高中化学专题复习专题7：金属系列知识点总结及练习含答案解析版

专题四：Na 、Mg 、Al 、Fe 、Cu 及其化合物
考纲解读：
●了解常见金属的活动顺序及其重要化合物的主要性质及其应用。

●了解合金的概念及其重要应用。

●了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。

了解从海水中提取镁基础知识 一、金属元素的通性
1、金属元素的原子结构特点和在周期表中的位置： ⑴结构特点：金属元素原子的最外层电子数____，原子的半径（与同周期元素相比）___。

⑵位置：金属元素集中于元素周期表的______方，分布于______族和所有的_____族中，_____族是完全由金属元素构成的族。

2、金属性强弱的判断规律：
⑴跟水（或非氧化性酸）反应的剧烈程度； ⑵金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱； ⑶置换反应；
⑷原电池的正、负极；
⑸电解时金属阳离子的放电顺序（金属阳离子的氧化性）。

3、金属单质的性质： ⑴金属单质的化学性质：
①金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化： M-ne —=M n+。

可以根据____得失电子的能力_______判断金属单质还原性的强弱。

（金属无负价：NaH NaH +H 2O=NaOH +H 2↑）
②在活动性顺序表之前的金属可以将后面的金属从盐溶液中置换出来。

③金属单质跟酸反应的规律：按金属活动性顺序表______________________________ A 、与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）反应：能与非氧化性酸发生置换反应，实质是： M+nH += M n++H 2↑
等物质的量的金属与足量的酸反应，生成H 2物质的量多少决定于什么？__金属的化合价____。

分析：2M+2H +=2M ++H 2 M+2H +=M 2++H 2 2M+6H +=2M 3++3H 2
等质量的金属跟足量的酸反应生成H 2的多少应如何判断？ ___金属的化合价和相对原子质量__。

B 、与强氧化性酸的反应：
常温下，Fe 和Al 遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应（化学反应，生成致密复杂的氧化膜阻止反应进一步进行）。

（加热时会发生反应）
强氧化性酸跟金属反应不能生成H 2，为什么？写出几个典型的反应：
____非氧化性酸氧化性体现在H+上，氧化性酸氧化性体现在S 、N 、Cl 上，_
6HNO 3+Fe △
Fe(NO 3)3+3NO 2↑+3H 2O 4HNO 3+Fe ＝Fe(NO 3)3+NO ↑+2H 2O
2Al+6H 2SO 4(浓) △
2(SO 4)3+3SO 2↑+6H 2O
4、金属氧化物：
⑴碱性氧化物，如Na 2O 、FeO 、CuO 、Fe 2O 3等，
⑵两性氧化物，如Al2O3，
⑶过氧化物，如Na2O2、BaO2等，过氧化物典型的化学性质是2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，原因是-1价O既有氧化性又有还原性
5、金属氢氧化物：NaOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)2
①属于强碱的是______NaOH、Ca(OH)2
②难溶于水的是____Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2_、Fe(OH)2_
③受热易分解的是___Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2
④易被氧化的是_____、Fe(OH)2_
⑤能经水解反应生成的是__Al(OH)3、Fe(OH)3、
⑥和HI反应不能生成对应价态金属盐的是_____Fe(OH)3、_
实验室中如何制备Al（OH）3和Fe（OH）3？为什么？
7、金属的冶炼：
⑴原理：__M n+_+ne-=M_____
⑵方法：根据金属活动性强弱，常用以下三种方法：
电解熔融法，如:____2NaCl(熔融)2Na +Cl2↑__2Al2O3（熔融）冰晶石4Al+3O2
↑__；备注：备注：AlCl3为共价化合物熔融状态不导电，而Al2O3为高温耐火材料，熔点极高，很难冶炼，加入冰晶石（Na3AlF6）混合物的熔点会降低。

热还原法，如:__CuO+H2△
Cu+H2O _Fe2O3+3CO
△
2Fe+3CO2___；
热分解法，如：_____2Ag2O_△
_4Ag+O2↑___。

金属冶炼方法：根据金属活动性强弱，常用以下三种方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 电解熔融法热还原法（H2、C、CO）热分解法不需冶炼
8、金属活动性顺序表应用小结
备注：王水（浓硝酸：浓盐酸=1:3）
二、重点金属元素化合物
☻Na及其化合物
1、物理性质：银白色固体，有金属光泽，质软，熔沸点低，密度比水小比煤油大，良好的导电、导热性。

