化学高三化学3年高考2年模拟：第14讲-几种重要的金属PPT名师优质课获奖市赛课一等奖课件

df第14讲几个主要金属知识梳理基础练习能力提升第1页知识梳理一、铝及其化合物二、铁和铁化合物第2页一、铝及其化合物（一）铝化学性质1、与非金属单质发生反应：

2Al＋3SAl2S32、与水发生反应：

Al与冷水几乎不反应，与热水反应微弱。

4Al＋3O2==2Al2O3

2Al＋6H2O(沸水)2Al(OH)3↓＋3H2↑第3页3、与非氧化性酸发生反应：

2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑2Al＋6HCl=2AlCl3+3H2↑4、与强氧化性酸发生反应：

2Al＋6H2SO4(浓)==Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2OAl＋6HNO3(浓)==Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2OAl+4HNO3(稀)=Al(NO3)3+NO↑＋2H2O

常温下浓H2SO4、浓HNO3使Al表面发生“钝化”，不产生气体，只有在加热条件下才发生以上反应。第4页5、与强碱溶液发生反应：

2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑注意：此反应实质

2Al+6H2O===2Al（OH）3+3H2↑Al（OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O惯用于区分铝和不溶于强碱金属如镁等。

第5页6、铝与Fe2O3反应：

铝热剂:氧化铁（或难熔金属氧化物，如V2O5、MnO2、Cr2O3）与铝粉混合物

2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3

△H<0（火星四射，产生黑色固体，可用于焊接无缝钢轨）

△铝热反应

镁条和氯酸钾是引燃剂第6页7、铝冶炼工业上采取电解方法制铝，用熔化冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，使氧化铝在1000℃左右，溶解在液态冰晶石里，成为冰晶石和氧化铝熔融体。然后电解。

返回第7页

（二）氧化铝(Al2O3)1、物理性质，Al2O3是白色固体，其天然晶体叫刚玉，硬度大，熔点高(为2072℃)，是很好耐火材料。2、化学性质氧化铝是经典两性氧化物，新制氧化铝既能跟酸起反应生成铝盐，又能跟碱起反应生成偏铝酸盐。

Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O3、用途：作耐火材料，制耐火管，坩埚等；作冶炼铝原料；红、蓝宝石。返回第8页

（三）氢氧化铝（Al(OH)3）1、物理性质：Al(OH)3是白色固体，难溶于水，若溶液中生成，Al(OH)3为白色胶状物，且有吸附水中悬浮物和色素能力。

2、化学性质：①与酸反应：Al(OH)3＋3HCl==AlCl3＋3H2O②与碱反应：Al(OH)3＋NaOH==NaAlO2＋2H2O▽③不稳定性：2Al(OH)3==Al2O3＋3H2O第9页3、制备方法：制取Al(OH)3可有以下四个路径：

①Al3+盐和NaOH反应

Al3＋＋3OH-=Al(OH)3↓，碱过量，继续发生以下反应：Al(OH)3＋OH-=AlO2-＋2H2O②Al3+盐和氨水(NH3·H2O)反应

Al3+＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3不溶于过量氨水(NH3·H2O)第10页③AlO2-盐和强酸(HCl、H2SO4等)反应

AlO2-＋H+＋H2O=Al(OH)3↓，强酸过量，继续发生以下反应：Al(OH)3＋3H+=Al3+＋3H2OAl(OH)3溶于过量强酸溶液。④AlO2-盐和弱酸性CO2反应AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-(CO2过量)或2AlO2-＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO32-(CO2适量)从以上四种情况可看出：普通制取Al(OH)3采取可溶性铝盐和氨水反应。返回第11页（四）铝盐和偏铝酸盐铝盐：硫酸铝Al2(SO4)3、氯化铝AlCl3和明矾KAl(SO4)2·12H2O即十二结晶水硫酸铝钾(复盐)等。偏铝酸盐：NaAlO2等。1、铝盐性质：①铝盐溶液发生水解反应，使溶液呈酸性。

Al3+＋3H2O=Al(OH)3(胶体)＋3H+水解后，生成胶状物Al(OH)3，Al(OH)3胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质作用，使其质量增大，沉降水底，到达净化水目标，所以惯用作净水剂。第12页②铝盐与碱溶液反应与强碱溶液发生反应：

与弱碱氨水反应：Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+第13页①偏铝酸盐溶液发生水解反应，溶液呈碱性。与弱酸H2CO3发生反应：即通入CO2气

