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第十单元铜及其重要化合物合金金属矿物的开发利用第十一单元含硅矿物与信息材料专题提升四化学工艺流程题类型及其解题策略专题三从矿物到基础物质返回目录高考纵览考点2012年2013年2014年铝及其化合物福建8(选择);安徽13(选择);重庆11(选择);江苏20(填空);山东30(填空);重庆27(填空)山东9(选择);广东23(选择);北京27(填空);重庆8(填空)上海22(选择);福建9(选择);北京7(选择);江苏16(填空);山东30(填空)铁及其化合物重庆7、10(选择);浙江8、13(选择);广东7、12(选择);新课标全国26(填空);海南14(填空)广东23(选择);江苏13(选择),16、19(填空);北京27(填空);浙江28(填空)天津1(选择);四川4(选择);山东9(选择);全国7(选择);安徽28(填空);浙江26(填空)返回目录高考纵览铜及其化合物合金金属矿物江苏(填空);新课标全国36(填空);山东28(填空);海南19-Ⅱ(填空);广东9(选择);江苏13(选择),19、21(填空)四川7(选择);上海22(选择);浙江26(填空);广东32(填空)新课标全国Ⅱ9(选择);福建9(选择);上海17(选择)碳、硅及其化合物新课标全国8(选择);广东8、12(选择);江苏13(选择);福建30(填空)江苏6(选择);广东10(选择);重庆9(填空);天津7(填空)福建9(选择);天津3(选择);江苏4(选择);海南9、海南10(选择);上海22(选择);新课标全国Ⅱ27(填空);海南20(填空)返回目录►教学建议铝、铁、铜及其化合物是日常生活中非常重要的物质,特别是铝、铁,在国民经济中占有极其重要的地位。近年高考命题的重点是Al、Al2O3和Al(OH)3的两性、Fe2+与Fe3+之间的转化关系及检验方法、铜的冶炼及Cu(OH)2的性质、硅的提取及应用等,常在选择题中以离子共存、离子方程式书写与正误判断、氧化还原反应、物质的鉴别与分离等角度考查金属元素及其化合物的性质,在非选择题中以金属元素的性质为载体,通过推断题、实验题和化工流程图题,考查考生运用金属元素的有关知识分析解决使用建议返回目录的能力。预计以实验探究的形式考查元素化合物的性质将成为来年高考命题的新亮点。►课时安排本专题共4单元,建议10课时完成,8课时用于在课堂上互动式完成8~11单元,2课时进行测试及讲评。使用建议第八单元铝及其重要化合物返回目录随堂巩固检测考点分层突破返回目录1.了解常见金属的活动性顺序。2.了解铝及其重要化合物的主要性质及其应用。考纲要求考点一铝的性质及用途返回目录考点分层突破返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳1.结构和存在铝位于元素周期表________________,原子结构示意图为________。铝元素在地壳中含量丰富,仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以_____态存在。第3周期ⅢA族

化合

返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳2.物理性质及用途物理性质状态色泽密度熔点沸点硬度导电、导热性延展性固态银白色2.7g·cm-3660.4℃2467℃较软很好良好用途纯铝用作导线,铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳3.重要化学性质及应用反应结论或反应方程式应用O2常温生成致密的氧化膜具有一定的耐腐蚀能力,加之密度小,硬度大,常用作各种生活材料加热酸①与盐酸:________________________②钝化:常温下,铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应,无明显现象铝制容器不能长时间存放___________物品NaOH铝热反应焊接________4Al+3O22Al2O3

2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

酸、碱性

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe

钢轨

返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳4.制备反应:_________________________________。返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳【判断思考】1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物(

)[答案]×

(2)常温下,铝与稀硝酸反应可以制取氢气(

)[答案]×(3)铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属(

)[答案]×(4)铝箔在酒精灯上加热,铝箔熔化但不滴落(

)[答案]√

返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳(5)用铝粉和氧化镁的粉末混合共热可冶炼出镁(

)[答案]×(6)冶炼铝时常用焦炭作还原剂(

)[答案]×(7)1molAl与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同(

)[答案]√

(8)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐,与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐(

)[答案]×返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳2.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、氢氧化钠溶液反应,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,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H2相等,则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳[答案](1)1∶1

