第四章幾種重要的金屬

第一節(jié)鎂和鋁

一、鎂、鋁及其化合物

（一）金屬鎂、鋁性質(zhì)的比較

1.周期表中的位置及化合價：_________________________________

2.物理性質(zhì)的比較：_____________________________________________

3.化學(xué)性質(zhì)的比較：

共同點：性，能與反應(yīng)=

不同點及其結(jié)構(gòu)原因:

鎂的化學(xué)性質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì)

與氧氣、

氯氣反應(yīng)

與氮氣、氯氣

硫等反應(yīng)

與H20反應(yīng)

與氧化物反應(yīng)

與H+反應(yīng)

與氧化性酸反

應(yīng)

與鹽溶液反應(yīng)

與強堿溶液反

應(yīng)

4.用途：

注意：鋁熱反應(yīng)

實驗藥品：實驗裝置：

實驗現(xiàn)象：___________________________________________

化學(xué)方程式：

Fe203+Al=（用途：）

Mn02+Al=

(二)鎂及鎂的化合物之間的轉(zhuǎn)化

(三)、鋁的化合物

1.氧化鋁：氧化物

(1)與1反應(yīng)___________________________________________________

(2)與強堿(0H)反應(yīng)________________________________________

2.氫氧化鋁：氫氧化物，不穩(wěn)定：

氫氧化鋁的電離方程式：_________________________________________________

(1)：與H+反應(yīng)__________________________________________________

(2)與強堿(01D反應(yīng)___________________________________________

小結(jié)：A13+、Al(OH)s>A101的相互轉(zhuǎn)化

Al(0H)3

(3)制取_____________________________________________________________________

3.氯化鋁與強堿(0H)反應(yīng)及其圖象：

4.偏鋁酸鈉與強酸(H+-)反應(yīng)及其圖象:

5.硫酸鋁鉀

(1)電離方程式：______________________________________________________

(2)與強堿(NaOH)反應(yīng)____________________________________________

強堿(NaOH)量少：____________________________________________

強堿(NaOH)量多：______________________________________________

(3)與強堿Ba(OH)2反應(yīng)______________________________________________

強堿Ba(OH)2量少：_____________________________________________________

強堿Ba(OH)2量多：___________________________________________________

(4)明研用途：。

典型例題

1.下列關(guān)于金屬元素特征的敘述正確的是（）

A.金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性

B.金屬元素在化合物中一定顯正價

C.金屬元素在不同化合物中的化合價均不同

D.金屬單質(zhì)在常溫下均是固體

解析：金屬陽離子如Fe"只有氧化性；而Fe"既有氧化性，又有還原性。在中學(xué)范圍內(nèi)，

金屬元素在化合物中一定顯正價。金屬元素均為+1價；也可以不同，如FeCL和FeCL

中鐵元素分別為+3和+2價。金屬單質(zhì)在常溫下大部分是固體；但也有的是液體如汞。答

案為B。

2.工業(yè)上制取鎂粉，是將鎂蒸氣在某氣體中冷卻，下列可作冷卻劑的是A.C02

B.空氣C.ArD.H2

解析：在高溫下，鎂與COz反應(yīng)，與空氣中。2、N?反應(yīng)，所以不能在這兩種氣體中冷卻，

高溫下鎂與壓、Ar不反應(yīng)。答案CD

3.不能說明鎂比鋁活潑的事實是（）

A.鎂的原子半徑比鋁的原子半徑小B.鎂和熱水反應(yīng)生成氫氣，而鋁不能

C.相同條件下，與鹽酸反應(yīng)鎂比鋁速率快

D.1^（011）2為中強堿而人1（011）3為兩性氫氧化物

解析：鎂的原子半徑比鋁的原子半徑小是Mg比A1活潑的根本原因而不是事實。鎂能與

熱水反應(yīng)，鋁也能，僅是鋁易被氧化成AlzOs,覆蓋在鋁表面使A1與熱水無明顯反應(yīng)。答

案為A、B

4.屬于有色輕金屬，在常溫下不溶于濃硝酸的物質(zhì)是（）

A.鐵B.鋁C.金D.鋤

解析：鐵為黑色金屬，其它為有色金屬。鋁和鋤屬于輕金屬，金是重金屬。鋁在常溫下

不溶于濃硝酸。答案為B

5.將相同質(zhì)量的鎂條分別在①氧氣中②空氣中③CO,中燃燒，燃燒后所得固體產(chǎn)物的質(zhì)

量（）

A.?>?>?B.③〉②》①C.②〉①》③D.③XD>②

解析：2Mg+0z點燃2MgO鎂在氧氣中生成MgO,3Mg+Nz點燃MgsNz2Mg+COz點燃2MgO+C鎂

在空氣中能生成MgO、Mg3N2,極少量C,在MgsNz中鎂與氮質(zhì)量比為24：—。所以相同

3

質(zhì)量的鎂條在

C%、氧氣、空氣中生成固體的質(zhì)量依次減小。答案為D

6.向含有ImolKAMSOM的溶液中加入Ba(OH)z溶液使SOr恰好完全沉淀，此時A1(OH)3

的物質(zhì)的量為()

