毅帆教育學(xué)科咨詢師輔導(dǎo)講義講義編號 學(xué)員編號年級高三課時數(shù)2學(xué)員姓名輔導(dǎo)科目化學(xué)學(xué)科咨詢師池兵兵輔導(dǎo)員簽名教務(wù)主任簽名池兵兵課題鐵和鋁的復(fù)習(xí)備課時間： 授課時間：教學(xué)目標(biāo)1、 通過本課教學(xué)使學(xué)生掌握鐵和鋁單質(zhì)，鐵和鋁的氧化物，鐵和鋁的氫氧化物的性質(zhì)；2、 掌握鐵和鋁的氫氧化物的制備；初步掌握鐵和鋁被氧化的規(guī)律。重點、難點鐵和鋁單質(zhì)的性質(zhì)，鐵和鋁的氧化物的性質(zhì)，鐵和鋁的氫氧化物的性質(zhì)；考點及考試要求對鐵和鋁的化合物的轉(zhuǎn)化的條件和現(xiàn)象為考點教學(xué)內(nèi)容一、 物理性質(zhì)：純凈的鐵是光亮的 色金屬，密度為7.86g/?3，熔沸點_,有較好的導(dǎo)電、傳熱性，能被磁鐵吸弓1,也能被磁化。還原鐵粉為黑色粉末。二、 化學(xué)性質(zhì)：與非金屬反應(yīng)①Fe+O^燃 ②Fe+Cl*燃= 2 2③Fe+S— 比較Cl2,S氧化性的強(qiáng)弱Cl2_S與酸反應(yīng)與非強(qiáng)氧化性的酸：Fe+2HCl=FeCl2+H2f；Fe+H2SO4=FeSO4+H2f與強(qiáng)氧化性的酸：與濃hno3濃h2SO4常溫下發(fā)生 稀HNO3過量時：Fe+HNO3(稀)— 鐵粉過量： Fe(NO3)3+Fe— 與水蒸氣的反應(yīng)：Fe+HO(g)— 2鐵與鹽溶液反應(yīng)：(鐵能將將金屬性比它弱的金屬從其鹽溶液中置換出來)如：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu三、 鐵的氧化物：化學(xué)式FeO Fe3O4(——) Fe??！Q氧化亞鐵四氧化三鐵三氧化二鐵俗名無化合價+2+3類型堿性氧化物堿性氧化物色態(tài) 色粉末—色晶體 粉末溶解性難溶于水難溶于水難溶于水穩(wěn)定性在空氣中加熱：6FeO+3O°檔-2Fe。穩(wěn) 定穩(wěn)定與鹽酸反應(yīng)2 3 4FeO+2H+====Fe2++H2OFe3O4+8H+====Fe2++2Fe3++4H2OFe2O3+6H+====2Fe3++3H,O與稀硝酸反應(yīng)FeO+HNO3— 3Fe3O4+28HNO3====9Fe(NO3)3+NOf+14H2OFe2O3+6HNO3==2Fe(NO3)3+3H2O與HI同HClFe3+被還原成Fe2+Fe2O3+6H++2I-=2Fe3H2O2++I2+與還原劑反應(yīng)3FeO+2Al高溫3Fe+Al2O3FeO+CO嬖Fe+CO □ Fe3O4+Al二 Fe3O4+4CO逐3Fe+4COoFe2O3+Al一 四、鐵的氫氧化物:化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3實驗室制法原理Fe2++2OH-=Fe(OH)21Fe3++3OH-=Fe(OH)31現(xiàn)象產(chǎn)生 沉淀產(chǎn)生 沉淀與酸反應(yīng)HClFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O稀HNO33Fe(OH)2+10H++NO3-=3Fe3+ +NOf+8H2OHI同HCl2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2穩(wěn)定性Fe(OH)2+O2+H2O— 色― 色― 色2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O五、Fe2+與Fe3+的檢驗，與其它離子的共存、保存方法1、 Fe3+的檢驗：目測： 色溶液滴入氨水或燒堿等堿性溶液：產(chǎn)沉淀。方程式：Fe3++OH-一加KSCN(SCN-)溶液：溶液 色。Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+；或Fe3++3SCN-=Fe(SCN)32、 Fe2+的檢驗?zāi)繙y：溶液滴入氨水或燒堿等堿性溶液：先生成白色沉淀，在空氣中立刻轉(zhuǎn)化成灰綠色，最后變成紅褐色。