第14讲 几种重要的金属

C、H+、Mg2+、 HCO3－、SO42－ D、Ba2+、 Cl－、 NO3－ 、OH－
答案：D
例3：将铁和铝的混和粉未溶于过量盐酸中,通入足量氯气,再加 入过量的NaOH溶液,最后溶液中大量存在的离子是（ ） A、Na+ Fe2+ Cl－ AlO2－ C、Na+ Fe3+ Cl－ AlO2－ B 、 Na+ Fe3+ Cl － OH － D、 Na+ Cl－ OH－ AlO2－
6、铝与Fe2O3的反应： 铝热反应
镁条和氯酸钾是引燃剂
2Al + Fe2O3 == 2Fe + Al2O3
△
△H < 0
（火星四射，产生黑色固体，可用于焊接 无 缝钢轨） 铝热剂:氧化铁（或难熔金属的氧化物，如V2O5、 MnO2、Cr2O3）与铝粉的混合物
7、铝的冶炼
工业上采用电解方法制铝，用熔化的冰晶石 (Na3AlF6)作熔剂，使氧化铝在1000℃左右，溶解在液 态的冰晶石里，成为冰晶石和氧化铝的熔融体。然后 电解。
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（二）氧化铝(Al2O3) 1、物理性质，Al2O3是白色固体，其天然晶体叫刚玉， 硬度大，熔点高(为2072℃)，是很好的耐火材料。 2、化学性质 氧化铝是典型的两性氧化物，新制的氧化铝既能跟酸 起反应生成铝盐，又能跟碱起反应生成偏铝酸盐。
Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O
Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O
3、 各价态铁之间的转化关系（从氧化还原角度分析） Fe
还原剂 Fe2+ 强氧化剂 Fe3+
常见的强氧化剂：Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3 、酸性 KMnO4、 HClO、 Na2O2、H2O2等
常见的弱氧化剂： S、H+、Cu2+、I2、Fe3+等
常见的还原剂： Fe、Cu、I—、SO32- 、 S2-等(将Fe3+还原为Fe2+) C、CO、H2、Al等(将Fe3+、 Fe2+还原为Fe)
KAl（SO4）2== K十+Al3十+2SO42—
Al3十+3H2O ==Al（OH）3+3H+ 有吸附性，作净水剂
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Al3+
Al(OH)3
AlO2OH-
[小结]
3OH-
①Al3+
3H+
Al(OH)3
H+
AlO2-
②Al3十与OH—不共存，AlO2—与H十不共存 。 ③Al(OH)3只溶于强酸强碱中，不溶于弱酸 弱碱中。 ④ Al +H+→Al3+ Al2O3 Al（OH）3 Al +OH-→AlO2Al2O3 Al（OH）3 ⑤Al3+与AlO2-、HCO3-、 CO3 2 - 、S2 - 、 HS双水解而不能共存。
③不稳定性：2Al(OH)3 == Al2O3＋3H2O
▽
3、制备方法： 制取Al(OH)3可有下列四个途径：
①Al3+盐和NaOH反应
Al3＋＋3OH-=Al(OH)3↓，碱过量，继续发生如下 反应：Al(OH)3＋OH-=AlO2-＋2H2O ②Al3+盐和氨水(NH3· 2O)反应 H Al3+＋3NH3· 2O=Al(OH)3↓+3NH4+ H Al(OH)3不溶于过量氨水(NH3· 2O) H
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常见题型： 1、铝及其化合物性质题
例1：不用任何试剂,没法鉴别的是( A、Al2(SO4)3和NaOH C、KAlO2和HNO3 ) B、MgCl2和KOH D、 Na2 CO3和HCl
答案：B
例2：下列物质后面的括号中为杂质,最后一种为除杂试剂, 其中正确的是( )
A、MgO ( Al2O3 ),
常温下浓H2SO4、浓HNO3使Al表面发生“钝化”， 不产生气体，只有在加热条件下才发生以上反应。
5、与强碱溶液发生反应： 2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ 注意：此反应的实质 2Al+6H2O===2Al（OH）3+3H2↑ Al（OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O 常用于区别铝和不溶于强碱的金属如镁等。
②铝盐与碱溶液反应 与强碱溶液发生反应：
与弱碱氨水反应：
Al3+＋3NH3· 2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+ H
2、偏铝酸盐性质：
①偏铝酸盐溶液发生水解反应，溶液呈碱性。 AlO2-＋2H2O Al(OH)3＋OH-
②偏铝酸盐与酸反应
与强酸发生反应
与弱酸H2CO3发生反应：即通入CO2气
③铝盐与偏铝酸盐溶液互促水解反应： Al3+＋3AlO2-＋6H2O＝4Al(OH)3 ↓ 另：KAl（SO4）2· 2O十二水合硫酸铝钾，俗名 12H 叫明矾，无色晶体。用途：明矾溶于水时有胶状氢 氧化物Al(OH)3生成，可以吸附水中的悬浮杂质形成 沉淀，因而明矾具有净水作用。
白色难溶固体
