几种重要的金属化合物

几种重要的金属化合物（一、金属的化合物：在自然界中，金属元素大多数以化合物的形式存在，金属在化学反应中失去电子变成阳离子，生成金属化合物，金属常见的化合物包括氧化物、氢氧化物和相应的盐。（二、金属的氧化物：由金属元素和非金属组成的氧化物叫金属氧化物。1、性质：与水反应、与酸反应（如氧化钙、氧化钠等）2、酸性及碱性氧化物的定义与性质：能与酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物。与金属氧化物的关系。一、钠的重要化合物自然界中没有游离态的钠，钠在海水中的贮藏量极为丰富，自然界中化合态的钠主要是以氯化钠、碳酸钠、硫酸钠为主，钠的氧化物主要是氧化钠和过氧化钠。1、Na2O与Na2O2Na2O是一种白色固体，不稳定，可继续被氧化成Na2O2，碱性氧化物，能与酸、水、二氧化碳反应。Na2O2淡黄色固体，可与水、二氧化碳反应，由钠离子和过氧根离子O22-构成，是离子化合物。失 2 e-(1)与水反应：Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2得2e-Na2O2既是氧化剂又是还原剂碱性氧化物是与H2O化合生成碱，由此可知，Na2O是碱性氧化物，Na2O2是过氧化物。实验分别装入Na2O和Na2O2的试管中滴入适量的水，充分反应后，滴入2滴酚酞试剂。实验现象：Na2O加入水无明显现象，滴酚酞变红.Na2O2加入水，剧烈反应，有汽泡变出，溶液变红后褪色Na2O2是强氧化剂，有漂白性。是具有较强氧化性的氧化剂，它可以把有色物质氧化成稳定的无色物质，这种性质被称为漂白性，过氧化钠是一种重要的漂白剂。Na2O和Na2O2的性质比较名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2色态白色固体淡黄色固体与H2O反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2氧元素的化合价-2-1与CO2反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2类别碱性氧化物过氧化物生成条件Na在空气中缓慢氧化Na在空气中燃烧稳定性不稳定2Na2O+O22Na2O2相对稳定特性-强氧化性、漂白性用途供氧剂、强氧化剂、漂白剂失 2e-(2)与CO2反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2得2e-Na2O+CO2=Na2CO3 Na2O2可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+ O2Na、Na2O、Na2O2、NaOH在空气中放置一段就会变质，最后产物是什么？(Na2CO3)2、Na2CO3与NaHCO3Na2CO3俗名纯碱，苏打，往往含有结晶水，Na2CO3与Na2CO310H2O不是同一物质，碳酸氢钠-小苏打， Na2CO3与Na2CO310H2O是两种不同的纯净物，Na2CO310H2O在空气中易被风化而变成粉末（1）与盐酸反应Na2CO32HCl2NaCl+H2OCO2 （慢）CO322HH2OCO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(快) HCO3+H=H2O+CO2慢的原因是因为先生成HCO3，再进一步反应生成H2O和CO2那么，滴加HCl产生无色无味气体的物质中是否一定有CO32？(不一定，还可能含有HCO3)(2)与BaCl2溶液反应：Ba2+CO32=BaCO3碳酸盐的正盐除了K、Na、NH4外都不溶于水，而酸式盐却都溶于水，因此，鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，常用BaCl2或CaCl2做试剂来鉴别。(3)热稳定性：Na2CO3稳定，NaHCO3受热易分解 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2正盐比酸式盐稳定。Na2CO3和NaHCO3性质比较物质碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末(Na2CO310H2O为晶体)白色晶体溶解性易溶于水，水溶液显碱性，饱和溶液能使酚酞试液变红易溶于水，在水中的溶解度比纯碱小，水溶液显碱性，饱和溶液能使酚酞试液显浅红色与酸反应分两步反应，较慢，CO32+2H=H2O+CO2反应速率较快，HCO3+H=H2O+CO2与可溶性钡、钙盐Ba2+CO32=BaCO3Ca2+CO32=CaCO3不反应热稳定性稳定，受热难分解，结晶Na2CO310H2O易风化不稳定，2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2与碱反应Na2CO3+Ca(OH)2= Ca CO3+2Na OHNa2CO3与NaOH不反应2NaHCO3+Ca(OH)2= CaCO3+ Na2CO3+2 H2ONaHCO3+NaOH= Na2CO3+ H2O相互转化H2O+CO2Na2CO3 NaHCO3固（加热）、液（NaOH）用途玻璃，制皂，造纸，纺织发酵粉，制药碳酸钠与碳酸氢钠在水中溶解比较：(1)在2支试管里分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1克)观察二者外观上的细小差别，分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象，用手摸一摸试管底部，有什么感觉？继续向试管内加入10mL水，用力振荡，有什么现象？向试管内滴入1-2滴酚酞溶液，各有什么现象？