高中鋁的教案

高三化學(xué)教案：《鋁及其化合物》教學(xué)設(shè)計。

本文題目：高三化學(xué)教案：鋁及其化合物

【內(nèi)容與解析】

本節(jié)課要復(fù)習(xí)的內(nèi)容是鋁作為金屬的通性以及它的兩個特性，Al2O3、Al(OH)3的兩性與Al(OH)3分解的性質(zhì)。鋁的通性就是指的是鋁能與非金屬單質(zhì)、酸、鹽溶液反應(yīng)。鋁的特性中是鋁能與NaOH反應(yīng)以及鋁能與比它穩(wěn)定的金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)。Al2O3、Al(OH)3的兩性就是指這兩種物質(zhì)能與酸堿反應(yīng)生成鹽與水。Al(OH)3的熱穩(wěn)定差。加熱時能分解。

【教學(xué)目標與解析】

1.教學(xué)目標

(1).Al2O3、Al(OH)3的兩性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

(2).結(jié)合Al(OH)3的制備實驗、計算及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用進行綜合考查。

2.目標解析

(1).Al2O3、Al(OH)3的兩性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。就是指Al2O3、Al(OH)3既能與酸也能與堿反應(yīng)生成鹽與水，再一個就是氫氧化鋁在加熱的時候會分解。

(2).結(jié)合Al(OH)3的制備實驗、計算及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用進行綜合考查。就是指

Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3

【問題診斷分析】

本節(jié)的復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)是高中知識的重要組成部分，本節(jié)中難在鋁的兩性上，再就是鋁熱反應(yīng)與鎂鋁合金的計算問題。其重點是化學(xué)方程式與離子方程式的書寫。

【復(fù)習(xí)過程】

一、鋁的性質(zhì)和用途

金屬鋁呈銀白色，硬度小，密度小，熔點較高，和鎂類似，鋁的主要用途是制造鋁合金，鋁優(yōu)良的導(dǎo)電性和密度小，使鋁大量用來制作導(dǎo)線。

鋁元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族，化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在反應(yīng)中多被氧化為Al3+，如：

鋁可以在純氧中燃燒：4Al+3O2=====點燃2Al2O3;鋁與鹽酸反應(yīng)：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;

鋁溶于NaOH溶液的反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;

用鎂條引燃鋁粉和Fe2O3的混合物：2Al+Fe2O3=====高溫2Fe+Al2O3，這一反應(yīng)也被稱作鋁熱反應(yīng)。

二、鋁的重要化合物

1.氧化鋁

氧化鋁屬于離子化合物，室溫下，它是一種白色固體，熔點很高。氧化鋁是冶煉鋁的原料，也是一種較好的耐火材料。

氧化鋁屬于典型的兩性氧化物，與酸、強堿都能反應(yīng)，請寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：

氧化鋁溶于鹽酸：Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O。

氧化鋁與燒堿溶液反應(yīng)：Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O。

電解熔融的氧化鋁：2Al2O3=====電解4Al+3O2↑。

2.氫氧化鋁

可溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)可制得Al(OH)3，它是一種難溶于水的白色膠狀物質(zhì)，具有較強的吸附能力。Al(OH)3受熱易分解，是一種典型的兩性氫氧化物。Al3++3OH-??Al(OH)3??H++AlO-2+H2O;

Al(OH)3與鹽酸反應(yīng)：Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;

Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)：Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O;

Al(OH)3受熱分解的化學(xué)方程式：2Al(OH)3=====△Al2O3+3H2O。

3.明礬：KAl(SO4)2?12H2O

明礬易溶于水，完全電離：KAl(SO4)2===K++Al3++2SO2-4，其水溶液因Al3+水解而顯酸性。

三、Al3+、Al(OH)3、AlO-2間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

據(jù)下圖寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式：

(1)Al3+―→Al(OH)3 ①Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4;

