金属及其化合物-高考化学必背知识

专题04金属及其化合物必背知识手册

,_________,颜色、状态.物质类别、电子式、

氧化钠与］化学键类型.生成条件、稳定性、

过氧化钠一)氧的价态•氧化性、还原性・转变

---------I关系.某些化率程质.用途.保存

1钠的化合物卜

譬整W京—1化学式.俗名.色态.主要性质

.碳酸氢钠J〔用途、鉴别.相互转化

几种重要的金属化合物

FeO,Fe2O3

和F%。"三..物理性质

｛氧化铝)■［化学性质

种氧化物性皿国而矶

质的比K睁m幽(.^

铁制取

国更维R金靠性质

Fe(OH)用，铁的氢一的4

铝

Fe(OH)；,的［1氧化物.化OT-

的

合

制备、性质化酝不:铝三角"图示

物

和相互转化铁三角》合聂矗H羲应用

物

一

［Fe?+与Fe3+的检验｝一

考点1钠及其化合物

一、单质钠的结构和性质

1.钠的结构

(1)构成微粒：Na+和自由电子,作用力金属键

(2)电子排布式：Is22s"p63sl

①能量不同的电子种类：H

②运动状态不同的电子种类：6

2.钠的物理性质

(1)颜色状态：银白色固体

(2)硬度：很小，可以用小刀切，剩余的钠要放回原瓶

(3)密度：比水的小，而比煤油的大，比酒精的太

(4)熔点：比较低

3.钠和氧气的反应

(1)条件不同，产物不同，现象不同

①Na赢IM,表面变暗

②Na加然短懿NazOz,产生黄色火焰；生成淡黄色固体

(2)钠元素，存9i态：只以化合态形式存在

(3)变质：钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠

(4)保存：一般保存在煤油或石蜡油中

(5)灭火：钠着火时一般用砂土扑灭

4.钠与活性氢的反应

(1)反应本质及关系式：2Na+2H+=2Na*+H2T

①水：2Na+2H2O=2NaOH+H2T

②盐酸：2Na+2HCl=2NaCl+H2T

③乙醇：2Na+2cH3cH20H—>2CH3cHzONa+H2T

④乙酸：2Na+2cH3coOH—»2CH3coONa+H2T

⑤苯酚：2Na+2<^V~OH->2<^^~ONa+H2t

(2)反应速率快慢：HC1>CH3COOH>>CH3cH20H>出。

一、--/一

(3)反应现象

①水

密度比水心

熔点低，反应放热

生成气体,使钠受力不均衡

反应剧烈,产生气体

生成了碱(NaOII)

②乙醇：钠沉在液体底部.缓慢反应冒出气泡

5.钠与盐反应

(1)钠和熔融盐反应

①反应原理：发生置换反应

(2路融TiCk4Na+TiCLM：4NaCl+Ti

(2)钠和盐溶液(CuSO4)反应

①反应原理：Na巫NaOH0&Cu(OH)大

②主要现象：有气泡产生，产生蓝色沉淀

6.钠的用途

(1)制钠的化合物：制Na2O2等

(2)冶金还原剂：从熔融的卤化物中置换出钛、锌、泥、相等难熔金属

(3)制高压钠灯:黄光，射程远、透雾能力强

(4)原子反应堆导热剂：钠、钾合金.室温下是液体，吸热能力强

二、钠的氧化物的结构和性质

1.钠的氧化物的结构

物质氧化钠过氧化钠

氧的价态-2价-1价

电子式Na+［@『Na+Na+［：Q：O：］2-Na+

所含离子2个Na+和1个0^2个Na+而1个

化学键离子键离子键和共价键

氧化物类别碱性氧化物过氧化物(不属碱性氧化物)

2.转化关系

(1)反应：2Na2O+O2=A=2Na2O2

(2)稳定性：N皿更稳定

3.NazCh的自身氧化还原反应

失2片

II

2CQ+2Na2O2-----2Na；CO3+O2

2e-

(1)关系式：2Na2Ch~O2〜2e-

(2)方程式

①CCh：2Na2O2+2CCh=2Na2co什。2

②H2O：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T

(3)氧化剂是凶Q,还原剂是她Q

(4)Na2Q「变质：在空气中长期放置最终变成型&1

4.NazCh的还原性和强氧化性

»〈失去电子，化合价升高.得到电子，化合价降低，.