A.ImolB.1.33molC.1.67molD.Omol

解析:KAI(S03+2Ba(0H)2=2BaS04I+KA1O2+2H2O,當(dāng)SO『恰好完全沉淀時,此時Al"與01T為

1：4,A產(chǎn)完全轉(zhuǎn)變?yōu)锳l(k,不生成A1(OH)3沉淀。答案為D

7.在0.Imol/L的硫酸鋁溶液100mL中，欲得到1.17g沉淀，需加入0.5mol/L的氫氧化

鈉溶液的體積可能是()

A.50mLB.90mLC.100mLD.130mL

解析:沉淀應(yīng)是A1(OH)3,L17g是0.015mol。要討論兩種可能，一是A1(SO3過量，

二是NaOH過量。

①Al3++30H=Al(OH)3IV=0.09L

3molImol

0.5mol/LXV0.015mol

②Al2(S04)3+6NaOH=2Al(OH)3I+3Na2S04

Imol6mol2mol

0.Imol/LXOIL0.5mol/LXVnV=0.12Ln=0.02mol

Al(OH)3+NaOH=NaA102+2H,0

ImolImol

(0.02-0.015)mol0.5mol/LXV,V7=0.OILV+V'=0.13L

答案為D

8.用瓷質(zhì)生煙盛入鎂粉在空氣中進行強烈灼燒，充分反應(yīng)后生成的固體產(chǎn)物最多可能有

()

A.2種B.3種C.4種D.5種

解析：瓷質(zhì)生煙是瓷器，成分有SiO?某含硅物質(zhì)，盛入鎂粉在空氣中強烈燃燒充分反應(yīng)

可生成MgO、MgsNz、C及Si、MgzSi等5種，其中有關(guān)化學(xué)方程式為：2Mg+O?點燃2MgO,

3Mg+N?點燃Mgs22Mg+CO?點燃2MgO2C+SiO2j^^Si+2COSi+2Mgj^^Mg2Si答

案為D

課時作業(yè)1

1.鎂和鋁比較，下列說法不正確的是（）

A.鎂和鋁都是銀白色金屬

B.因為在反應(yīng)中，鋁原子失去三個電子，鎂原子失去兩個電子，

所以鋁的化學(xué)性質(zhì)比鎂活潑

C.鎂條可以在空氣里燃燒而鋁不能

D.常溫下，鎂和鋁的表面都能生成一層致密而堅固的氧化膜，

從而失去金屬光澤，并有耐腐蝕性

2.由Zn、Fe、Al、Mg四種金屬中的兩種組成的混合物10g,與定量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L,則混合物中一定含有的金屬是（）

A.ZnB.FeC.AlD.Mg

3.在天平的兩個托盤中各放一個盛有25mL2.0mol/LH￡04溶液的燒杯，天平恰好平衡。

在其中一個燒杯中放5.0g鎂，若反應(yīng)完全后，為保持天平平衡，另一燒杯中應(yīng)放鋁粉的

質(zhì)量是（）

A.5.6gB.3.3gC.5.0gD.0.9g

4.將2.7gAl投入到20gNaOH溶液中,反應(yīng)完畢后,放出氣體3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此

NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是（)

A.10%B.15%C.20%D.25%

5.下列物質(zhì)中加入鎂粉無上放出的是()

A.沸水B.燒堿溶液C.鹽酸D.濃的NH4cl溶液

6.若在加入鋁粉能放出灰的溶液中，分別加入下列各組離子，可能共存的是（)

2+2-

A.NH；、N03\C03\NaB.Na\Ba"、Mg\HCO3

2

C.N03\Ca\K\crD.N03\K\A102\SOF

7.把燃著的鎂條放入下列氧化中,不能發(fā)生反應(yīng)的是

A.N2B.CO2C.CLD.He

8.指出下列反應(yīng)中，水既不是氧化劑又不是還原劑的反應(yīng)

A.Fz與H2OB.Mg與40沸水C.NO?與H?0D.A1與NaOH水溶液

9.畫出Al與NaOH水溶液反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

10.兩支試管分別盛有NaAlO,溶液和A1CL溶液，身邊只有一根玻璃管，再無其他儀器和

藥品，欲將它們鑒別出來，其方法是______________________________________________

11.往一鋁制易拉罐內(nèi)放一藥匙無色晶體，并振蕩，然后注入定量NaOH溶液，立即用膠

布密封罐口，過一段時間后罐壁向內(nèi)凹，再過一段時間，內(nèi)凹的罐里重新鼓起來，解釋

上述變化的實驗現(xiàn)象：

(1)所放無色晶體的組成為o

(2)罐壁內(nèi)凹的原因=

(3)內(nèi)凹的罐里重新鼓起的原因__________________________________________________

12.鋁元素對人體有害，1989年世界衛(wèi)生組織把鋁列為食品污染源之一，每日攝入量應(yīng)

控制在4mg以下，試問：

(1)油條是中國北方常見食品之一，油條的制作口訣是“一堿、二磯、三錢鹽”，其中

的“堿”、“磯”、“鹽”分別指什么物質(zhì)？寫出炸油條的化學(xué)方程式。

(2)炸油條時IKg面粉需加0.5Kg水,4g“磯”，10g“堿”和“鹽”等輔料，若在烹炸

過程中質(zhì)量減少20%,試通過計算說明100g油條中的含鋁量是否超過安全攝入量？

典型例題

例1在硝酸鋁和硝酸鎂的混合溶液中，逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，直至過量。下列

表示氫氧化鈉加入量(X)與溶液中沉淀物的量(Y)的關(guān)系示意圖中正確的是(C)

例2：向50mLbmol/L的A1C13溶液中加入50mLamol/L的NaOH溶液。

⑴當(dāng)a、b關(guān)系不同時，反應(yīng)所生成沉淀的質(zhì)量不同。填寫下表：

沉

a與b的關(guān)系生成沉淀的質(zhì)量(g)

淀

質(zhì)

量

------4----------1_I----------?