(2)1∶3

(3)3∶1[解析](1)根据化学方程式2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,得Al与H2的关系式均为2Al~3H2,故只要参加反应的Al相等,所得H2必相等。(2)因为在反应中Al过量,产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式6HCl~3H2、2NaOH~3H2,故当HCl、NaOH物质的量相等时。二者产生H2的体积比为1∶3。(3)因为铝足量且产生的H2等量,根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因为两溶液体积相等,故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1。返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题例1

[2014·山东卷]离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。(1)钢制品接电源的________极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为__________________________________________。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为________。(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6mol电子时,所得还原产物的物质的量为________mol。返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有________。a.KCl

b.KClO3

c.MnO2

d.Mg取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,______________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是_____________________(用离子方程式说明)。返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题例2下列说法不正确的是(

)A.[2014·新课标全国卷Ⅱ]铝与Fe2O3发生铝热反应后固体的质量不变B.[2014·福建卷]铝罐可久盛食醋C.[2014·北京卷]Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑D.[2014·江苏卷]Al、HCl、NaOH中任意两种物质在一定条件下均能发生反应返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题[答案]

B

[解析]铝与Fe2O3发生铝热反应生成铁和氧化铝,反应前后均是固体,固体质量不变,A项正确;铝能与食醋中的醋酸发生反应,B项错误;金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,C项正确;Al既能与HCl反应又能与NaOH溶液反应,HCl和NaOH能发生中和反应,D项正确。返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题【规律小结】本质常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质①金属单质:Al等;②两性氧化物:Al2O3等;③两性氢氧化物:Al(OH)3等;④弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;⑤弱酸的酸式盐:NaHCO3、KHS、NaHSO3等;⑥氨基酸等。返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练1.[2014·湖南常德期末]钠铝合金(常温液态)可作为核反应堆的载热介质。下列说法错误的是(

)A.该合金的熔点低于金属钠的熔点B.若将钠铝合金投入水中得到无色溶液且无固体剩余,则n(Na)≥n(Al)C.若将钠铝合金投入FeCl3溶液中有Fe(OH)3沉淀生成D.等质量的钠铝合金中铝的含量越大,与足量盐酸反应时放出的氢气越少返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练[答案]

D

[解析]合金的熔点比其成分金属的熔点低,A项正确;根据2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知B项正确;Na先与水反应产生NaOH,NaOH与FeCl3溶液反应产生Fe(OH)3沉淀,C项正确;根据关系式2Na~H2、2/3Al~H2可知,等质量时铝生成的氢气较多,故合金中铝的含量越大,与足量盐酸反应时产生的氢气越多,D项错误。

返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练2.[2013·山东卷]足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是(

)A.氢氧化钠溶液B.稀硫酸C.盐酸D.稀硝酸[答案]

A

[解析]相同质量的铝与足量的NaOH溶液、稀硫酸、盐酸反应,放出氢气的物质的量相等,但消耗相应溶液中溶质的物质的量之比为2∶3∶6;稀硝酸与Al反应不能产生氢气,故正确答案为A。返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练3.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,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(

)A.5.4g

B.3.6gC.2.7g

D.1.8g返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练[答案]

A

[解析]2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,由化学方程式可知,若在等物质的量的盐酸和NaOH溶液中分别加入足量铝,反应时产生H2的体积之比为1∶3,现在产生H2的体积之比为1∶2,说明铝粉的量相对于盐酸来说是过量的,相对于NaOH来说是不足量的,所以与盐酸反应的铝粉质量为2.7g,与NaOH反应的铝粉质量为5.4g。

返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练考点二铝的重要化合物返回目录考点分层突破返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳1.氧化铝和氢氧化铝的性质和用途氧化铝(Al2O3)氢氧化铝[Al(OH)3]物理性质白色固体,熔点________白色胶状物质,难溶于水,有较强的________化学性质与酸(盐酸)反应与碱(NaOH)反应加热2Al(OH)3Al2O3+3H2O很高

吸附性

Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2OAl(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳氧化铝(Al2O3)氢氧化铝[Al(OH)3]主要用途①作________材料②冶炼铝的原料③天然产刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是Al2O3①制药②________作用耐火