4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3在溶液中先加KSCN(SCN-),溶液不呈紅色，再加氯水或稀HNO3，溶液呈紅色。3、如何保存亞鐵鹽、鐵鹽亞鐵鹽溶液，保存時加入少量 以防止Fe2+被氧化，滴入少量的溶液。以防止Fe2+水解。鋁的性質(zhì)一、鋁的化學(xué)性質(zhì)：Al—3e-Al3+(還原性)鋁是較活潑的金屬，其金屬性、還原性小于鎂1、與氧氣發(fā)生反應(yīng)：，常溫下在空氣中形成氧化膜，將除去氧化膜的鋁片放在空氣中，較快的生成一層 色的，點燃Al條可以在純氧中劇烈燃燒°4Al+3O2(純)一2Al2O3,燃燒劇烈，放出大量熱，同時發(fā)出耀眼的白光。2、 與非金屬發(fā)生反應(yīng)：2Al+3Cl2—2AlCl3 Al+S一3、 與水發(fā)生反應(yīng)：Al與冷水幾乎不反應(yīng)，與熱水反應(yīng)微弱。2Al+6H2O(沸水)一2Al(OH)3I+3H2f4、 與非氧化性酸發(fā)生反應(yīng)：2Al+3HSO—Al(SO4)+3Hf 2Al+6HCl—2AlCl+3Hf2 4 2 3 2 3 25、與氧化性酸發(fā)生反應(yīng)：常溫下濃H2SO4、濃HNO3使Al表面發(fā)生"”，只有在加熱條件下才發(fā)生以上反應(yīng)。2Al+6HSO(濃)―^Al(SO4)+3SOf+6HO2 4 2 3 2 2Al+HNO3(濃)—^ Al+HNO3(稀)— 6、 與強(qiáng)堿溶液發(fā)生反應(yīng)：Al+NaOH+HO2鋁既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)的金屬，是所以鋁具有“兩性”。7、與金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)：鋁與某些金屬氧化物(如FeO、「氣。^、OrO、VO等)在高2 3 34 2 3 2 5熱條件下置換其他金屬元素的反應(yīng)。 鋁熱反應(yīng)常用于冶煉高熔點的金屬，并且它是一個放熱反應(yīng)Al+Fe2O3 高溫〉A(chǔ)l+Fe3O48、 與鹽溶液發(fā)生反應(yīng)：Al+FeCl3— 二、 鋁的冶煉和用途：工業(yè)上采用電解方法制鋁，用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔劑，使氧化鋁在1000°C左右，溶解在液態(tài)的冰晶石里，成為冰晶石和氧化鋁的熔融液。鋁的制法： 氧化鋁的性質(zhì)一、 物理性質(zhì)：A12O3是—色固體，其天然晶體叫，硬度大，熔點高(為2072。。)，是很好的耐火材料。二、 化學(xué)性質(zhì)：氧化鋁是典型的兩性氧化物，新制的氧化鋁既能跟酸起反應(yīng)生成鋁鹽，又能跟堿起反應(yīng)生成偏鋁酸鹽。A12O3+HC1 A12O3+NaOH(3)用途：作耐火材料，制耐火管，坩堝等；作冶煉鋁的原料；紅、藍(lán)寶石。氫氧化鋁［A1(OH)3］的性質(zhì)一、 物理性質(zhì)：A1(OH)3是 色固體，難溶于水，若溶液中生成，A1(OH)3為白色—狀物，且有吸附水中懸浮物和色素的能力。二、 化學(xué)性質(zhì)：a1(oh)3具有兩性氫氧化物的性質(zhì)，既能與強(qiáng)堿反應(yīng)又能與酸反應(yīng)。a1(oh)3的兩性電離方程式：—A1(OH)3—1、 與酸反應(yīng)：A1(OH)3+3HC1=A1C13+3H2O2、與堿反應(yīng)： A1(OH)3只溶于—堿，故A1(OH)3沉淀不溶于氨水3、 熱不穩(wěn)定性，2A1(OH)3高溫〉A(chǔ)12O3+3H2O三、 制備方法：制取A1(OH)3可有下列途徑：1、 A13+鹽和NaOH反應(yīng)：，堿過量，繼續(xù)發(fā)生如下反應(yīng)：A1(OH)3+OH-2、 A13+鹽和氨水(NH3?H2O)反應(yīng)：A13++NH3-H2O ， A1(OH)3不溶于過量氨水(NH3-H2O)3、 A1O2-鹽和強(qiáng)酸(HC1、H2SO4等)反應(yīng)：，強(qiáng)酸過量，繼續(xù)發(fā)生如下反應(yīng)：A1(OH)3溶于過量強(qiáng)酸4、A1O2-鹽和弱酸性的CO2反應(yīng)： (CO過量) 25、A1O2-鹽和A13+鹽雙水解： 有關(guān)計算題的方法與技巧：一、公式法：例1：將100mL如「I氯化鋁溶液跟口"!