OabV(NaOH)

⑵若b=lmol/L時，要生成沉淀3.12g,則a值等于多少？

((1)aW3b,1.3a；3b<a<4b,3.9(4b—a)；a24b,0。

(2)a值為2.4mol?L-1或3.2mol?L-1)

例3向含amoLAlz(S04)3的溶液中加入含bmolBa(0H)2溶液，試求：

(1)若b=3a,則所得沉淀的物質(zhì)的量為mol

(2)若b=4a,則所得沉淀的物質(zhì)的量為mol

(3)若3a<b<4a,則所得的沉淀的物質(zhì)的量為mol

例4：將鎂鋁的混合物0.2mol溶于100mL4mol/L硫酸溶液中，然后再滴加2mol/L

氫氧化鈉溶液。請回答：

(1)滴加氫氧化鈉溶液的過程中，沉淀質(zhì)量隨加入氫氧化鈉溶液的體積V變化如圖所

示。當(dāng)a=160mL時，則金屬粉末中鎂的物質(zhì)的量為mol,b=mL。

(2)在滴加氫氧化鈉溶液的過程中，Mg2\Al"正好完全沉淀時加入的氫氧化鈉溶液的

體積為mL?

(3)若上述混合物中鎂的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(以鎂的物質(zhì)的量除以混合物的總物質(zhì)的量)

為x,在加入100mL4mol/L硫酸溶液溶解后，然后又加入了2mol/L氫氧化鈉溶液450

mL,所得沉淀中無Al(0H)3。滿足此條件的x的取值范圍是。

課時作業(yè)2

1向100mL2niol?!/的AlCk溶液中，逐滴加入NaOH溶液100mL時產(chǎn)生沉淀為7.8g,

則加入NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是

A.1mol?LB.1.5mol?LC.3mol,LD.7mol,L

2用鋁箔包裝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)準(zhǔn)狀況）

A.和壓的混合氣體B.1.12L壓C.大于1.12LH2D.小于1.12L氣體

3兩個燒杯加入同體積的濃度為2mol/L的H2SO4,置于天平兩端，調(diào)平天平后分別加入

10.8g的A1和Mg,則反應(yīng)完畢后，天平

A.可能加Mg一端下傾B.可能加A1一端下傾

C.可能仍保持天平平衡D.無法判斷

4向含有amolA1CL的溶液中加入含bmolKOH的溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量可能是

ab

①amol②bmol③一mol④一mol⑤0mol@（4a_6）tool

33

A.①②④⑤⑥B①③④⑤⑥C①②③⑤⑥D(zhuǎn).①③⑤

5下列各金屬的混合物2.5g和足量的鹽酸反應(yīng)，放出的壓在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24

L,其中可能的是

A.Zn和FeB.Mg和ZnC.Al和MgD.Cu和Fe

6Na、Mg、Al三種金屬各0.2mol,分別與100mLImol/L的HC1溶液反應(yīng)，放出壓

的量是

A.Mg最多B.Al最多C.Na最多D.一樣多

7把鋁粉和FesO,粉末配成鋁熱劑并分成兩份，第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，然后將生

成物與足量鹽酸充分反應(yīng)；第二份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應(yīng)，前后兩

種情況下生成的氣體在相同狀況下的體積比是

A.3：4B4：3C.3：8D.8；3

8.鎂粉中混進少量鋁粉，將粉除去，可選用物試劑是

A.鹽酸B.硫酸銅溶液C.氫氧化鈉溶液D,水

9某無色透明溶液,其中的溶質(zhì)可能由￥、Ba2\Mg"、0『、SO/、Cl一、CO%,NO3一中的

若干離子組成，它能與鋁作用產(chǎn)生氫氣（無其他氣體），試分析該溶液中可能大量存在的

離子成分.

10、某混合物A中含有KAI(S04)2、AI2O3和FezOs,,在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示的物

質(zhì)之間的變化：

據(jù)此判斷:

(1)固體B所含物質(zhì)的化學(xué)式為

(2)固體E所含物質(zhì)的化學(xué)式為

(3)反應(yīng)①的離子方程式為

11準(zhǔn)確稱取6g鋁土礦樣品(含A1G、Fe203>SiOz)放人盛有100mL某濃度硫酸溶液的

燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，向濾液中加入10mol/L的NaOH溶液，

產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量m與加入的NaOH溶液的體積V的關(guān)系如圖所示：w/e

