2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題07 金屬及其化合物教案.doc

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專題07 金屬及其化合物 高考對鈉及其化合物的考查重點(diǎn)是鈉的氧化物和鈉鹽的性質(zhì)、推斷、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)探究。鈉的化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系是聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際的重要切入點(diǎn)。常以框圖題形式出現(xiàn)在綜合題中，應(yīng)用心體會。鋁及其化合物的知識點(diǎn)豐富，性質(zhì)應(yīng)用廣泛，命題空間大。以實(shí)驗(yàn)為手段，以工業(yè)生產(chǎn)為背景，以圖像分析和計(jì)算為重點(diǎn)，題型靈活、是高考的熱點(diǎn)。鐵及其化合物因?yàn)樾再|(zhì)的復(fù)雜多變而成為高考命題的熱點(diǎn)。題型以筆答題為主，在選擇題中也有涉及，試題以化工生產(chǎn)為背景，以豐富的流程分析和物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特征，考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力。2018年應(yīng)高度重視。銅及其化合物的知識以及金屬材料的應(yīng)用，在新課標(biāo)高考中的地位在逐步得到加強(qiáng)，屬于新出現(xiàn)的高考熱點(diǎn)。鋰作為鋰電池的主要原料，近年來備受命題者青睞，預(yù)計(jì)鋰及其化合物的性質(zhì)仍是今后高考考査的重點(diǎn)。亞鐵離子和三價鐵離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)是高考的命題熱點(diǎn)；銅的性質(zhì)常結(jié)合電化學(xué)知識進(jìn)行考查，另外鎂、鋁、鐵、銅元素有關(guān)的化合物與生活、生產(chǎn)緊密聯(lián)系的內(nèi)容也是高考命題的熱點(diǎn)。 主要考查方面： 一、鈉的性質(zhì)與應(yīng)用 1．鈉的物理性質(zhì) (1)軟——質(zhì)軟，硬度小。 (2)亮——銀白色，有金屬光澤。 (3)輕——ρ(H2O)ρ(Na)ρ(煤油)。 (4)低——熔點(diǎn)低，低于100 ℃。 (5)導(dǎo)——可導(dǎo)電、導(dǎo)熱。 [注意]　金屬鈉要保存在煤油中，不能保存在CCl4中，因ρ>ρNa>ρ煤油，故鈉浮在CCl4液面上而沉在煤油底部，鈉在煤油中能隔絕空氣防止被氧化。 2．鈉的化學(xué)性質(zhì)——還原性 從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識鈉的化學(xué)性質(zhì) NaNa＋ (1)與非金屬單質(zhì)反應(yīng) ①與O2反應(yīng) 項(xiàng)目 常溫 加熱 現(xiàn)象 鈉的表面變 先熔化成小球，片刻后劇烈燃燒，發(fā)出色火焰，生成淡黃色固體 化學(xué)方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 轉(zhuǎn)移電子 1 mol Na參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移 mol e－ ②與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na＋Cl22NaCl。 ③與S反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na＋SNa2S。 (2)與水反應(yīng) ①離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。 ②與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象與解釋： (3)與鹽酸反應(yīng) 離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 3．鈉的制取及用途 (1)制取方法：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 (2)用途： [思考] 金屬鈉長期露置于空氣中，最終得到的白色粉末是什么？ 提示：碳酸鈉；轉(zhuǎn)化過程為 例1．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列現(xiàn)象描述正確的是(　　) ①金屬先熔化?、谠诳諝庵腥紵?，放出黃色火花?、廴紵蟮冒咨腆w?、苋紵龝r火焰為黃色?、萑紵笊傻S色固體物質(zhì) A．②⑤　　　　　　　　　 B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 【答案C】 例2．金屬鈉分別與下列溶液反應(yīng)時，既有沉淀析出，又有氣體逸出的是(　　) A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液 C．Ca(HCO3)2溶液 D．NH4NO3溶液 【答案】C 【解析】因?yàn)槭侨芤褐械姆磻?yīng)，所以都有H2產(chǎn)生，NH4NO3溶液還產(chǎn)生NH3，Ca(HCO3)2溶液還產(chǎn)生CaCO3沉淀。 例3．將0.05 mol Na分別投入到盛有100 mL水、100 mL鹽酸、100 mL硫酸銅溶液的X、Y、Z三個燒杯中，下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．三個燒杯中一定均會發(fā)生的離子反應(yīng)有： 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三個燒杯中鈉均在液面上劇烈反應(yīng)，相比而言，X燒杯中的反應(yīng)平緩些 C．Z燒杯中一定會有沉淀生成，但沉淀不是單質(zhì)銅 D．三個燒杯中置換反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)的量一定相同 【答案】A 例4．某同學(xué)探究鈉的性質(zhì)時，將等量的金屬鈉分別投入下列溶液中，請你幫他完成實(shí)驗(yàn)報告： 序號 溶液 現(xiàn)象 解釋及反應(yīng)方程式 ① 飽和NaCl溶液 ② 飽和石灰水 ③ CuSO4溶液 ④ FeCl3溶液 ⑤ NH4Cl溶液 【答案】①溶液中出現(xiàn)渾濁　Na與H2O反應(yīng)使水量減少，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ②溶液中出現(xiàn)渾濁　Na與H2O反應(yīng)放熱，Ca(OH)2溶解度隨溫度升高而減小，且Na與H2O反應(yīng)使水量減少，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑產(chǎn)生的OH－促進(jìn)Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)溶解平衡逆向移動 ③溶液中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 ④溶液中出現(xiàn)紅褐色沉淀　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl ⑤產(chǎn)生刺激性氣味氣體　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2O。 [規(guī)律方法]　鹽溶液與Na反應(yīng)的思維流程 二、鈉的氧化物——氧化鈉與過氧化鈉 1．氧化鈉、過氧化鈉的性質(zhì)比較 物質(zhì) 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2) 顏色狀態(tài) 白色固體 淡黃色固體 類別 堿性氧化物 過氧化物 氧元素化合價 －2 －1 化學(xué)鍵類型 只有離子鍵 有離子鍵和共價鍵 電子式 ____________________________ 組成結(jié)構(gòu) 由Na＋與O2－構(gòu)成，＝ 由Na＋與O構(gòu)成，＝ 與水反應(yīng) Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 與CO2反應(yīng) Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 與鹽酸反應(yīng) Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 主要用途 可制燒堿 漂白劑、消毒劑、供氧劑 保存 密封 密封、遠(yuǎn)離易燃物 2．