最新高考知识点总结提升(知识复习、例题分析、高考题萃):金属专题二+镁、铝、铁.doc优秀名师资料.doc
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1、2014年高考知识点总结提升(知识复习、例题分析、高考题萃):金属专题二 镁、铝、铁.doc金属专题二 镁、铝、铁 考点扫描 1(Mg、Al的性质。 2(AlO和Al(OH)的两性。 2333(铁的化学性质。 4(铁的氧化物和铁的氢氧化物。 2+3+ 5(Fe、Fe、Fe之间的相互转化关系。 2+3+ 6(Fe、Fe的检验。 知识指津 1(Mg、Al的性质 (1)物理性质:镁、铝都是密度小、熔点低、硬度较小的银白色金属,但镁与铝相比较,铝的硬度、密度都比镁大,熔沸点都比镁高。二者都有良好的导热、导电性能及韧性和延展性。 (2)镁、铝化学性质及用途比较 镁 铝 与X、O、S、N等反应,如: 、O
2、、S等反应,如: 与X22222与非金属反应 Mg,SMgS,2Mg,O2MgO 2Al,3SAlS,4Al,3O2AlO 223223+2+3+Mg,2H,Mg,H?,与氧化性酸浓HSO、,2Al,3H?,室温时,在浓硫酸、浓2Al,6H2242与酸反应 硝酸中钝化 HNO反应较为复杂 3去掉氧化膜的Al与沸水缓慢反应 与水反应 Mg,2HOMg(OH),H? 2222Al,6HO2Al(OH),3H? 232生成的Mg(OH)能使酚酞试液变红 2与碱反应 不反应 2Al,2NaOH,2HO,2NaAlO,3H? 222与氧化物反应 2Mg,CO2MgO,C OAlO,2Fe 2Al,Fe2
3、2323(干态置换) 镁着火,不能用CO灭之 (铝热反应) 2用 途 照明弹,制合金等 导线、电缆、炊具、化工、合金 2(AlO 23AlO是一种白色难熔的物质,不溶于水,是冶炼金属铝的原料,也是一种比较好的耐火材料。23+3+-是典型的两性氧化物,AlO,6H,2Al,3HO,AlO,2OH,2AlO,HO 23223223(Al(OH) 3Al(OH)是几乎不溶于水的白色胶状物质,能凝聚水中的悬浮物,又能吸附色素,是典型的两3性氢氧化物,在酸或强碱中都能溶解,能用平衡移动原理解释,其两性电离方程式如下: 第1页 共13页 -+3+- HO,AlO,HAl(OH)Al,3OH 223酸式电离
4、 碱式电离 4(“铝三角”及其应用典型复分解关系 3+- (1)“铝三角”系指Al、Al(OH)、AlO相互依存的三角关系;有关离子方程式为: 323+-3+ Al,3OH,Al(OH)?或Al,3NH?HO,Al(OH)?,3NH 33234-+3+ Al(OH),OH,AlO,2HO,AlO,4H,Al,2HO; 322223+-+- Al,4OH,AlO,2HO,AlO,H,HO,Al(OH)? 22223+3+- 或AlO,CO,2HO,Al(OH),HCO,Al(OH),3H,Al,3HO 2223332(2)应用 ?制取Al(OH),最好用铝盐与氨水作用或将CO通人偏铝酸盐中; 3
5、23+2-2- ?离子共存问题:Al与S、AlO、HCO、CO因相互促进水解而不能大量共存,AlO与2332+3+3+H、NH、Al、Fe等不能大量共存。有关离子方程式如下: 43+3+-3+2- Al+3AlO,6HO,4Al(OH)?,Al,3HCO,Al(OH)?,CO?,2Al,3S,6HO,22333222Al(OH)?,3HS? 323+-+- AlO,NH,HO,Al(OH)?,NH?,3AlO,Fe,6HO,3Al(OH)?,Fe(OH)? 2423322335(铝的图像 (1)向AlCl溶液中滴加NaOH溶液直至过量。图1所示。 3(2)向AlCl溶液中滴加氨水至过量。图2所
6、示。 3(3)向NaOH溶液中滴加AlCl溶液直至过量。图3所示。 3(4)向NaAlO溶液中滴加盐酸直至过量。图4所示。 2(5)向盐酸中滴入NaAlO溶液直至过量。图5所示。 2(6)向NaAlO溶液中通人CO直至过量。图6所示。 22第2页 共13页 6(既能与酸又能与碱反应的物质 ?某些单质如Al、Si等; ?两性氧化物如AlO; 23?两性氢氧化物如Al(OH); 3?弱酸的铵盐如CHCOONH、(NH)CO、(NH)S等; 3442342?多元弱酸的酸式盐如NaHCO、NaHPO等; 324?氨基酸、蛋白质等。 7(铁的性质铁位于周期表中第四周期第?族,常见的化合价有,2、,3价。
7、化学性质比较活泼,能与许多物质发生化学反应: ?与非金属反应,3Fe,2OFeO、2Fe,3Cl2FeCl、Fe,SFeS; 23423?与水反应,3Fe,4HO(g)FeO,4H; 2342+2+ ?与酸反应,Fe,2H,Fe,H?,常温下与浓硫酸、浓硝酸发生钝化; 22+2+ ?与某些盐溶液的反应,如Fe,Cu,Fe,Cu。 8(铁的重要化合物 (1)氧化物,铁南主要氧化物有FeO、FeO、FeO等,其性质见下表: 2334铁的氧化物 FeO FeO FeO 2334第3页 共13页 俗 名 铁红 磁性氧化铁 色 态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 稳定性 不稳定 稳定 稳定 水溶性 不溶