請?zhí)羁栈卮穑?1)壓S0,溶液的物質(zhì)的量濃度為____；

⑵若a=2.3,用于沉淀Fe"消耗NaOH的體積是_____mL,

鋁土礦中各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：A1Q為______________,

?a3545V/mL

⑶當(dāng)生成A10J時，可能存在___________________________o

12現(xiàn)有ZOOmLMgCL和A1CL的混合溶液，其中c(Mg2+)=0.2mol/L,c(Cr)=l.3mol

/L,要使M-+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,并使Mg"、Al"分離開來，至少用4moi/LNaOH溶液多

少毫升？

第二節(jié)鐵和鐵的化合物第1課時

一、鐵的位置和結(jié)構(gòu)及在自然界中的分布、存在

鐵是一種常見的_______金屬元素,位于元素周期表的第一周期第一族,原子的最

外層電子數(shù)只有—，通常有兩種化合價，且—比價穩(wěn)定。鐵在地殼中的

含量僅次于、、居第位，它是一種歷史悠久、應(yīng)用最廣泛、用

量最大的金屬。鐵元素在自然界中的存在形式有,只有從太空中掉下的

隕石中才能發(fā)現(xiàn)。

二、鐵的物理性質(zhì)__________________________________________________

三、鐵的化學(xué)性質(zhì)

1、鐵與非金屬的反應(yīng)

(1)鐵在氧氣中燃燒

化學(xué)方程式現(xiàn)象

(2)鐵在氯氣中燃燒

化學(xué)方程式現(xiàn)象

(3)鐵與硫的反應(yīng)方程式___________________________________________________

2、鐵與水的反應(yīng)

常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫時可發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式

3、鐵與酸的反應(yīng)

鐵在金屬活動順序表中位于氫的—能置換出酸(如稀鹽酸,稀硫酸)中的—

離子方程式：Fe+H+____________________________________________________________

在常溫下,鐵遇濃硫酸或濃硝酸發(fā)生_____,而加熱時劇烈反應(yīng),若酸過量可生成—價鐵

的化合物,若鐵過量可生成—價鐵的化合物.

4、鐵與某些鹽溶液的反應(yīng)

鐵片放入硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

鐵片放入硫酸鐵溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

四、鐵的氧化物比較

化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4

顏色、狀態(tài)

溶解性

鐵的化合價

穩(wěn)定性

與H’的反應(yīng)

鋁熱反應(yīng)

俗名

用途

典型例題

例1在燒制磚瓦時，用粘土做成的坯經(jīng)過烘燒后，鐵的化合物轉(zhuǎn)化成,而制得

紅色磚瓦；若烘燒后期從窯向下慢慢澆水，窯內(nèi)會產(chǎn)生大量的氣體,它們把該

紅色物質(zhì)還原成黑色的化合物,同時還有未燒的碳顆料，而得到青色磚瓦.

解析：本題考查了鐵的氧化物顏色及C+H2（）（氣）CO+也反應(yīng)，也考查了CO、也具有

還原性，能將Fez。？還原成Fe3（）4、FeO.要求學(xué)生能正確地作知識的遷移.

答案：Fe2?3;CO、Hg;FegO4,'.FeO

例2A、B、C均為常見單質(zhì)。B與C反應(yīng)后的產(chǎn)物溶于水得無色溶液E；B的水溶液和E

溶液均顯酸性；E能作還原劑，但其濃溶液不能被濃硫酸氧化。A、B、C之間的有關(guān)反應(yīng)

如下圖所示：

試寫出A、B、C、D、E、F的化學(xué)式。

分析：解本題應(yīng)將題干和圖示結(jié)合起來分析，關(guān)鍵在于確定A、B、C為什么單質(zhì)。根

據(jù)題中所給條件綜合分析：B為單質(zhì)且水溶液顯酸性，確定B為鹵素單質(zhì)；又因E能作還

原劑，但其濃溶液不能被濃硫酸氧化，可知B不是而是笈2。根據(jù)圖示綜合分析:

A與B化合生成D,D中含A和凡2元素；(E與A置換生成化合物F和單質(zhì)C,則F中也

含A和月2元素；)F能被月2氧化生成D,可推知A應(yīng)為笈2。再根據(jù)B、C化合后產(chǎn)

物溶于水為酸性無色溶液，可知C為月2。其它物質(zhì)則迎刃而解。

解答：A為%B為%c為/D為Fe%E為屬％p為FeC0

點撥：分析關(guān)系較為復(fù)雜的框圖題時，關(guān)鍵在于找到解題的突破口，例如，解本題時

抓住了B單質(zhì)水溶液顯酸性及A元素有變價。欲達到此目的，一是準(zhǔn)確掌握物質(zhì)的特征

反應(yīng)；二是將所學(xué)知識點進行統(tǒng)攝整理，使之網(wǎng)絡(luò)化，并進行有序存儲。

課時作業(yè)1

1、聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過考核和研究，認(rèn)為我國使用的鐵鍋是有益于人類健康的理想炊具,

并向全世界推廣。其主要原因是

A價格便宜，不易生銹B鐵鍋含有碳元素

C烹調(diào)的事物中留有人體需要的鐵元素D傳熱慢，保溫性能好

2、下列物質(zhì)中，不能由Fe跟非金屬單質(zhì)直接化合而成的是

AFes04BFeSCFeCLDFeCL

3、下列關(guān)于鐵的敘述中錯誤的是

A純凈的鐵是光亮的銀白色金屬B鐵能被磁體吸引

C鐵是地殼中含量最多的金屬元素，所以分布在地殼中的鐵有游離態(tài)也有化合態(tài)