Na2O2的強(qiáng)氧化性與還原性 從元素化合價角度分析Na2O2的性質(zhì) (1)Na2O2的強(qiáng)氧化性 試劑 現(xiàn)象 反應(yīng)原理并解釋 SO2氣體 — Na2O2＋SO2===Na2SO4 FeCl2溶液 有紅褐色 沉淀生成 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl Na2SO3溶液 — Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH 氫硫酸 溶液變渾濁 Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH 酚酞溶液 溶液先變紅后褪色 與水反應(yīng)生成NaOH，Na2O2的強(qiáng)氧化性使之褪色 品紅溶液 溶液紅色褪去 Na2O2的強(qiáng)氧化性使之褪色 (2)遇KMnO4等強(qiáng)氧化劑時，表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為。 (3)遇CO2、H2O、H＋時則會發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。 1、Na2O2的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 例5．下列關(guān)于Na2O2的說法正確的是(　　) A．Na2O2與SO2反應(yīng)生成Na2SO3和O2 B．Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液變紅 C．Na2O2與水反應(yīng)，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑 D．Na2O2能與酸反應(yīng)生成鹽和水，所以Na2O2是堿性氧化物 【答案】C 例6．用雙線橋分析Na2O2與水反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目： ________________________________________________________________________。 (1)氧化劑和還原劑是________，氧化產(chǎn)物是__________，還原產(chǎn)物是________。 (2)1 mol Na2O2與水完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)：_________________________________。 (3)反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________。 (4)7.8 g Na2O2與足量水完全反應(yīng)時，標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成O2的體積為________ L。 【答案】 (1)Na2O2　O2　NaOH　(2)NA(或6.021023) (3)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ (4)1.12 2、Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的定量關(guān)系 例7．過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后，若固體質(zhì)量增加了28 g，反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))(　　) 選項(xiàng) 二氧化碳 碳酸鈉 轉(zhuǎn)移的電子 A 1 mol 2NA B 22.4 L 1 mol C 106 g 1 mol D 106 g 2NA 【答案】C 【解析】＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm 　 轉(zhuǎn)移電子 2 mol 2 mol 56 g 2 mol 1 mol 1 mol 28 g 1 mol 由上述關(guān)系，可得出C項(xiàng)正確；B項(xiàng)中未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，錯誤。 例11．某校化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn)，如圖所示。 (1)只根據(jù)圖Ⅰ所示實(shí)驗(yàn)，不能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡脑蚴莀__________________________________。 (2)圖Ⅱ、Ⅲ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。 (3)若用實(shí)驗(yàn)Ⅱ驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是________________(填化學(xué)式)。 【答案】(1)無論是Na2CO3還是NaHCO3均可以與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，兩者的反應(yīng)現(xiàn)象相同，故達(dá)不到鑒別目的 (2)2NaHCO3△,Na2CO3＋H2O＋CO2↑， CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　(3)NaHCO3 2、Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合液與鹽酸反應(yīng)的圖像 例12．將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL－1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是(　　) 【答案】C 【解析】向NaOH與Na2CO3的混合溶液中滴加鹽酸，鹽酸首先與NaOH反應(yīng)，然后與Na2CO3反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NaHCO3：CO＋H＋===HCO，之后與HCO反應(yīng)生成CO2，因n(OH－)＝n(CO)＝0.01 mol，故加入0.02 mol HCl后開始有氣體生成。結(jié)合各種物質(zhì)的量分析圖像可知，選項(xiàng)C符合題意。 例18.在鋁制易拉罐中收集滿CO2，加入過量的NaOH溶液，立即封口并振蕩，可以發(fā)現(xiàn)易拉罐先咔咔作響，變癟，然后再次鼓起來，其過程中沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)是(　　) A．Al(OH)3分解 B．CO2＋OH－ C．Al＋OH－＋H2O D．Al2O3＋OH－ 【答案】A 【解析】NaOH溶液先與CO2反應(yīng)，氣壓減小，易拉罐變癟；再與鋁表面的Al2O3反應(yīng)，最后與Al反應(yīng)，生成H2，易拉罐變鼓。 2、鋁與酸堿反應(yīng)的定量分析 例19.．取四等份鋁，分別加入足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是(　　) A．3 molL－1氨水 B．4 molL－1HNO3 C．8 molL－1NaOH D．18 molL－1H2SO4 【答案】C 【解析】A項(xiàng)，氨水與鋁不反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣；B項(xiàng)，鋁與HNO3反應(yīng)不放出氫氣；C項(xiàng)，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣；D項(xiàng)，鋁與濃硫酸發(fā)生鈍化，不產(chǎn)生氫氣。 例20．鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問題： (1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)，所得H2的體積之比是________。 (2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，在相同狀況下，產(chǎn)生H2的體積之比是________。 (3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2的量相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是________。 (4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL－1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為________(填字母)。 A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 【答案】(1)1∶1　(2)1∶3　(3)3∶1　(4)A 六、鋁的重要化合物 (一)氧化鋁 1．性質(zhì)及用途 2．Al2O3的提取 由鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))提取Al2O3的兩大工藝流程： (二)氫氧化鋁 1．物理性質(zhì) 白色膠狀固體，溶于水，有較強(qiáng)的吸附性。 2．化學(xué)性質(zhì) (1)Al(OH)3的電離 (2)兩性氫氧化物 [注意]　Al(OH)3不溶于弱酸(如H2CO3)，也不溶于弱堿(如氨水)。 (3)受熱分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 3．制備Al(OH)3的三種方法 方法一：可溶性鋁鹽溶液與過量氨水反應(yīng) 離子方程式： Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH 方法二：向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2 離子方程式： AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO 方法三：相互促進(jìn)水解法 (三)常見的鋁鹽 1．硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。 2．明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)212H2O，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH7(填“＜”“＞”或“＝”)。明礬可以凈水，其凈水的原理是：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。 3．明礬溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式 (1)Al3＋恰好完全沉淀： 2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。 (2)SO恰好完全沉淀： Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O。 (四)鋁及其化合物之間的轉(zhuǎn)化 1．“鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系 寫出實(shí)現(xiàn)上述各步轉(zhuǎn)化的離子方程式。 (1)① ②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (4)AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O (5)① ②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ (6)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 2．含鋁化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用 (1)判斷離子共存問題 ①Al3＋與OH－及AlO、CO、S2－等弱酸根陰離子因生成沉淀或發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能共存。 ②AlO與H＋、HCO以及弱堿陽離子Al3＋、Fe3＋等因生成沉淀或發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存。 (2)鑒別(利用滴加試劑順序不同，現(xiàn)象不同) ①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。 ②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。 (3)判斷鋁元素的存在形式 可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH)溶液反應(yīng)，鋁元素的存在形式 1、Al2O3和Al(OH)3的兩性 例21．既能與稀鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的化合物是(　　) ①NaHCO3?、贏l2O3　③Al(OH)3?、蹵l A．僅①②③　　　　　　　　 B．僅①④ C．僅②③④ D．①②③④ 【答案】A 例22．下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(　　) A．鐵粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥 B．用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋ C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾，向?yàn)V液中通入過量CO2后過濾 D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到MgO 【答案】B 【解析】氨水與Fe3＋和Al3＋均反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，不符合除雜的要求。 [規(guī)律方法]　含鋁雜質(zhì)的提純方法 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于強(qiáng)堿的特性，可除去許多物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì)，如： (1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液。 (2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。 (3)Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液。 (4)Mg2＋(Al3＋)：加過量NaOH溶液，過濾，再加酸充分溶解。 2、“鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用 例23．下列各組物質(zhì)，不能按a―→b―→c(“―→”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是(　　) 選項(xiàng) a b c A Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 C Al Al(OH)3 Al2O3 D MgCl2 Mg(OH)2 MgO 【答案】C 【解析】氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉溶液通入二氧化碳生成氫氧化鋁，故A正確；氯化鋁與氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁，氫氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉，故B正確；鋁不能直接生成氫氧化鋁，故C錯誤；氯化鎂與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂，氫氧化鎂加熱分解生成氧化鎂，故D正確。 例24．