2＜一表现为还原性32表现为氧化性一"

(1)遇KMnCU等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为6.

(2)强氧化性

2

S(2)

①转化关系：Na2O2~-F/'O2-或OH或H2O

②S02：NazO2+SO2=2Na2s

③Na2s03：Na2sCh+NvOz+WO—Na2so4+2NaOH

5.钠的氧化物和盐溶液反应

(1)反应原理

①钠的氧化物先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应

②过氧化钠与还原性溶液反应：直接发生氧化还原反应

(2)反应举例

①CuCb溶液漓产生蓝色沉淀

②MgCb溶液与络产生白色沉淀和无色气体

③FeCL溶液瀛产生白色沉淀，迅速变成灰绿色.最后变成红褐色

④FeCL溶液黑2立即产生红褐色沉淀

6.NazCh的漂白性

(1)原理及特点：氧化性漂白，丞么性漂白

(2)适用范围：能漂白有机色素，不能漂白无机色素(如墨汁)

(3)实验现象

①石蕊试液^现象是溶液先变蓝后褪色，并有气泡产生

②酚酰试液现象是溶液先变红后褪色.并有气泡产生

③品红溶液)物现象是溶液红色褪去，并有气泡产生

7.NazCh的用途

(1)漂白剂：纸浆、毛、丝、草帽辫

(2)消毒剂：强氧化性，杀菌消毒

(3)供氧剂：吸入二氧化碳和水蒸气，呼出氧气

三、碳酸钠的性质和应用

1.俗名：纯碱或苏打,水溶液呈碱性

2.Na2c。3与酸的反应

(1)盐酸

①Na,CCh^UNaHCCh-HgUCCh

②HCl-g溶风(：02播收溶迟NaHCOa

(2)碳酸：Na2cCh+COz+FhOTNaHCO；

3.Na2cO3与碱反应

(1)KOH：不反应

(2)Ca(OH)2：Na2cCh+Ca(OH)2-CaCO3j+2NaOH

4.Na2cO3的水解反应

(1)第一•步：CO,+H2O=^HCC)3+OH

(2)第二步：HCOr+H2O^=^H2coi+OH-

5.Na2cO3与可溶性盐反应

(1)钙、钢盐：发生复分解反应

22+22+

©CO3+Ca=CaCO3X(2)CO3-+Ba=BaCO3J,

(2)铝、铁盐：发生水解相互促进反应

①2Al3++3CO32-+3H2O=2A1(OH)J+3CO2T

②2Fe3++3CCh2-+3H2O=2Fe(OH)/+3CO2T

6.Na2cO3的用途

(1)制玻璃

①Na2cOj+Sith凄造NazSiCh+CCM

⑨CaCOs+SiCh^UZaSiOi+CCM

(2)制肥皂：油脂的碱性水解，其主要成分是高级脂肪酸钠

(3)去污剂：热的碱液去除餐具上的油污

3

(A\浩幺ff纺幺口

四、碳酸氢钠的箱质和应用

1.俗名：小苏打,水溶液呈弱碱性

2.色、态：白色细小的晶体

3.溶解性

(1)所有的碳酸氢盐都能溶于水

(2)溶解度比Na2cCh的小，原因是NaHCCh中含有氢键

(3)饱和NazCCh溶液就现象是有白色晶体析出

4.热不稳定性：2NaHCO3=A=Na2COi+CO2t+H，O

5.与盐酸的反应：NaHCXh+HCl=NaCl+HzO+CCht

6.NaHCCh与强碱溶液反应

(1)本质：HCO.r+OH-=92-+出0

(2)可溶性钙、钢碱：量不同，产物不同

①少量Ca(OH)2：2NaHCO3+Ca(OH)2-CaCCM+Na2co在2出。

