几种重要的金属MgAlFe.docx

1、几种重要的金属MgAlFe第四章 几种重要的金属（Mg、Al、Fe）教材知识点（重点与难点：Al的两性、Fe的变价）1、金属元素有 种，大约占总元素的 。2、金属元素位于周期表的 。3、金属的物理通性：（1）大多数金属呈 色，不透明，整块金属具有 光泽。（2）有 性。（3）能导 ，导 （自由电子的运动）。4、金属的化学性质：金属容易 （得、失）去最外层电子，表现出 性。不同的金属有不同的结构，因而在化学反应中表现的 性强弱不同。第一节 镁和铝一、镁和铝的物理性质：1、镁：银白色，密度1.74gcm3，轻金属，硬度较小，熔沸点较低2、铝：银白色，密度2.70gcm3，硬度较小，熔沸点较低二、镁和

2、铝的化学性质：总述：镁原子结构示意图 ，铝原子结构示意图 。 1、与非金属反应：P71Al + O2 Mg + O2 Al + S Mg + N2 Al + Cl2 Mg + Cl2 Al + Br2 Mg + S Al + I2 2、与酸反应：P71Mg + H+ = Mg + H2SO4(浓) P71Al + H+ = Mg + HNO3(浓足) Na + H2O = Mg + HNO3(稀足) Mg + H2O Al + H2SO4(浓) Al + H2O= Al + HNO3(浓足) Al + HNO3(稀足) 3、与碱反应：镁不能与碱反应。P72Al + NaOH + H2O = P

3、 + NaOH +H2O=Si + NaOH +H2O= S + NaOH =Cl2+ NaOH =4、与某些氧化物反应P72Mg + CO2 Mg + SO2 P72Al + Fe2O3 P72Al + MnO2 Al + Fe3O4 Al + V2O5 Al + Cr2O5 Al + CuO 三、铝的重要化合物1、氧化铝P73Al2O3 + H+ = P73Al2O3 + OH- = 2、氢氧化铝（几乎不溶于水的白色胶状物质、）P73Al(OH)3 Al + NaOH +H2O= Cu(OH)2 Al + H2SO4(稀)=Fe(OH)3 P74 Al(OH)3P73Al(OH)3 + H

4、+ = P73Al(OH)3 + OH- = AlO2- + H+少量）= Al3+ + OH-（少量）= AlO2- + H+（过量）= Al3+ + OH-（过量）= AlO2- + CO2 + H2O = Al3+ + NH3 + H20=3、硫酸铝钾P74KAl(SO4)2 =第二节 铁和铁的化合物一、铁1存在 游离态：少量存在于陨石中 化合态：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿、菱铁矿2单质物理性质：银白色，=7.86gcm3，熔点1535；纯铁抗蚀能力较强，能被磁铁吸引和磁化 3铁原子结构示意图： （最外层有 个电子，易失去 个电子，而呈 价；它还可以失去次外层的一个电子，呈 价） 4

5、在周期表中位置：第 周期 族，属过渡元素。二、单质铁的化学性质 1、与非金属反应P78Fe + Cl2 Fe + F2 P78Fe + S Fe + Br2 Fe + O2 Fe + I22、与水反应P78 Fe + H2O 3与酸反应P78Fe + H+ = Fe + H2SO4(浓) Fe + HNO3(浓足) Fe + HNO3(稀足) 4与盐溶液反应P79Fe + Cu2+ = Fe + Fe2(SO4)3= Cu + Fe2(SO4)3 = 三、铁的重要化合物1、氧化物：FeO（ 色粉末）、Fe2O3（ 色粉末，俗称 ）、Fe3O4（ 色晶体，俗称 ）铁的氧化物都不溶于水，也不与水反

6、应。P79FeO + H+ = P79Fe2O3 + H+ = 2、氢氧化物：Fe(OH)2（ 色沉淀）、Fe(OH)3（ 色沉淀） P79Fe3+ + OH = P80Fe(OH)3 + H+ = P80Fe2+ + OH = P80Fe(OH)2 + H+ = P80 Fe(OH)2 + O2 + H2O = P79Fe(OH)3 3、盐：亚铁盐：FeSO47H2O（绿矾）铁盐：FeCl3、Fe2(SO4)3 络盐：Fe(SCN)n3n(n=16)4、铁化合物与亚铁化合物相互转化强还原剂：金属单质、S2 、I P80Fe3+ + Fe = Fe3+ + H2S = Fe3+ + Cu =

7、Fe3+ + SO2 + H2O = Fe3+ + I- = 强氧化剂：Cl2 、Br2 、O2 、HNO3 、 H2SO4 P80Fe2+ + Cl2 = Fe2+ + Cl2 Fe2+ + Br2 = Fe(OH)2 + O2 +H2O = Fe2+ + H+ + NO3-= Fe2+ + O2 + H2O = Fe2+ + MnO4- + H+ = Fe2+ +Cr2O72- + H+ = Fe2+ +H2O2 + H+ = Fe2+ + HNO3(浓)=五、Fe3+离子的检验（用KSCN溶液来检验）P80Fe3+ + SCN = Fe2+ + Cl2 = 第三节 金属的冶炼1、热分解法

