高中化学课公开课学案镁铝铁

镁铝铁

【考纲要求】

1.了解镁、铝、铁、铜等金属及其重要叱合物的主要性质及应用。

2.以铝为例了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。

3.以铁为例了解变价金属的性质。

【知识网络】

1、镁及其化合物

H:O(A)

I~o(占愀)HCI

Mg：3叫a----------Mg(OH)..<-»MgCI；

______________iH；-)

HCI或C|2(A)

2、铝及其重要化合物

KA1(SO.)112HQ

2、铁及其重要化合物

【考点梳理】

考点一.镁、铝及其化合物

I.镁与铝

⑴原子结构及物理性质

密度硬

元素符号原子结构原子半径化合价颜色熔点沸点

(g,cnr3)度

12Mg1.60X10lom+2银白色1.746454CIO9O*C很软

13Al1.43X10'°m+3银白色2.70660.4'C2467-C较软

要点诠释：

①共同点：均为银白色，属于轻金属(P<4.5g/cm3),熔点较低，硬度较小。

②不同点:密度：Mg<Al,熔点:Mg<AI,硬度:Mg<AL

③原因：铁、铝均处于周期表的前半部，原子半径相对较大,而原子质量相对较小，故密度较小：原子半

径大使得金属离子和自由电子间的结合力弱，故熔点和硬度较低，镁和铝相比较，原子半径镁比铝大，价

电子数比铝少，故密度、熔点、硬度铁都比铝小。

⑵镁铝的化学性质：

较强的还原性：Mg>AI

—

项目MgAl

方程式2M©+Ch卓燃2M2。4AI+3O:A2AhOj

02

现象剧烈反应、耀眼白光、放出大战热

与非金

属反应SMg+S4MgS2A1+3s△.A2s3

-----------------------------------------------

N23Mg-»-N2—A_Mg.N2

方程式Mg+2H：OMg.：OH)2+H2f2A1+6H2O(沸水)=2AI(OH)3+3H2t

与HzO

现象冷水慢，沸水快一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应

2AI+6H4=2AP++3H2t(常温卜一，在浓

与酸反应Mg+2H'=Mg2*+H2f

H2s。人浓HN6中钝化)

----------------------------------------------

与NaOH溶液2AI+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2t

2M&+CO2点燃2M20+C（白加黑）

与某些氧化物2AI+Fe2O3△2Fe+AhOj

铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油

主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明押等

漆、导线、电缆等

工业制备MgCh(熔融)里睡1Mg+CI2t2AhOj电解4AI+3Ot

2.镁和铝氧化物

—

氧化物MgOAI2O3

类属减性氧化物阴性氧化物

色态白色粉末、熔点高白色粉末、熔点高

H：OMgO+H2O=Mg（OH）2l（反应缓慢进行）不溶解也不反应

化字

盐酸MgO+2H+=Mg>+H>0AhOi+6H-=2A1U+3H：O

性质

NaOH溶液不溶解也不反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H:O

重要用途制造耐火、耐高温材料制造耐火、耐高温器材，冶炼铝

3.镁和铝的氢氧化物

氢氧化物Mg(OH)2AI(OH)3

类属碱两性氢氧化物

色态白色固体白色固体

溶解性难溶难溶

电离方程式Mg(OH)2^=^Mg>+2OH-H2O+AIO2+H，^=^AI(OH：j^=^AI"+3OH-

Mg（OH）2+2HCI=MgCI2+2H2O

与HCI溶液AI(OH)3+3HCI=AICh+3H2O

（可溶于NH4CI等强酸弱碱盐）

与NaOH溶液不反应Al(OH)3+NaOH=NaAIO2+2H2O

热不稔定性Mg(OH)2AMgO+H：O2AI(OH)3_A_AI2O1+3H2O

可溶性镁盐加NaOH溶液可溶性铝盐加氨水

实验室制法

2

Mg++2OH-=Mg(OH)：\A|3++3NH3•H2O=AI(OH)31+3NH/

4.镁铝的工业制取流程

（1）以海水为原料提取镁:

海水（或苦囱、光卤石溶液等）料仙灰）Mg（0H）2过一）MgCb溶液?>MgChbHjO

HCt,馍气流中）MgCL电肝）Mg。

加热（熔融）

要点诠释：

①MgCb的物理性质：易溶于水、味苦、易潮解，是制取镁的重要原料。

②苦卤就是提取过食盐后的海水：光卤石成分为KCIMgChdHzO.