②过量Ca(OH)2：NaHCCh+Ca(OH)2=CaC(M+NaOH+H2O

③共同现象都是：产生白色沉淀

7.NaHCCh与可溶性盐的反应

(1)钙、钢盐：不反应

(2)铝、铁盐：双水解反应

①AF++3HCO3-=A1(OH)31+3CChT

②Fe3++3HCO；=Fe(OH)31+3CO2T

(3)Na[Al(0H)4]或NaAlCh：酸碱中和反应

HCCh-+1AKOHbl=Al(OHbl+CO32-+丛。

AQ-+HCO3-+H2O=AI(OH)/+CO/

8.NaHCCh的用途

(1)发酵粉：①中和食品发酵产生的有机酸；②加热分解产生大量C02

(2)治胃酸：中和胃中过多的盐酸

(3)灭火剂

①干粉灭火器：2NaHCChANa2cO3+CO2T+H2O

②泡沫灭火器：AF++3HCO「=A1(OH)31+3CO2T

11.侯氏制碱法

(1)流程：饱和NaCl,coA过滤,NaHCChANa2co3

(2)原理利用NaHCCh的溶解度小,析出晶体

(3)反应

①制NaHCO3：NaCl+NHa+HzO+COz—NaHCOd+NH4cl

②制Na2co3：2NaHC6-ANazCOrKCM+HzO

(4)循环利用的物质：CO：

五、有关Na2cCh、NaHCCh的检验、鉴别和除杂

1.Na2co3、NaHCCh的除杂

序号混合物(括号内为杂质)除杂方法

①Na2cCh(s)(NaHCCh)加热法

②NaHCO3(aq)(Na2co3)通入足量CO2

③Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液

2.Na2co3、NaHCCh的鉴别

(1)固体的鉴别

①加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCOj固体.

②气体法：滴入稀盐酸，产生气泡速率快的是NaHCCh固体。

(2)溶液的鉴别

4

①沉淀法：加入BaCL溶液或CaCL溶液.产生沉淀的是Na2cCh溶液.

②测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是地65溶液.

3.Na2cCh和NaHCCh的检验

(1)步骤

①向溶液中加入足量的BaC-溶液或CaCh溶液，过滤

②分别向沉淀和滤液中加入足量的稀菰酸

③将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水

(2)现象及结论：品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊

①沉淀上产生该现象：原溶液中含有NazCOa

②滤液中产生该现象：原溶液中含有NaHCCh

③同时产生该现象：原溶液中含有Na2cCh和NaHCCh

六、碱金属元素

1.碱金属的一般性与特殊性

(1)原子结构与性质

①相同点：最外层上都只有1个电子

②不同点：从LirCs电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大

(2)化学性质

①性质的相似性(用R表示碱金属元素)

与非金属单质反应:如Cb+2R=2RC1

与水反应：如2R+2H2O^=2ROH+H2t

K与酸溶液反应：如2R+2H+-2R++H2t

必酝］~最高价氧化物对应水化物的化学式为ROH.