2、从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
（Na）O2、Cl2、H2O、H+等（Na+）
位于周期表中第三周期，第ⅠA族，第11号元素，很容易失去最外层1个电子，金属性较强。

在自然界中中主要以化合态存在。

3、化学反应网络框架
ClO-无论是酸/碱/中性条件下都具有极强的氧化性：
3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
①与非金属反应（O2、Cl2、S ）：
4Na+O2=2Na2O（白色固体，金属氧化物）
2Na+O2△Na2O2（淡黄色固体，金属过氧化物）
2Na+Cl22NaCl（冒白烟）
2Na+S===Na2S（常温下剧烈反应，研磨爆炸）
Na2S是处理废水的良好沉淀剂：Cu2+、Hg2+、Pb2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Zn2+、Ba2+等。

②与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑（现象：浮熔游响红）
离子反应方程式：2Na+2H2O=2Na++ 2OH-+H2↑
与滴加酚酞的水反应的现象及解释：
③与酸反应：优先与H +反应
2Na+2HCl=2NaCl+H 2↑（比Na 与水反应剧烈得多）
离子反应方程式：2Na+2H +=2Na ++H 2↑
④与碱、盐溶液反应：优先与溶液中的H 2O 反应 2Na + CuSO 4 + 2H 2O === Cu(OH)2↓ + Na 2SO 4 + H 2↑ ⑤与有机物反应：主要与羟基氢原子发生置换反应 2Na + 2CH 3CH 2OH →2CH 3CH 2ONa +H 2↑ 2Na + 2CH 3COOH → 2CH 3COONa + H 2↑ 羟基的活性：乙酸 > 乙醇 > 水
4、制备： 2NaCl(熔融)2Na +Cl 2↑
5、保存：Na 、K 保存在煤油中，锂保存在石蜡中
备注：Na 、K 不能保存在CCl4中，会浮在表面无法隔绝空气。

Na 若保存在油水界面处，会上下震荡同时不断溶解、最终消失。

6、用途：
＊制取Na 2O 2等化合物；
＊利用钠的强还原性，用于冶炼金属（4 Na+TiCl 4（熔融）===4 NaCl+Ti ）； ＊Na-K 合金（常温下呈液态）用于原子反应堆的导热剂； ＊用作点光源，制作高压钠灯。

7、焰色反应：（物理变化）也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。

（在化学上，常用来测试某种金属元素是否存在在于化合物）
口诀：钾紫钠黄锂紫红；铷紫铜绿钡黄绿 ；钙砖红锶洋红；钴淡蓝铁无色
原因：当碱金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，400nm ～760nm ），因而能使火焰呈现颜色。

但由于碱金属的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化就不相同，就发出不同波长的光，从焰色反应的实验里所看到的特殊焰色, 你就是光谱谱线的颜色.每种元素的光谱都有一些特征谱线,发出特征的颜色而使火焰着色，根据焰色可以
浮 钠的密度小于水 熔 反应放热，且钠熔点较低
游 钠与水接触部分反应不均匀，有气体生成。

响(嘶) 反应剧烈
红
反应后有碱生成（事先加入了酚酞的缘故）
判断某种元素的存在.如焰色洋红色含有锶元素，焰色玉绿色含有铜元素，焰色黄色含有钠元素等。

焰色反应实验的注意事项：
a．火焰最好是无色的或浅色的，以免干扰观察离子的焰色。

b．每次实验前要将铂丝在盐酸中洗净并在灯焰上灼烧至火焰无色（在酒精灯焰上烧至不改变焰色）。

c．观察K＋的焰色应透过蓝色钴玻璃片，以滤去对紫色光有遮盖作用的黄光，避免杂质Na＋所造成的干扰。

使用陷阱：
◆注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中，Na及Na2O2溶于水均会产生气态物质，所得溶液的质量应是原混合物质的质量总和减去产生气体的质量。