8、： P84 HgO = Ag2O = 2、热还原法： P84Fe2O3 + CO = P84WO3 + H2 = P84Cr2O3 + Al = TiCl4 + Na = 3、电解法： P84Al2O3 = P84NaCl = 4、金属冶炼分类基本规律：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag 电解法 热还原法 加热5、补充：MgCO3 MgO + H+ Mg(OH)2 + H+= Mg(OH)2 创新突破训练【方程式突破】1、铝及其化合物的相互转化关系图2、铁及其化合物相互转化关系图（一）3、铁及其化合物相互转化关系图（二） 【框图推断】5室温下，单质A、B、C分

9、别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的，请回答：（1）A是 、B是 、C是 （请填化学式，共6分）。（2）反应的化学方程式为： 。（2分）（3）反应的化学方程式为： 。（2分）（4）反应的化学方程式为： 。（2分）【框图推断】6.A，B，C是中学化学中常见的单质。甲、乙两化合物在常温下分别为黑色晶体和无色液体。这些化合物和单质之间的关系如下图所示。据此推断： （1）若元素A有可变化合价，则单质A的化学式为_。甲的化学式：_。 （2）根据金属活动顺序表判断单质A和单质C活动性强弱：A_C（填或）。简述甲+CA+乙反应如何才能充分进行？_。

10、 （3）甲还能与另一种常见金属在一定温度下发生反应，并放出大量热，写出该反应的化学方程式：_。【框图推断】7.提示：某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。根据以下化学反应框图填空： （1）单质F是_。 （2）写出由E生成G的离子反应方程式（或化学方程式）_。 （3）溶液I中所含金属离子是_。（4）由CE+F若改用浓酸，则不能选用的浓酸是（写分子式）。_。【框图推断】8.A、B、C、D为四种单质，常温时A和B是固体，且B可被磁化；C和D是双原子分子的气体，C呈浅绿色气体。E、F、G、H、I为五种化合物，E不溶于水，F为气体，且极易溶于水得无色酸性溶液；H溶于水后得黄色或棕黄色溶液。它们之间有如下

11、反应的转化关系：四种物质的名称：B_，C_，H_，G_；物质I溶液的颜色呈_色，物质H溶液的颜色呈_色；B物质在化学反应中，与强氧化剂反应通常生成_价的化合物，与较弱氧化剂反应通常生成_价的化合物； 用实验方法鉴别H和I可用_试剂，现象是_，并写出由H制取I的化学方程式_；G+H I+A+F的离子方程式_。【框图推断】9、根据下述的变化情况，试确定它们的分子式。A B C D E 溶液G 【框图推断】11某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化： 据此判断：（1）固体B所含物质的化学式为 。（2）固体E所含物质的化学式为 。（3）反

12、应的离子方程式为 。【方程式推断】14.有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D是含铝元素的化合物，F是一种气体，标准状况下对空气的相对密度这1.103。且有下列反应：A+NaOHD+H2O BA+H2O C+NaOH(适量)B+NaCl E+H2ONaOH+F C+D+H2OB。则A、B、C、D化学式分别为A ，B ，C ，D 。写出4molC和6molE在水溶液中发生反应的化学方程式：。【方程式推断】15有4种含有铝元素的化合物A、B、C、D，且能发生下列反应：A+NaOHD+H2O B A+H2O C+NaOH（适量） B+NaCl 在溶液中滴入盐酸后有沉淀生成,盐酸过量沉淀又

13、溶解生成C。则A、B、C、D的化学式分别是A B C D 【方程式推断】16、有A、B、C、D四种溶液，它们各为K2SO4、K2CO3、NaHSO4、Ba(NO3)2中的一种。现进行下列实验：A+C无明显变化；A+D无明显变化；B+D生成溶液及沉淀物E；B+C生成溶液F及沉淀；少量E溶于溶液F中有气体放出，由此可以确定： A是_ B是_ C是_ D是_ E是_。 【图表推断】18、有下列几个反应：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液；向盐酸和AlCl3的混合溶液中滴加NaOH溶液；向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液；向NaAlO2溶液中滴加盐酸。符合反应的图象是_，符合反应的图象是_，符合反应的

14、图象是_，符合反应的图象是_，写出步骤中的三个化学方程式_、_、_。【图表推断】19在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化加入量（X）与溶液中沉淀物的量（Y）的关系示意图中正确的是 （ ） 【图表推断】20将3mol/L NaOH溶液滴入到25ml 一定浓度的AlCl3溶液中。下图是整个过程的数学分析曲线。其中横轴表示加入OH-的物质的量，纵轴表示产生的Al(OH)3沉淀的物质的量。椐图示回答下列问题：（1）图中A点表示的意义是： 。B点表示的意义是： 。（2）当C点从O点向A点运动时，表示随OH的不断加入，沉淀量逐渐 。OA曲线表示的离子反应是： ，由