③海水的成分为:NaiMg2\CWB「等。

④MgCb溶液变成MgCh-6H2O的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过港。

（2）以铝土矿为原料提取AI

铝土矿主要成分是AkCh，含SiCh、FezCh、MgO等杂质，提取Al的两种工艺流程如下:

MR(OH)2

加过♦热酸।—*Fe(OHh

“n加过量烧碱~►NaCKNaHCO3

l3\F产通入过量C（>2

流程甲

NaAIO2sNaCf

AI2O3.FC2O3NaOHAI(OH).v

MgO.SiO铝土矿

MgO2氧化馅》回

流程乙

NaAIO，,NazSiO加过量盐酸~"H2S1O3

AI(OHh

AlCh、NaCI

HCI过量氨;

NaCKNH4CI

NH3H2O

5.铝及其化合物间相互转化、铝三角及相关图象

（I）铝三角

（2）相关图象

实验操作实验现象图象离子方程式

①向AlCh溶液中滴先生成沉淀又溶A1U+3OH=AI(OH)AI；

加NaOH溶液至过解AI(OH)3+OH=AIOz+2H2O

搔

>234N»0H体积

[AKCH),刖物时的量

②向AlCh溶液中滴出现白色沉淀1/「AI-+3NH3・H2O=AI(OHh1+3NH/

加稀氨水至过量

1234NH3・&n悔规

③向溶液中[AIOH)3的物舫的常3：：

NaOH开始无明显变化，11A1*+4OH-AIO+2H2O

3，

滴加AlCh溶液至过一段时间后出现3A1O2+A1+6H2O=4AI(OH)3I

量沉淀

1234A1C1,体积

④向可溶性偏铝酸先沉淀又溶解的物质的霞H++AIO2-+H2O=A1(OH)31：

K

盐溶液中滴加盐酸AKOHh+3H+=A|3++3H2O

至过量

1234HCI体积

⑤向NaAKh溶液中先无明显变化，后]Al（OH）3的物质的量AIO2+2H：Q+CO2(过量)=Al(OHh1

逐渐通入C02气体出现沉淀L+HCO3

至过量2AIOT+3H2O+CO2(少量)=2AI(OH)31

1234CO）体积+CO2-3

A1(OH)$的物步的金+

⑥向盐酸中滴加出现白色沉淀4H+AIO2-=AP*+2H2O：

/r

NaAO2溶液至过量3AIOy+AP++6H2O=4AI(OH>3I

1234NaAlO?体职

要点诠释:

(1)A1(OH»的两性：H2O+AIO2+H'=?==^AI(OH)3=?=^AI3，+3OH

酸式电离碱式电离

当向A1(OH)3中加入酸溶液，由于H+消耗OH.,故平衡向碱式电离方向移动，使AI(OH)3溶解生成含

AI"的溶液。当向A1(OH)3中加入强碱溶液时，由于OFT消耗H+,故平衡向酸式电离方向移动，也使AKOHh

溶解生成含AIO：的溶液。

⑵铝热反应及应用：ZAI+FezO信温2Fe+ALCh；4A1+3MnO?直显3Mn+2Aheh

铝热剂：铝粉和金属氧化物：助燃剂：KCIOn引燃剂：镁条。

铝热反应应用：焊接铜轨，冶炼熔点较高的金属如：锐、铭、锌等。

⑶既能与强酸又能与强硬反应的物质：

①金属单质：AI：②两性氧化物:AhOj：③两性氢氧化物AI(OH)3：④弱酸的酸式热:NaHCOa、NFhHCOa

等：⑤弱酸钺盐：(NHG2CO3、(NHSS：⑥氨基酸、蛋白质等。

考点二.铁及其化合物

I.铁

⑴铁的原了•结构：位于第四周期VID族，屈过渡元素“

原子结构示意图：加\R：常见价态+2,+3价。

2))))