在下表中记录实验现象并得出初步结论步骤Na2CO3NaHCO3白色粉末，加H2O结块成晶体，放热细小白色粉末，加H2O，部分溶解，没有明显放热感觉振荡长时间后可溶解仍有固体残余溶液变红微红初步结论溶解度：Na2CO3 NaHCO3 碱性： Na2CO3 NaHCO3Na2CO3和NaHCO3混合时的提纯方法？Na2CO3粉末中混有NaHCO3，用加热法 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量NaOH NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2ONaHCO3溶液中混有Na2CO3通入过量CO2 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3Na2CO3与HCl反应时加入的顺序不同，现象如何？在盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液，立即产生气泡 2H+CO32=H2O+CO2在Na2CO3溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡CO32+H=HCO3 HCO3+H=H2O+CO2如何鉴别Na2CO3与NaHCO3利用热稳定性不同与酸反应速率不同阴离子不同，分别加CaCl2和BaCl2溶液，NaHCO3与之不反应。不能用氢氧化钙或氢氧化钡，原因是二者均能与之反应产生沉淀，NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3+Na2CO3+2H2O3、焰色反应（1）定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出的特殊的，这在化学上叫做焰色反应。要注意的是，焰色反应不是化学反应是物理变化，检验的是元素的性质，主要用来检验金属元素。（2）操作：洗烧蘸烧洗-用稀盐酸洗铂丝。(用稀盐酸将其表面的氧化物反应掉，生成的氯化物灼烧时易汽化而挥发，以除去干扰焰色反应的杂质，不能用稀H2SO4洗，因生成的硫酸盐沸点高)烧-用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上烧到与原来颜色相同为止。(除去杂质)蘸-用灼烧合格的Pt丝蘸取被灼烧的物质烧-将沾在铂丝的物质在火焰上灼烧，并观察其现象。值得注意的是，选用火焰颜色较浅的煤气灯和酒精灯；金属丝本身在火焰上燃烧应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化，用Pt丝效果较好，也可用Fe、Ni、W来代替。钠盐：黄色钾盐：透过蓝色的钴玻璃呈紫色。焰色反应很灵敏，微量的金属都被检验出来，一般的溶液中都有少量Na，由于K焰色反应非常浅，容易被Na干扰。（3）用途：离子检验，利用焰色反应可检验某些用常规化学方法不能鉴定的金属元素焰色材料，不同金属及其化合物对应不同的焰色反应且颜色艳丽多彩，可制烟花。（4）焰色反应是金属元素的性质，1、既可以是单质也可以是化合物。2、是物理过程，而非化学变化。3、并非所有金属都能发生焰色反应，在中学化学实验中要求掌握钠、钾的焰色反应，钾的火焰颜色必须透过蓝色钴玻璃进行观察，以防止钠离子对其造成干扰。二、铝的重要化合物Al占地壳总质量的7.7%，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铝元素只能以化合态存在于自然界中。主要存在的形式为：铝土矿（Al2O3）、明矾石、长石、云母等。Al的最常见的重要化合物有Al2O3、Al(OH)3、KAl(SO4)2等，它们有哪些性质呢？（一）、氧化铝：1、物理性质：Al2O3为白色粉末，不溶于，熔点2050，用作耐火材料，自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉。硬度仅次于金刚石，是红蓝宝石的主要成份，自然界中纯净的氧化铝是无色晶体，俗称刚玉。可作人造宝石。2、主要用途：用作耐火材料，冶炼铝。3、化学性质：（氧化铝只能与强酸强碱反应）Al2O3是典型的两性氧化物Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O36H2Al33H2O Al2O36OH2AlO2H2O什么是酸性氧化物？什么是碱性氧化物？Al2O3是酸性氧化物还是碱性氧化物？既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。Al2O3是一种典型的两性氧化物。（二）、氢氧化铝是一种胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，因此生产和生活中常用明矾净水，因为明矾水解后生成氢氧化铝。氢氧化铝可用作医用的胃酸中和剂。Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，既能跟酸起反应，又能跟碱起反应。（1）化学性质：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2OAl(OH)3在HCl和NaOH溶液里都能溶解，这就说明它既能跟酸起反应，又能跟碱起反应。Al(OH)33HAl33H2O Al(OH)3OHAlO22H2OAl(OH)3能与所有碱液发生反应呢？（不能，只能强碱溶液起反应）为什么Al(OH)3具有两性呢？（根据其性质推测，Al(OH)3既可电离出H，也可电离也OH）Al(OH)3在水溶液中有两种电离方式。HAlO2H2OAl(OH)3Al33OH酸式电离碱式电离当向Al(OH)3溶液中加酸时，抑制酸式电离，促进碱式电离，若加入足量的酸，则Al(OH)3将完全以碱的形式电离，即Al(OH)3溶于酸中，当向Al(OH)3溶液加入碱时，抑制碱式电离，促进酸式电离，若加入足量的碱，则Al(OH)3完全以酸的形式电离，即Al(OH)3溶于碱中。