几种重要的金属化合物同步学习指导(二)

1、几种重要的金属化合物同步学习指导（二）一铝的化合物（一）氧化铝（Al2O3）1、物理性质：白色固体、熔点高、不溶于水。2、化学性质：Al2O3是典型的两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应。与强酸：Al2O3+6H+=2Al3+3H2O与强碱：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O3、用途：耐火材料、制取铝的原料（二）氢氧化铝 (Al(OH)3）1、物理性质：Al(OH)3是不溶于水的白色胶状沉淀，是典型的两性氢氧化物，能凝聚水中的悬浮物，又有吸附色素的性能。2、化学性质：当与强酸反应：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O当与强碱溶液作用：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2

2、O 结论：Al(OH)3是两性氢氧化物3、制备：铝盐与碱反应用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3：Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+4、Al(OH)3的用途：净水。Al(OH)3胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用，使其质量增大，沉降水底，达到净化水的目的。二铁的化合物（一）铁的氧化物 名 称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁俗 称铁 红磁性氧化铁化学式FeOFe2O3Fe3O4色 态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体化合价+ 2还原性为主+ 3只有氧化性+ 2，+ 3水溶性不 溶不 溶不 溶类 型碱 性 氧 化 物共 性与酸都能与酸反应 如 Fe2O3 + 6H+=2Fe3+

3、+ 3H2O与还原剂都能被还原 如 Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2(高温条件下反应)（二）氢氧化物名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3分类碱 碱 性质色态白色固体 红褐色固体水溶性不溶于水 不溶于水 与酸反应Fe(OH)2+2H+= Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O 还原性稳定性4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)32Fe(OH)3 = Fe2O3 3H2O（受热分解）制法原理Fe2+ +2OH- = Fe(OH)2Fe3+ +3OH- = Fe(OH)3 现象白色絮状沉淀红褐色沉淀（三）铁盐与亚铁盐铁盐

4、（Fe3+）亚铁盐（Fe2+）颜色黄色淡绿色与碱反应Fe3+3OH=Fe(OH)3Fe2+2OH=Fe(OH)2氧化性、还原性氧化性2Fe3+Fe=3Fe2+氧化性：Fe2+Zn=Zn2+Fe还原性：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl（四）Fe2+、Fe3+的检验鉴 别 方 法Fe2+Fe3+直 接 观 色淡 绿 色 黄 色与KSCN不显红色血 红 色与 OH- 作用白色灰绿红褐色红褐色沉淀与 铜 片无明显现象溶液变浅绿色【例题解析】1. 苏打和小苏打有着广泛应用，试从消耗反应物的量等角度，说明在下列用途中选（A）苏打，还是（B）小苏打，并说明原因。做面条时防止面粉较长时间储存变酸味，常加入适

5、量的碱面，选用_，因为_。作为泡沫灭火器的药品，选用_，因为_。治疗胃酸过多时，选用_，因为_。【分析与解答】：A，因为中和等量的H+，Na2CO3比NaHCO3的用量少(质量比为5384)。B，因为产生等量的CO2时，NaHCO3比Na2CO3的用量少(质量比为84106)，且产生CO2的速率大。B，因为适量中和部分胃酸，若用苏打碱性太强，有腐蚀性，不利于人的健康。2.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子（ ）A.只有Fe2+B.只有Fe3+C.有Fe2+和Cu2+ D.有Fe3+和Cu2+【分析与解答】：浓硝酸具有强氧化性，热的浓硝酸可将Fe和Cu分

6、别氧化成Fe3+和Cu2+，过量的铁又与Fe3+和Cu2+反应生成Fe2+和Cu，所以充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子为Fe2+，故选A。3.将等物质的量的两种氧化物溶于100mL硫酸，而后逐渐滴入1.00mol·L1的氢氧化钠溶液。当加入氢氧化钠的体积V1= 50mL时，开始有沉淀析出，且沉淀量随氢氧化钠加入量逐渐增加。当氢氧化钠的体积V2=650mL时，沉淀量达到最大值，继续滴加氢氧化钠时，沉淀量逐渐减小。当V3=750mL时，沉淀量不再改变。（1） 最初加入的50mL氢氧化钠溶液的作用是什么？（2） 计算所用硫酸的浓度。（3） 试判断两种氧化物各是什么，并计算其物质的量。