।化口物.且均呈碱性

②性质的递变性

#1R1bCs单质还原性逐渐增强

iNa*K*Rb*cL离子氧化性逐渐减薪

③性质的具体体现

元素LiNaKRbCs

反应越来越剧烈，产物越来越复杂

与氧气反应

Li2ONa?0,NazChK20,K2O2、KO2更复杂氧化物

反应越来越剧烈

与水反反

反应缓慢反应剧烈轻微爆炸剧烈爆炸

氢氧化物碱，性强弱：LiOH^NaOH<_KOH^RbOH<_CsOH

2.碱金属单质、化合物的特殊性

(1)密度：一般随核电荷数的增大而增太，但钾的密度比钠的小。

(2)颜色：除了Cs略带金色光泽外，其余的都是银白色有金属光泽的固体

⑶保存

①一般都保存在煤油或五蜡油中，锂只能保存在石蜡油中

②试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶

(4)盐的溶解性

①一般情况下，碱金属所形成的盐均溶王水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大

②NaHCCh的溶解度比Na2cCh的小

(5)碱金属氢化物(如NaH)：都是亶壬化合物，其中氢以H-形式存在，是强还原剂

(6)锂与。2反应与钠不同，只生成L^Q,而不生成U2O2

七、焰色试验

1.实验图示

5

b

发色钻玻堵

箱丝的清洗和灼烧现索钾的焙色反应

2.操作顺序

樗郁也夜光洁晌铁由用注触注冷

@—轿拢净的施检在火步r.妁烧至。取火焰酸色利司

⑥一瓶也试样

@—住无色火爆上灼仪.并及宰火场的赫色

@再则最做洗净的”.井在火脸上的烧气无色

3.常见元素的焰色试验的颜色

元素钠钾锂钙勰领铜

焰色黄色紫色紫红色砖红色洋红色黄绿色绿色

4特别提醒

(1)焰色试验是某些金属元素的性质，与元素的存在形态无关

①产生原因：加热灼烧时，基态电子吸收能量跃迁到激发态，由激发态跃迁回基态时，释放的能量以可

见光形式呈现

②变化类型：物理变化

(2)黄色火焰能够遮盖紫色火焰

①蓝色钻玻璃可以将黄光过滤掉，避免钠元素的干扰

②若肉眼看不到紫色火焰，则样品中可能含钾元素

③若肉眼看到紫色火焰，则样品中一定不含钠元素

考点2镁及其化合物

一、单质镁

1.镁的结构

(1)构成微粒：Na+和自由电子.作用力金属键

(2)电子排布式：Is22s22P63s2

(3)第一电离能：h(Mg)Nii(Al)

2.镁和非金属单质反应

(1)镁和氧气反应：Mg+O^MgQ

①Mg赢具有抗腐蚀性，原因：表面生成一层致密的氧化物阻止铝和氧气继续反应

②Mg赢放出大量的热，发出耀眼的白光

(2)镁与N2反应：3Mg+N2邈MENZ(除氮气)

3.镁的置换反应

(1)CO2：2Mg+CO基敷MgO+C

(2)H20：Mg+2H，C_AMg(OH)2+H2T

(3)HC1：Mg+2HCl=MgCL+H2t

(4)NH4cl溶液

①反应：Mg+2NHQ=MgC12+H2T+2NH3T

②原理：Mg与FT反应.促进NH4cl的水解平衡正向移动

4.镁的用途

(1)国防金属：镁合金的强度高、机械性能好，制造汽车、飞机、火箭

(2)冶金工业：用做还原剂和脱氧剂

(3)军事上：用做照明弹

二、镁的重要化合物的性质和应用

6

1.氧化镁

(1)物性：白色粉末，密度小，熔点2852℃

(2)用途：作耐火材料

(1)物理特性：易吸水而发生潮解，可作干燥剂(不能干燥NM)

(2)用途：炼镁的原料

3.碳酸镁

(1)溶解性：难溶于水，溶解度比Mg(OH)2的大

(2)热不稳定性：MgCO.、通逅MgO+CO2T(工业制备MgO)

4.镁的化合物间的重要转化关系

(1)某些镁盐加热蒸干、灼烧的产物

①MgCbEMg(OH)2四纥MgO

②M-NChb3EMg(OH)2四也MgO

③MgSC>4至&

④Mg(HCC>3)?AMgCO3WMg(OH)2^KMgO

(2)惰性电极电解某些镁的化合物

①MgCL溶液：MgCL+ZHzO^jjVIg(OH)2I+CI2T+H2T

②熔融MgCL：MgCL翟祟Mg+ChT(工业上炼镁原理)

始融

③^融MgO：2MgO=f皋2Mg+ChT(耗能多，不适于炼镁)