8、 不溶 不溶 与HCl反应 FeO+2HCl=FeCl+HO FeO+6HCl=2FeCl+3HO FeO+8HCl=FeCl+2FeCl+4HO 22233234232与CO反应 FeO,yCOyCO,xFe x22与Al反应 3FeO,2yAlyAlO,3xFe xy23注: ?三种氧化物中FeO最为稳定,FeO在Fe的表面能起到保护作用,防止生锈。 3434?FeO可写成FeO?FeO; 3423?FeO遇到强氧化性的酸如HNO等发生氧化还原反应。 3(2)铁的氢氧化物 铁的氢氧化物 Fe(OH)弱碱 Fe(OH)弱碱 23色 态 白色固体 红褐色固体 受热分解 不稳定,在空气中易被氧化
9、 稳定性 4Fe(OH),O,2HO,4Fe(OH) 2223白色?灰绿色?红褐色 2Fe(OH)FeO,3HO 3232+2+3+与酸反应 Fe(OH),2H=Fe,2HO Fe(OH),3H=Fe,3HO 2232相应盐与氨水或强碱作用 相应盐与氨水或强碱作用 制 备 2+-3+-Fe,2OH,Fe(OH)? Fe,3OH,Fe(OH)? 23注: 2+ Fe(OH)在水中稳定存在的寿命只有几秒钟。在实验室制取Fe(OH)时,一定要用新制的Fe22盐和NaOH溶液,且滴管末端插入试管的液面下,再滴加NaOH溶液。Fe(OH)与氧化性酸发生氧22+3+化还原反应;Fe在水溶液中显浅绿色,Fe
10、在水中呈黄色。 (3)铁及其化合物间的相互转化铁三角,典型的氧化还原反应 注: 第4页 共13页 3+2+2+ ?Fe遇到强氧化剂时,直接被氧化成Fe,而遇到弱氧化剂时,被氧化成Fe,同样Fe只3+有碰到强氧化剂才能被氧化成Fe。 2+3+ ?常见Fe转变为Fe的离子方程式有: 2+3+- 2Fe,X,2Fe,2X(X,Cl、Br) 22+3+ 4Fe,4H,O,4Fe,2HO 222+3+ 2Fe,HO,2H,2Fe,2HO 2222+3+- 3Fe,4H,NO,3Fe,2HO,NO? 323+2+ ?常见Fe转化为Fe的离子方程式有: 3+2+3+-2+3+2+2- 2Fe,Fe,3Fe,
11、2Fe,2I,I,2Fe,2Fe,SO+2HO,2Fe,SO,4H 22242+3+ 9(Fe、Fe的检验 3+ 方法一:加入强碱或氨水溶液,立即产生红褐色沉淀的为Fe,而产生白色沉淀?灰绿色?红2+褐色沉淀的为Fe; 3+2+ 方法二:滴入KSCN溶液,溶液变成红色的为Fe,而无明显现象的为Fe。 范例点击 例1 将等物质的量的镁和铝相混合,平均分成4份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是( ) -1 A(3mol?L的HCl -1 B(4mol?L的HNO 3-1 C(8mol?L的NaOH -1 D(18mol?L的HSO 24解析 由于Mg、Al与HNO及浓HSO均
12、无H放出,排除B、D;Mg、Al与HCl均能反应,放出3242H,而与NaOH溶液作用,只有Al才能反应,故本题答案为A。 2答案 A 第5页 共13页 -1 例2 将amolNa和amolAl一同投入到mg足量HO中,所得溶液的密度为dg?L,该溶液里2溶质的质量分数为( ) A( B( C( D( 解析 本题中涉及的反应有:2Na,2HO,2NaOH,H?,2Al,2NaOH,2HO,2NaAlO,3H?,22222去掉中间产物NaOH,有关系式:Na,Al,2HO,NaAlO,2H?,amolNa与amolAl正好完全反222应,生成amolNaAlO和2amolH, 2答案 C 例3
13、写出以明矾、三氧化二铬为主要原料(其它无机试剂任选)制取金属铬的有关化学方程式: _;_;_;_。 解析 铬常用铝热反应制得,而金属铝可通过AlO电解法而制得。 233+ Al,3NH?HO,Al(OH)?,3NH, 32342Al(OH)AlO,3HO 32322AlO4Al,3O? 2322Al,CrO2Cr,AlO 2323-1-1 例4 往100mL1mol?L的AlCl溶液中滴加1mol?L的NaOH溶液得沉淀3.9g,则加入NaOH3溶液的体积可能是多少mL? 解析 第6页 共13页 3+-1 n(Al),0.1L1mol?L,0.1mol,而nAl(OH)=,0.05mol,说明
14、Al元素并没有全3部形成沉淀,故有两解。 第一种情况:NaOH不足,n(NaOH),0.05mol3,0.15mol,vNaOH(aq)=150mL 3+ 第二种情况:Al先与NaOH全部形成沉淀,后再溶解一部分,n(NaOH),0.1mol3,0.05mol,0.35mol,vNaOH(aq)= ,350mL。 答案 150mL或350mL 例5 下列反应中,铁只能生成高价化合物的是( ) A(过量铁粉与稀硝酸反应 B(铁粉与硫蒸气反应 C(铁粉与过量的浓硫酸共热 D(红热的铁粉与水蒸气反应 解析 3+2+ 选项A中Fe元素的变化是:FeFeFe;B选项中Fe变成FeS;C选项中由于浓HSO
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