現(xiàn)有100 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝2 molL－1，c(Cl－)＝7 mol L－1，要使Mg2＋轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2并使Mg2＋和Al3＋分離開來，至少需要4 molL－1的NaOH溶液(　　) A．140 mL B．120 mL C．200 mL D．80 mL 【答案】C [規(guī)律方法]　可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律 (1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量。 ①當(dāng)n(OH－)≤3n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝n(OH－)； ②當(dāng)3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)； ③當(dāng)n(OH－)≥4n(Al3＋)，n[Al(OH)3]＝0，無沉淀。 (2)求反應(yīng)物堿的量。 ①若堿不足(Al3＋未完全沉淀)， n(OH－)＝3n[Al(OH)3]； ②若堿使生成的Al(OH)3部分溶解， n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。 3、Al2O3的提取與Al(OH)3的制備 例25．工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取純Al2O3作冶煉鋁的原料，提取時操作過程如圖所示，圖中操作錯誤的是(　　) A．④⑤ B．③④ C．②⑤ D．①② 【答案】A 例26．實(shí)驗(yàn)室可用鋁屑、氨水、氫氧化鈉溶液、稀硫酸等來制備氫氧化鋁，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三種實(shí)驗(yàn)方案： 方案① Al→Al3＋→Al(OH)3 方案② Al→AlO→Al(OH)3 方案③ →Al(OH)3 (1)用方案①制備Al(OH)3時使用的藥品最好是鋁屑、稀硫酸和氨水，不用氫氧化鈉代替氨水的原因是_______________________________________； 寫出該方案中有關(guān)的離子方程式：__________________________________________。 (2)用方案②來制備Al(OH)3時，必須注意________的用量，以防止生成的Al(OH)3溶解。 (3)三種方案中，你認(rèn)為最好的是________(填序號)，原因是______________________。 【答案】(1)若用NaOH溶液沉淀Al3＋，終點(diǎn)不易控制，因?yàn)锳l(OH)3會溶于過量的NaOH溶液，從而影響Al(OH)3 的生成量　2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑， Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH (2)稀硫酸　(3)③　藥品用量最少 【解析】分析本題應(yīng)從Al(OH)3的兩性著手，過量的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿均會降低Al(OH)3的產(chǎn)率，而Al3＋與AlO反應(yīng)制取Al(OH)3，則不存在該問題，故方案③最佳。 七、用數(shù)形結(jié)合思想分析Al(OH)3的圖像 1．可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的圖像 (1)把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3＋)溶液中至過量(如圖1所示) 現(xiàn)象 先有白色沉淀產(chǎn)生，然后沉淀逐漸溶解 書寫離子方程式 A→B Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ B→D Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (2)把鋁鹽(Al3＋)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過量(如圖2所示) 現(xiàn)象 先無明顯現(xiàn)象，然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀 書寫離子方程式 A→B Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O B→C Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ 　　　 圖1　　　　　　　　　圖2 2．偏鋁酸鹽與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)的圖像 (1)把強(qiáng)酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至過量 (如圖3所示) 現(xiàn)象 先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解 書寫離子方程式 A→B AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ B→D Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (2)向強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量(如圖4所示) 現(xiàn)象 先無明顯現(xiàn)象，反應(yīng)一段時間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀 書寫離子方程式 A→B 4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O B→C Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ 　　　 圖3　　　　　　　　　　圖4 3．把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明礬溶液中至過量(如圖5所示) O→A反應(yīng) 2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 A→B反應(yīng) 2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O 4．向等物質(zhì)的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量(如圖6所示) O→A反應(yīng) Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ A→B反應(yīng) Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 　　　 圖5　　　　　　　　　　圖6 [題點(diǎn)全練] 1、有關(guān)Al(OH)3沉淀的圖像分析 例27.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關(guān)系曲線，下列判斷錯誤的是(　　) A．①線表示Al3＋的物質(zhì)的量的變化 B．x表示AlCl3的物質(zhì)的量 C．③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化 D．④線表示AlO的物質(zhì)的量的變化 【答案】B 例28、向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量隨AlCl3加入量的變化關(guān)系如圖所示。則下列離子組在對應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO、HCO B．b點(diǎn)對應(yīng)的溶液中：Na＋、S2－、SO、Cl－ C．c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NO、Na＋ D．d點(diǎn)對應(yīng)的溶液中：K＋、NH、I－、HCO 【答案】B 【解析】向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，先發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，無沉淀生成，當(dāng)溶液中的OH－反應(yīng)完全后，發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，生成Al(OH)3沉淀的量隨AlCl3加入量的增大而增大，當(dāng)溶液中的AlO反應(yīng)完全后，再繼續(xù)滴加AlCl3溶液，Al(OH)3沉淀的量保持不變。