D常溫下，鐵與濃HNO3不反應(yīng)

4.能用單質(zhì)直接化合制取的鹽是

(A)FeCl2(B)CuS(C)FeS(d)NaHCO3

5.下列關(guān)于鐵的說法正確的是

(A)純鐵為灰黑色，所以鐵屬于黑色金屬

(B)鐵在硫蒸氣中燃燒生成Fe2s3

(C)純鐵的抗蝕能力非常強，鐵在干燥的空氣里不易被氧化

(D)鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，它能和水蒸氣反應(yīng)生成H?和Fe(0H)3

6.由于易被氧化而不宜長期存放的試劑是

①Kmn04②H2s溶液③FeSO」溶液④硝酸銅溶液⑤Na2s溶液

(A)只有①、②、③(B)只有②、③、⑤

(C)只有②、④(D)只有①、⑤

7.下列各組離子，在無色水溶液中能大量共存的是

3++

(A)N03\NHj、Fe\Na(B)N03\Ag+、Cl\K

(C)Cu2\SO廣、H\Cl'(D)H\Na\Cl\Ba"

8、向一定量的FeO、Fe、FesO」的混合物中加入lOOmllmol?L的鹽酸，恰好使混合物完

全溶解，放出224ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體，在所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn).若用

足量的CO在高溫下還原相同的質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是

A.11.2gB.5.6gC.2.8gD.無法計算

9.現(xiàn)有CuCL和FeCL的混合液400mL,測定其中[Cr]=amol/L,投入過量的鋅粉bg,充分

反應(yīng)后過濾,所得殘渣固體洗滌干燥后,質(zhì)量為eg.

(1)原混合溶液中[Fe"]=,[&?+]=

(2)b的數(shù)值范圍是__________________________

(3)c的數(shù)值越大,說明混合液中CuCb的含量越，

C的最大值為.

10.(2005江蘇)(12)硫酸亞鐵(FeSO,?7L0)是一種重要的食品和飼料添加劑。實驗室通

過下列實驗由廢鐵屑制備FeSOi?7H20晶體：

①將5%NazC()3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾析法除去Na￡03

溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2?3遍；

②向洗滌過的廢鐵屑加入過量的稀硫酸，控制溫度50?80°。之間至鐵屑耗盡；

③趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；

④待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水2?3次，再用濾紙將晶體吸干；

⑤將制得的FeS04-7HzO晶體放在一個小廣口瓶中，密閉保存。

請回答下列問題：

(1)實驗步驟①的目的是,加熱的作用是

⑵實驗步驟②明顯不合理，理由是o

(3)實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體，其目的是；

(4)經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn)，硫酸亞鐵在不同溫度下結(jié)晶可分別得到FeS04-7H2O,FeS04-4H2

和FeS04-H20O硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和該溫度下析出晶體的組成如下表所示

(僅在56.7℃、64℃溫度下可同時析出兩種晶體)。

溫度/℃010305056.76064708090

溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0

析出晶體FeS04?7H20FeS04?4H20FeS04?H20

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出硫酸亞鐵的溶解度曲線。

40-

30-

20一

io-

O2040BO80彳

⑤若從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出FeS0.4?4H20晶體，應(yīng)控制的結(jié)晶溫度(t)的范圍為

11.KA、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì)，其中A、B、C均含同一種元素。在一定條

件下相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分產(chǎn)物己略去)。請按要求回答下列問題：

A-0_?B_D->C

⑴若B、C為氧化物，B轉(zhuǎn)化為C時，質(zhì)量增加25%,則B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)方程式是

(2)若D為某金屬單質(zhì)，向C的溶液中滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，

則B的化學(xué)式是;將B的溶液加熱蒸干再灼燒，得到的固體物質(zhì)的化學(xué)式

是.

(3)若D為強電解質(zhì)溶液，A和C在溶液中反應(yīng)生成白色沉淀B,則A和C反應(yīng)的離子

方程式是；符合條件的D物質(zhì)可能是

_____________(填序號)

①硫酸②醋酸③氫氧化鈉④一水合氨⑤氯化領(lǐng)

12.2mol/L的鹽酸與硫酸各100mL,分別加入等質(zhì)量的鐵粉，反應(yīng)結(jié)束后，所生成的氣

體質(zhì)量比2:3,則向鹽酸中加入的鐵粉質(zhì)量是多少？

第二節(jié)鐵和鐵的化合物第2課時

五、鐵的氫氧化物比較

化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3

顏色、狀態(tài)

溶解性

穩(wěn)定性

與的反應(yīng)

轉(zhuǎn)化關(guān)系

制取

六、Fe?+與F)+之間的相互轉(zhuǎn)化

2+

氧化劑（Cb、Br2>O2、HFeNO3>H2O2

Fe2+

還原劑（Fe、Cu、H2S、HI等）

方程:

七、Fe2+與Fe3+的檢驗方法

「2+T-X3+

FeFe

物理方法（觀察顏色）

化加堿溶液

學(xué)加KSCN

方還有那些方法？

法

典型例題

例1要證明某溶液中不含F(xiàn)e，+而可能含有Fe"進行如下實驗操作時最佳順序為

①加入足量氯水②加入足量KMnO&溶液③加入少量NH4SCN溶液

A.①③B.③②C.③①D.①②③

思路分析：

加入NHSCN證明無Fe",再加Ck水,如有Fe"則可被氧化為Fe”而使NESCN變紅色。KMnO」

也能氧化Fe",但KMnO,本身為紫色，使Fe"和NH&SCN顯色不易觀察。

解答：C

啟示：學(xué)習(xí)鐵及其化合物的性質(zhì)要抓住價態(tài)，從鐵元素三種價態(tài)的相互轉(zhuǎn)化去認(rèn)識鐵及

其化合物間的氧化還原反應(yīng)規(guī)律。要熟記F5+遇SCN-會生成紅色物質(zhì)的特性。

例2下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價鐵生成的是（）

①過量的Fe與CL反應(yīng)；

②Fe與過量稀HzSOa反應(yīng)后，再向其中加KN03；

③Fe（NO3%溶液中加少量鹽酸；

@Fe和FezOs的混合物溶于鹽酸中。

（A）只有①（B）只有①②（C）只有①②③（D）全部

分析本題涉及0價鐵變?yōu)?3價鐵、+2價鐵變?yōu)?3價鐵及+3價鐵變?yōu)?2價鐵，應(yīng)從氧

化劑的強弱、反應(yīng)條件及反應(yīng)物間的相對量進行分析。

①中的CL氧化性強，它能將鐵氧化為+3價，由于不是在溶液中反應(yīng)，因此過量的鐵不

會將氯化鐵還原。

②中Fe與稀H2sO,反應(yīng)只能生成Fe",但要注意，由于稀H2s0,過量,加入KNOs后,H*、NOs

能將Fe"氧化成Fe"。

③從表面上看不會發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，實際上也發(fā)生了F/被H*和氧化的反應(yīng)。

④中首先發(fā)生Fe與鹽酸生成FeCk、FezOs與鹽酸生成FeCL的反應(yīng)，但題中未給出反應(yīng)物

間相對量的關(guān)系，若鐵是足量的，則能將生成的FeCk全部還原為FeCk。

解答：（C）

點撥鐵的0價、+2價、+3價在一定條件下均可相互轉(zhuǎn)化，在分析具體問題時，應(yīng)善

于抓住轉(zhuǎn)化的條件，挖掘出隱含的反應(yīng)。

例3某溶液中有NHj、Mg"、Fe''和Al"四種離子，若向其中加入過量的NaOH溶液，微熱

并攪拌，再加入過量鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是（）

思路分析：以上四種陽離子均能與NaOH反應(yīng)，生成的產(chǎn)物又都能與鹽酸作用。是否能恢

復(fù)到原狀況，分析時請?zhí)貏e注意操作。如果未“微熱”，則

0H

NH；->NH3?壓0上TNHj,MV的量并不減少。如果不“攪拌”或隔絕空氣的條

2+0H2+

件下：Fe->Fe（OH）2-^Fe,Fe"也不會減少。正因為“微熱并攪拌”，使

NH3-H20—qTNH3t,Fe（OH）2—Fe（OH）3.>Fe/,從而使NH；、Fe?+的量減少。

解答：A、C

啟示：氫氧化亞鐵的一個重要性質(zhì)就是很容易被空氣中的氧氣氧化為氫氧化鐵，這也是

本節(jié)知識的難點。

例4下列物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時其離子方程正確的是[]

A.鐵與三氯化鐵溶液反應(yīng)：Fe+Fe3+=2Fe2+

B.足量氯氣通入FeBn溶液中：2Fe2++4Br~+3cl2=2Fe3++2Bm+6Cl-

+3+

C.Fe(0H)3跟鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)3+3H=Fe+3H20

+2+

D.FeS跟稀硝酸反應(yīng):FeS+2H=Fe+H2t

分析：書寫離子方程式要注意以下幾點：①元素守恒；②電荷守恒；③反應(yīng)原理正確.A：

此離子反應(yīng)能發(fā)生，也符合元素守恒，但電荷未配平，正確的書寫應(yīng)為2Fe3++Fe=

3Fe2+.B：由于Fe2+、B/均具有還原性，都可被氧化，因的2過量，兩者均被氧

化，此離子方程式正確.C：Fe(OH)3是難溶于水的堿，鹽酸是強酸，原理正確.D：Fe2+

具有還原性，HNOs具有氧化性，生成物中不可能有Fe",應(yīng)生成Fe".由于生成物不正確

故此離子方程式錯.

答案：B、C

小結(jié)：由于Fe2+還原性強于Br,因此當(dāng)C"通入FeBr2溶液中時，有兩種情況：(1)當(dāng)

Cl?不足時，n(C12)：n(FeB「2)Wl：2時，只有Fe2+被氧化，2Fe2++C12=2Fe3++2Cl-

2+

⑵當(dāng)Cl?過量時，n(C12)：n(FeCl2)^3:2時，F(xiàn)e>B/均完全被氧化，2Fe2++4B/

3+

+3Cl2=2Fe+2Br2+6Cr

例5硫酸亞鐵是一種可用于治療缺鐵性貧血的藥劑，硫酸亞鐵藥片外表包有一層制特的

粉衣，以保護硫酸亞鐵不被空氣中的氧氣氧化成硫酸鐵(硫酸鐵無治療貧血的藥效).試

設(shè)計一個方法，驗證某硫酸亞鐵藥片是否被氧化(主要步驟、現(xiàn)象，并寫出有關(guān)反應(yīng)

式),,.

