2020年高考化学二轮复习专题07金属及其化合物教案

1、专题07金属及其化合物高考对钠及其化合物的考查重点是钠的氧化物和钠盐的性质、推断、计算和实验探究。钠的化合物的 转化关系是联系生产、生活实际的重要切入点。常以框图题形式出现在综合题中，应用心体会。铝及其化 合物的知识点丰富，性质应用广泛，命题空间大。以实验为手段，以工业生产为背景，以图像分析和计算 为重点，题型灵活、是高考的热点。铁及其化合物因为性质的复杂多变而成为高考命题的热点。题型以笔 答题为主，在选择题中也有涉及，试题以化工生产为背景，以丰富的流程分析和物质转化为特征，考查学 生分析问题和解决问题的能力。2018年应高度重视。铜及其化合物的知识以及金属材料的应用，在新课标高考中的地位在逐

2、步得到加强，属于新出现的高考热点。锂作为锂电池的主要原料，近年来备受命题者青 睐，预计锂及其化合物的性质仍是今后高考考査的重点。亚铁离子和三价铁离子的性质及检验是高考的命 题热点；铜的性质常结合电化学知识进行考查，另外镁、铝、铁、铜元素有关的化合物与生活、生产紧密 联系的内容也是高考命题的热点。主要考查方面：一、钠的性质与应用1. 钠的物理性质(1) 软一一质软，硬度小。(2) 亮银白色，有金属光泽。(3) 轻一一p (出0) p (Na) p (煤油)。(4) 低一一熔点低，低 _ 100 C。(5) 导可导电、导热。注意金属钠要保存在煤油中，不能保存在CCI4中，因p CC14 p Na

3、p煤油，故钠浮在CCb液面上而沉在煤油底部，钠在煤油中能隔绝空气防止被氧化。2钠的化学性质一一还原性从原子结构认识钠的化学性质Na刨MM Na*(1) 与非金属单质反应 与02反应项目常温加热现象钠的表面变暗先熔化成小球，片刻后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体化学方程式4Na+ Q=2NaO2Nc+ Q2=NcfeOb转移电子1 mol Na参加反应时转移1 mol e 与Cl 2反应的化学方程式：2Na+ Cl2=2NaCI。 与S反应的化学方程式：2Na+ S=Na2S。(2) 与水反应 离子方程式：2Na+ 2HO=2Na+ 2OHI + H4。 与滴加酚酞的水反应的现象与解释：(

4、3) 与盐酸反应离子方程式：2Na+ 2H+=2N+ SQ=NaSQFeC溶液有红褐色沉淀生成4NQ+ 4FeCl2 + 6H2Q=4Fe(QH3 J + Q f + 8NaCINqSQ溶液一NctQ+ Na2SQ+ H20=NsSQ+ 2NaQH氢硫酸溶液变浑浊NaQ2+ H2S=SJ + 2NaQH酚酞溶液溶液先变红后褪色与水反应生成NaQH Na2Q的强氧化性使之褪色品红溶液溶液红色褪去NazQ的强氧化性使之褪色遇KMnO等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为02。(3)遇CO、HO 1时则会发生自身的氧化还原反应。1、Na2Q的组成、结构与性质例5.下列关于NaCb的说法正确的是()A

5、. NabQ与SQ反应生成 NSC和QB. NQ投入到酚酞溶液中，溶液变红C. NQ与水反应，NatQ既是氧化剂，又是还原剂D. NQ能与酸反应生成盐和水，所以NQ是碱性氧化物【答案】C例6 用双线桥分析 N&Q与水反应中电子转移的方向和数目:(1) 氧化剂和还原剂是 ，氧化产物是 ，还原产物是 。(2) 1 mol Na bQb与水完全反应时转移的电子数： (3) 反应的离子方程式为 。(4) 7.8 g Na bQb与足量水完全反应时，标准状况下生成Qb的体积为 L。【答案】23(1) NabQ Q NaQH (2) N(或 6.02 x 10 )(3) 2Na 2Q+ 2H2Q=4Na+