净水

返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳2.氢氧化铝的制备方法(用离子方程式表示)(1)向铝盐中加入氨水:__________________________________________。(2)NaAlO2溶液中通入足量CO2:__________________________________________。(3)NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:__________________________________________。Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-3AlO2-+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳3.常见的铝盐——明矾硫酸铝钾的结晶水合物是无色晶体,俗称明矾,其化学式为________________,_____溶于水,水溶液pH______7(填“<”“>”或“=”)。明矾可以净水,其净水的原理是____________________________________(离子方程式),因_____________吸附水中杂质形成沉淀而净水。KAl(SO4)2·12H2O可<

Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+

Al(OH)3胶体

返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳【判断思考】1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体的离子方程式:Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+(

)[答案]×

(2)AlCl3溶液中加入过量稀氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO2-+4NH4++2H2O(

)[答案]×

(3)下列物质的转化在给定条件下能够实现:Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3(

)[答案]√

返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳(4)向NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式:2AlO2-+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO32-(

)[答案]×

(5)用可溶性铝盐制取Al(OH)3最好选用NaOH溶液而不选用氨水(

)[答案]×

(6)Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素(

)[答案]√

(7)氢氧化铝可作胃酸的中和剂(

)[答案]√

返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳(8)氧化铝是金属氧化物,也是碱性氧化物(

)[答案]×

返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳2.用离子方程式表示下列三角转化关系的代表反应。图8­1①______________________________________________②______________________________________________③______________________________________________④______________________________________________返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳⑤______________________________________________⑥______________________________________________⑦______________________________________________返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题例3

[2014·上海卷改编]已知:2NaAlO2+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+Na2CO3。向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNaAlO2的混合液中慢慢通入CO2,则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是(

)选项ABCDn(CO2)(mol)2346n(沉淀)(mol)1223返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题返回目录第八单元铝及其重要化合物当通入2molCO2时,发生反应①②,生成1mol碳酸钡,A正确;当通入3molCO2时,发生反应①②③,生成1mol碳酸钡和2mol氢氧化铝沉淀,共计是3mol,B错误;当通入4molCO2时,发生反应①②③④,生成1mol碳酸钡和2mol氢氧化铝沉淀,共计是3mol,C错误;当通入6molCO2时,发生反应①②③④⑤,只有2mol氢氧化铝沉淀,D错误。典型例题返回目录第八单元铝及其重要化合物例4下列说法正确的是(

)A.[2013·海南卷]明矾的化学式为Al2(SO4)3·12H2OB.[2014·四川卷]AlCl3溶液中加入过量稀氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO2-+4NH4++2H2OC.[2014·福建卷]常温下,Al(OH)3既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应D.[2014·山东卷]无色溶液中可能大量存在Al3+、NH4+、Cl-、S2-典型例题返回目录第八单元铝及其重要化合物[答案]

C

[解析]明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,A项错误;氢氧化铝不能与过量氨水反应,AlCl3中加入过量氨水,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+,B项错误;Al(OH)3是两性氢氧化物,常温下既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应,C项正确;Al3+、S2-发生水解互促反应不能大量共存,D项错误。典型例题返回目录第八单元铝及其重要化合物【规律小结】氢氧化铝两性的重要应用(1)检验与鉴别①用过量NaOH溶液检验Al3+的存在;②用过量NaOH溶液鉴别Al3+和Mg2+。③用互滴法鉴别Al3+与OH-、AlO2-与H+。(2)分离用过量NaOH溶液和相应酸溶液分离Al3+与Mg2+、Fe3+等离子或分离MgO、Al2O3。典型例题返回目录第八单元铝及其重要化合物(3)Al(OH)3的三种制备方法典型例题返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练1.[2014·江苏南京模拟]下列各项操作中,不发生“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象的是(

)①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2;②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸;③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液;④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸A.①②B.①③C.①④D.②③返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练[答案]

C

[解析]①发生反应Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,由于水量减少,且NaHCO3的溶解度比Na2CO3的溶解度小,所以有NaHCO3晶体析出;②发生反应NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl,Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O;③发生反应AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O;④发生反应Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓,而H2SiO3既不溶于水,也不与盐酸反应,故选C项。返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练2.用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al(OH)3。甲、乙、丙三名学生的制备途径分别是:若要得到等量的Al(OH)3,则(