②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓; ③Al3++3OH-===Al(OH)3↓。

(2)Al(OH)3―→Al3+ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。

(3)Al3+―→AlO-2 Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。

(4)AlO-2―→Al3+ AlO-2+4H+===Al3++2H2O。

(5)AlO-2―→Al(OH)3

①NaAlO2溶液中通少量CO2：2AlO-2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2-3。

NaAlO2溶液中通入足量CO2：AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3

②3AlO-2+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓;③AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓。

(6)Al(OH)3―→AlO-2

Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O。

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

鋁及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系

熱點1鋁的性質(zhì)

1.位置和結(jié)構(gòu)

在元素周期表中的第三周期、ⅢA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：

2.化學(xué)性質(zhì)

(1)跟非金屬反應(yīng)

常溫下被O2氧化，生成致密氧化物保護膜。在純氧或高溫下劇烈燃燒，發(fā)出白光。

4Al+3O2 2Al2O3 2Al+3S Al2S3(制備Al2S3的方法)

(2)跟水反應(yīng)困難

(3)跟酸反應(yīng)：常溫下在濃H2SO4、濃HNO3中發(fā)生鈍化。與非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，

如2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。

(4)跟強堿溶液反應(yīng)：

可簡寫為：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。

(5)跟某些氧化物反應(yīng)——鋁熱反應(yīng)

2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3

此反應(yīng)放出大量的熱，用于冶煉高熔點的金屬或焊接金屬。

3.鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系[來源:Ks5u.com]

鋁分別與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的原理：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比：VHCl?H2?VNaOH?H2?=1：1。

(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為：VHCl?H2?VNaOH?H2?=1：3。

(3)一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)若產(chǎn)生氫氣的體積比為13

①鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而鹽酸不足。 ②鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時，鋁不足而氫氧化鈉過量。

【例1】　將5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余，該溶液可能為()

A.HNO3溶液　B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液

[解析]　n(溶質(zhì))=0.2 L×2.0 mol/L=0.4 mol。設(shè)酸為n元酸，若充分反應(yīng)，有H2放出后金屬有剩余，則

5.4 g27 g/mol×3>0.4 mol?n 解得n

綜上分析，正確答案為D。

變式1　甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol?L-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為1：2，則加入鋁粉的質(zhì)量為()

A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.6 g

解析：根據(jù)鋁與鹽酸和鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式判斷。若在含等物質(zhì)的量的HCl和NaOH溶液中加入足量的鋁粉，則產(chǎn)生的氫氣體積比為1：3;若在含足量的HCl和NaOH溶液中分別加入等量的鋁粉，則產(chǎn)生的氫氣體積比為1：1。而題中實際為1：2，說明鋁粉的量相對鹽酸是過量的，而對NaOH是不足的。與前者反應(yīng)的鋁粉是2.7 g，而與后者反應(yīng)的鋁粉應(yīng)為5.4 g，故選A。

熱點2鋁的重要化合物

1.氧化鋁(典型的兩性氧化物)

(1)物理性質(zhì)：白色難溶固體，可做耐火材料。

(2)化學(xué)性質(zhì)：

Al2O3+6H+===2Al3++3H2O Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O

2.氫氧化鋁(典型的兩性氫氧化物)

(1)物理性質(zhì)：不溶于水的白色膠狀物質(zhì)，Al(OH)3膠體能凝聚水中懸浮物，吸附色素。

(2)化學(xué)性質(zhì)：

Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O 2Al(OH)3 =====△ Al2O3+3H2O

(3)制備：

因Al2O3不能與水化合，故不能用Al2O3直接制取Al(OH)3

①用鋁鹽(Al3+)制取Al(OH)3

加入氨水至沉淀完全，一般不用NaOH等強堿。Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4

②用鋁屑、燒堿、稀H2SO4制取Al(OH)3

法一：Al Al3+ Al(OH)3; 法二： Al AlO-2 Al(OH)3;

每制取1 mol Al(OH)3，方法一耗H+和OH-各3 mol;方法二耗H+和OH-各1 mol;方法三耗H+和OH-各3/4 mol。故方法三最節(jié)省原料。

3.硫酸鋁鉀

(1)硫酸鋁鉀由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成，電離時能產(chǎn)生兩種陽離子。