6、 4QH + Q f(4) 1.122、NQ与HQ CQ反应的定量关系例7 .过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量正确的是(2表示阿伏加德罗常数)()选项二氧化碳碳酸钠转移的电子A1 mol2NAB22.4 L1 molC106 g1 molD106 g2NA【答案】C2e【解析】 | + 2CO=2NaCG+ O2 m转移电子2 mol 2 mol56 g 2 mol1 mol 1 mol28 g 1 mol由上述关系，可得出 C项正确；B项中未指明标准状况，错误。例11.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色

7、固体，用不同的方法做了以下实验，如 图所示。(1) 只根据图I所示实验，不能够达到实验目的的原因是 。 图n、川所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为(3)若用实验n验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是 (填化学式)。【答案】(1)无论是NqCO还是NaHCO均可以与盐酸反应产生 CO,两者的反应现象相同，故达不到鉴 别目的(2) 2NaHCC3 ,Na2CG +CQ f,CQ+ Ca(OH)2=CaCa + H2C NaHCQ2、NCO、NaHCO NaOH及其混合液与盐酸反应的图像例12.将0.4 g NaOH和1.06 g Na 2CO混合并配成溶液，向溶

8、液中滴加0.1 mol L 稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO的物质的量的关系的是()【答案】 C【解析】向NaOH与NS2CO的混合溶液中滴加盐酸，盐酸首先与NaOH反应，然后与 NS2CG反应转化为NaHCO CO+ H+ =HCO,之后与 HCO反应生成 CO,因 n(OH)= n(C&J = 0.01 mol，故加入 0.02 mol HCl 后开始有气体生成。结合各种物质的量分析图像可知，选项C符合题意。例18.在铝制易拉罐中收集满 CQ,加入过量的NaOH溶液，立即封口并振荡，可以发现易拉罐先咔咔作 响,变瘪,然后再次鼓起来,其过程中没有涉及的化学反应是()AAl(

9、OH) 3分解B CO2OHCAl OH H2ODAl2O3OH【答案】 A【解析】NaOH溶液先与CQ反应，气压减小，易拉罐变瘪；再与铝表面的AI2O反应，最后与 Al反应，生成H,易拉罐变鼓。2、铝与酸碱反应的定量分析例 19. 取四等份铝,分别加入足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是() 1 1A. 3 mol L 氨水B . 4 mol L HNO 1 1C. 8 mol L NaOHD. 18 mol L H2SQ【答案】 C【解析】A项，氨水与铝不反应，不产生氢气；B项，铝与HNO反应不放出氢气；C项，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气； D 项,铝与浓硫酸发生钝化,

10、不产生氢气。例20.铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属,就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1) 等质量的两份铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应，所得 H2的体积之比是 。(2) 足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中,在相同状况下,产生 H2 的体积之比是 。(3) 足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的 f的量相等，贝U HCl和NaOH的物质的量浓度之比是 。(4) 甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol L的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的

11、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 (填字A5.4 gC2.7 gB 3.6 gD1.8 g【答案】(1)1 : 1(2)1 : 3(3)3 : 1(4)A六、铝的重要化合物（ 一 ） 氧化铝1 性质及用途2. AI2Q的提取由铝土矿（主要成分是 AI2Q，含SiO2、Fe2Q、MgO等杂质）提取Al 2Q的两大工艺流程:(二) 氢氧化铝1物理性质白色胶状固体，不溶于水，有较强的吸附性。2化学性质AI(OH) 3的电离(2) 两性氢氧化物注意AI(OH) 3不溶于弱酸(如H2CO)，也不溶于弱碱(如氨水)。 受热分解：2AI(OH) 3=A

12、I 2Q+ 3H2Q3. 制备AI(OH) 3的三种方法方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应离子方程式：AI3+ + 3NH H 2O=AI(OH)3 J + 3NH方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO离子方程式：AIO； + 2H2O+ CO=AI(OH)3j + HCO方法三：相互促进水解法(三) 常见的铝盐pHV 7（填或1硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。2.明矶的化学式为KAI(SO4)2 12H2O,它是无色晶体，可溶于水，水溶液“=”)。明矶可以净水，其净水的原理是：Al 3+ + 3fOAI(0H)3(胶体)+ 3H+, AI(0H)3胶体吸附水中杂

