鎂、鋁、鐵的復(fù)習(xí)

考綱要求：

（1）了解金屬的通性，金屬冶煉的一般原理。初步了解金屬的回收和資源保護(hù)。

（2）掌握Mg、Fe和Al的化學(xué)性質(zhì)。

（3）掌握常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序。

（4）以Fe（Ⅱ）Fe（Ⅲ）的相互轉(zhuǎn)化為例，了解變價(jià)金屬元素的氧化還原性。

（5）了解鋁的重要化合物。

（6）初步了解合金的概念。金屬的通性顏色：

狀態(tài)：導(dǎo)電、導(dǎo)熱：

延展性：硬度、熔點(diǎn)、密度：通常情況下,除金、銅、鉍有顏色外，大多數(shù)都為銀白色通常情況下，除汞為液體外，其余都是固體都易導(dǎo)電、導(dǎo)熱都具有延展性差別較大金屬的分類(lèi)按顏色：黑色金屬：FeCrMn有色金屬：除以上三種金屬以外按密度：輕金屬：ρ<4.5g/cm3NaMg重金屬：ρ>4.5g/cm3ZnCu按含量常見(jiàn)金屬：FeMgAl等稀有金屬：鋯、釩、鉬等根據(jù)以上分類(lèi)：金屬鎂、鋁屬于————、———、——————金屬有色金屬

輕金屬常見(jiàn)金屬合金合金：兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)

合金的特性：

①合金的硬度一般比它的各成分金屬的

；（填“大”或“小”）

②多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般也比它的各成分金屬的

。（填“高”或“低”）大低元素周期表中的位置核外電子排布K層L層M層N層鎂鋁第三周期第IIA族

第三周期第IIIA族

2822831、原子結(jié)構(gòu)的比較

一鎂、鋁2、物理性質(zhì)的比較相似點(diǎn)：均為

；均為

；熔點(diǎn)均

；硬度均

．都具有金屬的通性不同點(diǎn)：鎂在密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度上均

鋁銀白色輕金屬較低較小小于(或低于)3鎂、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的比較Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑反應(yīng)劇烈程度化學(xué)反應(yīng)方程式MgAl與冷水緩慢反應(yīng)、與沸水顯著反應(yīng)與冷水不反應(yīng)、與沸水緩慢反應(yīng)2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑△1）.和水反應(yīng)思考：鎂條著火時(shí)，能否用水？能否用泡沫滅火器？應(yīng)采取何措施將其撲滅？用沙土撲滅2.和堿反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O

=2NaAlO2+3H2↑鎂不與堿反應(yīng)考慮：用鋁箔包住0.1mol金屬鈉，用針扎出一些小孔，放入水中，完全反應(yīng)后，用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體為(標(biāo)況)（）A.O2和H2混合氣體B.1.12LH2C.大于1.12LH2D.小于1.12L氣體√

a.和非氧化性酸反應(yīng)（鹽酸、稀硫酸等）3.和酸反應(yīng)（劇烈反應(yīng)）Mg+2H+=Mg2++H2↑（迅速反應(yīng)）2Al+6H+=2Al3++3H2↑b.和氧化性酸反應(yīng)（硝酸、濃硫酸等）Mg+4HNO3(濃）=Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O(Mg不鈍化)Al+6HNO3（濃）

Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O△(Al常溫鈍化加熱反應(yīng))4.與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)2Mg+O2=2MgO點(diǎn)燃4Al+3O2=2Al2O3△MgAl非金屬反應(yīng)O2常溫氧化膜點(diǎn)燃燃燒MgSAl2S3S,加熱Cl2,加熱MgCl2AlCl33Mg+N2==2Mg3N2點(diǎn)燃Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3高溫2Al+Fe2O32Fe+Al2O3鋁熱反應(yīng)現(xiàn)象：1、劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒2、放出大量的熱3、有熔融物落入沙中