⑵物理性质：

①常温下，纯铁是银白色具有金属光泽的金属(纯铁的抗蚀力相当强)，易导电、导热，有延展性。

②铁的熔沸点都很高：熔点是I535C,沸点是2750C。密度7.86g/cm,

③铁能被磁体吸引，在磁场的作用下，亡身也能产生磁性。

⑶化学性质：

铁是比较活泼的常见金属，当铁跟弱氧化剂反应时：Fe-2e=Fe2+：当跟强氧化剂反应时：Fe-3e=Fe>o

①与铁生成+3价的有：Ch,Bn,浓疏酸、硝酸等。

2Fe+3cL点燃2FcCh

2Fc+3Bi2=2FuBi3

Fe+4HNO,稀户Fe(NCh)3+NOT+2H9(HXO3过依)

Fe+2Fe(NO03=3Fe(NO<)2

3Fc+8HNCh(稀)=3FC(NO3)2+2NO[+4H]O(Fc过量)

②与铁生成+2价的有：12、S、稀硫酸、盐酸、Fc"、Cu?+等。

Fe4-h=Fch

Fe+SFeS

Fr+CB=Fe2'+CII

Fe+2H'=Fe"+HH

Fe+2Feu=3Fe2+

③与铁生成FC3O4的mO2、H9等。

3FC+2O?国堡FeKh

3Fe+4H20(g)4FeQ、+4H2

2.铁的氧化物

铁的氧化物FeOFe：O』Fe。

铁的化合价•2个+2价，+3价+3价

俗称—磁性氧化铁铁红

状态和颜色黑色固体黑色晶体红棕色固体

与H?0的关系不反应，不溶解

+2>+u

与盐酸FeO+2H=Fe+H：OFe2O3+6H=2Fe+3H2O

FeQ4+8H+=Fe24+2Fe"+4HQ

氧化性高温下被CO、H2、AkC等还原

还原性：可被氧化可被氧化一般不再被敏化

与氧气、硝酸

主要用途—炼铁、铝热剂炼铁、铝热剂、颜

料

3.铁的氢氧化物

名称氢氧化亚铁氢氧化铁

化学式Fe(OH);Fe(OH)3

分类碱碱

性色态白色固体红褐色固体

度水溶件不溶于水不溶干水

2u

与酸反应Fe(OHi2+2H*=Fe-+2H：0Fe(OH)?+3H-=Fe+3H2O

还原性4Fe(OH)2+O2+2H：O=4Fe(OH)j

稳定性2Fe(OH)?^=Fe2O?+3H2O(受热分解)

23

制法原理Fe-+20H=Fe(OH)2jFe*+30H=Fe9HH

现象白色絮状沉淀红褐色沉淀

要点的：Fe(OH)?的制备

①.Fc(OH)2可由硫酸亚铁溶液跟氢氧化钠溶液起反应制得。Fc(OH)?为白色絮状沉淀，易被空气中ON

迅速氧化成FC(OH)3。因此，白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。

2

Fe++2OH=Fe(0H)2l,4Fe(OH>2+O2+2H2O=4Fe(OH)1

②.硫酸亚铁溶液要现配，配制所用蒸储水要煮沸，以减少蒸镭水中溶解的氧，防止亚铁离子被氧化.