既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物为两性氢氧化物。Al(OH)3对热也不稳定，受热能分解为氧化铝和水。2Al(OH)3Al2O3+3H2O但是Al(OH)3不与弱酸反应，如向Al(OH)3浊液通入CO2不反应；也不与碱反应，如NH3H2O，故实验室用NH3H2O制备Al(OH)3（2）Al(OH)3的制备实验步骤：在试管里另入10mL0.5mol/LAl2(SO4)3溶液，滴加氨水，生成白色胶状物质，继续滴加氨水，直到不再产生沉淀为止。当氨水过量时，沉淀不溶解，沉淀放在蒸发皿中加热，生成白色粉末。Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO42Al(OH)3Al2O3+3H2O在实验室可以用铝盐溶液与NH3H2O反应来制取Al(OH)3Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Mg(OH)2、Al(OH)3性质比较Mg(OH)2Al(OH)3物理性质白色粉末、难溶于H2O白色胶状物，难溶于水化学性质电离中强碱，Mg(OH)2=Mg2+2OH两性氢氧化物，HAlO2H2OAl(OH)3Al33OH跟酸Mg(OH)2+2H=Mg2+2H2OAl(OH)3+3H=Al3+3H2O跟碱不反应Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O分解Mg(OH)2MgO+H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2O实验室制法Mg2+2OH=Mg(OH)2Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH43、硫酸铝钾(KAl(SO4)2)明矾就是带12个结晶水的硫酸铝钾，即KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)2是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，是一种复盐。复盐：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42明矾溶液中滴入石蕊试液，变红，为什么？Al3+3H2OAl(OH)3+3H可与NaOH溶液反应，Al3+3OH（少量）= Al(OH)3 Al3+4OH（过量）= AlO2+2H2O与氨水反应，离子方程式为：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4，可与氯化钡等反应。明矾水解所产生的胶状物Al(OH)3吸附能力强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀使水澄清。所以，明矾常作净水剂，但广泛使用铝盐净化水，可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是老年痴呆症特有的症状。探索铝盐和偏铝酸盐与酸碱溶液反应的图象。（1）AlCl3和NaOH反应演示向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量。现象为：先产生白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。反应方程式：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,离子方程式为：Al3+3OH=Al(OH)3，Al(OH)3+OH= AlO2+2H2O,图象如下图（1）。演示向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量。现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应方程式为：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl，离子方程式为：Al3+4OH= AlO2+2H2O,3 AlO2+Al3+6H2O=4Al(OH)3。图象如下图（2）。（2）NaAlO2和HCl演示向NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液至过量，现象为：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解。反应的化学方程式为：NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，离子方程式为: AlO2+H+H2O=Al(OH)3，Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，图象如下图（3）。演示向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液至过量，现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应的方程式为：NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2O =4Al(OH)3+3NaCl，离子方程式为：AlO2+4H+=Al3+2H2O，3 AlO2+Al3+6H2O=Al(OH)3图象如下图（3）。思考1：向AlCl3溶液中滴加氨水至过量和向NaAlO2溶液中通入CO2气体至过量，有何现象？其图象应该怎样画？