13、质形成沉淀而净水。3.明矶溶液与Ba(0H)2溶液反应的离子方程式(1) AI 3+恰好完全沉淀：2AI3+ 3S0+ 3Ba2+ + 60H =2AI(0H) 3 J + 3BaS0 J。(2) SO4恰好完全沉淀：AI3+ + 2S0+ 2Bci + + 40H =2BaSQ + AI0】+ 2fQ(四) 铝及其化合物之间的转化1“铝三角”转化关系写出实现上述各步转化的离子方程式。(1) AI3+ + 3NHH20=AI 0H 3 J + 3NH AI 3+ + 3AI0； + 6Hz0=4AI(0H)3 J AI3+ + 30H=AI(0H)3 J+3+(2) AI(0H) 3+ 3H

14、=AI + 3f0(3) AI + + 40H =AIQ + 2f0-L3 +(4) AI0 2 + 4H =AI + 2Hz0(5) AI0 + C0+ 2H20=AI 0H 3 J + HC0或 2AI0一 + C0+ 3H20=2AI 0H 3 J+ c0一 AI0 + H+ H20=AI(0H)3 J(6) AI(0H) 3+ 0H =AIC + 2H02含铝化合物转化关系的应用(1) 判断离子共存问题 AI3+与0H及AI0、C0一、S2一等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能共存。 AI0与、HC0以及弱碱阳离子 AI 3+ Fe3+等因生成沉淀或发生相互促进的水解

15、反应而不能大量共 存。(2) 鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同) 向AICI 3溶液中滴加Na0H溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 向Na0H溶液中滴加AICI 3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(3) 判断铝元素的存在形式可溶性铝盐与强碱(如Na0H溶液反应，铝元素的存在形式1、AI2O和 Al(OH) 3的两性例21.既能与稀盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的化合物是() NaHCO AI2O AI(OH)3AIA. 仅B.仅C.仅D .【答案】A例22.下列除去杂质的方法不正确的是()A. 铁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B. 用过量

16、氨水除去 Fe3+溶液中的少量AI3+CO后过滤C. AI(OH) 3中混有少量 Mg(OH%加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量D. MgO中混有少量AI 2O3 :加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO【答案】B【解析】氨水与Fe3+和AI3+均反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。规律方法含铝杂质的提纯方法利用AI、AI2Q、AI(OH) 3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如：(1) Mg(AI):加足量 NaOH溶液。(2) Fe 2Q(AI 2Q):加足量 NaOH溶液。(3) Mg(OH) 2AI(OH) 3:加足量 NaOH溶液。(4

17、) Mg2+(AI 3+):加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。2、“铝三角”转化关系的应用例23.下列各组物质，不能按ab-c( “”表示反应一步完成)关系转化的是(选项abcAAI2ONaAIO2AI(OH) 3BAICI 3AI(OH) 3NaAIQCAIAI(OH) 3AI 2C3DMgC2Mg(OH)2MgO【答案】C【解析】氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳生成氢氧化铝，故确；氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，故B正确；铝不能直接生成氢氧化铝，故 C错误；氯化镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁，氢氧化镁加热分解生成氧化

18、镁，故D正确。2 亠i_例 24.现有 100 mL MgCb和 AlCl 3 的混合溶液，其中 c(Mg ) = 2 mol L , c(CI ) = 7 mol L_,要使Md*转化成Mg(OH)2并使Mf*和Al3+分离开来，至少需要 4 mol L _1的NaOH溶液()A. 140 mLB . 120 mLC. 200 mLD . 80 mL【答案】C 规律方法可溶性铝盐与强碱反应的计算规律(1) 求产物Al(OH) 3的量。_3+1_ 当 n(OH)W3n(Al *)时，nAI(OH) 3 = n(OH); 当 3n(Al 3+) v n(OH)v 4n(Al 3+)时，nAI(O