③.要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，或在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCL),以

隔绝空气，防止空气与Fc(OH)2接触发生反应。

4.Fe2\Fe升的鉴别

鉴别方法Fe2iFe3+

观察法浅绿色黄色

①现象：白色沉淀灰绿色①现象：红褐色沉淀

②反应：Fe"+OFT=Fe(OH)M(红

•冷)红褐色沉淀

加威褐色)

2

(NaOH)法②反应：Fe*+2OH=Fe(OH｝：l(百色)

4FC(OH)2+O2+2H2O=4Fc(OH)s(红褐

色)

①现象：加入KSCN溶液无明显现象，①现象：加入KSCN溶液，溶液变

加盐再滴入氯水变成红色溶液为红色

-：43

(SCN)法②反应：2Fe+CI2=2Fe*+2CF②反应：Fe"+3SCN=F«(SCN)3

Fe^+BSCN=Fe(SCN)3(红色)(红色)

5.“铁三角”中的转化关系

要点诠释：

(1)Fe-Fe2'

铁与氧化性比较弱的非金属(如S、12),弱氧化性酸(如盐酸、稀H2so八,不活泼金属的盐溶液(如

CuSCh溶液)，FeCh溶液反应，都可实现这种转化。例如：Fe+CuSO4==Cu+FeSO$：Fe+2H+==Fe2++H21。

(2)Fe2+fFe

比较活泼的金属(如Al,Zn)、CO,Fh、C等能从亚铁化合物中置换出来铁来。例如：

FcCh।Zn-ZnChiFc；FcOiI12^FciIkOa

(3)Fe—Fe5'

铁与强氧化剂，如Ch、H2O2,KMnCh(HD、HNO3、浓硫酸在一定条件下反反都会实现这种转化。

例如：2Fe+3cb烈燃2Fe030

(4)Fe"-Fc

可通过较强还原剂实现，如41、(?0等。例如化203+3(20△2Fc+3cCh：FeQMAl高温2Fc+AI2O30

(5)Fc2，-Fc3+

业铁盐与强氧化剂反应如Cl2、Brz、HNQJ、浓硫酸、KMnQ»(出)、H2O2等。

4Fc2'+O2+4H'=4Fc3'+2HQ

2Fe2++X2=2Fe"+2X(X=CI、Br)

3Fe2++4H++NOa=3Fe>+NO+2H2O

2Fe24+O3+2H*=2Fe34+O2+H2O

2Fe2++H2(h+2H+==2Fer2H2O

5Fe"+MnO「+8H-=5FerMM++4H2O

(6)Fe,+-Fc2*

铁盐溶液与比较强的还原剂反应，如Fe、Cu、碘化物、瓶化物等。例如：

2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+；

2Feu+Fe==3Fe24；

2Fe“+2「==2Fe2F20

6.Fe3•的性质

(1)水解性：

①Fr•半径小，所带电荷高，水解能力强。

常温下，Fe"+3H2OFe(OH)3+3H.

沸水中，Fe3++3H2O(沸水)q：e(OHM技体)+3H+

②遇HCQr、CO?-.AlOr.CIO等离子时，水解完全。

如Feu+3HCO,r=Fe(OH)3I+3C6t<

2Fe3++3CO3〉+3H2O==2Fe(OH)3I+3CO:t

③将FcCb溶液蒸干并灼烧，得FezOa。

④在pH24时，它就形成Fe(OH)3而沉淀完全。

⑤亚铁盐、铁盐的存放方法：亚铁盐溶液中加少量铁屑以防止Fe2,被氧化，加入少量相应的酸溶液以

防止Fe2-水解。铁盐溶液中加入少域相应的酸溶液以防止FQ-水解。

⑵较强的氧化性:

①Fc"的氧化性在金属阳离子中是比较强的，其氧化性:

5，J,

H*<Cu-'<Fc<Ag';l2<Fc<Br2

②Fe»表现氧化性的反应有：

Fe“Fe、Cu、1、SQ（假0）/）Fet»

⑶特征络合反应：Fe"+3SCN-=Fe（SCN>显红色。

F&J+6C6H50H=[FeCsHsO/F+6H-,显紫色。

【典型例题】

类型一：镁及其化合物的性质

例1、日前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提铁的主要流程如下;

请回答下列问题：

（1）从离子反应的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是，写出在沉淀

池的离子方程式.