)返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练A.三者消耗的原料相同B.甲消耗的原料的总物质的量最多C.乙消耗的原料的总物质的量最少D.丙消耗的原料的总物质的量最多返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练[答案]B

[解析]

从量的关系看,假定有1mol铝,则甲耗1.5molH2SO4和3molNaOH,乙耗1molNaOH和0.5molH2SO4,丙拆成四份,一份与H2SO4反应,耗H2SO40.375mol,三份与NaOH反应,耗NaOH0.75mol,故甲耗料最多,丙耗料最少。返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练3.下列各种物质既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的是(

)①Al

②AlCl3

③NaAlO2

④Al(OH)3

⑤Al2O3

⑥NaHCO3A.

①②③④⑤⑥B.

①③④⑤C.

④⑤D.

①④⑤⑥返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练[答案]

D

[解析]“√”表示能反应,“×”表示不反应

①Al②AlCl3③NaAlO2④Al(OH)3⑤Al2O3⑥NaHCO3强酸√×√√√√强碱√√×√√√考点三“铝三角”的转化关系及应用返回目录考点分层突破返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳1.“铝三角”转化关系返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳【归纳小结】转化关系中的“量”利用电荷守恒记忆,即:

(1)

余一个负电荷生成AlO2-。

(2)

恰好反应生成

带3个正电荷Al3+,

余3个正电荷生成Al3+。返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳2.应用(1)判断离子共存问题Al3+与OH-及AlO2-、CO32-、S2-等弱酸根阴离子或AlO2-与H+、HCO3-以及弱碱阳离子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。(2)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同)①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳(3)分离提纯①利用Al能溶于强碱溶液,分离Al与其他金属的混合物。②利用Al2O3能与强碱溶液反应,分离Al2O3与其他金属氧化物。③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应,分离Al3+与其他金属阳离子。返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳3.有关转化图像(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH至过量稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量现象图像先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解

先无明显现象,然后逐渐产生大量的白色沉淀返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳离子方程式O→A:_______________________A→B:_______________________O→A:____________________A→B:____________________返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像操作偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量现象图像先生成白色沉淀,随后沉淀逐渐溶解

先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳离子方程式O→A:_______________________A→B:_______________________O→A:____________________A→B:____________________返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳【判断思考】

1.下列图像中,纵坐标为沉淀量,横坐标为某溶液中加入的反应物的物质的量,选择合适图像对应的序号填空。图8­2(1)AlCl3溶液中加入氨水至过量________。(2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量________。(3)AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量_______________________________________________。返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳(4)澄清石灰水中通入过量CO2________。(5)含有少量盐酸的AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液________。(6)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入过量氨水__________。返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳[答案](1)③

(2)⑥

(3)①

(4)②

(5)⑤

(6)④[解析](1)AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀,沉淀不溶于NH3·H2O,故选③。(2)Al(OH)3溶于强碱,现象为先生成沉淀后又溶解,且沉淀量最大点左右加入NaOH的物质的量之比为3∶1,故选⑥。(3)加入NaOH溶液先生成沉淀至最大值,而Al(OH)3又溶于NaOH溶液,故选①。(4)由Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2知选②。(5)因NaOH先与HCl反应,后与AlCl3反应,故选⑤。(6)氨水先与HCl反应,再与AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀,沉淀不溶解,故选④。返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳2.[2014·杭州七中月]考往含等物质的量的偏铝酸钠与氢氧化钠的混合溶液中通入二氧化碳,产生沉淀的量与通入二氧化碳的量关系正确的是(

)返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳图8­3返回目录第八单元铝及其重要化合物知识归纳[答案]

C

[解析]二氧化碳通入混合溶液先和氢氧化钠反应,开始无沉淀生成,随后反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝不溶于弱酸,沉淀不能溶解,A、B项错。溶液中氢氧化钠先反应,无沉淀生成,当氢氧化钠全部反应后,二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,继续通入沉淀不变,图象符合反应关系,C项正确。二氧化碳通入混合溶液先和氢氧化钠反应,开始无沉淀生成,后来沉淀也不会消失,D项错。返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题例5已知室温下,Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是(