(2)明礬可作凈水劑 。

(3)硫酸鋁鉀具有Al3+、SO2-4的性質(zhì)。

4.“鋁三角”及其應(yīng)用

(1)“鋁三角”是指Al3+、Al(OH)3、AlO-2相互轉(zhuǎn)化的三角關(guān)系(右圖所示)。

(2)應(yīng)用

①制取Al(OH)3

Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3

Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓

②離子共存問題

a.與Al3+不能大量共存的離子有OH-、S2-、AlO-2、HCO-3、ClO-、CO2-3等。

例如：Al3++3ClO-+3H2O===Al(OH)3↓+3HClO Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑。

b.與AlO-2不能大量共存的離子有H+、NH+4、Al3+、Fe3+、HCO-3、HSO-3等。

例如：AlO-2+NH+4+H2O===Al(OH)3↓+NH3↑ 3AlO-2+Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓

AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3。

【例2】　將氯化鋁溶液和氫氧化鈉溶液等體積混合，得到的沉淀物中含鋁元素的質(zhì)量與溶液中含鋁元素的質(zhì)量相等，則原氯化鋁溶液與氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度之比可能是()

①1:3　②2:3?、?:4?、?:7

A.①② B.①③ C.②③ D.②④

[解析]　沉淀物可以肯定是Al(OH)3，而溶液中的鋁元素可能有兩種存在形式。

(1)若AlCl3過量，而NaOH的量不足，溶液中的鋁元素應(yīng)是以Al3+形式存在。

AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl

1 mol 3 mol 1 mol

依據(jù)題意知溶液中還有1 mol AlCl3，c(AlCl3):c(NaOH)=(1+1):3=2:3。

(2)若AlCl3量不足，NaOH過量時，溶液中的鋁元素以AlO-2形式存在。

AlCl3～3NaOH～Al(OH)3

1 mol 3 mol 1 mol

依題意溶解了0.5 mol Al(OH)3，設(shè)此時又消耗了NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)，

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

1 1

0.5 mol n(NaOH)

n(NaOH)=0.5 mol， c(AlCl3):c(NaOH)=1:(3+0.5)=2:7。

[答案]　D

變式2　鋁是一種重要的金屬。

(1)鋁在元素周期表中的位置是________。

(2)生產(chǎn)中曾用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。(3)鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：__________________________;

同溫同壓下，在濃度和體積均為100 mL 2 mol/L的鹽酸及NaOH溶液中各加入等質(zhì)量的Al，產(chǎn)生氣體的體積比為5:6，則所加Al的質(zhì)量為________。

(4)以上述所得AlCl3溶液為原料制取無水AlCl3，先制得AlCl3?6H2O晶體，主要操作包括____________________________，在干燥的HCl氣流中加熱AlCl3?6H2O晶體，能進一步制取無水AlCl3，其原因是(結(jié)合離子方程式簡要說明)____________________________________________________________

解析：(3)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑，由上述兩個方程式可以看出，當鹽酸與NaOH的物質(zhì)的量相同時，產(chǎn)生H2的體積為1:3，現(xiàn)為5:6>1:3，故加入的Al相對鹽酸過量，對NaOH不足。0.2 mol的HCl需Al的質(zhì)量為13×27 g/mol×0.2 mol=1.8 g，對應(yīng)5份H2，當H2為6份時，鋁的質(zhì)量為65×1.8 g=2.16 g即為所求。

答案：(1)第3周期ⅢA族(2)2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑　2.16 g

(4)加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾　Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+，在干燥的HCl氣流中，抑制AlCl3的水解，且?guī)ё逜lCl3?6H2O晶體受熱產(chǎn)生的水蒸氣，故能得到AlCl3

熱點3有關(guān)氫氧化鋁沉淀的計算

1.鋁鹽與強堿的反應(yīng)(以AlCl3與NaOH的反應(yīng)為例)

向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液時，發(fā)生的反應(yīng)依次為：

Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

生成的Al(OH)3與加入的NaOH的物質(zhì)的量關(guān)系可用圖象表示為

(1)根據(jù)AlCl3和NaOH的物質(zhì)的量計算生成的Al(OH)3的物質(zhì)的量，結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式及圖象可知：