◆正确理解“焰色反应”：
①它是元素的一种物理性质。

无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。

它属物理变化过程。

②不是所有元素都有特征的焰色。

只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应。

③焰色反应的显色过程与气体物质燃烧时产生各色火焰的过程有着本质的区别。

焰色反应并非金属及其化合物自身发生燃烧反应而产生各种颜色火焰的过程，而是它们的原子或离子的外围电子被激发而产生的各种颜色的光的过程。

☺Na2O和Na2O2
Na2O Na2O2
物理性质白色固体淡黄色固体
物质属性碱性氧化物过氧化物
阴阳离子个数比1:2（阴离子为O2-）1:2(阴离子为O22-) 与水反应Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑与酸性氧化物Na2O+CO2===Na2CO32Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸反应Na2O+2HCl=== 2NaCl+ H2O 2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
与SO2SO2+Na2O===Na2SO3SO2+Na2O2===Na2SO4
制备氧气常温氧气加热
用途较少，可制烧碱（NaOH）氧化剂、供氧剂、漂白剂
◆Na2O电子式为；Na2O2电子式为，O22-叫过氧根离子，是一个原子团。

◆Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应。

■专题1
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
1、氧化还原角度：
● Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成，均为歧化反应。

反应中Na2O2既表现出氧化性也表现出还原性，即使氧化剂也是还原剂，H2O、CO2既不是氧化剂也不是还原剂。

● 2mol的Na2O2与H2O、CO2反应均有1molO2生成，都转移了2mol电子。

2、物质的量角度：
● 2mol的Na2O2与H2O、CO2反应均有1molO2生成，都消耗了2mol H2O或CO2
● 若水蒸气和CO2的混合气体（或单一气体）通过足量的Na2O2，气体体积减少量等于
原混合气体体积的1/2，且等于生成的氧气的体积。

3、先后顺序角度：注意Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序：即应先
考虑Na2O2跟CO2的反应。

4、质量角度：1molNa2O2与足量H2O、CO2完全反应时相当于吸收了28g CO和1g H2
■专题2：增重量等于可燃物质量的规律
凡分子式符合（CO)m·(H2)n物质，W g该物质在O2中完全燃烧，将其产物（水蒸气和CO2）
通过足量的Na2O2后，固体增重必然为W g。

另可表述为：由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1：1，且氢原
子为偶数时即可满足。

中学阶段常见的符合这一规律的物质有：
（1）无机物：CO和H2及CO和H2的混合气体
（2）有机物：甲醇（CH3OH）、甲醛（HCHO）、乙酸（CH3COOH）、甲酸甲酯（HCOOCH3）、
葡萄糖（C6H12O6)
☺ Na2CO3和NaHCO3
Na2CO3NaHCO3
俗名纯碱、苏打小苏打
物理性质白色粉末白色固体
溶解度易溶，显碱性易溶，但比Na2CO3小，也显碱性
热稳定性稳定，受热难分解2NaHCO
3
Na2CO3 + H2O + CO2↑
与HCl反应Na2CO3+2HCl=2NaCl + H2O +
CO2↑
NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+ CO2↑
（比Na2CO3与HCl反应剧烈）
与NaOH反应（不能用
于鉴别，都无现象）
不反应NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
与Ca（OH）2反应(不能用于鉴别，都有白沉) Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓ +
2NaOH
2NaHCO3+ Ca(OH)2(少量) = 2H2O +
CaCO3↓ + Na2CO3
NaHCO3 + Ca(OH)2（过量）= H2O + CaCO3↓
+ NaOH
与盐反应（如CaCl2、
BaCl2、可用于鉴别）
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓ +2NaCl不反应
互相转化（用于除杂）Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3
少量酸：
Na2CO3+HCl =NaHCO3+NaCl
2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑
少量碱：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
用途制玻璃、造纸、做洗涤剂、去污
粉、去油污。

食品发酵剂、治疗胃酸过多、灭火剂
学后反思：
1、鉴别Na2CO3和NaHCO3
● 固体中：加热法，产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3
● 溶液中：
沉淀法加入BaCl2溶液或者CaCl2溶液产生白色沉淀的是Na2CO3
气体法滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3
pH测定法用pH试纸测定同浓度的稀溶液，pH值较大的是Na2CO3
2、不用任何试剂鉴别Na2CO3和盐酸的化学反应原理
● 把Na2CO3溶液逐滴加入盐酸中：立即有气泡生成（Na2CO3 +2HCl=2NaCl + H2O + CO2↑）● 把盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中：
开始阶段无明显现象（Na2CO3+HCl =NaHCO3+NaCl）
后有气体生成（NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+ CO2↑）
■专题3：数形结合思想理解Na2CO3和NaHCO3与盐酸的反应
● 向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生的CO2 的体积如图1所示。