熔融

三、海水提镁

L流程图

2.基本反应

(1)制取石灰乳：CaCC^aCaO-^Ca(OH)2

①CaCCh里£aO+CO2T

②CaO+H2O=Ca(OH)2

(2)沉淀Mg2+：Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)21+Ca?+

(3)提取MgCb：Mg(OH)2+2HCI=MgCl2+2H2O

(4)制氯化镁晶体：MgC12+6H20iSil=MgC12-6H2O

①基本操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥称量

②基本仪器：酒精灯、烧昼、玻璃棒、漏斗、干燥器、天平

⑸氯化镁晶体脱水：MgC12-6H2O^=MgC12+6H2O

MgCl2-6H2OI

①HC1的作用：带走部分水蒸气，减少MgCL的水解

②HC1的作用：抑制MgCL的水解.得到无水MgCh

7

(6)制金属镁：MgC12==Mg+Clf

熔融2

3.原料

(1)直接原料：海水、贝壳和盐酸

(2)间接原料：氢气

(3)循环利用：氮气

考点3铝及其化合物

一、单质铝的结构、性质和应用

1.物理性质

(1)色质态：银白色有金属光泽的质软的固体

(2)熔沸点：熔点660.4℃,沸点2467℃

(3)三性：延展性、导热性和导电性良好

(4)密度:2.7g/cm3,是一种轻金属

2.与氧气反应：AI+O1AI2O3

(1)A1蠢具有抗腐蚀性，原因：表面生成一层致密的氧化物阻止铝和氧气继续反应

rntnn

(2)Al墨放出大量的热，发出耀眼的白光

3.铝热反日'

(1)实验装置

广一镁带

个R氨酸钾

气化铁和铝

粉的混合物

①铁条的作用：用镁燃烧放出的热量引燃铝热反应

②氯酸钾作用：氯整钾对镁的燃烧起助燃作用

(2)反应：2Al+Fe2O3^M2Fe+AbO3

(3)本质：A1和不活泼金属氧化物的置换反应

(4)特点：反应放出大量的热，得到熔融的金属

(5)应用：冶炼V、Cr、Mn等难熔金属；焊接钢轨

①冶炼V：10Al+3\2O5j^5AbO3+6\

②冶炼Cr：ZAl+CmOazl^ZCr+ALOa

③冶炼Mn：4Al+3Mn€)2j^Mn+2Al2O3

④冶炼Cu：2A1+3CU2O：=^^6CU+A12O3

4,铝与酸的反应

(1)氧化性酸

浓嚓普酸赧

②A1浓吗潦"酸剧烈反应,分别放皿和空气体

③A1放皿气体

(2)非氧化性酸：A1稀粤瘠酸放坨

吊血

①关系式：2A—〜3H2T

②离子方程式：2A1+6H+—2A13++3H#

5.铝与强碱溶液的反应

(I)化学：2Al+2NaOH+6H2()=2Na「Al(OH)/+3H2T

(2)离子:2A1+2OH+6H20=2『AI(OH)4]+3Hzt

(3)铝和强碱溶液的反应的过程

①置换反应：2A1+6H2O=2Al(OH)3+3H2T

②中和反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]