a點(diǎn)對應(yīng)的溶液中氫氧化鈉過量，F(xiàn)e3＋和HCO都不能大量存在，A項(xiàng)不符合題意；b點(diǎn)對應(yīng)的溶液中溶質(zhì)為NaCl、NaAlO2，AlO、Na＋、S2－、SO、Cl－可以大量共存，B項(xiàng)符合題意；c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中含有Cl－，Ag＋不能大量存在，C項(xiàng)不符合題意；d點(diǎn)對應(yīng)的溶液中含有Al3＋，HCO會與Al3＋發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存，D項(xiàng)不符合題意。 2、利用Al(OH)3圖像進(jìn)行計(jì)算 例29、在200 mL含Mg2＋、Al3＋、NH、H＋、Cl－的溶液中，逐滴加入5 molL－1 NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積(mL)與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是(　　) A．x－y＝0.01 mol B．原溶液中c(Cl－)＝0.75 molL－1 C．原溶液的pH＝1 D．原溶液中n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝5∶1 【答案】B 例30．向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 molL－1 Ba(OH)2溶液至過量，加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖，下列說法不正確的是(　　) A．圖中C點(diǎn)鋁元素存在形式是AlO B．向D點(diǎn)溶液中通入CO2氣體，立即產(chǎn)生白色沉淀 C．原混合溶液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2 D．OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋8OH－===2AlO＋3BaSO4↓＋4H2O 【答案】D 【解析】C點(diǎn)為BaSO4沉淀，其物質(zhì)的量為3 mol，此時鋁元素以AlO的形式存在，A正確；D點(diǎn)溶液溶質(zhì)為Ba(AlO2)2，通入CO2氣體，立即產(chǎn)生BaCO3和Al(OH)3沉淀，B正確；B點(diǎn)為Al(OH)3和BaSO4沉淀，此時Al(OH)3的物質(zhì)的量為7 mol－3 mol＝4 mol，故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3，AlCl3物質(zhì)的量為4 mol－1 mol2＝2 mol，即c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2，C正確；OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓，D錯誤。 例31.向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 molL－1 HCl溶液，測得溶液中的某幾種離子的物質(zhì)的量的變化如圖所示，則下列說法不正確的是(　　) A．a(chǎn)曲線表示的離子方程式為 AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ B．b和c曲線表示的離子反應(yīng)是相同的 C．M點(diǎn)時，溶液中沉淀的質(zhì)量為3.9 g D．原混合溶液中的CO與AlO的物質(zhì)的量之比為1∶2 【答案】D 八、鎂的性質(zhì)及應(yīng)用 1．鎂的物理性質(zhì) (1)鎂：鎂是銀白色有金屬光澤的固體，密度較，硬度較、有延展性，是電和熱的良導(dǎo)體。 (2)鎂合金：密度較，硬度和強(qiáng)度都較。 2．鎂的化學(xué)性質(zhì) 物質(zhì) 主要性質(zhì) 反應(yīng)方程式 鎂 與O2、N2反應(yīng) 2Mg＋O22MgO(發(fā)出耀眼白光) 3Mg＋N2Mg3N2 與CO2反應(yīng) 2Mg＋CO22MgO＋C (燃燒，生成白色粉末和黑色固體) 與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng) Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2 ↑ 與沸水反應(yīng) Mg＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑ 氧化鎂 堿性氧化物 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 氫氧化鎂 中強(qiáng)堿 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 難溶于水 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 溶解度小于碳酸鎂 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ [注意]　①M(fèi)g在空氣中燃燒得到的固體物質(zhì)主要為MgO和少量Mg3N2及C的混合物； ②Mg著火后，不可用CO2滅火； ③由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH)2，而非MgCO3。 3．鎂的用途 鎂合金 用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件 鎂 制造信號彈和焰火 氧化鎂 熔點(diǎn)高，可作耐高溫材料 4．從海水中提取鎂 (1)工藝流程 (2)基本步驟及主要反應(yīng) 制熟石灰 CaCO3 CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 酸化 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸發(fā)結(jié)晶 析出MgCl26H2O 脫水 在氯化氫氣流中使MgCl26H2O脫水制得無水氯化鎂 電解 電解熔融氯化鎂制得鎂：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 1、鎂及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 例32．Mg能在NO2中燃燒，產(chǎn)物為Mg3N2、MgO和N2。某科學(xué)小組通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物并探究產(chǎn)物的比例關(guān)系。資料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，限用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置省略，部分儀器可重復(fù)使用)。 (1)裝置連接的順序?yàn)開_________________(填字母)。 (2)連接好儀器，裝入藥品前檢驗(yàn)裝置氣密性的方法是___________________________。 (3)裝置A中盛裝的干燥劑是________；裝置F的作用是_________________________。 (4)驗(yàn)證產(chǎn)物中存在Mg3N2的具體實(shí)驗(yàn)操作為___________________________________， 確定產(chǎn)物中有N2生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為________________________________________。 (5)已知裝置E中初始加入鎂粉的質(zhì)量為13.2 g，在足量的NO2中充分燃燒，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，硬質(zhì)玻璃管冷卻至室溫、稱量，測得硬質(zhì)玻璃管中剩余固體的質(zhì)量為21.0 g，產(chǎn)生N2的體積為1 120 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。