● 向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生的CO2 的体积如图2所示。

● 向NaOH 、Na2CO3混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生的CO2 的体积如图3所示。

（设NaOH 、Na2CO3的物质的量之比为1:1，其他比例图像略）
● 向NaHCO3、Na2CO3混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生的CO2 的体积如图3所示。

（设NaHCO3、Na2CO3的物质的量之比为1:1，其他比例图像略）
☺ NaOH
（1）俗名：烧碱、火碱、苛性钠
（2）物理性质：白色固体，易溶解，易潮解
（3）化学性质：
•与酸碱指示剂：遇石蕊变蓝，遇酚酞变红
•与酸反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O
•与酸性氧化物：
CO2 （少量）＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
CO2 （过量）＋NaOH===NaHCO3(SO2同理)
•与盐反应：2NaOH +MgCl2=== Mg(OH)2↓+2NaCl
思考题：4.48 L CO2通入1 mol/L 300ml NaOH中生成的产物及物质的量之比为多少？
知识拓展：
◆侯氏制碱法：CO2+ H2O + NH3 + NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓（）
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
关键点：♦先通入NH3，再通入CO2：通入NH3是溶液显碱性，增加CO2的吸收量。

♦NaHCO3溶解度低，自发析出。

优点：原料廉价易得，工艺简单，产品纯净且产率高，物质可循环利用，环境友好。

◆向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2，有晶体析出离子方程式：2Na++CO32++ CO2 + H2O = 2NaHCO3↓
☺碱金属元素：锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）六种元素。

由于钫是人工放射性元素，中学化学不作介绍。

● 相似性：碱金属元素的原子最外层都只有1个电子，次外层为8个电子（其中Li
原子次外层只有2个电子）。

在化学反应中，碱金属元素的原子总是失去最外层的1个电子而显+1价。

● 递变性：Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强。

● 碱金属的物理性质及其变化规律：
♦银白色金属（Cs略带金色光泽）；
♦硬度小，且随Li、Na、K、Rb、Cs，金属的硬度逐渐减小。

这是由于原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子之间的作用力逐渐减弱所致。

碱金属的硬度小，用小刀可切割；
♦碱金属的熔点低。

熔点最高的锂为180.5℃，铯的熔点是28.4℃。

随着原子序数的增加，单质的熔点逐渐降低。

♦碱金属的密度小。

Li、Na、K的密度小于水的密度，且锂的密度小于煤油的密度。

随着原子序数的增大，碱金属的密度逐渐增大。

但钾的密度小于钠的密度，出现“反常”现象。

这是由于金属的密度取决于两个方面的作用，一方面是原子质量，另一方面是原子体积，从钠到钾，原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用，所以钾的密度反而比钠的密度小。

● 碱金属的化学性质：碱金属与钠一样都是活泼的金属，其性质与钠的性质相似。

但由于碱金属原子结构的递变性，其金属活泼性有所差异，化合物的性质也有差异。

（1）与水反应：相似性：碱金属单质都能与水反应，生成碱和氢气2M+2H2O＝2MOH+H2↑（M代表碱金属原子）递变性：随着原子序数的增大，金属与水反应的剧烈程度增大，生成物的碱性增强。

例如：钠与冷水反应放出热量将钠熔化成小球，而钾与冷水反应时，钾球发红，氢气燃烧，并有轻微爆炸。

LiOH是中强碱，CsOH是最强碱。

（2）与非金属反应：相似性：碱金属的单质可与大多数非金属单质反应，生成物都是含R+阳离子的离子化合物。

递变性：碱金属与氧气反应时，除锂和常温下缓慢氧化的钠能生成正常的氧化物（R2O）外，其余的碱金属氧化物是复杂氧化物。

例如：4Li+O2＝2Li2O；
4Na+O2=2Na2O；2Na+O2△Na2O2（点燃）（过氧化钠，氧元素化合价－1）；
4K+O2=2K2O；2K+O2△2O2K+O2= KO2（超氧化钾）（3）与盐溶液反应：首先是碱金属与水反应生成碱和氢气，生成的碱可能再与盐反应。