碱性、还原性 化学性质 3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(OH)3+ HNO3 NO↑+8H2O (氧化性酸) HCl
答案：A
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二、铁和铁的化合物
（一）铁三角的转化： 1、铁是第26号元素，位于周期表中第四周期Ⅷ族。常见化 合价有0、+2、+3 。 2、铁元素各价态的性质（从氧化还原角度分析）
还原性 0价铁：_______________
氧化性、还原性（以还原性为主） +2价铁：______________ 氧化性 +3价铁：______________
3、与非氧化性酸发生反应： 2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al＋6HCl=2AlCl3+3H2↑ 4、与强氧化性酸发生反应： 2Al＋6H2SO4(浓)==Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O Al＋6HNO3(浓)== Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
Al+4HNO3(稀)=Al(NO3)3+NO↑＋2H2O
对应几个重要的离子反应：
2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2
2Al + 2OH- + 2H2O == 2AlO2- + 3H2
Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ 3H2O
Al2O3 + 2OH- == 2AlO2- + H2O Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 3H2O
3、用途：作耐火材料，制耐火管，坩埚等；作冶炼 铝的原料；红、蓝宝石。 返回
（三）氢氧化铝（Al(OH)3） 1、物理性质：Al(OH)3是白色固体，难溶于水，若 溶液中生成，Al(OH)3为白色胶状物，且有吸附水中悬 浮物和色素的能力。 2、化学性质： ①与酸反应：Al(OH)3＋3HCl==AlCl3＋3H2O ②与碱反应：Al(OH)3＋NaOH==NaAlO2＋2H2O
△ △
Fe(OH)2 = FeO+H2O
2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O 3Fe+2O = Fe O 2 3 4 油漆（铁红） 磁铁(磁性氧化铁) 返回
点燃
3、铁的氢氧化物（物理性质→化学性质→制法）
Fe(OH)2
物理性质
Fe(OH)3
红褐色难溶固体
碱性、氧化性 Fe(OH)3+3H+ = Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3+3H+ = Fe3+ + 3H2O
答案：C
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2、离子共存问题
例1：下列各离子加入强酸或强碱后，都能使其离子浓度降低 的是（ ） A.Al3+ B.AlO2 C.HCO3－ D.Mg2+
答案：C
例2：下列各组离子在溶液中能大量共存,且能与铝反应放出H2 的是( )
A、Na+、H+、Ba2+、 NO3－
B、 K+、Na+ 、HCO3－ 、OH－
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2、铁的氧化物（物理性质→化学性质→制法→用途）
FeO
物理性质 价态 黑色粉末 +2
Fe2O3
红棕色粉末 +3
Fe3O4
黑色晶体
+2、+3 氧化性还原性、金 还原性、金属氧化物 氧化性、金属氧化物 化学性质 属氧化物 3FeO+10HNO3=3Fe(N Fe2O3+6H+=2Fe3+ + 3H2O 3Fe O +28HNO =9 3 4 3 HNO3 O3)3+NO↑+5H2O Fe(NO3)3+NO↑+14H (氧化性酸) 2O HCl +=Fe2++H O Fe2O3+6H+=2Fe3+ + 3H2O FeO+2H 2 Fe3O4+8H+=Fe2+ + (非氧化性酸) 2Fe3+ +4H2O HI FeO+2H+=Fe2++H2O Fe O +6HI=2FeI +I +3H O Fe3O4+8HI=3FeI2+I2 2 3 2 2 2 (还原性酸) +4H2O 制法 用途
Al(OH)3 + OH- == AlO2- +2 H2O
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al3+ + 3NH3H2O =Al(OH)3 + 3NH4+ AlO2- + H+ + H2Байду номын сангаас = Al(OH)3 AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + HCO3-（ CO2过量） 2AlO2- + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3 + CO32-（ CO2不过 量）