寫出硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________。 【答案】(1)BAEAFC(D) (2)關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)氣管末端插入水中，對錐形瓶微熱，若導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，停止加熱，導(dǎo)氣管中進(jìn)入一段水柱，表示氣密性良好 (3)無水CaCl2(或五氧化二磷等)　除去NO2 (4)取少量反應(yīng)后的固體產(chǎn)物，加入到水中產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色　裝置C中收集到大量氣體(答案合理即可) (5)11Mg＋4NO2Mg3N2＋8MgO＋N2 置C中收集到大量氣體，則說明產(chǎn)物中有N2生成。 (5)設(shè)生成Mg3N2的物質(zhì)的量為x mol，生成MgO的物質(zhì)的量為y mol，n(Mg)＝＝0.55 mol，根據(jù)鎂元素守恒，有3x mol＋y mol＝0.55 mol；根據(jù)生成固體物質(zhì)的總質(zhì)量為21.0 g，有100 gmol－1x mol＋40 gmol－1y mol＝21.0 g，解得：x＝0.05，y＝0.4，再根據(jù)N2的物質(zhì)的量為0.05 mol，即可寫出化學(xué)方程式：11Mg＋4NO2Mg3N2＋8MgO＋N2。 2、從海水中提鎂 例33．已知MgO、MgCl2的熔點(diǎn)分別為2 800 ℃、604 ℃，將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解，都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2，工業(yè)上從海水中提取鎂正確的方法是(　　) A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg 【答案】D 【解析】從經(jīng)濟(jì)效益上看，用石灰乳沉淀Mg2＋比用NaOH成本低，電解MgCl2比電解MgO成本低。 例34．從海水中提取鎂的工藝流程如圖所示： 下列說法錯誤的是(　　) A．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富 B．步驟⑥電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣 C．步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水 D．上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng) 【答案】B 九、鐵的單質(zhì)、氧化物和氫氧化物 1．鐵的存在 2．鐵的性質(zhì) (1)物理性質(zhì) 顏色狀態(tài) 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、延展性 特性 地殼含量 銀白色固體 良好 被磁鐵吸引 占第位 (2)化學(xué)性質(zhì)(寫出化學(xué)方程式或離子方程式) ①與非金屬反應(yīng) 與O2反應(yīng) 常溫 鐵銹(成分為Fe2O3xH2O) 點(diǎn)燃 3Fe＋2O2 Fe3O4 與Cl2反應(yīng) 點(diǎn)燃 2Fe＋3Cl22FeCl3 與S、I2反應(yīng) Fe＋SFeS、Fe＋I(xiàn)2FeI2 ②與H2O(g)反應(yīng) 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2。 ③與酸反應(yīng) 與H＋反應(yīng) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 與稀HNO3反應(yīng) 過量 Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 少量 3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 與濃H2SO4、濃HNO3反應(yīng) 常溫下鈍化，加熱分別生成SO2、NO2 ④與鹽(Cu2＋、Fe3＋)反應(yīng) Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ [注意]?、勹F與一般氧化劑(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反應(yīng)時被氧化為Fe2＋，鐵與強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4等)反應(yīng)時被氧化為Fe3＋。 ②在電化學(xué)中單質(zhì)鐵發(fā)生電極反應(yīng)時生成Fe2＋，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋。 3.生鐵的冶煉 (1)原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。 (2)設(shè)備：高爐。 (3)主要反應(yīng) ①還原劑的生成：C＋O2CO2，CO2＋C2CO； ②鐵的還原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2； ③造渣反應(yīng)：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3。 4．鐵的氧化物 化學(xué)式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗稱 鐵紅 磁性氧化鐵 色態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 溶解性 難溶于水 難溶于水 難溶于水 鐵的價態(tài) ＋2價 ＋3價 ＋2價，＋3價 與H＋反應(yīng)的離子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 共性 高溫時，都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原，生成單質(zhì)鐵 5．鐵的氫氧化物 化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色態(tài) 白色固體 紅褐色固體 溶解性 難溶于水 難溶于水 與鹽酸反應(yīng) Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋=== Fe3＋＋3H2O 受熱分解 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亞鐵鹽與堿反應(yīng)： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性鐵鹽與堿反應(yīng)： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的關(guān)系 空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 6．Fe(OH)2的制備 方法一：有機(jī)覆蓋層法 將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下，并在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空氣與Fe(OH)2接觸發(fā)生反應(yīng)，如圖1所示。 方法二：還原性氣體保護(hù)法 用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與NaOH溶液混合，這樣可長時間觀察到白色沉淀，如圖2所示。 方法三：電解法 用鐵作陽極，電解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆蓋苯(或煤油)，如圖3所示。 1、鐵及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用 例35.在一定條件下，下列物質(zhì)能與鐵單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，其中能將鐵元素從0價轉(zhuǎn)變?yōu)椋?價的是(　　) A．