19、H) 3 = 4n(Al 3*) n(OH); 当 n(OH)4n(Al ), nAI(OH) 3 = 0，无沉淀。(2) 求反应物碱的量。 若碱不足(Al 3+未完全沉淀)，n(OH_) = 3nAl(OH) 3； 若碱使生成的Al(OH) 3部分溶解，一3 +n(OH ) = 4n(Al ) nAl(OH) 3。3、AI2Q的提取与 Al(OH) 3的制备例25.工业上用铝土矿(主要成分为Al 2C3 xHO FezQ、SQ2等)提取纯Al 2Q作冶炼铝的原料，提取时 操作过程如图所示，图中操作错误的是()A. B .C.D .【答案】A例26.实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等

20、来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案:方案AI tAItAI(OH) 3方案AItAIO；tAI(OH) 3方案3+AI t AItAI(OH) 3AI t AI Q(1)用方案制备 AI(0H)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是写出该方案中有关的离子方程式： 。(2) 用方案来制备 AI(OH) 3时，必须注意 的用量，以防止生成的AI(OH) 3溶解。(3) 三种方案中，你认为最好的是 (填序号)，原因是 。【答案】(1)若用NaOH溶液沉淀Al3+，终点不易控制，因为AI(OH)3会溶于过量的NaOH溶液，从而影I3 _L响 AI(OH) 3 的生成

21、量 2AI + 6H =2AI + 3H4,A|3+ + 3NH -H 2O=AI(OH)3 J + 3Nbt(2) 稀硫酸 (3) 药品用量最少【解析】分析本题应从AI(OH) 3的两性着手，过量的强酸、强碱均会降低AI(OH) 3的产率，而 AI3+与AIO；反应制取AI(OH) 3,则不存在该问题，故方案最佳。七、用数形结合思想分析AI(OH) 3的图像1可溶性铝盐与强碱溶液反应的图像(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐 (AI 3 +)溶液中至过量(如图1所示)现象先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解书写离子方程式AtBAI3 + + 3OH =AI(OH)3 JBtDAI(OH) 3+ OH

22、=AIOT + 2HzO把铝盐(AI 3+)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量 (如图2所示)现象先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀书写离子方程式ATB3 +一一AI + 4OH=AIQ+ 2H2OBtCAI 3+ 3AIO一 + 6HzO=4AI(OH)3 J402 偏铝酸盐与强酸溶液反应的图像（1）把强酸溶液逐滴加入到AIO】溶液中至过量（如图3所示）现象先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解书写离子方程式AFAIO； + H + H2O=AI(OH JBFAI(OH) 3+ 3H+ =AI3+ + 3HzO现象先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀书写离子方程式AF4H+ + AIO；

23、 =AI3+ + 2HOBCAI3+ + 3AIO； + 6HO=4AI(OH)3 J（2）向强酸溶液中逐滴加入AIO；溶液至过量（如图4 所示）3.把Ba（OH）2溶液逐滴加入到明矶溶液中至过量（如图5所示）3A反应2KAI(SO4)2 + 3Ba(OH)2=2AI(OH)3 J + 3BaSOj+ K2SO2AI(OH) 3+ K2SC4+ Ba(OH)2=BaSOj + 2KAIQ+ 4H2O4.向等物质的量的 AICI3、MgCb混合溶液中逐滴加入 NaOH溶液至过量（如图6 所示）OA反应AB反应Al3*+ 3OH =AI(OH)3j, Mg 十+ 2OH =Mg(OH2JAI(OH

24、)3+ OH =AIO + 2HzO图5图6 题点全练 1、有关 Al(OH) 3 沉淀的图像分析例27.如图表示AICI 3溶液与NaOh溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是()A. 线表示AI3 +的物质的量的变化B. x表示AICI 3的物质的量C. 线表示AI(OH) 3的物质的量的变化D. 线表示AIOr的物质的量的变化【答案】 B例28、向一定量的NaOH溶液中逐滴加入 AICI 3溶液，生成沉淀 AI(OH) 3的量随AICI 3加入量的变化关系 如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()A. a 点对应的溶液中： Na、 Fe3、 SO42 、