①當n(OH-):n(Al3+)≤3時， n[Al(OH)3]=13n(OH-)。

②當3

n[Al(OH)3]=n(Al3+)-[n(OH-)-3n(Al3+)]=4n(Al3+)-n(OH-)。

③當n(OH-)?n(Al3+)≥4時，n[Al(OH)3]=0。

(2)根據(jù)Al(OH)3和AlCl3的物質(zhì)的量，計算需要的NaOH的物質(zhì)的量。

由圖象可以看出，AlCl3和生成的Al(OH)3為一定值時，加入的NaOH有兩種情況：

①當NaOH不足時，n(NaOH)=3n[Al(OH)3]。②當NaOH過量時，

n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]。

2.偏鋁酸鹽與強酸的反應(yīng)(以NaAlO2和鹽酸的反應(yīng)為例)

向NaAlO2溶液中滴加稀鹽酸時，發(fā)生的反應(yīng)依次為：

AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O[來源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM]

生成的Al(OH)3與加入的鹽酸的物質(zhì)的量的關(guān)系可用圖象表示為：

(1)根據(jù)NaAlO2和HCl的物質(zhì)的量計算生成Al(OH)3的量

結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式及圖象可知：

①當n(H+):n(AlO-2)≤1 時，n[Al(OH)3]=n(H+)。

②當1

③當n(H+):n(AlO-2)≥4時，n[Al(OH)3]=0。

(2)根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的物質(zhì)的量計算需要的HCl的物質(zhì)的量

由圖象可以看出，NaAlO2和生成的Al(OH)3為一定值時，加入的鹽酸有兩種情況：

①當鹽酸不足時，n(HCl)=n[Al(OH)3]。

②當鹽酸過量時，n(HCl)=n(AlO-2)+3{n(AlO-2)-n[Al(OH)3]}=4n(AlO-2)-3n[Al(OH)3]。

【例3】　在50 mL b mol/L的AlCl3溶液中加入50 mL a mol/L NaOH溶液。

(1)當a≤3b時，生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為________。

(2)當a、b滿足________條件時，無沉淀產(chǎn)生。

(3)當a、b滿足________條件時，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此時Al(OH)3的質(zhì)量為________。

[解析]　(1)依題意知，在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下兩反應(yīng)發(fā)生：AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl①AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O②根據(jù)以上兩反應(yīng)可以看出：當a≤3b時只發(fā)生第一個反應(yīng)，此時NaOH不足量，產(chǎn)生沉淀的量取決于NaOH，n[Al(OH)3]=13n(NaOH)=0.05 a3 mol。(2)如果無沉淀生成，Al元素全部以AlO-2形式存在，n(AlCl3):n(NaOH)≤1:4，即a:b≥4:1，整理得a≥4b。(3)此種情況應(yīng)當是兩個反應(yīng)均發(fā)生，鋁元素以Al(OH)3和AlO-2兩種形式存在。符合關(guān)系：14

整理得：3b

法一：聯(lián)立方程法。設(shè)反應(yīng)①中，AlCl3物質(zhì)的量為x，則Al(OH)3為x，NaOH為3x，

反應(yīng)②中AlCl3物質(zhì)的量為y，NaOH為4y，

x+y=0.05b mol，3x+4y=0.05a mol.

解得x=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。

法二：守恒法。此種條件下，溶液中的離子有：Na+、Cl-、AlO-2。n(AlO-2)=n(Na+)-n(Cl-)=0.05a mol-0.05×3b mol n[Al(OH)3]=n(Al3+)總-n(AlO-2)=0.05b mol-(0.05a mol-0.15b mol)=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。

[答案]　(1)0.05a3 mol　(2)a≥4b　(3)a4

變式3　現(xiàn)有甲、乙兩瓶無色溶液，已知它們可能是AlCl3溶液和NaOH溶液?，F(xiàn)做如下實驗：

①取440mL甲溶液與120mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生1.56g沉淀;