鹽酸　　　　　　　　 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．硫酸銅溶液 【答案】C 【解析】Fe與非氧化性酸(HCl、稀H2SO4)反應(yīng)生成Fe2＋：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；Fe與弱氧化劑(Fe3＋、Cu2＋)反應(yīng)生成Fe2＋：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 例36．如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應(yīng)。下列各對應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是(　　) A．Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O B．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O C．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O D．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O 【答案】B 【解析】Fe3O4與HNO3反應(yīng)生成Fe3＋，正確的離子方程式為3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。 例37．一定質(zhì)量的某鐵的氧化物FexOy，與足量的4 molL－1硝酸溶液充分反應(yīng)，消耗硝酸溶液 700 mL，生成2.24 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則該鐵的氧化物的化學(xué)式為(　　) A．FeO　　　　　　　　　 B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe4O5 【答案】C 守恒可得，0.9 mol(3－a)＝0.1 mol(5－2)，解得a＝，由化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為0可得x＝2y，x∶y＝3∶4，故該氧化物的化學(xué)式為Fe3O4。 [規(guī)律方法] 鐵的氧化物組成的判斷方法 設(shè)鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為m∶n， 則氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b， 若a∶b＝1∶1，則鐵的氧化物為FeO； 若a∶b＝2∶3，則鐵的氧化物為Fe2O3； 若a∶b＝3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4，或FeO與Fe2O3按物質(zhì)的量比1∶1的混合物，或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質(zhì)的量之比為1∶1，F(xiàn)e3O4為任意值)。 2、Fe(OH)2的制備 例38．(1)下列各圖示中，能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。 (2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 ①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入________。 ②除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。 ③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是________________________。 【答案】(1)①②③⑤　(2)①稀硫酸、鐵屑?、谥蠓小、郾苊馍傻腇e(OH)2沉淀接觸O2 (2)①Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空氣中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。②氣體的溶解度隨溫度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2較少。 [規(guī)律方法] 防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。 (2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管的亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。 (3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。 (4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。 (5)用Fe作陽極，石墨作陰極，電解NaOH溶液，利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取。 十、“鐵三角”及Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn) 1．“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系 (1)完成下列變化的離子方程式，體會Fe2＋與Fe3＋轉(zhuǎn)化條件 ①將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀： 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。 ②將FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液變藍(lán)： 2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。 ③向FeCl2溶液中滴入H2O2： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 ④FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色： 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 ⑤將FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有無色氣體放出： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 (2)“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用 ①判斷離子能否共存 Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)。 Fe3＋S2－、I－、SO。 Fe3＋HCO、CO等水解相互促進(jìn)的離子。 ②鹽溶液的配制與保存 (3)物質(zhì)的制備 2．Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn) (1)Fe2＋的檢驗(yàn) ①無現(xiàn)象溶液變紅色，證明含有Fe2＋ ②產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明有Fe2＋ ③生成藍(lán)色沉淀，證明有Fe2＋ (2)Fe3＋的檢驗(yàn) ①溶液變紅色，證明含有Fe3＋ ②產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Fe3＋存在 (3)混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn) ①Fe3＋的檢驗(yàn) a.溶液變紅色，說明含有Fe3＋ b.試紙變藍(lán)色，說明含有Fe3＋ ②Fe2＋的檢驗(yàn) a.酸性KMnO4溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2＋ b.溴水褪色，說明含有Fe2＋ c.生成藍(lán)色沉淀，說明含有Fe2＋ [注意]　在水溶液中Fe2＋——淺綠色、Fe3＋——棕黃色。 1、“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用 例39．