特别注意：碱金属单质都不能从盐溶液中置换出较不活泼金属。

如：
2Na+CuSO4+2H2O＝Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
● 碱金属的实验室保存方法
碱金属都是活泼金属，极易与空气中的水、氧气等反应，保存时应隔绝空气和水。

金属钠、钾、铷、铯保存在干燥的煤油或液体石蜡中，而金属锂的密度比煤油的密度小，只能保存于液体石蜡中。

● 碱金属元素单质及化合物的特性
(1)一般而言，在金属活动性顺序中前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来。

但这一结论不适宜于活泼金属(K、Ca、Na等)。

如将金属K投入饱和NaCl溶液中，则不会发生反应：K+NaCl＝KCl+Na(该反应在溶液中不能发生)此时，由于2K+2H2O＝2KOH+H2↑，H2O减少，如果温度不变，会有NaCl晶体析出。

(2)一般合金为固态，而Na—K合金在常温时为液态。

(3)一般酸式盐的溶解度大于正盐，而NaHCO3的溶解度小于Na2CO3
(4)钾的化合物可作肥料，但钾的氧化物和KOH除外。

(5)碱金属元素随原子序数的增大，其单质的密度一般也增大，但钾的密度却反常，Na 为0.97g/cm3，而K为0.86g/cm3。

(6)由于碱金属都很活泼，在常温下就容易跟空气中的O2、水等反应，所以碱金属单质通常保存在煤油中。

但锂的密度为0.534g/cm3，比煤油的密度(0.8g/cm3)小，所以不能把锂保存在煤油中，常把锂封存在固体石蜡中。

二、Mg及其化合物
1、Mg元素：位于元素周期表第三周期、第ⅡA族，第12号元素，核外电子排布为2,8,2，容易失去最外层两个电子，变成Mg2+。

2、Mg单质
（1）化学性质：
2Mg+CO22MgO+C 3Mg+N2Mg3N2
Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑（不易与冷水反应，能与沸水迅速反应）
（2）制备：MgCl2Cl2↑+Mg
3、MgO:白色粉末，能与水缓慢反应生成Mg(OH)2、熔点很高，可做耐高温材料
4、Mg3N2：Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2↓+2NH3↑(强烈双水解)
5、MgCO3：难溶于水，受热可以分解，MgCO3MgO+CO2↑
注意：
◆镁是活泼金属，虽不跟碱性溶液反应，但能置换出酸中的氢，也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。

◆Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。

所以在碱性溶液中Mg2+总是转化为Mg(OH)2沉淀，产生的MgCO3也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2 [MgCO3+H2O(沸
水)=Mg(OH)2+CO2↑]。

◆Mg在CO2中能够燃烧（白变黑），所以活泼金属着火不能用干冰灭火器和泡沫灭火器、应用沙土盖灭。

拓展：
盐类水解:含有弱碱阳离子和弱酸阴离子的盐类才能水解。

●高中弱酸口诀（由强多弱排列）：亚磷氟乙苯甲、碳六次氢氰硅，苯酚硼偏铝
H2SO3、H3PO4、HF、CH3COOH、C6H5COOH、H2CO3、H2S、HClO、HCN、H2SiO3、C6H5OH、H3BO3、HAlO2
弱酸阴离子都会水解使盐溶液显碱性、促进水的电离。

●高中弱碱口诀：两铁锂氨铝和铜，还有一个镁锌
Fe(OH)2、Fe(OH)3、LiOH、NH3•H2O、Al(OH)3、Cu(OH)2、Mg(OH)2、Zn(OH)2、
弱碱阳离子都会水解使盐溶液显酸性、促进水的电离。

三、Al及其化合物
1、铝元素和铝单质
（1）铝位于元素周期表第三周期，第ⅢA族，第13号元素，最外层电子数和电子层数及主族序数都是三。

地壳含量第三位，金属第一位。

是较活泼金属，
常温下能和空气中氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，阻止其进一步氧化，因而防腐蚀性很好，成为继铁之后的第二大使用最广泛的金属。