7、【分析与解答】：（1）因两种氧化物溶于硫酸，再加氢氧化钠至50mL时方产生沉淀，故此50mL氢氧化钠溶液的作用是中和过量的硫酸。（2）沉淀量达到最大时，所用OH的物质的量与100mL硫酸中H+的物质的量相等(可由相关离子方程式得出)，n(OH)= 1.00mol/L×0.650L =0.650mol，故：n(H+)=0.650mol C(H2SO4)=0.650mol/2÷0.100L=3.25mol/L。(3)由题意知，在“考试说明”规定的范围内，其中一种氧化物为Al2O3，根据Al(OH)3 +OH =AlO2+2H2O知，该反应用去n(NaOH)=1.00mol/L&

8、#215;(0.7500.650)L = 0.100mol，故Al(OH)3为0.100mol, Al2O3的物质的量为0.0500mol。又由Al3+ +3OH= Al(OH)3知，生成0.100mol Al(OH)3用去0.300mol NaOH,而生成另一种氢氧化物用NaOH的物质的量为0.650mol-0.300mol-0.05mol=0.300mol，且已知两种氧化物的物质的量相等，故另一种氧化物也是三价金属氧化物，它不溶于过量的强碱溶液，故另一种氧化物为 Fe2O3，其物质的量为0.05mol。4某无色透明的稀溶液能与铝作用放出氢气，试分析下列离子中：H+、Ba2+、Mg2+、OH

9、-、SO32-、Cl-、CO32-、NO3-可能有哪些离子大量存在于此溶液中。第一种情况，该溶液中可能有_离子，还可能有_离子；第二种情况，该溶液中可能有_离子，还可能有_离子。答案：OH- Ba2+， Cl， NO3- H+ Cl-， Mg2+， Ba2+。【分析与解答】：溶液与铝反应放出H2，该溶液可能为强酸性溶液，也可能为强碱性溶液。如果为强碱性溶液一定存在OH-，阳离子中只能有Ba2+而不能有Mg2+存在。如果为酸性溶液必存在H+，而无SO32-，CO32-，由于与铝反应放出H2，所以溶液中无NO3-，在酸性溶液中NO3-具氧化性与铝反应不能生成H2。则在碱性溶液中可能存在OH-，Ba

10、2+，Cl-，NO3-，在酸性溶液中可能存在H+，Cl-，Mg2+，Ba2+。5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：在如图装置中，用NaOH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

11、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_。【分析与解答】：此题是2003年的高考题。源于教材，又高于教材，突出考查了运用基础知识和基本原理解决实验问题的能力。首先要抓住氢氧化亚铁的性质即易氧化，遇氧气迅速生成氢氧化铁。方法一是教材中的方法，为防止氧化，胶头滴管反常规操作，或在溶液中加入还原性物质如铁粉。方法二将原来的方法进行了改进，去掉了原有的胶头滴管，创设了新情境，要求考生在已经掌握制备氢氧化亚铁的实验操作及实验原理的基础上，说明方法二制备氢氧化亚铁的原理，同时也考查了对启普发生器的原理的理

12、解。本题是一道考察逆向思维和创新精神的好题。【答案】:方法一 （1）稀H2SO4 铁屑 （2）煮沸 （3）避免生成的 Fe(OH)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。【参考练习】1分别向下列物质的水溶液中加入少量的Na202固体，不会出现浑浊的是ACuCl2溶液 B碳酸氢钙溶液C饱和CaCl2溶液 DNaHC03溶液2.在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液，这种试剂是A. NaOH B. NH3·H2O C. AgNO3 D. BaCl23.把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO42全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是AAl3+ BAl(OH)3 CAlO2 DAl3+和Al(OH)34.在溶液中能与AlO2大量共存的是AOH BAl3+ CCu2+ DNH4+5随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是（ ）A硫酸亚铁 B无水硫酸铜 C食盐 D生石