（2）石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度，生产生石灰

的主要原料来源于海洋中的。

（3）操作A是,操作B是,

（4）加入的足最试剂a是（填化学式）.

（5）元水MgCh在熔融状态下，通电后会产生Mg和CL,该反应的化学方程式为

______________________________________________。从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气

可以用于.

（6）海水提铁的过程，为什么要将海水中的氧化镁转变为氢氧化铁，再转变为氯化镁？

(7)有同学认为:可直接加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,

体现实验的简约性原则。你(填''同点"或“不同意”)该同学的想法，埋由是

【答案】(1)沉淀(或使Mg"形成Mg(OH)2沉淀)

2

Me*+2OH-=Mg(OH)2J.

(2)贝壳(或牡蛎壳等)

(3)过海，加热浓缩、冷却结晶、过滤

(4)HC1

(5)MgCh(熔融)逋电Mg+Cht

制盐酸，循环使用。

(6)海水中氯化镁的含量很大，但镁离子浓度很低，该过程可以使镁离子富集，浓度高，且成本低。

(7)人同意，MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本

【解析】海水中含镁离子，但浓度较低，所以首先向海水中加沉淀剂使Mg?+形成Mg(OH)2沉淀从而富集

铁元^索。

【总结升华】海水中蕴含若大盘的有用元素，以海水(或海产品)为原料可以生产出很多产品，如钠、镁、

氯气、•澳、碘等。

举一反三：

【变式I】由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水「燥；②加熟石灰：③加盐酸:

④过港：⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是()

A.B.®<D(3XD@C.(D®(D®(DD.②(SXD®①

【答案】D

【变式2】下列除杂质的操作中不走晒的是

A.镁粉中混有铝粉：加入过量烧喊溶液充分反应、过流

B.SO?中混TTNH3,将其通过足版浓HSO」

C.氯气中混有氯化氢气体：将其通过碱石灰

D.AI(OH)a中混有Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液后过灌，向滤液中通入过量CO2后过港

【答案】C

类型二：铝及其化合物的性质

例2、既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是()

①AI②NaHCOi③AI2O3④Mg(OH)：⑤AKOH)a

A.①^⑤B.①④(§)C.②©⑤D.砥)④

【答案】C

【解析】注意审题，题目要求是“化合物”，防止错选A。

【总结升华】既能与盐酸反应乂能与氢氧化钠溶液反应的物质有：①AI②AhCh③AI(0H)3④

NaHCOa⑤弱酸的钺盐[如(NHSCCH]⑥第基酸、蛋白质等。

举一反三：

【变式1】相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多

的是()

A.AlB.Al(OH)jC.AlChD.AI2O3

【答案】A

【解析】有关化学方程式分别为：

2Al+2NaOH+2H?O==2NaAIO2+3H2f,

AI(OH：.3+NaOH==NaAIO2+2H；O.

AICl3+4NaOH==NaAIO2+3NaCI+2H2O,

AI2O3+2NaOH==2NaAIO2+H2O.

A项，m(Al):m(NaOH尸27：40；B项，m[A1(OH)3]：m(NaOH)=78:40；C项，m(AlCh):m

(NaOH)=33.375：40：D项,m(AI2O3)：in(NaOH)=51：40：所以相同质量的各物质，消耗碱量最多的是

AI.