（2）银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性，导电性和传热性等，质地柔软，密度较小。

（3）化学性质：
Al3++3AlO2-+6H2O＝4Al(OH)3↓2Al+6H2O＝2Al(OH)3↓+3H2↑
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓ +CO32-
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe （Mn Cr都可发生）铝热反应
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ (Al,Fe在冷,浓的H2SO4,HNO3中钝化)
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
（3）制备：2Al2O3(熔融)4Al +3O2↑（冰晶石Na3AlF6做助熔剂）
2、Al2O3
（1）物理性质：白色固体、难溶于水、熔点高、耐磨，很坚固、耐火、耐高温。

（2）化学性质：Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O ；Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3既能与酸反应，又能与碱反应，Al2O3是两性氧化物。

3、Al(OH)3
Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O ；Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O
既能与酸反应，又能与碱反应，Al(OH)3是两性氢氧化物。

2Al(OH)3 Al2O3+3H2O （难溶性的氢氧化物加热生成相应的氧化物+水）
制备：实验室：Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
工业：（CO2过量）NaAlO2＋CO2＋2H2O == Al(OH)3↓+NaHCO3
（CO2少量）2NaAlO2＋CO2＋3H2O == 2Al(OH)3↓+Na2CO3
氢氧化铝是白色胶状沉淀，它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素
◆注意：对Al2O3、Al(OH)3两性的理解，以及对Al3+、AlO2-存在条件的认识。

◎Al、Al2O3、Al(OH)3不溶于水、不溶于弱酸弱碱、仅能溶于强酸和强碱溶液中且Al3+、AlO2-只能分别存在于酸性与碱性溶液中。

◎Al3+与下列离子不能大量共存：OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-，
其中OH-是因为直接反应，其余均是“双水解”
◎AlO2-与下列离子不能大量共存：H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。

其中H+和HCO3-是因为直接反应，其余也是“双水解”
4、硫酸铝钾：
KAl(SO4)2·12H2O俗名明矾，无色晶体、易溶于水，是一种复盐，常用作净水剂。

KAl(SO4)2 ==K++Al3++2SO42-
明矾：俗称十二水合硫酸铝钾，KAl(SO4)2•12H2O，主要用作净水剂。

净水原理涉及化学变化，但是是物理过程：利用了Al3+的水解，Al3++3H2O Al(OH)3（胶体）+3H+,由于胶体具有吸附作用。

拓展：O3（杀菌消毒）、ClO2（杀菌消毒）、Na2FeO4（杀菌消毒、六价铁还原生成的三价铁可水解净水）。

5、铝三角
①4Al+ 3O22Al2O3 ②2Al2O3(熔融)4Al +3O2↑
③ 2Al(OH)3Al2O3+ 3H2O ④2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
⑤2Al + 2NaOH +2H2O==2NaAlO2 + 3H2↑ ⑥Al2O3 + 6HCl==2AlCl3+ 3H2O
⑦Al2O3 + 2NaOH==2NaAlO2 + H2O ⑧ AlCl3+ 3NaOH== Al(OH)3↓+3NaCl
⑨Al(OH)3 + 3HCl==AlCl3 + 3H2O ⑩Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2＋2H2O
⑾NaAlO2+ HCl+ H2O== Al(OH)3↓+NaCl ⑿AlCl3+ 4NaOH== NaAlO2 +3NaCl+2H2O
⒀NaAlO2+4 HCl==AlCl3 +NaCl +2H2O ⒁Al3++3AO2-+6H2O===4Al(OH)3↓
知识拓展：（1）泡沫灭火剂所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3（2）Al(OH)3可作抗酸药
6、注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象：
①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；②向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至过量；④向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；③向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至过量；⑤向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至过量。

有关Al(OH)3沉淀的几个图像：
图（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：
A→B：AlCl3+ 3NaOH== Al(OH)3↓+3NaCl B→C: Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2＋
2H2O
图(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
A→B：AlCl3+ 4NaOH== NaAlO2 +3NaCl+2H2O
B→C:AlCl3+3NaAO2+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl
图（3）向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液：
A→B：NaAlO2+ HCl+ H2O== Al(OH)3↓+NaCl B→C：Al(OH)3 + 3HCl==AlCl3 + 3H2O C→D: Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2＋2H2O
图（4）向酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：
A→B：NaOH+HCl=NaCl+H2O B→C：AlCl3+ 3NaOH==
Al(OH)3↓+3NaCl
图（5）向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液：
A→B：NaAlO2+4 HCl==AlCl3 +NaCl +2H2O B→C：
AlCl3+3NaAO2+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl
图（6）向AlCl3溶液中滴加NaAlO2溶液：
AlCl3+3NaAO2+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl
一、Fe
1、铁元素：排在周期表中第四周期，第Ⅷ族。