)返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题图8­4返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题[答案]

C

[解析]解答本题时应特别注意,难溶物的Ksp越大,在溶液中越难形成沉淀;Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液。由于Al(OH)3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大,故在混合液中加入NaOH溶液时,先生成Fe(OH)3沉淀,而不生成Al(OH)3沉淀,当Fe(NO3)3反应完全后再生成Al(OH)3沉淀,继续加入NaOH溶液,Al(OH)3沉淀又溶解,故只有C图像符合题意。返回目录第八单元铝及其重要化合物典型例题【方法技巧】关于图像题的分析思路(1)看面:弄清纵、横坐标的含义。(2)看线:弄清线的变化趋势,每条线都代表着一定的化学反应过程。(3)看点:弄清曲线上拐点的含义,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练1.【2014·福建东山二中模拟】图8-5表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加混合,由图中判断错误的是()图8-5A.①线表示Al3+物质的量的变化B.x表示AlCl3的物质的量C.③线表示Al(OH)3物质的量的变化D.④线表示AlO2-物质的量的变化

返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练[答案]

B

[解析]

往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液发生如下反应:Al3++3OH-===

Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===

AlO2-

+2H2O,此时图像中x表示NaOH的量,①表示Al3+物质的量的变化,④表示AlO2-物质的量的变化,②、③表示Al(OH)3物质的量的变化。往NaOH溶液中逐滴加入AlCl3时发生如下反应:Al3++4OH-===AlO2-+2H2O,3AlO2-

+Al3++6H2O===

4Al(OH)3↓,此过程与图像表示的不相符。

返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练2.[2014·湖南长郡中学月考]向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图8­8所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是(

)图8­6返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练返回目录第八单元铝及其重要化合物变式训练返回目录第八单元铝及其重要化合物教师备用习题[2014·山西师大附中模拟]某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。NaOH溶液和稀盐酸的浓度均是3mol·L-1,如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH溶液和稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系,下列说法正确的是(

)返回目录第八单元铝及其重要化合物教师备用习题A.X溶液溶质为AlCl3,Y溶液溶质为NaAlO2B.b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液C.在M点时两方案中所得溶液浓度相等D.a、b曲线表示的反应都是氧化还原反应返回目录第八单元铝及其重要化合物教师备用习题返回目录第八单元铝及其重要化合物教师备用习题1.[2014·杭州模拟]将11.9g由Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少2.7g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72LNO(标准状况下),向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀,则沉淀的质量为()A.22.1gB.27.2gC.30gD.30.2g返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物[答案]B[解析]11.9g合金与过量稀HNO3生成NO是0.3mol,所以金属就失去0.9mol电子。Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3的质量为金属的质量与OH-的质量之和。金属阳离子结合的OH-与金属失去电子的物质的量相等,即0.9mol,所以最终沉淀的质量是11.9g+0.9mol×17g/mol=27.2g,选B。返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物[答案]C[解析]能与Al反应放出H2的溶液,可能呈强酸性也可能呈强碱性。A项HCO3-不论是在强酸性溶液中还是在强碱性溶液中均不能大量存在;B项Al3+与S2-能发生水解相互促进的反应,且S2-与ClO-之间能发生氧化还原反应;C项中各离子在酸性条件下能大量共存;D项,在碱性溶液中NH4+、Mg2+不能大量存在,在酸性溶液中,不能产生H2。返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物3.实验室制备硝酸铝晶体[Al(NO3)3·9H2O]可使用下列方法:

下列说法或反映上述有关反应的离子方程式错误的是(

)A.制备过程中加HNO3应该过量,以防止蒸发时Al(NO3)3水解B.不直接用铝片跟稀硝酸反应制硝酸铝主要是因为铝在稀硝酸中发生钝化C.2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑D.3H++Al(OH)3===Al3++3H2O返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物[答案]B