【变式2】某无色透明溶液，与AI作用放出出，此溶液中能大量共存的离子组是

A.H+、Mg2\Cl\Ba2*B.SO/、Na\HCO3、K+

C.NOnS'Q、Na+D.Cu2\Fe2\SOP-、Cl

【答案】AC

类型三：铝及其化合物的计算

例3.向100inL2mol/L的AlCh溶液中,逐滴加入NaOH溶液100mL时产生沉淀为7.8g.则加入NaOH

溶液的物质的量浓度是()

A.Imol/LB.1.5mo!/LC.3mol/LD.7mol/L

【答案】CD

【解析】7.8gAI(OH)3的物质的量为O.hnoLAlCh逐滴加入NaOH溶液有关反应为：

AP++3OH=Al(OH)3I;A1(OH)^OH=AIO2+2H2O

(DNaDH不足：设参加反应的NaOH的物质的成为n(NaOH)

A13++3OH-AI(OH)JI

31

n(NaOH)0.1mol

n(NaOH)=0.3mol,所以c(NaOH)=0.3mol/0.1L=3mol•L"

(2)NaOH过量:AP+全部沉淀为AKOH)3,过量的NaOH溶解部分的AI(OH“，只余D.lmolA1(OH)3沉淀。

设使AT•全部沉淀需NaOH的物质的量为m(NaOH)

溶解部分AI(OHh需NaOH的物质的成为n：(NaOH)

AP4+3OH-A1(OH)3I

I3I

0.2molm(NaOH)0.2moi

ni(NaOH)=0.6mol：

AI(OH)3+OH-AIO2+2H2O

I1

0.1inoln2(NaOH)

n2(NaOH)=O.Imol；c(NaOH尸7moi/L

【总结升华】小题易漏选答案D,原因是未生虑到7.8g沉淀可以是AHOHJ3被过量的KOH溶液溶解了一

部分而剌余部分沉淀的情况。

举一反三:

【变式1］向20mLAlCb溶液中滴入2mol/LNaOH溶液时,得到

沉淀质量与所滴加NaOH溶液体积(niL)关系如下图所示：

中A点表示的意义是。

中B点表示的意义是。

述两步用总的离子方程式可表示为。

若溶液中有AI(OH)a沉淀0.39g,则此时用去NaOH溶液体积为.

【答案】⑴表示滴入NaOH溶液产生沉淀及城大点。

⑵表示滴入NaOH溶液沉淀恰好完全溶解点。

(3)AP*+4OH-=AKV+2H2O.

(40.5mL或17.5mLo

【解析】把NaOH溶液滴入AlCh溶液中，先产生AKOH”沉淀，其质量最大值为A点，然后全部溶解(B

点)。其总反应的离于方程式为：Al5-+4OH=AiO2+2WO,当有0.39gAI(OH)3沉窕生成时：

(1)AlCb过址，加入NaOH使A伊部分在生沉淀为0.39g,通过AP++3OH=Al(OH)3可知用NaOH

7.5mL：

⑵当NaOH过量使A伊全部参加反应成AI(OH)a沉淀后又部分溶解，用NaOHI?.5mL。

【变式2】等体积的AlCh和NaOH溶液混合后，沉淀物中含铝的质质与溶液中含铝的质法相等，则AICL

和NaGH两种溶液的物质的量浓度之比为()

A-.1：3B、2：3C、1：4D、2：7

【答案】BD

【解析】AlCb和NaOH溶液混和有沉淀物生成，可能有两种情况：①NaOH不足送，②NaOH部分过后，

假设溶液中含有2moi的AlCh,如果为第一种情况生成A1(OH)3沉淀的物质的贷与未反应的AlCh物质的

最相等，所以耗NaOH3m。1。则答案为B.如果为第二种情况,则生成Imol的AI(0H“，1m相的AlOn

共消耗NaOH为7mcl,所以答案为D0

【变式3】向含bmolAlCh的溶液中逐满加入含amolNaOH的溶液。若a+b=l,当a取不同值时，生成物

可能有如下情况，试回答：

⑴全部是AI(OH)3,a的取值范围是,，

⑵全部是NaAIO-a的取值范围是,

⑶部分是NaAIOz,部分是AI(OH)3,a的取值范围是°此时反应所生成的AI(OH)3的物质的炭为

_mol(用含b的式子表示，下同)。反应所生成的各物质的总物质的量(不包括水)为_01。1。

【答案】(】)OVa这3/4;(2)4/5<a<l;(3)3/4<a<4/5.5b-1.4b

类型四：与AHOH”、AltAIO2-有关的图像沉

溶液

例4、把x溶液(或气体)慢慢加入(或通入)到一定量的y淀

量

图中

中，产生的沉淀量与加入x物质的量的关系如图所示，符合⑹

曲线的是()