＝5.與某些氧化物反應(yīng)5.與某些氧化物反應(yīng)2Mg+CO2=2MgO+C點(diǎn)燃2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高溫4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3

高溫10Al+3V2O5=6V+5Al2O3高溫鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：6、鎂、鋁冶煉

冶煉方法化學(xué)方程式鎂鋁電解法電解法二、鎂鋁化合物的性質(zhì)比較（一）氧化物的對(duì)比

相同點(diǎn)：都是離子化合物，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)活潑，可作為耐火材料。

Al2O3+6H+=Al3++3H2O

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O不同點(diǎn)：①M(fèi)gO與水緩慢化合；Al2O3與水不反應(yīng)。②氧化鎂是堿性氧化物，可以和酸反應(yīng)；而氧化鋁是兩性氧化性：

（二）氫氧化物的對(duì)比相同點(diǎn)：熱穩(wěn)定性差，加熱易分解。不同點(diǎn)：

①M(fèi)g(OH)2是中強(qiáng)堿，可以使酚酞變淺紅色，而Al(OH)3是弱堿，不能使酚酞變紅。

②Mg(OH)2可以跟水解呈酸性的鹽溶液反應(yīng)，而Al(OH)3不行。

Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3+2H2O③Mg(OH)2只能溶于酸，而Al(OH)3具有兩性。Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O注意：1、Al(OH)3只能與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中，不溶于弱酸和弱堿。2、實(shí)驗(yàn)室通過(guò)銨鹽和氨水反應(yīng)，制備Al(OH)3。（三）重要的鋁鹽1、偏鋁酸鹽①偏鋁酸鹽與強(qiáng)酸反應(yīng)；②偏鋁酸鹽的性質(zhì)：

CO2過(guò)量：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-AlO2-+H++H2O=Al(OH)32、明礬:KAl(SO4)2·12H2O----可作凈水劑AlO2-+4H+=Al3++2H2O知識(shí)網(wǎng)絡(luò)1、鎂及其化合物相互轉(zhuǎn)化 Mg(OH)2MgOMgCO3Mg(HCO3)2MgSO4Mg3N2MgMgCl2AlO2

Al(OH)3

Al3+

AlAl2O3O2OH_加熱H+OH_H+H+OH_OH_H+2鋁及其重要化合物的相互轉(zhuǎn)化思考：試作出下列反應(yīng)圖像，并寫(xiě)出各階段離子方程式。01234n(NaOH)n[Al(OH)3]

①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過(guò)量向NaOH溶液中滴加AlCl3

溶液直至過(guò)量01234n(AlCl3)n[Al(OH)3]Al3++3OH—(少量)

=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O

Al3++4OH—(過(guò)量)

=AlO2—+2H2O

Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓

3mol3mol1mol3mol1mol01234n[Al(OH)3]n(HCl)②向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至過(guò)量向HCl溶液中滴加NaAlO2

溶液直至過(guò)量01234n(NaAlO2)n[Al(OH)3]AlO2—+H2O+H+(少量)=Al(OH)3↓

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

AlO2—+4H+(過(guò)量)=Al3++2H2O

Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓

1mol3mol1mol3moln(NaOH)n[Al(OH)3]③向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過(guò)量

④向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至過(guò)量Al(OH)3、Mg(OH)2Mg(OH)2n(NaOH)H++OH—=H2OAl3++3OH—(少量)

=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O

Al3++3OH—(少量)

=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O

Mg2+

+2OH—

=Mg(OH)2↓

考點(diǎn)要求1.掌握鐵的化學(xué)性質(zhì)，理解鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變。2.了解鐵的氧化物、氫氧化物。3.掌握鐵離子的檢驗(yàn)方法。4.了解金屬冶煉的一般原理和方法。第二節(jié)鐵和鐵的化合物一、