②取120mL甲溶液與440mL乙溶液反應(yīng)，也產(chǎn)生1.56g沉淀;

③取120mL甲溶液與400mL乙溶液反應(yīng)，則產(chǎn)生3.12g沉淀;

通過必要的計算和推理判定：

(1)甲溶液為________溶液，其物質(zhì)的量濃度是________mol?L-1;

乙溶液為________溶液，其物質(zhì)的量濃度是________mol?L-1。

(2)寫出實驗③的有關(guān)離子方程式：__________________________________________________________

解析：由②③兩步實驗操作可知，甲溶液應(yīng)為AlCl3溶液，乙溶液為NaOH溶液，由①步操作所給量值可求出NaOH溶液物質(zhì)的量濃度：

1.56g78g?mol-1×3÷0.12L=0.5mol?L-1，再由②中所給數(shù)據(jù)，(依據(jù)鋁原子守恒)求AlCl3。

設(shè)AlCl3溶液物質(zhì)的量濃度為x，0.12x=1.56g78g?mol-1+(0.44L×0.5mol?L-1-3×0.12x)則x=0.5mol?L-1。

答案：(1)AlCl3　0.5　NaOH　0.5 (2)Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

有關(guān)氫氧化鋁沉淀的圖象

1.在可溶性鋁鹽中逐滴加入NaOH溶液至過量。

現(xiàn)象：立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失

Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH3)+OH-===AlO-2+2H2O 總反應(yīng)：Al3++4OH-===AlO-2+2H2O

2.在偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量。

現(xiàn)象：立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失

AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 總反應(yīng)：AlO-2+4H+===Al3++2H2O

3.在強堿溶液中逐滴加入鋁鹽溶液至過量。

現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象(局部產(chǎn)生白色沉淀，振蕩消失)→產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多(不消失)

Al3++4OH-===AlO-2+2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓

4.在強酸溶液中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量。

現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象(局部產(chǎn)生白色沉淀，振蕩消失)→產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多(不消失)

AlO-2+4H+===Al3++2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓

5.向Mg2+與Al3+的酸性溶液中逐滴加入強堿溶液

現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變

H++OH-===H2O Al3++3OH-===Al(OH)3↓

Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

結(jié)論：(1)實驗不宜用Al3+和強堿溶液、AlO-2和強酸溶液反應(yīng)來制備Al(OH) 3，宜用Al3+和NH3?H2O或?qū)O2氣體通入AlO-2溶液中制備Al(OH)3。(2)Al3+只存在于酸性溶液中，AlO-2只存在于堿性溶液中，所以Al3+和AlO-2不能共存于同一溶液中。(3)Al(OH)3只能溶于強酸或強堿溶液，不能溶于弱酸或弱堿溶液。[來源:Z+xx+k.Com]

特別提醒：(1)解圖象試題應(yīng)注意分析“四點”：“起點”、“折點”、“極點”、“終點”，利用原理引路，圖文結(jié)合，對號入座。(2)當Al3+與Mg2+或Cu2+或Fe3+混合在一起，加入過量的NaOH溶液時，生成的沉淀先增大，后減小，但不能減小為0。

【考例】　有一鎂鋁合金，用適量稀硫酸完全溶解，再加入氫氧化鈉溶液，析出沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉的體積關(guān)系如圖所示，原合金中鎂鋁的質(zhì)量比為()

A.4:3B.4:9 C.8:9 D.20:27

[解析]　假定V(NaOH)單位為L，濃度為1 mol/L，則使Mg2+、Al3+沉淀需要NaOH 4 mol，將Al(OH)3溶解需要NaOH 1 mol，由方程式：NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O，可知有1 mol Al(OH)3，即1 mol Al3+，Al3++3OH-===Al(OH)3↓，使Al3+沉淀用去NaOH 3 mol，使Mg2+沉淀用去NaOH 1 mol，由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓知，含有Mg2+ 0.5 mol，即Mg、Al的物質(zhì)的量分別為0.5 mol、1 mol，鎂、鋁的質(zhì)量比為(24 g/mol×0.5 mol)?(27 g/mol×1 mol)=4:9，答案為B。[來源:Ks5u.com]