解答：刮去糖衣，把藥片研碎，放在燒杯中加少量蒸儲水溶解，滴幾滴KSCN溶液，溶液

2++3+3+

顯紅色，可知部分或全部亞鐵被氧化.4Fe+02+4H=4Fe+2H20,Fe+SCN-=

[Fe(SCN)]2+

例6根據(jù)下述實驗裝置和操作，回答有關(guān)問題.

⑴按圖1中所示裝置，用兩種不同操作分別進行實驗，觀察B管中現(xiàn)象.

操作1先夾緊止水夾a,再使A管開始反應(yīng).實驗中在B管中觀察到的現(xiàn)象是

操作2打開止水夾a,使A管開始反應(yīng)一段時間后再夾緊止水夾a.實驗中在B管中觀察

到的現(xiàn)象是.B管中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式是:

⑵上述裝置的實驗結(jié)束后，取A管內(nèi)反應(yīng)所得溶液，

隔絕空氣小心蒸干后再高溫煨燒(有關(guān)裝置及操作

均已略去)，最后留下紅色固體.將分解時產(chǎn)生的氣

體按圖2所示裝置依次通過洗氣裝置，結(jié)果試管甲

內(nèi)出現(xiàn)白色沉淀，試管乙內(nèi)溶液紅色褪去.回答：

問題1用化學(xué)方程式說明試管甲產(chǎn)生白色沉淀的原因(不用文字說明).

問題2根據(jù)實驗現(xiàn)象，寫出圖1中A管內(nèi)溶液蒸干后，在高溫煨燒分解時所發(fā)生的

氧化還愿反應(yīng)的化學(xué)方程式.

解析(1)操作1因夾緊a,使Fe與HzSO,反應(yīng)產(chǎn)生的H?無法進入B.A容器中液面上壓

強增大，可將A中反應(yīng)后溶液壓入B中，當(dāng)NaOH足量時，F(xiàn)e?+與反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,

迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色.

2+

Fe+2OH-=Fe(0H)2I,4Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3

操作2先打開a反應(yīng)一段時間，使反應(yīng)產(chǎn)生的H?能導(dǎo)入B中，壓不溶于NaOH溶液，并

能驅(qū)趕其中的空氣，故可看到B中有氣泡冒出.當(dāng)再夾緊a后，又可觀察到A中的溶液壓

入到B中，但生成的白色沉淀較長一段時間不變色.

2+

Fe+20H-=Fe(0H)2I

(2)問題1S03-HBaCl2+H20=BaS04I+2HC1

問題22FeS04Fe2O3+SO2t+S03t

（紅）

想一想將一小粒Na投入到盛有FeCL溶液的燒杯中，能觀察到什么現(xiàn)象?

課時作業(yè)2

1、能與Fe"反應(yīng)且能證明Fe"具有氧化性的物質(zhì)是:①KSCN；②Fe；③FeCk；④NaOH

A.@B.①C.③D.②

2、有NaCl、FeCk、MgCk、A1CL四種溶液,只用一種試劑就可以把它們鑒別開來,試劑

是

A鹽酸B燒堿溶液C氨水DKSCN溶液

3、將NaD投入FeCk溶液中，可觀察到的現(xiàn)象是

A.生成白色沉淀B.生成紅褐色沉淀C.有氣泡產(chǎn)生D.無變化

4、為除去FeSO”溶液中的FezGOj的DCuSCh,最好選用

A.燒堿溶液B.濃氨水C.鎂粉D.鐵粉

5、向某溶液中加入含F(xiàn)e”的溶液后，無明顯變化，當(dāng)再滴加幾滴新制氯水后，混合液變

成血紅色，則下列結(jié)論中錯誤的是

A該溶液中一定含有SCKB氧化性：Fe">Cl2

CFe*與SCN-不能形成紅色物質(zhì)DFe"被氯水氧化為Fe3+

6、某500mL溶液中含0.1molFe"0.2molFe",加入0.2mol鐵粉，待Fe"完全還原

后，溶液中Fe?+的物質(zhì)的量濃度為（假設(shè)反應(yīng)前后體積不變）

A.0.4mol,L1B.0.6mol,L1C.0.8mol,L1D.1.0mol,L1

7、在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2FeCL+Cu=2FeC12+

CuCk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

8、將3.48gFe3(h完全溶解在lOOmLlmol/L硫酸中，加入25mLK￡r207溶液，恰好使溶液中

Fe?+全部轉(zhuǎn)化為Fe",CoO產(chǎn)還原為Cr\則及口此溶液的物質(zhì)的量濃度為

A.0.05mol/LB.0.Imol/LC.0.2mol/LD.0.3mol/L

9.在含xmolFeC13,ymolCuC12的水溶液中插入一塊鐵片，充分反應(yīng)后，稱量鐵片。(1)