25、 HCO3B. b点对应的溶液中：Na： S2、SO、CC. c 点对应的溶液中： Ag、 Ca2、 NO3、 NaD. d点对应的溶液中：K+ NH 厂、HCO【答案】 B【解析】向一定量的NaOH溶液中逐滴加入 AICI 3溶液，先发生反应：AI3+ 4OH =AIOT + 2f0,无沉淀生成，当溶液中的 OH反应完全后，发生反应：AI3+ 3AI0】+ 6H2O=4AI(OH)4，生成AI(OH) 3沉淀的量随AICI 3加入量的增大而增大，当溶液中的AIO；反应完全后，再继续滴加AICI 3溶液，AI(OH) 3沉淀的量保持不变。a点对应的溶液中氢氧化钠过量，Fe3+和HCO都不能大量

26、存在，A项不符合题意；b点对应的溶液中溶质为NaCI、NaAIQ, AIO；、Na+sO、C可以大量共存，B项符合题意；c点对应的溶液中含有C，Ag+不能大量存在，C项不符合题意；d点对应的溶液中含有 Al3 +, HCO会与Al3+发生相互促进的水解 反应而不能大量共存，D项不符合题意。2、利用 AI(OH) 3图像进行计算23 ； 1例29、在200 mL含Mg、Al 、N、H、Cl的溶液中，逐滴加入 5 mol L NaOH溶液，所加 NaOH 溶液的体积 (mL) 与产生沉淀的物质的量 (moI) 的关系如图所示。下列叙述不正确的是 ()A. x y = 0.01 molB. 原溶液中

27、 c(CI J = 0.75 mol L 一C. 原溶液的pH 1D. 原溶液中 n(Mg2+) : n(Al 3 +) = 5 : 1【答案】 B例30.向含Al2(SO4)3和AICI 3的混合溶液中逐滴加入 1 mol L Ba(OH)2溶液至过量，加入 Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是()a.图中c点铝元素存在形式是 AiorB. 向D点溶液中通入 CO气体，立即产生白色沉淀C. 原混合溶液中 cAI 2(SO4)3 ： c(AICI 3) = 1 : 2D. OA段反应的离子方程式为2AI3 + + 3SO+ 3Ba2+ + 8OH=2AIO

28、T + 3BaSOj + 4fO【答案】 D【解析】C点为BaSQ沉淀，其物质的量为 3 mol，此时铝元素以 AIO；的形式存在，A正确；D点溶液溶 质为Ba(AIO2)2，通入CO气体，立即产生 BaCO和AI(OH) 3沉淀，B正确；B点为AI(OH)3和BaSO沉淀，此 时AI(OH) 3的物质的量为 7 mol 3 mol = 4 mol，故原混合液中有 1 mol Al 2(SO4)3, AICI 3物质的量为 4 mol 1 mol X 2= 2 mol，即cAI2(SO4)3:c(AICI3)= 1 : 2, C正确；OA段反应的离子方程式为2AI3+ +3SO+23Ba +

29、6OHT=3BaSOj + 2AI(OH) 3 J, D 错误。1例31.向含NaaCO、NaAIQ的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 mol L HCI溶液，测得溶液中的某几种离子的物质的量的变化如图所示,则下列说法不正确的是 ()A. a 曲线表示的离子方程式为AIO； + H+ + HO=AI(OH)3 JB. b和c曲线表示的离子反应是相同的C. M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 gD. 原混合溶液中的 cO与Aior的物质的量之比为1 : 2【答案】D八、镁的性质及应用1. 镁的物理性质(1) 镁：镁是琴银白色有金属光泽的固体，密度较 小，硬度较 低、有延展性，是电和热的良导体。(