鐵的原子結(jié)構(gòu)特征原子結(jié)構(gòu)示意圖：

+26

82142特征：26號(hào)元素、4個(gè)電子層、最外層2個(gè)電子；位置：第四周期Ⅷ族;二、鐵的物理性質(zhì)純鐵是銀白色，密度較大，熔沸點(diǎn)較高；有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性；鐵能被磁體吸引三、鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑1、鐵與非金屬反應(yīng)②.Fe與S、I2等弱氧化劑反應(yīng)生成+2價(jià)的鐵；①.Fe與Cl2、Br2等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成+3價(jià)的鐵；2.鐵與水反應(yīng)3Fe+4H2O(g)高溫Fe3O4+4H23.鐵與酸反應(yīng)①、與非氧化性強(qiáng)酸（HCl、稀H2SO4）反應(yīng)：②、常溫下，F(xiàn)e被濃HNO3、濃H2SO4鈍化；Fe與稀HNO3反應(yīng)無(wú)H2產(chǎn)生4.鐵與某些鹽溶液反應(yīng)Fe與CuCl2、CuSO4的反應(yīng)：Fe+Cu2+=Fe2++Cu鐵與鐵鹽溶液反應(yīng)生成亞鐵鹽：Fe+2Fe3+=3Fe2+總結(jié)：S、I2、HCl、稀H2SO4、Cu2+、Fe3+等FeFe2+弱氧化劑FeFe3+O2、F2、Br2

HNO3、濃H2SO4等強(qiáng)氧化劑四、鐵的化合物1、鐵的氧化物俗名化學(xué)式磁性氧化鐵鐵紅Fe3O4鐵的化合價(jià)+2、+3+3+2色態(tài)黑色晶體紅棕色粉末黑色粉末水溶性不溶Fe2O3不溶不溶FeO穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定化學(xué)式與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)與氧化性酸反應(yīng)共性高溫時(shí)，都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原FeOFe2O3Fe3O4FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O同上3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+14H2O+NO3Fe0+10HNO3=3Fe(NO3)3+5H2O+NO2、鐵的氫氧化物化學(xué)式溶解性與酸反應(yīng)穩(wěn)定性制法關(guān)系色態(tài)Fe(OH)2Fe(OH)3白色固體紅褐色固體難溶于水難溶與水Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O

Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O不穩(wěn)定，空氣中易被氧化受熱易分解4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OFe2++2OH-=Fe(OH)2Fe3++3OH-=Fe(OH)3在空氣中Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3白色灰綠色紅褐色亞鐵鹽的鑒別思考：如何鑒別亞鐵鹽和鐵鹽？鐵鹽的鑒別小結(jié)：Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)Fe2+Fe3+溶液顏色加堿溶液加KSCN

溶液淺綠色棕黃色白色沉淀灰綠色紅褐色紅褐色沉淀無(wú)現(xiàn)象溶液變?yōu)檠t色

3、亞鐵化合物

亞鐵化合物既具有氧化性又具有還原性

氧化性：如：Fe2++Zn=Zn2++Fe還原性：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-

4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2OFe2+FeZn、Al、Mg等強(qiáng)還原劑Fe2+Fe3+Br2、Cl2、O2、濃H2SO4、HNO3等強(qiáng)氧化劑C、CO、2Fe3++2I-＝2Fe2++I2

2Fe3++S2-＝2Fe2++S↓

2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+

2Fe3++Fe＝3Fe2+

4、三價(jià)鐵的化合物Fe3+FeC、CO、H2、Al、Fe3+Fe2+I-、S2-、H2S、SO2、Fe、Cu等弱還原劑（溶液中）Zn等FeFe2+Fe3+“鐵三角”H+、Cu2+、S、I2等Br2、Cl2、HNO3、濃H2SO4等Br2、Cl2、HNO3、濃H2SO4等C、CO、H2、Al、Mg、Zn等C、H2、CO、Al、Mg、Zn等例：某無(wú)色透明溶液，跟金屬鋁反應(yīng)放出H2，判斷下列離子:Mg2+，Cu2+，Ba2+，H+，Ag+，SO42-，SO32-，OH-，HCO3-，NO3-，何種離子能大量存在于此溶液中。（1）當(dāng)生成Al3+時(shí)，可能存在