点拨：向AlCl3溶液中滴加氨水至过量时溶液中出现沉淀且不消失；向NaAlO2溶液中通入CO2至过量，溶液中出现白色沉淀且不消失。AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl，NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3+NaHCO3。思考2：写出往明矾KAl(SO4)2溶液中加入少量氢氧化钡溶液和过量氢氧化钡溶液的离子方程式。分析:2Al3+ SO42-+3Ba2+6OH=3BaSO4+2Al(OH)3 2Ba2+4OH+Al3+ SO42-=2BaSO4+ AlO2+2H2O（例1）实验室如何从含有少量的SiO2和Fe2O3杂质的Al2O3混合物中提取纯净的Al2O3?分析:混合物的三种氧化物中SiO2为酸性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物。根据它们的性质差异，除去杂质制取纯净Al2O3的过程可表示为： 为确保混合物中的Al2O3不损失，关键的操作步骤是（3），因此NaAlO2与酸反应必须使之能完全转化为Al(OH)3，故反应（3）中以通入过量CO2为宜，反应式为: AlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3-，Al(OH)3不溶于H2CO3。若反应中加入的是其他强酸如盐酸，则常由于难于控制盐酸的用量，使溶液中的AlO2可能因为加入的盐酸不足量而没有完全转化为Al(OH)3沉淀，或者又由于加入的盐酸过量而使生成的Al(OH)3部分溶解，其结果都造成混合物中的Al2O3因实验操作不慎而损失。加HCl溶液反应式表示为：AlO2+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O通过上述例题的分析应明确，由铝盐(Al3+)或偏侣酸盐(AlO2) 制取Al(OH)3，在实验中应采用向铝盐溶液加稍过量氨水或向偏铝酸盐溶液中通入过量的CO2的方法。（例2）准确称取b g铝土矿（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品，放入盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol L-1 NaOH溶液，产生沉淀的质量m(g)与所加NaOH溶液的体积V(mL )的关系如右图所示。（1）试求H2SO4溶液的物质的量浓度。（2）若b=2.75，求铝土矿中各成分的质量分数。（3）b值的范围是_，在这个范围内，b值越大，_的含量越少。教师精讲：本题提供了观察能力和思维能力等考查的很好情景。从题给图象看出，当向滤液中加入NaOH溶液时，开始并无沉淀产生，这告诉我们，首先发生的反应是OH+H+=H2O，可推出，100 mL H2SO4溶液在与b g铝土矿反应后应当有剩余，另外，从沉淀产生到沉淀达最大量，发生的反应为：Al3+3OH=Al(OH)3 Fe3+3OH=Fe(OH)3而Al3+和Fe3+是H2SO4与Al2O3、Fe2O3反应所得，即Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O不难看出关系式：3H+Al3+3OH 3H+Fe3+3OH，也就是说35 mL 10 molL-1的NaOH溶液完成了对100 mL H2SO4溶液的完全中和。从加入35 mL NaOH溶液到加入45 mL NaOH溶液，完成的是Al(OH)3+OH= AlO2+2H2O，所以图示沉淀量减少直至Al(OH)3完全溶解。若提供b的具体数据，则样品中各物质的质量可得。关于b值范围的讨论，实质上是关于在完成b g铝土矿样品中Al2O3和Fe2O3之后，过量H2SO4的讨论。在b g样品中，Al2O3的物质的量为0.050 mol 已成事实，溶解0.050 mol Al2O3需H2SO40.150 mol 。知100 mL H2SO4溶液中H2SO4的物质的量为0.175 mol。（1）假设b g铝土矿中没有Fe2O3，则H2SO4过量0.175 mol 0.150 mol =0.025 mol ，则中和0.025 mol H2SO4需10 mol L-1 NaOH溶液5 mL 。但事实上b g铝土矿中有Fe2O3，故b5。（2）假设b g铝土矿中没有SiO2，则Fe2O3的物质的量为（b g0.05 mol 102 g mol-1 ）160 gmol-1 0.005 6 mol 。溶解该Fe2O3还需H2SO4 0.005 6 mol 30.017 mol 。这样，尚剩余H2SO4的物质的量为：0.175 mol 0.150 mol 0.017 mol 0.008 mol 。中和剩余0.008 mol H2SO4需10 mol L-1的NaOH溶液1.60 mL ，但事实上b g铝土矿中有SiO2，故b1.60。答案：（1）1.75 mol L-1（2）w(Al2O3)=85%, w(Fe2O3)10%,w(SiO2)=5% （3）1.60b5 Fe2O3 铝及其化合物的知识在历年高考试题中出现较多，如在离子共存、离子方程式、物质的鉴别与推断题等题中大量出现；此外，一些定量计算，实验以及在日常、生活、生产中的应用也常出现。解这类题的关键是铝元素的两性，即Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与酸反应，又能与碱反应。三、铁的重要化合物1、铁的氧化物铁的氧化物的性质比较。FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体价态+2价+3价+3，+2价水溶性不溶不溶不溶稳定性不稳定，在空气里加热迅速被氧化稳定稳定非氧化性反应碱性氧化物FeO+2H=Fe2+H2O碱性氧化物Fe2O3+6H=2Fe3+3H2O复杂氧化物，Fe3O4+8H=Fe2+2Fe3+4H2O与氧化性酸反应3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2OFe2O3+6H=2Fe3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO+14H2O共性高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，还原过程中Fe的价态降低，最终生成FeFeO、Fe2O3是碱性氧化物，都能与酸反应生成盐和水，Fe3O4是一种复杂的化合物，可以看作是FeOFe2O3，但Fe3O4是纯净物不是混合物。从价态分析，FeO具还原性 Fe2O3具氧化性 Fe3O4既有氧化性又有还原性。2、铁的氢氧化物 ：氢氧化铁 氢氧化亚铁实验3-9Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备实验步骤：在2支试管晨分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察并描述发生的现象。FeCl3溶液FeSO4溶液加NaOH溶液立即产生红褐色沉淀开始时生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色离子方程式Fe3+3OH=Fe(OH)3Fe2+2OH=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3生成Fe(OH)2时，开始生成白色絮状沉淀是Fe(OH)2，最后生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3，从Fe的化合价来看，Fe(OH)2被什么氧化了？(被空气中O2氧化)由此可知，Fe(OH)2极易被氧化，所以在配制反应时要用沸水，尽量降低O2的溶解度。思考1实验中为什么要用新制的FeSO4溶液？(FeSO4易被空气中O2氧化)思考2怎样才能使Fe2溶液能能长时间保存呢？(在配制溶液时，要加少量Fe防止氧化，加少量酸抑制其水解)思考3实验中为什么要将滴管尖端插入试管底部，且慢慢挤出NaOH溶液？(Fe(OH)2极易被氧化，预防带入空气)、思考：用可溶性碱分别与Fe2+、Fe3+反应可制得Fe(OH)2和Fe(OH)3。实际操作时有何不？通过哪些方法可避免生成Fe(OH)2中会有Fe(OH)3？：关键在于无孔不入的O2及Fe3+存在。驱氧法：如用同煮沸过的NaOH溶液隔氧法：用长滴管吸取NaOH溶液后插入亚铁盐溶液面下加入；又如在液面上加某些合适的有机溶剂液封。还原法：在FeSO4溶液中加入Fe钉，或者用Fe与稀H2SO4反应新制的FeSO4溶液，生成的H2又可驱赶O2.Fe(OH)2、Fe(OH)3均为弱碱，具有碱的通性。Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水类别二元弱碱三元弱碱与非氧化性酸Fe(OH)2+2H=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H=Fe3+3H2O与氧化性酸3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+8H2OFe(OH)3+3H=Fe3+3H2O稳定性分解产生很复杂2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制法Fe2+2OH=Fe(OH)2Fe3+3OH=Fe(OH)3转化关系4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33、铁盐和亚铁盐(1)常见的亚铁盐(绿色)：FeCl2、FeSO4具有强还原性，必须现制现用保存方法：加入少量铁粉常见的铁盐（黄色）：FeCl3、Fe2(SO4)3具有强氧化性物质性质FeCl2溶液FeCl3溶液颜色浅绿色棕黄色加KSCN溶液无明显现象Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3变红色加NaOH溶液Fe2+2OH-=Fe(OH)2生成的白色沉淀迅速变灰绿，最终变红褐色Fe3+3OH-=Fe(OH)3红褐色加氯水2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-变黄色再加KSCN溶液变红加铁粉2Fe3+Fe=3Fe2+棕黄变浅绿再加KSCN溶液不变红（2）Fe3的检验：实验Fe3的检验:实验步骤：在2支试管里分别加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察现象并记录滴入KSCN溶液FeCl3溶液呈血红色FeCl2溶液无变化Fe33SCNFe（SCN）3（血红色，可溶物）利用这一特别现象来检验Fe3。Fe22OHFe(OH)2（白色絮状沉淀）4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3白色灰绿色红褐色 Fe33OHFe(OH)3（红褐色沉淀）(3)Fe3的氧化性科学探究Fe3的氧化性实验步骤：在盛有2mLFeCl3溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管，充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。再加入几滴氯水，又发生了什么变化？