②偏铝酸盐与酸反应与强酸发生反应

AlO2-＋2H2OAl(OH)3＋OH-2、偏铝酸盐性质：第14页③铝盐与偏铝酸盐溶液互促水解反应：

Al3+＋3AlO2-＋6H2O＝4Al(OH)3

↓另：KAl（SO4）2·12H2O十二水合硫酸铝钾，俗名叫明矾，无色晶体。用途：明矾溶于水时有胶状氢氧化物Al(OH)3生成，能够吸附水中悬浮杂质形成沉淀，因而明矾含有净水作用。

KAl（SO4）2==K十+Al3十+2SO42—

Al3十+3H2O==Al（OH）3+3H+

有吸附性，作净水剂返回第15页[小结]①Al3+Al(OH)3AlO2-3OH-OH-3H+H+Al3+

Al(OH)3

AlO2-

第16页②Al3十与OH—不共存，AlO2—与H十不共存。③Al(OH)3只溶于强酸强碱中，不溶于弱酸弱碱中。④AlAl2O3

Al（OH）3+H+→Al3++OH-→AlO2-AlAl2O3

Al（OH）3⑤Al3+与AlO2-、HCO3-、CO32

-

、S2

-

、HS-

双水解而不能共存。第17页对应几个主要离子反应：2Al+6H+=2Al3++3H22Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+

3H2Al2O3+6H+==2Al3+3H2OAl2O3+2OH-==2AlO2-+H2OAl(OH)3+3H+==Al3++3H2OAl(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O第18页

Al3++3OH-=Al(OH)3Al3++3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+AlO2-+H++H2O=Al(OH)3AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-（CO2过量）2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-（CO2不过量）返回第19页1、铝及其化合物性质题例1：不用任何试剂,没法判别是()A、Al2(SO4)3和NaOHB、MgCl2和KOHC、KAlO2和HNO3D、Na2CO3和HCl答案：B常见题型：第20页例2：以下物质后面括号中为杂质,最终一个为除杂试剂,其中正确是()A、MgO(Al2O3),NaOH溶液B、Mg(OH)2(Al(OH)3),稀HClC、Al(Si),KOH溶液D、Cu(Mg),NaOH溶液答案：A第21页例3：铝分别与足量稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出气体在相同情况下体积相等时，反应中消耗HCl和NaOH物质量之比为

(

)

A.1∶1

B.2∶1

C.3∶1

D.1∶3答案：C返回第22页2、离子共存问题例1：以下各离子加入强酸或强碱后，都能使其离子浓度降低是（）A.Al3+ B.AlO2

C.HCO3－

D.Mg2+答案：C例2：以下各组离子在溶液中能大量共存,且能与铝反应放出H2是()A、Na+、H+、Ba2+、NO3－

B、K+、Na+

、HCO3－、OH－C、H+、Mg2+、HCO3－、SO42－D、Ba2+、Cl－、NO3－、OH－答案：D第23页例3：将铁和铝混和粉未溶于过量盐酸中,通入足量氯气,再加入过量NaOH溶液,最终溶液中大量存在离子是（）

A、Na+Fe2+Cl－

AlO2－

B、Na+Fe3+Cl－

OH－

C、Na+Fe3+Cl－

AlO2－

D、Na+Cl－

OH－

AlO2－答案：D返回第24页3、图象类型题

例：在Al2（SO4）3和MgSO4混合溶液中滴入NaOH溶液，生成沉淀量与滴入NaOH溶液体积关系如图所表示，则原溶液中Al2（SO4）3和MgSO4物质量之比为（A）1:2（B）2:1（C）3:1（D）6:1

第25页解析：依据“Al3+———Al（OH）3———AlO2-”中（1）和（2）所耗NaOH溶液体积比为3:1关系可知，完全沉淀Al3+所耗NaOH溶液体积为30mL，沉淀Mg2+所耗NaOH溶液体积为20mL。所以，溶液中Al3+与

Mg2+物质量之比为1:1，则Al2（SO4）3和MgSO4物质量之比为1:2，答案为（A）。答案：A返回返回目录第26页二、铁和铁化合物（一）铁三角转化：1、铁是第26号元素，位于周期表中第四周期Ⅷ族。常见化合价有0、+2、+3

。2、铁元素各价态性质（从氧化还原角度分析）0价铁：_______________+2价铁：______________+3价铁：______________还原性氧化性、还原性（以还原性为主）氧化性第27页3、各价态铁之间转化关系（从氧化还原角度分析）FeFe3+Fe2+常见强氧化剂：常见弱氧化剂：常见还原剂：S、H+、Cu2+、I2、Fe3+等Fe、Cu、I—、SO32-、