[解析]2Al+2OH-+2H2O===

2AlO2-+3H2↑,向NaAlO2中加入饱和NH4HCO3,发生反应为AlO2-+NH4++

H2O===

Al(OH)3↓+NH3↑,AlO2-+HCO3-+H2O===

Al(OH)3↓+CO32-,产生的白色沉淀都是Al(OH)3,铝只与浓硝酸之间有钝化作用,稀硝酸没有钝化作用,不直接用铝片跟稀硝酸反应制硝酸铝主要是因为铝片与HNO3反应生成污染环境的NO等气体,同时由于铝不纯,制备的硝酸铝不钝。返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物4.[2013·全国卷]铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:图8­7返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:图8­8回答下列问题:(1)写出反应1的化学方程式_____________________________________________________________________。(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________,反应2的离子方程式为_____________________________________。返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物(3)E可作为建筑材料,化合物C是____________,写出由D制备冰晶石的化学方程式____________________________________________________________________。(4)电解制铝的化学方程式是___________________________________________________________________,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是________________。返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物返回目录随堂巩固检测第八单元铝及其重要化合物第九单元铁的获取及其应用返回目录随堂巩固检测考点分层突破返回目录1.了解常见金属的活动性顺序。2.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。考纲要求考点一铁的单质、氧化物及氢氧化物的性质返回目录考点分层突破返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳1.铁铁单质性质活泼,有较强的还原性,与强氧化剂反应氧化产物呈_______价,与弱氧化剂反应氧化产物呈______价。(1)与非金属单质的反应(填写化学方程式):①与O2的反应:常温时铁易被腐蚀生成铁锈,其主要成分为______________;点燃时:____________________。②与Cl2的反应:______________________。③与S的反应:__________________。(2)与水的反应:常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:_____________________________。+3

+2

Fe2O3的水合物

3Fe+2O2Fe3O4

2Fe+3Cl22FeCl3

Fe+SFeS3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳(3)与酸的反应:①与非氧化性酸反应的离子方程式:____________________________。②与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸______,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应,但无H2产生。(4)与某些盐溶液的反应:①与CuSO4溶液反应的离子方程式:__________________________。②与FeCl3溶液反应的离子方程式:______________________。Fe+2H+===Fe2++H2↑

钝化Fe+Cu2+===Fe2++CuFe+2Fe3+===3Fe2+返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳2.铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态____粉末____粉末____晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价稳定性不稳定稳定稳定与H+反应离子方程式黑色

红棕色

黑色

+2

+3

+2,+3

FeO+2H+===Fe2++H2OFe2O3+6H+===2Fe3++3H2OFe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳3.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态________固体________固体与盐酸反应Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O受热分解制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应:__________________________二者的关系在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是________沉淀迅速变成________,最后变成________,反应方程式为____________________白色

红褐色

2Fe(OH)3Fe2O3+3H2OFe3++3OH-===Fe(OH)3↓

白色絮状

灰绿色

红褐色

4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳【判断思考】1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性(

)[答案]√

(2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(

)[答案]×

(3)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(

)[答案]√(4)Fe2O3是红棕色粉末,俗称铁红,常用作红色油漆和涂料(

)[答案]√返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳(5)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3,所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3(

)[答案]×(6)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应(

)[答案]×(7)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(

)[答案]×返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳(8)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱(

)[答案]√返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳2.将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。①Fe2O3

a.红褐色A.具有较强的还原性②Fe(OH)2b.红棕色B.易被氧化成灰绿色最终变成红褐色③Fe(OH)3c.白色C.红色油漆、涂料④Fe2+

d.棕黄色D.受热分解成红棕色粉末⑤Fe3+

e.浅绿色E.具有较强的氧化性①-b-C;②-c-B;③-a-D;④-e-A;⑤-d-E返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳3.Fe(OH)2在空气中易被O2氧化,制取Fe(OH)2时,可采取哪些措施较长时间观察到白色?(1)用苯、汽油、煤油覆盖在液面上隔绝空气,如图1;(2)在惰性或还原性气体气氛下反应(如N2、CO、H2等)赶尽溶液中溶解的空气,如图2;返回目录第九单元铁及其重要化合物知识归纳(3)采用新制备的亚铁盐溶液,溶解亚铁盐时要先将蒸馏水煮沸除去氧气;(4)向亚铁盐溶液中滴加碱溶液时,将胶头滴管的尖嘴插入亚铁盐溶液的深部,防止NaOH溶液带入O2,并使Fe(OH)2生成于溶解氧少的深部。