15、此可得A点的坐标为 ；当C点从A点向B点运动时，表示： 。AB曲线表示的离子反应为： ，由此可得B点的坐标为： 。（3）由上述分析，可求得AlCl3溶液中Al3+离子的浓度为： mol/L。【图表推断】21把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量的水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得的浊液里，逐渐加入0.5mol/L的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示：(1)混合物中NaOH的质量是_(g)；AlCl3的质量是_(g)；MgCl2的质量是_(g)。(2)P点所表示盐酸加入体积是_(mL)。【实验试题】22.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得铁的氧化物

16、，该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉，这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉、6 mol/L盐酸，其它试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。 填写下列空白： （1）实验进行时试管A中应加入的试剂是_；烧瓶B的作用是_；烧瓶C的作用是_；在试管D中收集得到的是_。 （2）实验时，U型管G中应加入的试剂是_；长颈漏斗H中应加入_。 （3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应字母）_。 （4）烧瓶I中发

17、生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是_。 （5）试管E中发生的化学方程式是_。（6）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_；E管中的反应开始后，在F中处应_。【实验试题】24用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 。（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。方法二：在如上右图装置中，用NaO

18、H溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管里加入的试剂是 。（2）在试管里加入的试剂是 。（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。 五星级提示：双水解(1)Al3+与HCO3-、CO32-、S2-、HS-、ClO-、AlO2- 等，(2)Fe3+与HCO3-、CO32-、S2-、HS-、ClO-、AlO2- 等，(3)NH4+与SiO32-、AlO2- 等， 【参考答案】【参考答案】6. （1）； （2）；该反应一定条件下为可逆反应，不断通入，导出水蒸气，使反应充分

19、进行。 （3） 【参考答案】7.（1）（2） 或： （3）（4）（或）【参考答案】10（1）H2；（2）4Fe2+8NH3H2O+O2+2H2O4Fe(OH)3+8NH4+或Fe2+2NH3H2OFe(OH)2+2NH4+；4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3；（3）Al3+和Na+；（4）浓H2SO4、浓HNO3。解析：鉴于B还可以跟强碱溶液反应，可合理地假定单质B为铝，那么A应是一种不太活泼金属的氧化物，如铁的氧化物。同时可把红褐色沉淀G作为一个切入点，它应当是氢氧化铁。由于E通入空气并与氨水反应得到G，可判断E溶液中含有Fe2+。这样，可推论C一定是单质铁，于是L为盐酸或硫酸

20、，单质F为氢气。从而进一步推断得出其他结论。如果CE+F反应中改用浓酸，显然不能选用氧化性酸（浓硫酸、浓硝酸）会产生两个问题：其一，铁将钝化，不起反应；其二，即使反应，也得不到氢气。【参考答案】11（1）Al2O3；（2）(NH4)2SO4、K2SO4；（3） 。参考答案13、K2SO4 Ba(NO3)2 NaHSO4 K2CO3 BaCO3【参考答案】22 （1）普通铁粉；B作为水蒸气发生器；C防止水倒吸；氢气（2）碱性固体干燥剂； （3）A、B、E （4）加快氢气产生的速率 （5） （6）检验的纯度；点燃【参考答案】24方法一：（1）稀H2SO4；铁屑；（2）煮沸；（3）避免生成的Fe(O

21、H)2沉淀接触O2；方法二：（1）稀H2SO4；铁屑；（2）NaOH溶液；（3）检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹；（4）试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入。解析：方法一中根据FeSO4具有易氧化和易水解的特点，在配制其溶液时还需加入稀H2SO4和铁屑；除去蒸馏水中若溶有O2，则会加速Fe(OH)2氧化，因此可采用煮沸法除去。为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2，可用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液方可达到目的。方法二的原理是利用稀H2SO4和铁屑产生氢气，先赶净装置中空气。确定赶净空气后再夹

22、紧止水夹，通过H2产生的压强将FeSO4压入NaOH溶液中去，从而使产生的白色Fe(OH)2沉淀在H2的还原性气氛中得以较长时间保持。 【参考答案】25. （1）（2）（3）【参考答案】26答：OH、Cl、K+；Fe；Ag；Ag+、Fe3+和OH、Cl； KNO3。解析：甲、乙两厂含有K+、Ag+、Fe3+、Cl、NO3、OH等六种离子的工业废水，直接排放会造成环境污染。甲厂废水显碱性，则肯定含有OH，不可能含有Ag+、Fe3+；因此甲厂废水含有的三种离子是OH、Cl、K+；则乙厂含有另外三种离子：Ag+、Fe3+、NO3。如果在废水中加入一定量的铁，可回收银。如将甲、乙两厂的废水中混合，可使废水中Ag+、Fe3+和OH、Cl转化为AgCl和Fe(OH)3沉淀。经过滤后，水中主要含有KNO3，就可用来浇灌农田。