30、2) 镁合金：密度较 小，硬度和强度都较 大。2. 镁的化学性质物质主要性质反应方程式镁与O、N2反应占燃2Mg+ O点燃=2MgO发出耀眼白光)占燃3Mg+ N=_MgN2与CO反应2M叶 CO点燃=Mga C(燃烧，生成白色粉末和黑色固体 )与非氧化性强酸反应Mg+ 2H+ _Mg+ + H2 f与沸水反应,木Mg+ ZfOunMgQHJ + H2 f氧化镁碱性氧化物MgOF 2H+=Mg+ + HO氢氧化镁中强碱Mg(OH)z+ 2H+ =Mg+ + 2HO难溶于水2 iMg + 2OH =Mg(OH2)溶解度小于碳酸镁MgCO H2O=2=Mg(OH)2+ CO f注意 Mg在空气中燃

31、烧得到的固体物质主要为MgO和少量MgN2及C的混合物; Mg着火后，不可用 CO灭火； 由于Mg(OH)的溶解度比MgCO的小，故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH,而非MgCO3. 镁的用途镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件镁制造信号弹和焰火氧化镁熔点高，可作耐高温材料4从海水中提取镁(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应制熟石灰咼温,木，、CaCaO+ CO f, CaO H2OCa(OH)沉淀Mg+ + 2OH=Mg(OHH酸化Mg(OH + 2HCl=MgC2+ 2fO蒸发结晶析出 MgCb 6H2O脱水在氯化氢气流中使 MgCO 6H2O脱水制得无水氯化镁电解电解熔融氯化镁制得镁

32、：MgCl2(熔融)-电解=Mg+ Cl 2 f1、镁及其化合物的性质和应用例32. Mg能在NO中燃烧，产物为 MgNk、MgO和 N2。某科学小组通过实验验证反应产物并探究产物的比例关系。资料信息：2NO+ 2NaOH=NaNNaNO+ H2O, MgN2+ 6H2O=3Mg(OH片 2NH f，限用如图装置进行实验(夹持装置省略，部分仪器可重复使用)。(1) 装置连接的顺序为 (填字母)。(2) 连接好仪器，装入药品前检验装置气密性的方法是 (3) 装置A中盛装的干燥剂是 ;装置F的作用是(4) 验证产物中存在MgN2的具体实验操作为 ,确定产物中有N2生成的实验现象为。(5) 已知装置

33、E中初始加入镁粉的质量为13.2 g，在足量的NO中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管冷却至室温、称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0 g，产生N2的体积为1 120 mL(标准状况)。写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式： 。【答案】(1)BAEAFC(D)(2) 关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若导气管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好(3) 无水CaCl2(或五氧化二磷等) 除去NQ(4) 取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色装置C中收集到大量气体(答案合理即可)(5) 11M

34、g + 4NQ=MgN2 + 8MgQF N2置C中收集到大量气体，则说明产物中有N2生成。13.2 g(5) 设生成 MgN的物质的量为 x mol，生成 MgC的物质的量为 y mol, n(Mg) = 24 g . mo| -1 = 0.55 mol, 根据镁元素守恒，有 3x mol + y mol = 0.55 mol ;根据生成固体物质的总质量为21.0 g，有100 g mo1x x2、从海水中提镁例33.已知 MgQ到金属镁。海水中含有.NaQHmol + 40 g mol1x y mol = 21.0 g，解得：x = 0.05 , y= 0.4，再根据 Nb 的物质的量为

35、0.05 mol，即可写 出化学方程式：11Mg+ 4NQ=MgN2 + 8MgQF Nb。MgCb的熔点分别为2 800 C、604 C,将MgQ MgCb加热熔融后通电电解，都可得 MgC2，工业上从海水中提取镁正确的方法是()A 海水 Mg(QH)2 MgHCl电解军B. 海水 MgCl2溶液一- MgCb(熔融)一冬Mg石灰乳灼烧、电解.C. 海水Mg(QH)2 MgQMg电解石灰乳HCI一 电解D. 海水 Mg(OH)2MgCl2溶液一-MgCb(熔融) Mg【答案】D2 -L【解析】从经济效益上看，用石灰乳沉淀 Mg比用NaOH成本低，电解 MgCb比电解MgC成本低。例34.从海