③还原剂是Al,氧化剂是

8

失去2x3e-

II

2Al+2NaOH+6H3O=2Na[A1(OH)J+3H2t

I________________i

得到6xe-

5.铝与盐溶液的反应

AlAl

(1)C11SO4--->Cu；AgNOs---»Ag

AlAl

(2)FeChwFe!l；FeCb^Fe

二、铝的氧化物

1.物性：立色的难熔(熔点高)的物质

2.两性氧化物

(1)与酸溶液反应

①盐酸：A12O3+6H+=2A」++3H2O

②碳酸：不反应

(2)与碱溶液反应

①烧碱：AbOi+2OH-+3H2。=2[AKOHLI-

②氨水：不反应

3.电分解反应

(1)阳极反应：2O2--4e=CM

(2)阴极反应：AP++3e=Al

(3)电解反应：2AIO==4Al+3O2t

23烙融

(4)冰晶石的作用：降低ALO3的熔点.节能

(5)阳极石墨与氧气反应，被消耗，需要定时更换

4.氧化铝的用途

(1)耐火材料：制耐火生蜗、耐火管和耐高温的实验仪器

(2)炼铝原料：电解熔融的氧化铝

三、铝的氢氧化物

1.物性：白色的难溶于水胶状物质

2.两性氢氧化物

(1)与酸溶液反应

①碱式电离：Al(OH)3=^AF++30H

②盐酸：Al(OH)1+3H+=AF++3H2O

③碳酸：不反应

(2)与碱溶液反应

①酸式电离：Al(OH)3+HZO^=^H+[Al(OH)川-

②烧碱：AI(OHb+OH--『Al(OH)J

③氨水：不反应

3,热分解反应：2Al(OH)ad-AI,6+3H,。

4.氢氧化铝的用途

(1)A1(OH)3作治疗胃酸过多的内服药

(2)AKOHb胶体做净水剂

5.Al(OH)3的三种制备方法

(1)可溶性铝盐溶液与过量氨水反应

3+

A1+3NH3H2O=A1(OH)31+3NH4+

(2)向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量C02

[Al(OH)4]-+CO2=A1(OH)3I+HCO3-

9

(3)相互促进水解法

AP++3[A1(OH)J=4AI(OH)»|

[Al(OH),r

四、铝盐

1.AF+和烧碱溶液反应

(1)少量烧碱：AP++3OH=A1(OH)*1

(2)过量襦碱：A|3++4OFT=|A1(OH)4「

(3)滴加顺序不同，现象不同

①向铝盐溶液中滴加强碱溶液：AF+-Al(OH)『Al(OH)/-

fn[Al(OH)3]

CDn(OH")

②向强碱溶液中滴加铝盐溶液：OH-』「Al(OH)j-』A1(OH)3

nGM(OII)3]

C

3+

BDn(AJ)

2.AF+和过量氨水反应

(1)离子反应：AF++3NH,HzO=AI(OH)31+3NH」土

(2)反应现象：产生包色沉淀

(3)应用:实验制取A1(OH)3沉淀

3,水解性：AI3++3H2O^=^A1(OH)3+3H+

(i)Aich溶液WAI(OH)3四羯AbCh

(2)AI(NO3)3溶液在Al(OH)津驾AI2O3

(3)A12(SO4)3溶液EA12(S€>4)3

(4)双水解

4+co产、HCO3-、/、产

--2--

[A1(OH)4]^A102^SiO3^CIO

①Na2co3：2A13++3CO1-+3H2O=2A1(OH)al+3CO2t

②NaHCCh：AP++3HCC>3-=A1(OH)31+3CO2t

@Na2S：2A:++3S2-+6H2O=2A1(OH)3I+3H2ST

④NaHS：AF++3HS+3H?O=A1(OH)3I+3H2ST

⑤NaClO：AI3++3CKK+3H2O=A1(OH)31+3HCIO

4.明矶

(1)化学式：KAI(SO"212H2O

(2)物理性质：白色的晶体，易溶于水

(3)电离方程式：KAI(SO,)2=K++AF++2SO户

(4)用途：A伊水解产生Al(OH)j胶体,常用做净水剂

(5)溶液配制：常加入少量稀硫酸以防止它的水解

(6)明矶溶液和氢氧化钢溶液反应

①滴加Ba(0H)2溶液至SO42-沉淀完全

KAI(SO4)2+2Ba(OH)2=K[Al(OH)/+2BaS(ld

②滴加Ba(OH)2溶液至AP+沉淀完全

2KA1(SO4)z+3Ba(OH)2=K2SO4+3BaSOJ+2Al(OH)3I

5.钱明研[NH4A1(SO4)2I2H2O]和碱溶液的反应

(1)钱明矶溶液和氢氧化钢溶液反应

①滴加Ba(OH)2溶液至SO42-沉淀完全

NH4A1(SO4)2+2Ba(OH)z=Al(OH)M+NHaHO+ZBaSCM

10

②滴加Ba(OH)2溶液至AF+沉淀完全

2NH4A1(S(A)2+3Ba(OH)2=()2so4+3BaSOA+2AI(OH)3I

(2)钱明矶溶液和氢氧化钠溶液反应

①0A段：AP++3OH=A1(OH)。

②AB段：NIV+OH=NH3H2。

③BC段：AKOHb+OH=[Al(OH)」

五、四羟基合铝酸盐(偏铝酸盐)