返回目录第九单元铁及其重要化合物典型例题例1

[2014·浙江卷]某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:图9­1另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1。请回答如下问题:(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图:________________。写出气体甲的电子式:________。返回目录第九单元铁及其重要化合物(2)X的化学式是________,在惰性气流中加热X至完全分解的化学方程式为_________________________________。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是______________________________(用化学反应方程式表示)。(4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式:___________________________________________________,并设计实验方案验证该反应的产物:___________________________________________________________________________________________________________________________。典型例题返回目录第九单元铁及其重要化合物[答案](1)(2)CaFe(CO3)2

CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2↑(3)4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3(4)2FeO+CO2Fe2O3+CO检测Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色,表明产物中有Fe(Ⅲ)检测CO:将气体通过灼热CuO,黑色固体变红色典型例题返回目录第九单元铁及其重要化合物[解析]

由白色沉淀在空气中可转化为红褐色沉淀知X中含有铁元素,由X与盐酸反应生成气体甲,甲又能与溶液1反应生成白色沉淀且该白色沉淀又可在水中继续与甲反应,故甲是CO2。由实验过程知X中含有+2价的铁、还含有CO32-,另一种金属可能是+2价的钙,故X的化学式为CaFe(CO3)2,X分解得到CO2、CaO、FeO。高温下FeO与CO2反应生成CO,另一种产物可能是Fe2O3。将反应后所得到的固体用稀硫酸溶解,然后用KSCN溶液检验是否含有Fe3+,将气体产物通过热的CuO固体,根据固体变红色可确定CO2中有CO。典型例题返回目录第九单元铁及其重要化合物例2

[2014·上海卷]将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,产物还有________、_______。过滤,微热滤液,然后加入过量的氢氧化钠溶液,可观察到的现象是_________________________________________________________________________________________。典型例题返回目录第九单元铁及其重要化合物[答案]氯化亚铁硫化氢产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色沉淀[解析]

将黑色的Fe2S3固体加入足量的盐酸中,先生成H2S和氯化铁,溶液中有淡黄色固体生成,说明氯化铁可氧化H2S生成S,但H2S过量,故产物中还有氯化亚铁、硫化氢;滤液中加入氢氧化钠溶液,可生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,可观察到产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色沉淀。典型例题返回目录第九单元铁及其重要化合物1.能正确表示下列反应的离子方程式是(

)A.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+===

2Fe3++3H2↑B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+

===

3Fe3++4H2OC.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++NO3-===

Fe3++2H2O+NO↑D.将铜屑加入含Fe3+溶液中:2Fe3++Cu===

2Fe2++Cu2+变式训练返回目录第九单元铁及其重要化合物[答案]

D

[解析]铁与稀硫酸反应,铁元素被氧化为+2价,A错误;B项正确的离子方程式为Fe3O4+8H+

===

2Fe3++Fe2++4H2O;离子方程式没配平,各物质在离子方程式中的化学计量数应分别为3、4、1、3、2、1,C错误;三价铁离子具有强氧化性,能将铜氧化,自身被还原为二价铁离子,D正确。

变式训练返回目录第九单元铁及其重要化合物2.下列物质反应后一定没有+3价铁生成的是(

)A.过量的Fe与Cl2加热时发生反应B.Fe与过量稀H2SO4反应后,再向其中加KNO3C.Fe与过量的S加热时发生反应D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中变式训练返回目录第九单元铁及其重要化合物[答案]

C

[解析]Fe与Cl2反应只生成FeCl3,A错误;Fe与S反应只生成FeS,C正确;FeFe2+Fe3+,B错误;Fe2O3溶于盐酸生成Fe3+,当混合物中Fe不足时,溶液中仍有Fe3+,当Fe足量时,溶液中无Fe3+,D错误。变式训练返回目录第九单元铁及其重要化合物3.[2014·温州模拟]某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。利用如图9­2装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。图9­2(1)写出负极的电极反应式:_____________________________________________________________________。变式训练返回目录第九单元铁及其重要化合物(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:假设1:铁参与反应,被氧化生成Fe2+。假设2:铁参与反应,被氧化生成Fe3+。假设3:__________________________________________。(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:①取0.01mol/LFeCl3溶液2mL于试管中,加入过量铁粉;②取操作①试管的上层清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;变式训练返回目录第九单元铁及其重要化合物④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变红。据②、③、④现象得出的结论是______________________________________________________________。(4)该实验原理可应用于保护钢铁不被腐蚀,请再举一例保护钢铁不被腐蚀的措施:______________________________________________________________________。变式训练返回目录第九单元铁及其重要化合物(1)Zn-2e-===Zn2+(2)铁参与反应,被氧化生成Fe2+和Fe3+