第26号元素，核外电子排布为2,8,14,2，一般失去最外层2个电子显+2价，也有+3价和+6价（FeO42-），地壳含量排第四位，是使用最多的金属。

2、铁单质：
（1）物理性质：银白色金属（铁粉为黑色），质软，密度较大，熔沸点高，具有良好的导电导热性，延展性好，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力，生活中最常用的金属。

（2）化学性质
①与非金属单质反应：3Fe + 2O2Fe3O4 3Cl2+2Fe2FeCl3 (剧烈燃烧，生成棕褐色的烟, 溶于水溶液呈黄色)Fe + S FeS
②与水蒸气反应：3Fe + 4H2O（g）Fe3O4 + 4H2
③与酸反应：
（a）非氧化性酸：Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
（b）氧化性酸①铁少量：Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O；②铁过量：3Fe+8HNO3=3Fe （NO3）2+2NO↑+4H2O
(c)钝化，铁(铝)和浓硫酸、浓硝酸常温下钝化，故可以用铁桶来储存和运输这两种强酸。

④与盐反应Fe+CuCl2===FeCl2+Cu 2FeCl3+Fe===3FeCl2
（3）制备：工业炼铁：2Fe2O3 +3C 高温4Fe + 3CO2↑
使用陷阱：
(1)NO3-与Fe2+在酸性条件下，不能共存。

(2)过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。

(3)注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。

FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。

但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体。

(4)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。

如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。

(5)注意铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。

反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3++Fe=3Fe2+。

二、铁的氧化物
三、铁的氢氧化物
制法
FeSO4
+2NaOH ==Na
2
SO4 + Fe(OH)2↓
生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后
变成红褐色
3NaOH+FeCl3==Fe(OH)3↓+
3NaCl
加热分解Fe(OH)2FeO+H2O（隔绝空气）2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
与非氧化性酸
反应（盐酸）
Fe(OH)2+2H＋=Fe2＋+2H2O Fe(OH)3+3H＋=Fe3＋+3H2O
与氧化性酸反
应（稀硝酸）
3Fe(OH)2+NO3-+10H+=3Fe3++NO↑+8H2
O
Fe(OH)3+3H＋=Fe3＋+3H2O
与还原性酸(氢
碘酸)
Fe(OH)2+2H＋=Fe2＋+2H2O 2Fe(OH)3 + 6H+ + 2I- = 2Fe2+ +
I2 + 6H2O
制备Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓（注意氢氧化亚
铁的制备需要在密闭的装置中进行）
Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓
转化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
四．Fe3+和Fe2+性质
1. Fe3+的性质
（1）Fe3+通常是黄色
（2）Fe3+的化学性质
①水解性：A、做净水剂。

B、配制时，加盐酸。

C、除Fe3+时调PH值，PH=3时沉淀完全，如Mg2+中（酸性）有Fe3+（加氧化镁或氢氧化镁调PH去除）D、离子共存时，考虑水解
②强氧化性：③络合性：
（3）写出Fe3+与下列物质反应的现象及其离子方程式。

反应物质反应现象离子方程式
单质铜铜溶解，溶液由黄色变为蓝
色
Cu + 2Fe3+ == Cu2+ + 2Fe2+（利用FeCl3溶液
腐蚀铜电路板）
硫化氢（少量）有淡黄色沉淀生成H2S+2Fe3+=2 Fe2+ +S↓ +2H+
硫化氢（大量）有黑色沉淀生成3H2S + 2Fe3+=== 2FeS↓ + 6H++ S↓
碘化钾淀粉溶
液
溶液变蓝2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
2.Fe2+的性质
（1）Fe2+通常是浅绿色
（2）Fe2+的化学性质①强还原性：②水解性：
（3）写出Fe2+与下列物质反应的现象及其离子方程式。