S2-等(将Fe3+还原为Fe2+)C、CO、H2、Al等(将Fe3+、Fe2+还原为Fe)弱氧化剂强氧化剂Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3、酸性KMnO4、HClO、

Na2O2、H2O2等强氧化剂还原剂还原剂还原剂足量少许强氧化剂第28页（二）铁及其化合物性质思索：研究金属元素性质普通思绪是什么？单质→氧化物→氢氧化物→盐1、铁单质性质研究金属单质普通研究哪些方面性质？物理性质→化学性质→制法→用途请从这几个方面总结铁单质性质第29页②化学性质：（注意强弱氧化剂区分）写出以下反应方程式：Fe+S=FeS2Fe+3Cl2=2FeCl3Fe+4HNO3(过量）=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O3Fe+8HNO3(过量）=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2③制法：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2△点燃高温△①物理性质：银白色，熔沸点高，含有金属普通物理性质，能被磁铁吸引。返回第30页2、铁氧化物（物理性质→化学性质→制法→用途）FeOFe2O3Fe3O4物理性质

价态化学性质HNO3(氧化性酸)HCl(非氧化性酸)HI(还原性酸)制法用途黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2+3+2、+33FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OFeO+2H+=Fe2++H2OFeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2OFe3O4+8HI=3FeI2+I2+4H2OFe(OH)2=FeO+H2O△2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O△3Fe+2O2=Fe3O4点燃油漆（铁红）磁铁(磁性氧化铁)还原性、金属氧化物氧化性、金属氧化物氧化性还原性、金属氧化物返回第31页3、铁氢氧化物（物理性质→化学性质→制法）Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质化学性质HNO3(氧化性酸)HCl(非氧化性酸)HI(还原性酸)O2制法白色难溶固体红褐色难溶固体Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3灰白色→灰绿色→红褐色Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓Fe3++3OH－

=Fe(OH)3↓Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(OH)3+NO↑+8H2O2Fe(OH)3+6HI

=2FeI2+I2+6H2O碱性、还原性碱性、氧化性第32页1、使用新制FeSO4（或加入少许铁粉）4、有时能够采取液封（有机溶剂）我们能够采取哪些办法？思索：怎样改进试验装置？2、用加热煮沸法除去氢氧化钠溶液中氧气3、滴管末端伸入液面以下关于Fe(OH)2制备讨论第33页A.电解法（1）请书写电极反应方程式？（2）液面上加苯原因是什么？阳极：Fe-2e-=Fe2+阴极：2H++2e-=H2↑隔绝空气，预防被氧化第34页B.特殊装置思索：怎样操作止水夹，才能得到Fe(OH)2沉淀，并保留较长时间？在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，通一段时间氢气，当氢气纯净时，夹上止水夹，即可得Fe(OH)2沉淀。铁屑、稀硫酸NaOH溶液------------------返回第35页4、Fe2+、Fe3+盐（物理性质→化学性质→检验方法）Fe2+盐Fe3+盐物理性质化学性质检验方法绿色黄色还原性氧化性1、KSCN2、碱液3、苯酚1、碱液2、KSCN：先加KSCN，无色，再加氧化剂，红色返回第36页（三）常见题型题型1、铁及其化合物性质及应用例：在含有Fe3＋、Fe2＋、Al3+、NH4＋稀溶液中，加入足量Na2O2固体，充分反应后，再加入过量稀盐酸，完全反应后，离子数目几乎没有改变是()A．Fe3＋

B．Al3+C．NH4＋

D．Fe2＋

答案：B第37页例：以下各组离子一定能大量共存是（）A、Fe3＋、Na+、HCO3－、Cl－、SCN－B、PH=1无色溶液中：Fe2＋、Mg2+、NO3－、SO42-、ClO－

C、K+、Fe3＋、SO42-、S2-

D、NH4＋、Fe2+

、K＋、I－、SO42-

题型1、铁及其化合物性质及应用答案：D解析：关于铁离子共存问题需注意：氧化还原反应、双水解反应、和SCN－络合反应、以及溶液颜色问题。返回第38页题型2、铁及其化合物试验题例：试验室用久置绿矾(已部分氧化变质)配制纯净FeSO4溶液。可选取试剂有：蒸馏水、铁粉、稀硫酸。回答以下问题：(1)写出绿矾中FeSO4变质化学反应方程式：_______________________________________。(2)铁粉、稀硫酸作用分别是：铁粉____________________________________稀硫酸___________________________________。(3)配制过程中试剂加入次序是_____________。12FeSO4+3O2+6H2O==4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3