A.x为CQsy为Ca(OH)2

x的量(mol)

B.x为NHaH。y为AlCh

C.x为NaOH,y为AICI3

D.x为HCLy为NaA。

【答案】D

【解析】CO,通入Ca（OH）?溶液中可产生碳的钙沉淀，继续通CO?沉淀溶解而牛成Ca（HCOvh溶液。

氨水加入AlCh溶液产生沉淀，但过地不溶，方程式为：AP*+3NH,vH2O=Al（OH）3l+3NH4-

NaOH溶液滴加到AICL溶液中生成AI（CH）3沉淀，继续加入沉淀溶解生成偏铝验盐。

AIC13+3NaOH=/M（OH）31+3NaClAI（OHMNaOH=NaAIO2+2H2O

盐酸加入到NaAIO?溶液中，先生成AKOH）3沉淀，继续加入沉淀溶解生成三价铝盐

HCI+NaAIO2+H2O=AI（OH）4^NaCIAI（OH）3+3HCI=AICh+3H2O

从观察方程式的系数，定量角度分析。

举一反三：

【变式I】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

应的字母填空。

（1）AlCh溶液中加入氨水至过量

（2）AlCh溶液中加入NaOH溶液至过量_

（3）AlCh,MgCb混合溶液中加入NaOH溶液至过量。

（4）澄清石灰水中通入过炭CO?_______o

（5）含有少量盐酸的AlCb溶液中加入过境NaOH溶液

（6）含有少量HC1的AICL溶液中加入过量氨水。

【答案】（1）③（2）⑥⑶①（4）②⑸⑤⑹④

类型五：铁及其化合物的性质

例5.在Fe^、Cu，、Fe?-物质的量之比为3：2：I的混合液中加入适量的Fe粉充分反应后，上述溶液中

三者物质的量之比改变为1：2：4,则参加反应的铁粉与原溶液中Fe"的物质的量之比为（）

A.2：1B.1：2C.I：4D.1：3

【答案】D

【解析】在含Fe"、Fe?+和Cd+的溶液中加入Fe,Fe?+的量原先为1,现欲使其变为4应增加3,由

2FA+Fe=3Fe2+知耗1molFe粉增加3molFd+,而C#♦不变,仍为2.故消耗的Fe与原溶液中Fe讣的物

质的量之比为1：3。

【总结升华】有关Fe、Fe2,和Fe»之间的相互转变及其计算一直是金屈知识在综合运用中的重点内容，

本题以计算为核心命题点考核考生对学科主干知识熟悉的程度及其转换能力。

举一反三：

【变式I】在FcCh与CU02的混合溶液中加入过猛的铁粉，反应完毕后，剩余固体的质病恰好与所加铁粉

的质法相等，则原混合液中FeCb与CuCL的物质的尿之比为（）

A.5：2B.4：：3C.2：

【答案】C

【解析】由题意可知:

Fc+2FcCh=3FcCl2△in(1)

56g-56g

Fe+CuCh==I-eC12+Cu△m(2)