36、水中提取镁的工艺流程如图所示:下列说法错误的是()A. 用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B. 步骤电解 MgCl2时阴极产生氯气C. 步骤可将晶体置于 HCI气体氛围中脱水D. 上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应【答案】B九、铁的单质、氧化物和氢氧化物1铁的存在2.铁的性质(1)物理性质颜色状态导电、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引占第4位(2)化学性质(写出化学方程式或离子方程式) 与非金属反应与C2反应常温铁锈(成分为FezQ xHO)点燃占燃3Fe+ 2Q=Fe 3Q与CI2反应点燃CL cc 点燃 qL c2Fe+ 3Cl2=2FeCl3与S、1 2反应 F

37、e+ S=FeS、Fe+ 12=Fel 2 与H2C(g)反应3Fe+ 4HbO(g) =Fe3Q + 4Hb。 与酸反应与H+反应Fe+ 2H =Fe + H4与稀HNQ反应过量Fe+ 4H+ + NQ =FcT + NQT+ 2HQ少量3Fe+ 8H+ + 2NQ =3F(T + 2NQT+ 4H2Q与浓HSQ、浓HNQ反应常温下钝化，加热分别生成 SQ、NQ 与盐(Cu2+、Fe3+)反应Fe+ Cu+ =Fe+ + Cu Fe+ 2Fe + =3Fe +注意铁与一般氧化剂(如S HCl、FeCb、CuSO、I2等)反应时被氧化为Fe2+,铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HN4 浓HSQ

38、等)反应时被氧化为 Fe3+。在电化学中单质铁发生电极反应时生成Fe2+，电极反应式为Fe- 2e=F(2+ o3. 生铁的冶炼(1) 原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。(2) 设备：高炉。(3) 主要反应铁的还原：高温Fe2Q+ 3CQ高=2Fe+ 3CQ;还原剂的生成:C+ Q高温=Q, CQ+ C高温=2CQ 造渣反应： CacQ高温=aQb CQ f, CaC+ SiQ2高温=aSiQ。4 铁的氧化物化学式FeQFezQFesQ俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的价态+ 2价+ 3价+ 2价，+ 3价与H反应的离子方程式FeQ+ 2H+ =

39、F3+ +Fe2Q+ 6H+ =2Fe+ +FaQ+ 8H+=F3+ + 2Fe3+HQ3HzQ+ 4HzQ共性高温时，都能被 C CQ Ha、Al等还原剂还原，生成单质铁5. 铁的氢氧化物化学式Fe(QH)2Fe(QH)3色态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与盐酸反应Fe(OH)2 + 2H+ =+ + 2H2OFe(OH)3 +3H+ =Fe 3+ + 3fO受热分解2Fe(OH)3=Fe2Q + 3H2O制法可溶性亚铁盐与碱反应：2 + Fe + 2OH =Fe(OH)4可溶性铁盐与碱反应：3 +|Fe + 3OH =Fe(OHJ二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧

40、气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为 4Fe(OH)2 + O2 + 2HzO=4Fe(OH6. Fe(0H)2的制备方法一：有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCI4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。方法二：还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。方法三：电解法用铁作阳极，电解 NaCI(或NaOH溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。1、铁及其化合物的性质及应用例35.在一定条件下，下列物

41、质能与铁单质发生反应，其中能将铁元素从0价转变为+ 3价的是()A.盐酸B.稀硫酸C.稀硝酸D .硫酸铜溶液【答案】C2+_l2+3+【解析】Fe与非氧化性酸(HCI、稀H2SQ)反应生成Fe : Fe+ 2H =Fe + Hd; Fe与弱氧化剂(Fe 、Cu2+)反应生成 Fe2 + : Fe + Cu2+=F(T + Cu。例36 .如图两圆相交部分 A B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不 正确的是()I _3 IA. Fe+ 4H + NQ=Fe + NOT + 2102 I3 IB. FesO +8H =Fe + 2Fe + 4f0C. Fe(OH)s