将Fe3＋转化成Fe2＋溶解变质生成Fe(OH)3、抑制Fe2＋水解绿矾、水、稀硫酸、铁粉返回第39页题型3、相关铁及其化合物综合推断题例:结合图示相关转化关系回答以下问题：（1）液态F是否导电______（填是或否）否第40页(2)A是一个主要工业产品。据统计，地球上每年因为被腐蚀而消耗A约占每年总产量10%。A发生腐蚀主要原因是__A.直接与氧气发生化学腐蚀B.经过原电池反应发生电化学腐蚀C.因溶于水而消耗掉若你选定选项A或C，请写出对应化学方程式_________若你选定选项B，请写出负极电极方程式________________________________________(3)气体y密度是空气密度1.1倍，则沉淀x化学式是____HClO2FeH2FeCl2Cl2FeCl3NaOHNa2O2BFe-2e-=Fe2+Fe(OH)3Fe(OH)3第41页基础练习解析：有些不锈钢中还含有碳或硅元素，故A选项错误；我国流通硬币是一个合金；合金硬度和强度等机械性能要好于成份金属；铝在海洋中很轻易被腐蚀。所以正确选项为C。答案：C第42页解析：铝是一个较活泼金属单质，在常温能够与空气中氧气反应生成一层致密氧化物薄膜附着在金属表面，起保护作用；在一定条件下也能够与其它非金属反应，铝既能溶于酸，又能溶于碱，且均反应放出氢气；氧化铝和氢氧化铝均是两性化合物。答案：C第43页解析：m（Al）：m（NaOH）=27：40；m（Al（OH）3）：m（NaOH）=75：40；m（AlCl3）：m（NaOH）=33.375：40；m（Al2O3）：m（NaOH）=51：40；所以相同质量物质，消耗碱量最多是Al。故选A。答案：A第44页解析：本题考查了常见金属铁及其合金，金属腐蚀相关知识。铁是一个较活波金属单质，在高温条件下能够与水蒸气反应，A为正确选项，不锈钢是由普通钢中加入铬、镍等各种元素炼成钢材，里面含有C元素，B是错项。C项铁在氢前面，能与盐酸反应，铁合金主要成份是铁，能与盐酸反应，是错项，很多同学误选这项，只看了前面内容，后面不看。金属腐蚀与金属活波性相关，越活波，越易被腐蚀,所以D为错项。答案：A第45页解析：S与O2生成SO2，再与H2O生成H2SO3，能够与NaOH生成Na2SO3，B项正确。A项，SiO2不与水反应，错；C项中CuO，D项中Fe3O4均不与H2O反应，故错。答案：B第46页第47页解析：制备氢氧化亚铁沉淀时，应将滴管伸入溶液中，以预防在液体滴落过程中代入氧气氧化氢氧化亚铁，所以A选项错误。氧气难溶于水，能够用排水法搜集，所以B选项正确。C选项中产生气体为可燃性氢气，应验纯后在点燃，以预防爆炸，故C选项错误。稀释浓硫酸时应将浓硫酸注入水中，所以D选项错误。答案：B第48页第49页解析：除去CO2中混有CO应用点燃方法，若用澄清石灰水洗气只会吸收主要气体CO2，对杂质没有影响，所以A选项错误。加过量盐酸后会溶解主要成份BaCO3，对杂质没有作用，故B选项错误。C选项中加入过量铁粉后会发生Fe＋2FeCl3=3FeCl3反应而除去杂质FeCl3，故C选项正确。D选项中加稀硝酸后，Cu和CuO都会溶解，所以D选项也是错误。答案：C第50页第51页解析：A正确，符合3个守恒；B错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，正确应该为：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C错误，得失电子不守恒，电荷不守恒；正确应为：3Fe2＋＋NO3－＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D错误，不符合客观实际，反应后铁只能产生Fe2＋和H2；答案：A第52页解析：A中Ag+和PO43-、Cl-因生成沉淀不共存；B中H+和HCO3-离子生成气体不共存，Fe3+和I-因发生氧化还原反应不共存；D中Al3+和CO32-因互促水解不共存。答案：C返回目录第53页能力提升第54页解析：反应①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2中氧化剂是O2，1molO2在