3.Fe3+和Fe2+的鉴别
（1）、观察颜色：Fe2+溶液呈浅绿色：Fe3+溶液呈棕黄色
（2）、用Fe2+的还原性：①高锰酸钾法②溴水法
（3）、利用Fe3+的氧化性：碘化钾淀粉试纸法
（4）、利用显色反应（形成络离子）：①KSCN溶液②苯酚
（5）、利用沉淀颜色判断：生成白色沉淀并立即转变为绿色，最后变为红褐色的是Fe2+的溶液
（6）、利用K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾，黄色）溶液检验Fe2+，生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀(滕士蓝)，利用K4[Fe(CN)6] 溶液检验Fe3+，生成带有特征蓝色的铁氰化铁沉淀(普鲁士蓝)
4. Fe3+和Fe2+检验
Fe3+检验：先加KSCN溶液，溶液变为血红色
Fe2+检验：先加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变为血红色
Fe3+中的Fe2+检验：加酸性高锰酸钾，溶液褪色
5.盐溶液的配制及保存
①Fe2＋的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2＋水解。

②Fe3＋的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3＋水解。

四、铁的其他化合物：
FeO42-具有强氧化性，可以杀菌消毒，还原产物为Fe3+，水解产物Fe(OH) 3胶体可以净水。

黄铁矿（FeS2），4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (用于工业制硫酸)
五、铜
1、铜元素：位于元素周期表第四周期，第IB族，第29号元素，价层电子排布为3d104s1，容易失去电子形成C u+和C u2+，单质为红色，导电性很好，用作导线和电缆，是人类使用较早的金属。

2、铜单质
铜在潮湿空气中的变化：2Cu + H2O + O2 + CO2 = Cu2(OH)2CO3（碱式碳酸铜，俗名铜绿）
（1）和非金属：Cu+O 2CuO （黑色） Cu+S Cu 2S
Cu+Cl 2CuCl 2（ 棕黄色的烟，其溶于水稀溶液是蓝色的，浓溶液是绿色的或者是蓝绿
色）
（2）和非氧化性酸不反应
（3）和氧化性酸：Cu+4HNO 3（浓）＝Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ； 3Cu+8HNO 3＝3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ； Cu+2H 2SO 4（浓）
CuSO 4+ SO 2↑+2H 2O
（4）和盐反应：Cu+2AgNO 3= Cu(NO 3)2+2Ag Cu+2FeCl 3=CuCl 2+2FeCl 2 铜的冶炼：CuO ＋H 2=====高温
Cu ＋H 2O 3.氧化铜和氧化亚铜
名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 黑色
砖红色
与酸反应(H ＋
) CuO ＋2H ＋
===Cu 2＋
＋H 2O Cu 2O ＋2H ＋
===Cu 2＋
＋Cu ＋H 2O 与H 2反应 CuO ＋H 2=====△
Cu ＋H 2O Cu 2O ＋H 2=====△
2Cu ＋H 2O
转化关系
4CuO=====高温
2Cu 2O ＋O 2↑
3、Cu(OH)2：氢氧化铜
（1）物理性质：蓝色不溶于水的固体。

（2）化学性质及应用
Cu(OH)2：①不稳定性 ②弱碱性 ③弱氧化性（检验葡萄糖）
考点解析
考点一：Na 及其化合物的性质
例1、在100g 水中分别加入下列物质①2.3g 钠②6.2g 氧化钠③7.8g 过氧化钠④4 g 氢氧化钠,完全溶解后，比较各溶液的溶质质量分数的大小，下列说法正确的是 （ ） A.③＞②＞④＞① B.①＞②＞③＞④ C.②＝③＞①＞④ D.③＝②＞①＝④
答案：B
变式训练、(2013·攀枝花模拟)为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na 2O 2或K 2O 2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。

下列关于Na 2O 2的叙述正确的是 ( )
A ．Na 2O 2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B ．Na 2O 2分别与水及CO 2反应产生相同量的O 2时，需要水和CO 2的质量相等
C ．Na 2O 2分别与水及CO 2反应产生相同量的O 2时，转移电子的物质的量相等
D ．Na 2O 2的漂白原理与SO 2的漂白原理相同 答案：C
考点二、Na 2O 2的强氧化性及计算。