶液中含有 Fe3+。⑶依据溶液颜色粗略判断： 未知液 →显 色，可能含（注意不是一定含）有 Fe3+。2．Fe 2+的检验⑴用 KSCN 溶液和氯水： 未知液 →加 KSCN 溶液 ，→ 再加入氯水后溶液变 色，证明4溶液中含有 Fe2+。相关方程式： ； 。⑵ 用 NaOH 溶液： 未知液 → 加 NaOH 溶液，产生 色沉淀，随后变成 色，后变成 色，证明溶液中含有 Fe2+。相关方程式： ， 。⑶用铁氰化钾溶液： 未知液 →加 K3[Fe(CN)6] 溶液，有 色沉淀，证明溶液中含有 Fe2+。相关方程式： 。3．关于检验 Fe2+的特别提示：⑴ 若溶液中存在 Fe3+，不可使用上述⑴ 、⑵ 两种方法，因为溶液直接变色，无法检验 Fe2+。⑵ 在特定条件下，有时用酸性 KMnO4溶液检验 Fe2+，若溶液中存在 Cl-等还原性离子，则不能使用该法。⑶用铁氰化钾溶液没有干扰离子，属于较好的方法。三、铜及其化合物1．单质铜(1)物理性质： 色固体，具有良好的延展性、导电性和导热性。(2)化学性质：①与非金属的反应：a.与 O2加热反应： 。现象：固体变 色。b.常温下在潮湿的空气中生成铜绿： 。c．与 Cl2点燃反应： 。现象：产生 色烟。②与酸的反应:a.与非氧化性酸,如盐酸、稀硫酸， 。b.与氧化性酸反应：与浓硫酸的反应： 。与浓硝酸的反应： 。与稀硝酸的反应： 。③与盐溶液的反应(用离子方程式表示)a.与硝酸银溶液的反应： 。b.与氯化铁溶液的反应： 。2．氧化铜和氧化亚铜名称 氧化铜（CuO） 氧化亚铜（Cu 2O）类别 氧化物 特殊氧化物（Cu 是 价）颜色 色粉末状固体 色固体与酸反应(H ＋ )5与 H2反应转化关系3．氢氧化铜(1)物理性质： 色 溶于水的固体。(2)化学性质：Cu(OH) 2属于 碱 ，能与酸反应生成盐和水。4．CuSO 4·5H2O(1)CuSO4·5H2O 为 色晶体，俗称 、 。(2)无水 CuSO4为 色粉末，遇水变 色(生成 CuSO4·5H2O)，可作为 水存在的试剂，但不能作 。1．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+【第三节 铁及其重要化合物参考答案】【基础落实】一、铁的性质1. 银白 大 高 磁铁 2. ⑴① 3 Fe + 2 O2 Fe3O4 火星四射，生成黑色固体 ②2 Fe + 3 C12 2FeCl3 生成棕黄 色的烟 黄 ③Fe + S FeS 混合物保持红热状态 +2 弱于⑵①3 Fe +4 H2O(g) Fe3O4 + 4H2 ②2Fe＋O 2＋2H 2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O⑶①Fe + 2H+ ＝ Fe2+ + H2↑②冷的浓 H2SO4、浓 HNO3 Fe＋4HNO 3(稀)===Fe(NO 3)3＋NO↑＋2H 2O 3Fe＋8HNO 3(稀)===3Fe(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O(4) Fe＋ CuSO 4===Cu＋FeSO 4 2Fe3+＋Fe===3Fe 2+二、铁的重要化合物的主要性质及应用1. 铁红 磁性氧化铁 +2 +3 +2、+3 黑 不 红棕 不 黑 不 碱性 碱性 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4+ 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O FeO＋CO=Fe＋CO 2 Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO 2 Fe3O4＋4CO=3Fe＋4CO 2【特别提醒】：3FeO+10HNO 3====3Fe(NO3)3+NO↑+5H 2O FeO+2HI==FeI2+H2O Fe2O3+6HI==2FeI2+I2+3H2O2. 白 难 红褐 难 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 2 Fe(OH)3 △ Fe2O3＋3H 2O Fe(OH)2+2 H+====Fe2++2H2O Fe(OH)3 + 3 H+ = Fe3+ + 3H2O 隔绝空气 白 灰绿 红褐 【规律总结】一、铁的三角转化关系及应用6⑴①Cl 2 、HNO 3 、 浓 H2SO4 ②I 2 、S 、H + 、Cu 2+ ③发生氧化还原反应⑵加过量铁粉过滤 氯水或 H2O2 加过量铁粉过滤 加过量强碱 过滤⑶少量铁粉 防止 Fe2＋ 被氧化 Fe 2＋ 水解 相应的酸⑷HCl 气流 液体变红褐色二、Fe 2+和 Fe3+的检验1．红 红褐 黄 2．⑴不变化 红 2Fe 2+ + Cl2 ＝ 2Fe 3+ + 2Cl- Fe3+ + 3SCN－ ＝ Fe(SCN) 3⑵白 灰绿 红褐 Fe 2+＋2OH － ===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH) 2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3 ⑶蓝 3Fe 2++2[Fe(CN)6]3-== Fe3[Fe(CN)6]2↓三、铜及其化合物1．(1)紫红 (2) ①2Cu＋O 2= 2CuO 黑 2Cu+O 2+H2O+CO2 = Cu2(OH)2CO3 Cu＋Cl 2 点 燃 CuCl2 棕黄②不反应 Cu＋2H 2SO4(浓) △ CuSO4＋SO 2↑＋2H 2O Cu＋4HNO 3(浓)= ==Cu(NO3)2＋2NO 2↑＋2H 2O 3Cu＋8HNO 3(稀)= ==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H 2O ③Cu+2Ag +====Cu2++2Ag 2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+2．碱性 +1 黑 红 CuO＋2H ＋ ===Cu2＋ ＋H 2O Cu2O＋2H ＋ ===Cu2＋ ＋Cu＋H 2O CuO＋H 2 △ Cu＋H 2O Cu2O＋H 2 △ 2Cu＋H 2O 4CuO 高 温 2Cu2O＋O 2↑3．蓝 不 弱4．蓝 蓝矾 胆矾 白 蓝 检验 吸收水的干燥剂【对点训练】1．C