FeCl3溶液中加入现象反应的离子方程式铁粉，KSCN溶液不显血红色2Fe3+Fe=3Fe2氯水，振荡显血红色2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl4、亚铁盐和铁盐之间可以相互转化Fe3遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2；而Fe2在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3Fe2+Fe3+ Fe2+转化为Fe3+，化合价升高，应投入氧化剂与亚铁盐反应，常用的氧化剂有：Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2等，Fe2+具有还原性。 Fe3+Fe2+ 铁的化合价降低，应投入还原剂与铁盐溶液反应，常用的还原剂有：金属单质、S2-、I-、H2S，Fe3+具有氧化性。 铁三角1、Fe只有还原性，可以被氧化为二价铁和三价铁。能被 S,Fe3+,Cu2+,H+等弱氧化剂氧化为Fe2+ 加热Fe+S= Fe+S Fe+2 Fe3+=3 Fe2+Fe能被氯气等强氧化剂氧化为三价铁。2Fe+3Cl2=2 Fe Cl32、Fe2+既有氧化性又有还原性，可以被氧化为三价铁 也可以被还原为铁。 当Fe2+遇到强氧化剂时被氧化为三价铁，如铁和氯气 当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为FeFe2+Zn=Zn2+=Fe FeO+CO=Fe+CO23、Fe3+具有较强的氧化性，可被还原为二价铁或铁。Fe可被C CO Al等还原为铁，如Fe2O3+CO=Fe+CO2 Fe2O3+Al=Fe+ Al2O3Fe3+可被Fe Cu等还原为Fe2+2 Fe3+Cu=2 Fe2+Cu2+（例2）将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有_。(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_。(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有_，一定有_。(4)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有_。解析：该题属物质共存问题，解答该题应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质，就不可能(大量)共存。该题涉及的反应有：Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe+CuCl2=Cu+FeCl2Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2(1)若Fe粉有剩余，则容器中就不可能有Fe3+、Cu2+，因为它们能发生上述反应。(2)若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe2+、Fe3+，一定有Fe2+。(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2+。(4)若FeCl3有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu。答案：(1)Fe3+、Cu2+(2)Fe2+、Fe3+或Cu、Fe2+(3)Fe、Cu Fe2+(4)Fe、Cu 点评:此题实质是对“铁三角”的考查。解题时要掌握单质铁、铜、锌等金属和Fe2+具有还原性，不能在强氧化性条件下存在；Cu2+、Fe3+、H+等具有氧化性，不能在强还原性条件下存在。通过已知条件，结合可能发生的反应，进行对金属离子和金属单质的判断，有时还要考虑金属(如Zn、Fe、Cu)与Fe3+反应的先后顺序。 用途广泛的金属材料在生产和生活中很多物品是有金属材料制成的，但我们实际应用的都是具有优良性能的合金。一、合金的定义和性质：合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特征的金属材料。不同的合金具有不同的性能，主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面。例如，不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器械、炊具等；硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件，等等。二、金属材料包括纯金属以及它们的合金。合金比各成分纯金属具有更广泛的用途。 1、铜合金青铜，主要成分是铜锡，黄铜（含锌及少量的锡、铅、铝等）及白铜（含镍、锌及少量锰）成分现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。硬铝是： AlCuMgMnSi合金、钢钢是用途最广、用量最大的金属合金，据成分可分为两打类：碳素钢、合金钢。钢是铁的合金，含碳量在0.032之间常含少量硅、锰，几乎不含硫、磷等元素。钢的分类：碳素钢、合金钢。二、正确选用金属材料选择材料时，常常需考虑以下几个方面主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维修、对环境的影响。三、金属冶炼的规律：因多数金属的化学性质比较活泼，在自然界中主要以化合态存在，所以使用的金属大多是人工制得的。金属冶炼实质上就是用还原法把金属由化合态转化为游离态，即：Mn+Ne-=M,通常根据金属的活动性不同采用不同的冶炼方法。 电解 电解（1）、电解法：制K Ca Na Mg Al等活泼金属： 2 NaCl=2Na+Cl2 2Al2O3=4Al+3O2 熔融 熔融 （2）热还原法：制Zn Fe Cu等中等活泼金属: CO+CuO=Cu+CO2 (3)热分解法： 制Hg A