铝铁及化合物及习题详解

一、铝的重要化合物

1、Al2O3

物理性质：氧化铝是一种白色难溶物，其熔点很高，可用来制造耐火材料如坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器等。用途：冶炼金属铝的原料，也是良好的耐火材料。自然界中纯净的为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石。熔融的Al2O3被电解生成铝和氧气。

化学性质：Al2O3是两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。

a、与酸反应：（硫酸）Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H + =2Al3++3H2O

b、与强碱反应（NaOH）：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH- =2AlO2 - +H2O

2、氢氧化铝 Al(OH)3

①Al(OH)3的实验室制法

【实验3-7】往盛有Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水

反应方程式为：Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓

Al3++3NH3·H2O=3NH4++Al(OH)3↓反应现象为：溶液中形成白色胶状沉淀

②Al(OH)3的两性

两性氢氧化物：既与酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。

Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O

Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O

Al(OH)3受热易分解成Al2O3：2Al(OH)3===Al2O3＋3H2O

③硫酸铝钾KAl(SO4)2

（1）复盐：有两种不同的金属离子（或铵根离子）和一种酸根离子组成的盐

（2）电离方程式：KAl(SO4)2= K++Al3++2SO42-

十二水硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]俗称明矾，它是无色晶体，可溶于水，在天然水中形成Al(OH)3（胶体），Al(OH)3可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清，所以可以作净水剂。

3、“铝三角”及其之间的相互转化

①．Al3+→Al(OH)3，

(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：

Al3++30H-(少量)= Al(OH)3↓

(2)可溶性铝盐与氨水反应：

Al3++3NH3·H20=Al(OH)3↓+3NH4+

②．Al(OH)3→Al3+

Al(OH)3溶于强酸溶液：

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

③．Al3+→AlO2-

可溶性铝盐与过量的强碱反应：

Al3++40H-(过量)= AlO2-+2H20

④．AlO2-→Al3+

偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：

AlO2- +4H+=Al3++2H20

⑤．AlO2-→Al(OH)3，

(1)偏铝酸盐溶液中加入少量盐酸：

AlO2-+H+(少量)+H20=Al(OH)3↓

(2)偏铝酸钠溶液中通入C02：

2AlO2-+C02(少量)+3H20=2Al(OH)3↓+C032-

AlO2-+C02(过量)+2H20=Al(OH)3↓+HC03-

⑥．Al(OH)3→AlO2-

Al(OH)3溶于强碱溶液：

Al(OH)3+0H-= AlO2-+2H20

[特别提醒]Al(OH)3易跟强酸、强碱反应，但不能跟弱酸（如H2CO3等）、弱碱（如NH3·H2O 等）反应。

4、有关计算

①．有关Al(OH)3，沉淀的图象分析

②．滴加过程中铝元素的存在形式分析

(1)向1L1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液

(2)向1L1mol/L的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸

[特别提醒]向AlCl3溶液中加NaOH溶液和向NaAlO2溶液中加盐酸，计算生成amolAl(OH)3沉淀时，有两种情况，即碱（酸）不足和碱（酸）过量。计算时要注意讨论分析。

二、铁的重要化合物

1、铁的氧化物

FeO Fe2O3Fe3O4

铁元素化合价+2 +3 +2、+3

颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体俗名铁红磁性氧化铁氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物特殊氧化物

与非氧化性酸

反应FeO+2H + =Fe2+

+H2O

Fe2O3+6H + =2Fe3+

+3H2O

Fe3O4+8H + =2Fe3+

+ Fe2++4H2O

与还原剂反应

FeO+CO

Fe+CO2Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

3Fe3O4+8Al

9Fe+4Al2O3

用途红色油漆和涂料；赤

铁矿是炼铁原料

注：3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O

2.铁的氢氧化物

（1）氢氧化铁与氢氧化亚铁的制备

如何能清晰的观察到白色的氢氧化亚铁沉淀：Fe2+容易被氧化,所以要新配制。氢氧化钠溶液应煮沸除去溶解的氧气,FeSO4溶液上加隔氧剂(如苯),为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。

Fe(OH)3受热分解：2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O

（2）铁的两种氢氧化物的比较

化学式Fe(OH)2Fe(OH)3

色、态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水

与盐酸的反应Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2O

Fe(OH)2+2H+ =Fe2++2H2O

2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O

Fe(OH)3+3H+ =Fe3+ +3H2O

与硝酸的反应3Fe(OH)2+10HNO3(稀)=

3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O

3Fe(OH)2+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+8H2O

Fe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2O

Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

与还原性酸的反应Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2O

Fe(OH)2+2H+ =Fe2++2H2O

2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I2

2Fe(OH)3+6H+ +2I-=2Fe2++6H2O+I2

热稳定性分解产物复杂2Fe(OH)

3 Fe2O3 +3H2O (3)Fe3+、Fe2+的检验：

Fe3+的检验: ①向Fe3+盐溶液中滴加KSCN溶液

现象：溶液变红色，FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3（红

色）

②向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液