[答案]　B

變式　將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是 ()

A.Mg和Al的總質(zhì)量為8 g B.硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L

C.生成的H2在標準狀況下的體積為11.2 L D.NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L

解析：由圖象可知，沉淀Mg(OH)2為0.15 mol，Al(OH)3為(0.35-0.15)=0.20 mol，則鎂和鋁的總質(zhì)量=0.15 mol×24 g/mol+0.20 mol×27 g/mol=9 g，故A項不正確;由反應(yīng)關(guān)系得：

Al(OH)3～NaOH～NaAlO2

1 mol 1 mol

0.20 mol c(NaOH)×(0.24L-0.20 L)求得c(NaOH)=5 mol/L，即D選項符合題意。

答案：D

備選習(xí)題

1.下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是()

A.鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng) B.鋁不能與氯氣反應(yīng)

C.鋁既能溶于酸，又能溶于堿 D.氧化鋁只能與酸反應(yīng)，不能與堿反應(yīng)

解析：鋁為活潑金屬，常溫下能與O2反應(yīng)生成致密的氧化層;加熱條件下與Cl2劇烈反應(yīng);Al、Al2O3既能與酸又能與堿反應(yīng)。

2.

用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖)，將試管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，紅墨水柱右端上升。根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是()

A.實驗中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) B.鋁是一種較活潑的金屬

C.鋁與氧氣反應(yīng)放出大量的熱量 D.鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物

解析：本題中涉及的反應(yīng)有：2Al+3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3+3Hg,4Al+3O2===2Al2O3，兩個反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng);由題中所述現(xiàn)象“紅墨水柱右端上升”，可推知試管中氣體體積受熱膨脹，意味著鋁與氧氣反應(yīng)是放熱反應(yīng)。鋁片上生成的“白毛”是氧化鋁。

3.現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì)，它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng)，下列推斷不合理的是()

A.N一定是HCl(aq) B.X可能為Al或Cl2

C.Y一定為NaOH(aq) D.Q、Z中的一種必定為Al2O3

解析：在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能與Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五種物質(zhì)反應(yīng)，對照轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質(zhì)反應(yīng)，對照圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知N為HCl(aq)，故選項A、C正確。選項B，若X為Al，Al能與Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三種物質(zhì)反應(yīng)，而圖示給出的是與兩種物質(zhì)反應(yīng)，所以X不可能有是Al，但可能是Cl2。選項D，Al2O3既能與HCl(aq)反應(yīng)，也能與NaOH(aq)反應(yīng)，故Q、Z中的一種必定為Al2O3。

4.將物質(zhì)X逐漸加入到Y(jié)溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量n2與所加X的物質(zhì)的量n1的關(guān)系如圖所示，符合圖所示情況的是()

A B C D

X NaOHks5u.com AlCl3 HCl NaAlO2

Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl

解析：從圖中看出所加物質(zhì)X能使沉淀[Al(OH)3]完全溶解，排除選項B、D，其中得到沉淀和溶解沉淀消耗X的物質(zhì)的量之比為1:3。根據(jù)：AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。

5.將Mg、Cu組成的2.64 g混合物投入適量稀硝酸中，固體完全溶解時收集到的還原產(chǎn)物NO氣體0.896 L(標準狀況)，向反應(yīng)后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL時金屬離子恰好沉淀完全。則形成沉淀質(zhì)量及硝酸物質(zhì)的量分別為()

A.4.32 g　0.02 molB.4.68 g　0.16 mol C.5.36 g　0.18 mol D.6.38 g　0.2 mol

解析：Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2 Cu-2e-+2OH-===Cu(OH)2所以生成沉淀質(zhì)量為：

2.64 g+0.896 L22.4 L/mol×3×17 g/mol=4.68 g。金屬離子全部沉淀后，溶液為NaNO3，稀HNO3中，硝酸的物質(zhì)的量為：n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)=2×0.06 mol+0.896 L22.4 L/mol=0.16 mol。