^苛性鈉溶液混合后，得到3-^gA1(OH)3沉淀，此時消耗苛性鈉溶液的體積是( )A,250mLB.375mLC.475mLD.500mL例2：將"g鋁溶解于100mL商口1NaOH溶液中，然后向所得溶液中加入400mLlmo1' 的鹽酸，最后可得沉淀多少克？例3：把一小塊鎂鋁合金溶于100mL鹽酸中，然后向其中滴入lmo1-L-1Na0H溶液，生成沉淀的質(zhì)量和求：(1)鎂鋁合金的質(zhì)量組成。鹽酸的物質(zhì)的量濃度。B點沉淀的質(zhì)量。解析：由II中的公式①和②可得：n(Al)=n(Al3+)=(60-50)xlO-3xl=0.01(mol)n(Mg)=n(Mg2+)=一切)一叉如一】*耳1口-’=口,005(mol)2山(鬼)=偵商底7/口1-】=亶理)ni(Mg)=0,005molx24g■mol-1=0.12(g)因溶解Mg、Al消耗的H+與完全沉淀M/鬼頭消耗的DH-的物質(zhì)的量相同，故：c(HCl)=?二：史=0.5(mol-L-1)B點處，m(沉淀)=001 0.005x58=1.07(g)二、守恒法例4：準(zhǔn)確稱取6g鋁土礦樣品(含S102)放入盛有100mL某濃度的硫酸的燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，向濾液中加入10molL-1的NaOH溶液，產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量m與加入NaOH溶液的體積V的關(guān)系如下圖所示。請回答：硫酸的物質(zhì)的量濃度為

（2）若a=2.3，用于沉淀曲機(jī)所消耗的NaOH溶液的體積是mL,鋁土礦中各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù):皿乩為，為，渤口^為。（3）a值的范圍應(yīng)是，在這個范圍內(nèi)，a值越大，的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小。解析：（1）加入35mLNaOH時，沉淀最多，溶液為溶液，根據(jù)電荷守恒有n（Na+）=2n（SO4），又根據(jù)元素守恒有n（Na+）=n（NaOH）=10mol.L-1x0.035L=0.35moln(SO^)=n(H2SO4)=c(H2SO4)x0.1L解得c（H2S04）=1.75rnol.L-（2）沉淀囹'+所耗OH一的量是使閔QH）3溶解所耗QH一的3倍，即沉淀囹為所耗NaOH溶液為如mL；F坤消耗NaOH溶液的體積為笑也-如也-2.3mL=2.7mL。n(Al2O3)=-n(NaOH)=-(lOmol■L-1x0.030L)=0.05mol6 6八1c、0.05molx102g■mol-1.nrin,.w(A12O3)= x100%=85%w(A12Ow(A12O3)=3x2x6xl60xl00%=12%w（SiO2）=3%（3）由，設(shè)剩余0%全部為或SiJ，采用極值法不難求出a值的范圍為：1.成5cac5；a值越大，「力口3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小。【專題練習(xí)】1、 向含有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+的溶液中加入足量Na2O2微熱并攪拌后，再加入過量稀鹽酸，溶液中大量減少的離子是（）A?NH4+ B.NH4+、Fe2+C.Al3+、Mg2+ D.Al3+2、 將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等。