1,相当处理：[Al(OH)4「=>Al(OH)3+OH-

2.和盐酸反应

(1)少量盐酸：lAl(OH)/-+H+=AI(OH)31+H2O

(2)过量盐酸上IAl(OH)/-+4H+=AF++4H2O

(3)滴加顺序不同，现象不同

①向四羟基合铝酸盐溶液中滴加强酸溶液：

[AI(OH)4]-KAI(OH).打工[AI(OH)G-

n[Al(OH)3]

ACD”(H+)

②向强酸溶液中滴加四羟基合铝酸盐溶液:

3.和C02反应

2

(1)少量CO2：2|Al(OH)4r+CO2=2Al(OH)3J,+CO3+H2O

(2)过量CO2：IAI(OH)4「+CO2=Al(OHhl+HCO3

4.和NaHCCh溶液反应：HCOU+IAKOHyd—AKOHbl+CO?+HzO

5.水解性

(1)离子反应：[A1(OH)4]-；^=A1(OH)3+OH-

⑵AlCh：AP++3IA1(OH)4「=4Al(OHhL

(3)MgCl2：21Al(OHL|-+Mg2+=2Al(OHhl.+Mg(OH)21

+

(4)NH4CI：|AI(OH)4|+NH4=A1(OH)31+NH3H2O

6.铝土矿提铝(AWX含少量FezCh和SiCh)

(1)强酸—强碱一弱酸法

加过量|1y[721电解(I)冰晶石，

囤"(II)加热930〜960寸

咽®&________需,」

TAI(OH)3倍等国祠

------------灼烧---------

(2)强碱T强酸-弱碱法

11

考点4铁及其化合物

一、单质铁

1.铁元素的存在

(1)游离态：存在于陨钱中

(2)化合态

黄铁矿——主要成分为FeS；

〔自然界)赤铁矿——主要成分为Fe。

(磁铁矿一主要成分为9/日

I化

铁锅的主要成分是蛀案

AI口

态补铁保健品中含有望篁

)

日常生活卜

粉刷红墙的涂料中含有三氧化二铁

激光打印机的墨粉中含有F氧化三铁

2.铁的原子结构

⑴电子排布式：1s22s22P63sDpLd64s2

①最高能级电子数§

②最高能层电子数2

③未成对电子数4

④稳定性：Fe2+j<Fe3+

⑵微粒结构示意图

(失去组、八

2814

'))

I)、失去吃FA^6)2\\

⑶周期表中位置：第生周期第皿族

3.铁的物理性质

(1)颜色：纯铁呈银白色，常见的铁呈灰黑色

(2)特性：能够被磁铁吸引，可用于分离提纯

4.铁的化学性质

口口£"si—S、L、H+、CM-

⑴弱氧化剂：Fe-------->Fe"

①Fe+s4fg3

②Fe+kq*Eeh

2+

③Fe+H'一>Fe+H2J

④Fe+CiP+—>Fe2++Cu

强氧化剂：Fe。"Bn、浓硫(硝)酸、,稀硝酸F©3+

⑵

①Fe.超或瓦生成棕纤色烟

②Fe鬻酬Fe鬻咄或让

③Fe鬻皿Fe鬻吧或吧

④Fe鬻型Fe-：

⑶生成Fe3C>4的反应

①。2：3Fe+2O2^^JFejO^_

②水蒸气：垂地。吐继

二、亚铁盐的性质及应用

1.弱氧化性

(1)Mg、Al,Zn与亚铁盐溶液发生置换反应

(DFe2++Zn=Fe+Zn2+

②Fe?++Mg=Fe+Mg?+

12

③3Fe2++3Al=3Fe+2AF+

(2)K、Ca,Na与亚铁盐溶液反应

①先与水反应：2Na+2H2O_2NaOH+H2T

②碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH=Fe(OH)

2.强还原性

廿O2、Ch、Bn、NO3-(H+)、MnOQCIOXH，,Fe3+

K2CBO7溶液、浓HaSO,、NaQa、HQ26

(1)能够被CI2、Bn氧化

①除FeCh溶液中的FeCh溶液：ZFe2++C12=2Fe3++2Q-

2+3+

②Bn：2Fe+Br2=2Fe+2Br-

(2)能够被漏花i

①反应：12Fe2++O2+6H2O=8Fe3++4Fe(OH)