6.把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的濁液中逐滴加入1 mol?L-1 HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，試回答：

(1)A點的沉淀物的化學(xué)式為__________;B點的沉淀物的化學(xué)式為__________。

(2)原混合物中MgCl2的質(zhì)量是________ g，AlCl3的質(zhì)量是__________ g，NaOH的質(zhì)量是________ g。

(3)Q點HCl溶液加入量是__________ mL。

【總結(jié)】2013年已經(jīng)到來，新的一年精品學(xué)習(xí)網(wǎng)也會為您收集更多更好的文章，希望本文“高三化學(xué)教案：鋁及其化合物”能給您帶來幫助！下面請看更多頻道：

精選閱讀

鋁及其化合物

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高二學(xué)業(yè)水平測試
鋁及其化合物
【學(xué)習(xí)目標】
1、了解鋁及其重要化合物的主要物理性質(zhì)
2、了解氧化鋁分別與酸、堿等物質(zhì)反應(yīng)的情況
3、了解氫氧化鋁的兩性，了解氫氧化鋁的受熱分解
【基礎(chǔ)知識】
一.鋁
1.物理性質(zhì)：銀白色金屬固體，密度2.70g/cm3,較強的韌性、延展性，良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性
2.化學(xué)性質(zhì)
①與氧氣反應(yīng)：
②鋁與冷水不反應(yīng)，與熱水緩慢反應(yīng),一般情況下，鋁表面的氧化膜阻止了與水的反應(yīng)
③與非氧化性酸(鹽酸和稀硫酸)反應(yīng)：
常溫下，鋁遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象。
④與強堿反應(yīng)：
⑤鋁熱反應(yīng)：(鋁與氧化鐵)：可用于焊接鐵軌

二．鋁的氧化物——氧化鋁
1.Al2O3白色難熔,是一種較好的耐火材料.
2.Al2O3的兩性——兩性氧化物（既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水）

三.鋁的氫氧化物——氫氧化鋁
（1）Al(OH)3的兩性——兩性氫氧化物（既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水）
思考:向AlCl3溶液中滴加NaOH至過量現(xiàn)象：

（2）Al(OH)3不穩(wěn)定：
（3）制?。簩嶒炇页Ｓ娩X鹽（Al3+）與足量氨水制取Al（OH）3，
反應(yīng)的離子方程式為：

四.鋁的重要的鹽——明礬
明礬：十二水合硫酸鋁鉀，明礬常用作混凝劑，發(fā)生的離子方程式為。

歸納整理：鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
①；②
③；④
⑤；⑥
⑦；⑧

【典型例題】
1．小明家里收藏了一件清代的鋁制佛像,該佛像至今仍保存十分完好.該佛像未銹蝕的主要原因是()
A．鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B．鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng)
C．鋁不易被氧化D．鋁易氧化，但氧化鋁具有保護內(nèi)部鋁的作用
2．實驗室需要使AlCl3溶液中的Al3＋離了全部沉淀出來，適宜用的試劑是（）
A．NaOH溶液　B．Ba（OH）2溶液
C．鹽酸D．氨水
3.下列離子方程式書寫正確的是()
A．澄清石灰水跟稀硝酸反應(yīng)：Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
B．鐵粉投入到硫酸銅溶液中：Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu
C．AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3++3OH－=Al(OH)3↓
D．鈉和冷水反應(yīng)Na＋2H2O＝Na+＋2OH＋H2↑
4．在鋁制易拉罐中收集一滿罐CO2，加入過量濃氫氧化鈉溶液，立即把口封閉。可以發(fā)現(xiàn)易拉罐“咔咔”作響，并變癟了；過一會兒后，易拉罐又會作響并鼓起來。
（1）罐壁變癟發(fā)生的反應(yīng)方程式是_____；
（2）罐再度鼓起發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
5.（2009年學(xué)業(yè)水平測試）在硫酸鋁、硫酸鉀和明礬[KAl(SO4)212H2O]的混合溶液中，SO42—的濃度為0.4mol/L，當加入等體積0.4mol/LKOH溶液時，生成的沉淀恰好完全溶解。則反應(yīng)后溶液中K+的濃度約為()
A．0.225mol/LB．0.25mol/LC．0.45mol/LD．0.9mol/L