若鐵片質(zhì)量與插入前相等，則x:y=；(2)若鐵片質(zhì)量比插入前大，則

x:y=；(3)若鐵片質(zhì)量比插入前小，則x:y=。

10、Fe是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必需的元素。自然界中鐵礦石主要有

赤鐵礦和磁鐵礦，金屬鐵是在高爐中冶煉的，高爐煉鐵除了加入鐵礦石外，還需加入焦

炭和石灰石。請?zhí)羁眨?/p>

①寫出磁鐵礦主要成分的化學(xué)式：

②寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程式：__________________________________________

③寫出焦炭在高爐中參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式：

④寫出CaCOs所參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式：

11、一種治療缺鐵性貧血的藥片的主要成分是硫酸亞鐵，在其表面包有一層特制的糖衣，

目的是，試設(shè)計一個實驗，驗證該藥片是否發(fā)生了上述變化。

12、粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和FezOs組成的混合物。進行如下實驗：①取適

量A進行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol?鹽

酸中，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12L(標(biāo)況)氣體，同

時生成溶液D,還殘留有固體物質(zhì)B；④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。請?zhí)羁眨?/p>

(1)產(chǎn)物中的單質(zhì)B是o

(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是o

(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是0

(4)若溶液D的體積仍視為0.15L,則該溶液中c(Mg2+)為,c(Fe2+)為—。

第三節(jié)金屬的冶煉

一、金屬的存在

在自然界中，礦物、動物及植物體內(nèi)都會有金屬元素。其中少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬

能以態(tài)存在，如;大多數(shù)總是以化合態(tài)存在。

二、金屬的冶煉

1.從礦石中提煉金屬的一般步驟

(1)第一步是礦石的,除去，提高;

(2)第二步是,利用原理，在一定條件下，用把礦石中的

金屬離子;

(3)第三步是,采用一定的方法，進一步提純金屬。

2.冶煉金屬的常用方法

(1)加熱分解法

適用于冶煉_____________金屬。例如：位于金屬活動性順序表氫之后的汞和銀，其氧化

物受熱即能分解，化學(xué)方程式為：

(2)加熱還原法

常用的還原劑有、、和等，適用于冶煉多種金屬。

寫出用加熱還原法冶煉部分金屬的化學(xué)方程式：

(3)電解法

適用于冶煉______________金屬。電解法通常要消耗大量_______，成本o寫出用

電解法冶煉部分金屬的化學(xué)方程式：

電解法的特點：①

③___________________________________________________________________

（4）物理法

適用冶煉有金屬單質(zhì)自然界中存在的金屬。如Au、Pt等。

三、金屬的回收和資源保護

地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，而且是不能o對廢舊金屬進行回收，重新加工

制成金屬制品或其他化合物。這樣做，一方面防止了廢舊金屬導(dǎo)致的,另一方面

又合理的保護了有限的.

典型例題

例1.工業(yè)冶煉鋼、鋁、鎰等常用的還原劑是（）

A.鈉B.COC.AlD.焦炭

解析：鋼（V）、銘（Cr）、鎰析n）都是高熔點金屬,熔點分解為1890°C,1857°C,1244°C。

當(dāng)鋁粉跟它們的氧化物反應(yīng)時，產(chǎn)生足夠的熱量，使被還原的金屬在較高的溫度下，呈

熔融狀態(tài)并跟形成的熔渣分離開來，從而獲得較純的金屬。答案為C

例2.用氫氣、碳、一氧化碳分別與等質(zhì)量的氧化鐵在高溫下反應(yīng)，使氧化鐵中的鐵全部

還原出來，消耗氫氣、碳、一氧化碳的質(zhì)量比為（）

A.1：1：1B,1：3：14C.1：6：14D.2：1：2

解析：等質(zhì)量的Fe203變成Fe,Fe3+得電子數(shù)是相同的，則H2、C、C0在反應(yīng)過程中失

電子的總數(shù)也必然相等。在反應(yīng)中Hz-2e-,C-4e—*,-2e—*,所以，消耗壓、C、C0

的質(zhì)量比應(yīng)為：2X2：12X1：28義2=1：3：14答案為B

課時作業(yè)1

1.我國是世界文明發(fā)達最早的國家之一，勞動人民掌握冶鐵技術(shù)的最早年代是（）。

（A）春秋晚期（B）商代（C）南宋時期（D）清朝

2.用氫氣作還原劑和用金屬作還原劑相比，所得金屬的純度的說法正確的是（）o

（A）用氫氣的高（B）用金屬的高（C）二者相同（D）無法比較

3.用鋁熱反應(yīng)冶煉出的金屬的狀態(tài)是（）o

（A）固態(tài)（B）氣態(tài)（C）液態(tài)（D）三種狀態(tài)都有可能

4.鋁能用于冶煉難熔的金屬（如鐵、帆、鎰等），這是因為鋁具有（）。

（A）兩性（B）導(dǎo)電性好

（C）熔點低（D）還原性，在冶煉反應(yīng)中放出大量的熱

5.不能用熱分解法制得的金屬是（）。

（A）鐵（B）銀（C）鎂（D）汞

6.要冶煉金屬Mg,可采用的方法是（