(3)正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+(4)涂油漆(其他合理答案均可)变式训练考点二Fe2+与Fe3+的性质及检验返回目录考点分层突破返回目录第九单元铁及其重要化合物1.Fe2+、Fe3+的性质及应用(1)Fe2+的氧化性和还原性Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以________为主,如:Fe2+遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H+)等均表现________;配制Fe2+的盐溶液时要加少量________防止Fe2+被氧化,同时加少量相应酸防止水解。(2)Fe3+的氧化性Fe3+处于铁的高价态,只有________,Fe3+能______Fe、Cu、HI、H2S等;Fe3+与S2-、I-、SO32-不能大量共存。知识归纳还原性

还原性

铁粉

氧化性

氧化

返回目录第九单元铁及其重要化合物(3)Fe3+的水解Fe(OH)3是极弱的碱,Fe3+易水解;Fe3+与______________________等水解相互促进的离子不能大量共存,配制Fe3+的盐溶液时要加少量相应的酸防止Fe3+水解[或将其溶于较浓的相应酸中,再稀释到所需浓度],制备无水FeCl3时需在________气流中加热蒸干FeCl3溶液。知识归纳HCO3-、CO32-、ClO-

HCl

返回目录第九单元铁及其重要化合物(4)Fe2+与Fe3+的相互转化用离子方程式表示其转化关系:①______________________________________________;②______________________________________________;③______________________________________________;④______________________________________________。知识归纳2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-3Fe2++4H++NO3-===3Fe3++2H2O+NO↑2Fe3++Fe===3Fe2+Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+返回目录第九单元铁及其重要化合物(5)Fe2+、Fe3+的转化应用——除杂知识归纳主要成分杂质除杂方法FeCl3FeCl2加入氯水或H2O2FeCl2FeCl3加过量铁粉后过滤FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤返回目录第九单元铁及其重要化合物2.Fe3+、Fe2+的检验方法(1)Fe2+的检验方法一:取出少量被检验的溶液,滴加KSCN溶液,无现象,再滴加氯水,若变成红色溶液,说明有Fe2+存在(鉴别时不能先滴加氯水)。________________________________________________,________________________________________________。方法二:取出少量被检验的溶液,加入NaOH溶液,产生白色絮状沉淀,白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2+存在。________________________________________________,________________________________________________。知识归纳2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-

Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)Fe2++2OH-===Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3返回目录第九单元铁及其重要化合物方法三:取少量溶液,滴加铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液,若生成蓝色沉淀,说明原溶液含有Fe2+。这是检验Fe2+最好、最灵敏的方法。3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓知识归纳返回目录第九单元铁及其重要化合物(2)Fe3+的检验方法一:取出少量被检验的溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红色,证明有Fe3+存在。方法二:取出少量被检验的溶液,加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀,证明有Fe3+存在。(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验知识归纳Fe2+

返回目录第九单元铁及其重要化合物【判断思考】1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+(

)[答案]√

(2)过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液,溶液呈血红色,说明稀HNO3将Fe氧化为Fe3+(

)[答案]×

(3)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2:Fe2++2H++H2O2===Fe3++2H2O(

)[答案]×知识归纳返回目录第九单元铁及其重要化合物(4)下列物质的转化在给定条件下能实现:Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3(

)[答案]×(5)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3↓(

)[答案]×(6)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应(

)[答案]×(7)1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA(

)[答案]×知识归纳返回目录第九单元铁及其重要化合物(8)中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO42-(

)[答案]×知识归纳返回目录第九单元铁及其重要化合物2.写出下列方程式。(1)FeO与硝酸反应的化学方程式:____________________________________________________________________。(2)FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式:___________________________________

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