則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比是A.2:3 B.3:2 C.1:2 D.1:13、 在由Fe、FeO和Fe2O3組成的混合物中加入100mL2mol/L的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此時溶液中無Fe3+離子。則下列判斷正確的是混合物里三種物質(zhì)反應(yīng)時消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為1：1:3反應(yīng)后所得溶液中的Fe2+離子與Cl-離子的物質(zhì)的量之比為1:2混合物里，F(xiàn)eO的物質(zhì)的量無法確定，但Fe比FeO的物質(zhì)的量多D.混合物里，F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量無法確定，但Fe比FeO的物質(zhì)的量多4、 制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是???A.燒杯中有銅無鐵 B.燒杯中有鐵無銅C.燒杯中鐵、銅都有 D.燒杯中鐵、銅都無5、 久置于空氣中的下列物質(zhì)，因被氧化而呈黃色的是A.濃硝酸B.氯化亞鐵溶液C.漠苯 D.漠化銀6、 在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束，所剩余的固體濾出后溶液中存在較多的陽離子是A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+7、 把表面有氧化物的相同大小的銅片和鐵片一起放入鹽酸中充分反應(yīng)，所得溶液中的金屬離子A.是Fe3+和Cu2+ B.是Fe2+和Cu2+C.是Fe2+和Fe3+ D.只有Fe2+8、 把。g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得到紅棕色粉末的質(zhì)量仍為。g，則原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A.70% B.52% C.47% D.30%9、鐵屑溶于過量的稀硫酸，過濾后向濾液中加入適量硝酸，再加入過量的氨水，有紅褐色沉淀生成。過濾，加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘渣。上述沉淀和殘渣分別為A.Fe(OH)3；Fe2O3 B.Fe(OH)2；FeOC.Fe(OH),、Fe(OH)公；FeO D.FeO；Fe(OH)公2 3' 34 23 310、在500mLCuSO4和Fe2(SO4)3混合溶液中，加入22.4g鐵粉，充分反應(yīng)后殘留固體12.8g，在濾液中加入4.000mol-L-1BaCl2溶液400mL，恰好使溶液中SO42-完全沉淀，求原混合液中CuSO4和Fe2(SO4)3的物質(zhì)的量濃度。課外作業(yè)課后練習(xí)：一、選擇題：1、在NaOH溶液中加入A1C13溶液，得到沉淀的量(Y)與所加A1C13溶液的體積(X)的函數(shù)圖像正確的是 3 3()A BC D2、將A1C13溶液和NaOH溶液等體積混合得到的沉淀物中和溶液中所含的鋁元素的質(zhì)量相等，則原A1C13溶液和NaOH溶液的摩爾濃度之比可能是 () 3A.1：3B.2：3C.1：4D.2：73、 在偏鋁酸鈉溶液中，加入下列試劑不能得到Al(OH)3沉淀的是：(A)過量NaOH溶液(B)過量氨水(C)少量鹽酸(D)足量CO24、 下列物質(zhì)中既能跟稀硫酸反應(yīng)，又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是：?NaHCO、②(NH\CO、③AlO、④Al(OH)公、⑤AlTOC\o"1-5"\h\z3 4,23 23 3(A)全部 (B)①②③④ (C)③④⑤ (D)③④只用一種試劑即可鑒別，則應(yīng)用的試劑是5、有MgSO.、Al(SO\、NaSO>(NH\SO四種溶液，只用一種試劑即可鑒別，則應(yīng)用的試劑是4 24’3 24 4’24(A)BaCl2溶液 (