42、+ 3H =Fe + + 3f0D. 3Fe(OH)2 + 10H + N0_ =3Fe + NOT + 8H2O【答案】B【解析】Fe3C4与HN0反应生成Fe31，正确的离子方程式为 3Fe3C4 +28+ NQ=9F(T + NOT + 14Q例37. 一定质量的某铁的氧化物FexO，与足量的4 mol L _1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液 7 00mL生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为()A. FeOB. FaQC. FbOD . Fe4O【答案】C88守恒可得，0.9 mol x (3 a) = 0.1 mol x (5 2)，解得a= 3，由化合物中正负

43、化合价代数和为0可得3x=332y, x : y = 3 : 4,故该氧化物的化学式为Fe3Q。规律方法铁的氧化物组成的判断方法设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m： n,则氧化物中 n(Fe) : n(O) = ： = a : b,5616若a : b= 1 : 1，则铁的氧化物为 FeO；若a : b= 2 : 3,则铁的氧化物为 Fe2Q；若a : b= 3: 4，则铁的氧化物是 FeaQ,或FeO与FezQ按物质的量比1 : 1的混合物，或 FeO Fe?。、 Fe3O的混合物(其中FeO FezO物质的量之比为1 : 1, F&O为任意值)。2、Fe(OH)2的制备例38. (1

44、)下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是 。(2) 用下列方法可制得白色的Fe(0H)2沉淀：用不含Fe3+的FeSQ溶液与用不含Q的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 用硫酸亚铁晶体配制上述FeS0溶液时还需加入。 除去蒸馏水中溶解的 02常采用 的方法。 生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含02的NaOH溶液，插入FeSO溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。【答案】(1)(2)稀硫酸、铁屑煮沸 避免生成的Fe(OH)2沉淀接触Q Fe2+易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2+易被空气中的O氧化，要加Fe粉防止Fe2+被氧化。气体的溶解度随温

45、度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的Q较少。规律方法防止Fe(OH)2氧化的方法(1) 将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。(2) 将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。(3) 在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。(4) 在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。2(5) 用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的 Fe与OH反应制取。十、“铁三角”及 Fe2*、Fe3+的检验1“铁三角”的转化关系(1) 完成下列变化的离子方程式，体会Fe2+与Fe3+转化条件 将HS气体通入FeCb溶液中产生淡黄色沉淀：3 丰

46、2 -LI2Fe + H2S=2Fe + SJ+ 2H。 将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液，溶液变蓝：3 +2 +2Fe + 2I =|2 + 2Fe。 向FeCl2溶液中滴入 HQ：2丰丰3 I2Fe +H2Q + 2H =2Fe + 2HzQ FeSQ可使酸性KMnO溶液褪色：2丰一丰3丰2丰5Fe +MnQ + 8H =5Fe + Mn + 4fQ 将FeCl2溶液滴入到HNQ溶液中，有无色气体放出：3Fe2 + + 4H + + NQ =3F(T + NQT + 2fQ(2) “铁三角”转化关系的应用 判断离子能否共存2+不共存 一 +一 一 +FeNQ (H )、ClQ、MnQ (

47、H )。Fe3 + 不共存 S2-、I-、SQ-。Fe3+HCQ、CQ一等水解相互促进的离子。 盐溶液的配制与保存物质的制备2. Fe2 ： Fe3+ 的检验(1) Fe 2 +的检验样品溶液滴加KSC溶液 无现象滴加氯水 溶液变红色，证明含有 Fe2+样品溶液加入氢氧化钠溶液产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe |样品溶液|加入Fe CN 6溶液生成蓝色沉淀，证明有 Fe：(2) Fe 3 +的检验 滴加KSCI溶液、宀、，亠卄厶十厶、口口人若L 3+ 样品溶液 溶液变红色，证明含有Fe样品溶液加入氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀，证明有Fe3+存在混合溶液中Fe= Fe2+的检验Fe*的检验、/曰人、宀、总滴加KSCI溶液、宀注十“后、帖口口仝士l 3+a.