②保存：密封保存，防止。2将Fe2+氧化；加少量铁将Fe3+还原成Fe2+

③一般现用现配，不能长期保存

(3)能够被酸性的H2O2氧化

①反应：交的皿坦。2=^±y12。

②应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法

(4)与酸性条件下的MnO「、NO3-,CIO-等离子不能大量共存

2+3+2+

①酸性MnO4：5Fe+MnO4-+8H'=5Fe+Mn+4H2O

②酸性NO.,：3Fe2++NO.<+4H-=3Fe3++NOt+2H2O

2++3+

③酸性CIO：2Fe+2H+C10-=2Fe+H2O+Cl-

(5)还原性：厂>Fe2+>Br-

①向FeBn溶液通入Cb,先氧化理3后氧化坨二

②向FeL溶液通入CL,先氧化攵，后氧化打之

3,水解性：Fe2++2H2O=^Fe(OH)2+2H+

(1)防亚铁盐水解：加相应的稀酸

①FeSCU：加稀硫酸

②FeCL：加桎盐酸

③Fe(NO3)2：不能加任何酸，防止HNCh将Fe?+氧化

(2)加热蒸干灼烧亚铁盐溶液

①FeSC)4-^Fe2(SO4)3

-FeCb或Fe(NOnWFe(OH)20Fe(OH)也纥Fe?。,

三、铁盐的性质及应用

1.与KSCN溶液反应

(1)反应：Fe3++3SCN-g^=^Fe(SCN)3

(2)现象：产生血红色溶液

(3)应用：检验Fe3+的最佳方法

2.强氧化性

-2*4-1

+S、S、I、Fe、CU|Fe*

(1)与Fe反应

①反应：2Fe3++Fe=3Fe2+

②应用：除去Fe?+中的Fe?+

(2)与Cu反应

①反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板

(3)Mg、Al.Zn等活泼金属

①少量锌：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+

②过量锌：2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+

(4)与KI溶液反应

①反应：2Fe3++2r=2Fe2++L(Feb不存在的原因)

②应用：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀

(5)与S02反应

13

①反应：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++S042-+4H+

②应用：溶液由棕黄色变成漠绿色

(6)与H2s反应

①反应：2Fe3++HzS=2EWtS[±2H+

②应用：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀

⑺Na2s溶液

①少量NazS：2Fe3++q--S]+2Fe2+

②过量NazS：2Fe3++3S2--2FeS[+Sl

3.水解性

(1)离子反应：Fe3++3H2O：^=^Fe(OH)i+3H+

①FeCbEFe(OH)3侬RQ

②Fez(SO4)3-i±,Fe2(SO4)3

(2)溶液配制：先加入屐的稀酸，再加水随到相应浓度

(3)双水解

F3*CCI3匕HCCV、S*、CQ-,

Fe(OH)l

[卬(0卬,「或410/3

①NazSiO*2Fe3++3SiO32+6H2O=2Fe(OH)31+3H2SiChl

②NaClO：Fe3++3CKT+3H2。=羟(QH).31+3HC1O

四、铁的氧化物

1.物理性质和用途

名称氧化亚铁四氧化三铁氧化铁

化学式FeOFesO4FezCh

铁的化合价+2+2、+3+3

氧化物类型碱性氧化物韭碱性氧化物碱性氧化物

颜色状态黑色粉末黑色晶体纽棕色粉末

俗名磁性氧化铁铁红、铁锈

用途磁性材料油漆颜料

2.能够被某些还原剂还原：Fea」?加盛嬴A*e

(1)H2：FeO+H2=A=Fe+H2O

(2)CO：(高炉炼铁的主反应)

(3)C：Fe3O4+2C里3Fe+2co2f

(4)Al：2Al+FezO3望2Fe+AbO3(铝热反应)

3.与酸反应

(1)与非氧化性酸(如稀盐酸)发生复分解反应

①FeO：