56g64g+8g

由（1X2）两个反应可知，⑴是使固体质量减少的反应，⑵是使固体质量增加的反应，要使反应前后固体

质量不变，将⑵式X7即可，故选C。

【变式2】将铁粉、铜粉、FeCh溶液和CuCIz溶液混合于某容器中充分反应（假定容罂不参与反应）。试

判断F列情况下，溶液中存在的金屈离了和金属单质。

（1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是：:铜单质（填“一定”或“可能”）

存在。

（2）若氯化铁和飘化铜都有剩余，则容器中不可能有的胞质是.Fe?+（填“一定”或

"可能''）存在。

【答案】（1）Fe»、CM+一定（2）Fe.Cu一定

【解析】本题属于物质共存问题，解答时应首先弄消物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的

物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有：

①Fe+2FeCh=3FeCl2@Fe+CuCI2=Cu+FeCh@Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCI2

（I）若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fc"、Cu-S因为它们能发生上述①②反应，一定彳i铜单质。

（2）若FcCl3和CuCk都有剩余，则容器中一定没有Fc、Cu,一定有Fc?，。

【变式3】将一定量铁粉和铜粉的混合物加入由稀H2s。4和稀HNO3组成的混合溶液中，充分反应后金属

粉末有剌余，下列有关推断正确的是（）

A.反应过程中不可能产生H2

B.剩余的金属粉末中一定有铜

C.往反应后的溶液中加入KSCN溶液会变血红色

D往反应后的溶液中加入足量的稀H2s5,则金属粉末的质量一定会减少

【答案】B

【解析】由金属单质的还原性强弱可知，首先参加反应的一定是活泼性强的铁，当铁反应完后，若溶

液中还有H+与NO/或Fe”，这时才会有单独铜的溶解，所以，反应后的剩余金属有两种可能，一是铁与

铜的混合物，二是只有铜•种单质。而当有未反应的金属存在时，则溶液中就不可能存在H+与NO1或Fe&

类型六：实验题

例6.用下面两种方法可以制得白色的Fc(OH)2沉淀。

方法一：用不含Fe，+的FcSOq溶液与用不含6的蒸储水配制的NaOH溶液反应制备。

(1)用赫酸亚铁晶体配制上述FeSOs溶液时还需加入。

(2)除去蒸例水中溶解的6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02的NaOH溶液,插入FeS04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HzSOj等试剂制备。

(1)在试管I里加入的试剂是。

(2)在试管H里加入的试剂是___________。

⑶为了制得白色Fe(OH”沉淀，在试管1和0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(0H)2沉淀能较长时间保持白色，其理山是.

I.【答案】方法一：⑴稀H2s04铁屑(2)煮沸

(3)避免生成的Fe(0H)2沉淀接触02

方法二(I)稀H2s。4铁屑(2)NaOH溶液(3)检脸试管II出口处排出的氢气的纯度。当排出的H?

纯净时，再夹紧止水夹。

(4)试管I中反应生成的H?充满了试管I和试管II,且外界空气不容易进入。

【解析】方法一:(1)Fe?+易水解，要加入稀H60*减弱其水解程度：Fe2+易被空气中6氧化，要加Fe

粉，将被氧化的Fe»还原成Fe2+。

(2)气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的0?减少。

方法二：(3)两支试管，试管n是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管I中，所以制取FcSOs应

放在试隹•I中，向在试管II中盛不含02的NaOH溶液。当Fc与稀H2SO,放入试尝I后，产生的H?可从

试管I内短管处排出试管【内空气，经过止水夹通入试管I【中，再持尽试管II内空气。然后关闭止水夹,

试管I内产牛•的Hz无法逸出，气压将试管I内FeS04等液体通过长导管压入试管II内，在此压液过程中,

液体都处「用环境，从而避免了空气中02的氧化，使得Fe(0H)2能保持更长时间。

【总结升华】这是•道与Fe(OH)2的制备原理有关的题目，采用了创新的实验方法。对此类题目的完

美解答，方赖于对基础知识的扎实掌握及对布.关实脸原理和仪器的熟知，并需要布-大担的开拓和创新精神。

举一反三:

【变式I】根据下述实验装置和操作，回答有关问题.

按右图所示装置,用两种不同操作分别进行实验，观察B管中的现象。

操作I：先夹紧止水夹a,再使A管开始反应，实验中B管