。（2）當(dāng)生成AlO2-時(shí)，可能存在

。H+Mg2+SO42-OH-Ba2+NO3-例：每一方框中的字母代表一種反應(yīng)物或生成物：產(chǎn)物J是含A金屬元素的膠體白色沉淀，I為NaCl溶液，D是淡黃色固體單質(zhì)。試填寫(xiě)下列空白：1、L、F的化學(xué)式

、

。2、寫(xiě)出J受熱分解的化學(xué)方程式

。3、H和G之間反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。SSO2H2SNaClAl(OH)3H2OSNaNa2SAlCl3AlCl2H2O在托盤(pán)天平的兩個(gè)托盤(pán)上，分別放置質(zhì)量相等的燒杯A和B，燒杯中分別倒入等質(zhì)量的PH=3的鹽酸和醋酸（密度均為1g/cm3），然后向燒杯中分別加入等質(zhì)量且足量的鎂，反應(yīng)過(guò)程中觀察到天平指針

A、開(kāi)始不偏轉(zhuǎn)，后偏轉(zhuǎn)向AB、先偏向B，后轉(zhuǎn)向中間

C、先偏向B，后轉(zhuǎn)向AD、始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)【例】在天平左右兩盤(pán)上各放一只質(zhì)量相同的燒杯，燒杯中均盛有1mol/L的稀硫酸100mL，然后向一只燒杯中加入ag鎂，向另一只燒杯中加入bg鋁，充分反應(yīng)后平衡仍平衡。試討論a、b的取值范圍及之間應(yīng)滿足的關(guān)系。（1）若鎂、鋁均過(guò)量，（2）若鎂、鋁均不足，（3）若鎂溶解，鋁過(guò)量，（4）若鋁溶解，鎂過(guò)量，a≤2.4g，b≥1.8g，且11a/12＝b－0.2a≤2.4g，b≤1.8g，且a/b＝32/33a＝b≥2.4ga≥2.4g，b≤1.8g，且8b/9＝a－0.2將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀硫酸反應(yīng)，生成H22.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則原混合物的質(zhì)量可能是A、2gB、4gC、8gD、10g若取nmol的Na、Mg、Al分別與含有1molHCl的鹽酸反應(yīng)，當(dāng)Mg和Al產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量相等且大于Na產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量，n的取值范圍是例、有鎂、鋁混合粉末10.2g，將它溶于500mL4mol/L的鹽酸里，若要使沉淀質(zhì)量達(dá)到最大值，則需要加入2mol/L的NaOH溶液的體積為提示；用終態(tài)法。最終溶液中只有NaCl1000mL例1、將相同質(zhì)量的鎂條分別在①氧氣中②空氣中③氮?dú)庵孝芏趸贾腥紵?，燃燒后所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量由小到大的排列順序?yàn)椋篲__________________

例2、

Al3++3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓的離子方程式最適合下列的：A、向鋁鹽溶液中不斷加入NaOH溶液B、向NaOH溶液中不斷加入鋁鹽溶液C、向鋁鹽溶液中不斷加入Na2CO3溶液D、向鋁鹽溶液中不斷加入小蘇打溶液例3、要使Ba2+、Al3+、Cu2+、Mg2+、Ag+五種離子從溶液中逐一沉淀析出，選用的試劑和加入的順序是：A、H2SO4→HCl→K2S→NaOH→CO2B、NaCl→Na2SO4→Na2S→NH3·H2O→HClC、NaCl→Na2SO4→H2S→NaOH→CO2D、Na2S→Na2SO4→NaCl→NaOH→HCl1.淺綠色Fe(NO3)2溶液中,存在如下平衡:Fe2＋

+2H2O---Fe(OH)2+2H＋若在此溶液中加入少量鹽酸后,溶液的顏色變化及原因.