下列試劑中，不能使Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋的是(　　) ①氯氣　②NaCl溶液?、跭MnO4溶液　④稀硝酸 ⑤鹽酸?、轓aNO3溶液 A．①②③　　　　　　　 B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥ 【答案】D 【解析】強(qiáng)氧化劑Cl2、KMnO4溶液、稀HNO3等，可以把Fe2＋氧化成Fe3＋。 例40．用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是(　　) A．若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3＋ B．若有固體存在，則溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，則一定沒有固體析出 D．若溶液中有Fe2＋，則一定有Cu析出 【答案】B 例41．Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋較完全地形成氫氧化物沉淀的pH分別為6.7、3.7、4.6。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋雜質(zhì)離子，為除去這些離子制得純凈的ZnSO4，應(yīng)加入的試劑是(　　) A．NaOH溶液 B．氨水 C．KMnO4、ZnCO3 D．H2O2、ZnO 【答案】D 【解析】由于Fe2＋沉淀所需pH比Zn2＋大，應(yīng)首先將Fe2＋氧化為Fe3＋，然后調(diào)節(jié)溶液的pH使Zn2＋還不沉淀時Fe3＋已沉淀完全。氧化劑H2O2將Fe2＋氧化為Fe3＋，ZnO能消耗溶液中的H＋且不引入新的雜質(zhì)離子，故D項(xiàng)符合要求。 [規(guī)律方法]　混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法 (1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法 向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2其中之一，與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，促進(jìn)Fe3＋的水解，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。 (2)除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法 向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3其中之一，與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，促進(jìn)Fe3＋的水解，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。 (3)除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。 (4)除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。 2、Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn) 例42．要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時，最佳順序?yàn)?　　) ①加入足量氯水?、诩尤胱懔克嵝訩MnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 【答案】C 【解析】用NH4SCN檢驗(yàn)Fe3＋是否存在，用氯水將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋進(jìn)行檢驗(yàn)Fe2＋的存在。 例43．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。下列結(jié)論正確的是(　　) A．一定有Fe2＋，一定沒有Fe3＋、Mg2＋ B．一定有Fe3＋，一定沒有Fe2＋、Mg2＋ C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定沒有Mg2＋ D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定沒有Fe3＋ 【答案】D 例44．將銅和氧化鐵的混合物溶于足量稀鹽酸中，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．容器中可能有固體殘?jiān)? B．所得溶液中一定存在Fe2＋ C．反應(yīng)過程中水的電離程度增大 D．再加入銅后，溶液紅色逐漸褪去 【答案】A 【解析】所得溶液中滴入KSCN溶液后變紅色，說明會有Fe3＋，則Cu不存在。 [易錯易混]　檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋時的注意事項(xiàng) （1）檢驗(yàn)Fe2＋時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－)。 （2）Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。 十一、金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利用 1．合金 (1)概念及性質(zhì) (2)注意事項(xiàng) ①常溫下，多數(shù)合金是固體，但鈉鉀合金是液體。 ②合金的物理性質(zhì)相比于成分金屬有所改變，但合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)仍然不變。 ③并非所有的金屬都能形成合金。當(dāng)一種金屬的熔點(diǎn)高于另一種金屬的沸點(diǎn)時，這兩種金屬則不能形成合金。 2．常見金屬材料 (1)黑色金屬材料——鋼鐵 ①是用量最大，用途最廣的合金。 ②鋼根據(jù)化學(xué)成分碳素鋼根據(jù)含碳量高低分中碳鋼低碳鋼高碳鋼合金鋼 (2)有色金屬材料——銅和鋁 ①我國使用最早的合金是青銅，常見的銅合金有黃銅和白銅。 ②鋁合金。 3．金屬礦物的開發(fā)利用 (1)金屬在自然界中的存在 (2)金屬冶煉的一般步驟 (3)金屬冶煉的實(shí)質(zhì) 金屬的冶煉過程就是把金屬從化合態(tài)還原為游離態(tài)的過程。即：Mn＋＋ne－===M(寫反應(yīng)通式，用M表示金屬)。 (4)金屬冶煉的方法(用化學(xué)方程式表示) 4．鋁熱反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ①鎂帶劇烈燃燒，放出一定的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈反應(yīng)； ②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 原理應(yīng)用 ①制取熔點(diǎn)較高、活潑性弱于Al的金屬鉻、錳、鎢等； ②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等 1、屬礦物的開發(fā)利用 例45．下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是(　　) A．在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)Mg B．在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質(zhì)Al C．在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)Na D．加強(qiáng)熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu 【答案】B 例46．明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅……冷定，毀罐取出……即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是(　　) A．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物 B．煤炭中起作用的主要成分是C C．冶煉Zn的過程中有氧化還原