鎂、鋁及其化合物

一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性，高中教師要準備好教案，這是高中教師需要精心準備的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？為滿足您的需求，小編特地編輯了“鎂、鋁及其化合物”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

一、金屬晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1、金屬原子結(jié)構(gòu)如何決定金屬鍵？

2、金屬鍵如何影響金屬的物理共性和差異性？

講解：

1、金屬原子半徑大金屬離子

易失去電子離子鍵

最外層電子數(shù)少自由電子

2、延展性——金屬原子層間相對滑動，由于金屬鍵作用而不斷裂

物理共性導(dǎo)電性——在外電場作用下，電子發(fā)生定向移動，形成電流

導(dǎo)熱性——受熱時，電子加快運動和碰撞，通過碰撞傳熱

差異性：熔沸點不同——金屬鍵強弱不同——原子核對電子吸引不同

原子半徑不同

二、鎂、鋁及其化合物

1、鎂和鋁的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的差異性主要體現(xiàn)在哪些方面？（兩性）

2、有關(guān)鎂在空氣中燃燒產(chǎn)物的問題。

3、有關(guān)鋁、氧化鋁、氫氧化鋁與酸、堿反應(yīng)及鋁鹽和偏鋁酸鹽的相互轉(zhuǎn)化

4、離子共存問題

5、硬水軟化問題

[例題1]：已知Mg3N2是黃綠色固體，極易與水反應(yīng)，MgO和Mg(OH)2都是白色固體。

（1）Mg在空氣中燃燒有哪些物質(zhì)生成？以何者為主？你是如何判斷的？

（2）1molMg在干燥的空氣中燃燒完全，生成物的質(zhì)量40克（填、或=）

（3）*鎂在空氣中燃燒有時有白煙生成，下雨天更明顯，何故？(會考不要求)

解答：（1）以MgO為主，由實驗觀察所得：白色固體粉末

（2）Mg——MgOMg——1/3Mg3N2

244024100/3〈40所以小于40克

*（3）水解原因：Mg3N2+H-O-HMg(OH)2+NH3

[例題2]：（1）Al3+與以:反應(yīng)生成AlO2-鹽

AlO2-與以:反應(yīng)生成Al3+鹽

（2）下列圖象表示的是Al(OH)3、Al3+鹽、AlO2-鹽、酸、堿

（縱坐標表示沉淀量）

解答：（1）復(fù)習(xí)量的關(guān)系

OH-

3OH-

4OH-

4H+

H+

3H+

高三化學(xué)第18講鎂、鋁及其重要化合物學(xué)案

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。教師在教學(xué)前就要準備好教案，做好充分的準備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“高三化學(xué)第18講鎂、鋁及其重要化合物學(xué)案”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

貴州省天賦中學(xué)2011屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案
第18講鎂、鋁及其重要化合物
1.通過海水制鎂的事例了解鎂及化合物的性質(zhì)。
2.通過合金材料了解鋁及化合物的性質(zhì).
3.能列舉合金材料的重要應(yīng)用.
　
鎂鋁及其化合物
(1)鎂是活潑金屬，雖不跟堿性溶液反應(yīng)，但能置換出酸中的氫，也能與水解呈酸性的鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2。
(2)注意對Al2O3、Al(OH)3兩性的理解，以及對Al3+、AlO2-存在條件的認識。
Al2O3、Al(OH)3僅能溶于強酸和強堿溶液中（如在氨水和碳酸中均不溶），Al3+、AlO2-只能分別存在于酸性與堿性溶液中。
Al3+與下列離子不能大量共存：OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-，其中OH-是因為直接反應(yīng)，其余均是“雙水解”。
AlO2-與下列離子不能大量共存：H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和HCO3-是因為直接反應(yīng)（AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-），其余也是“雙水解”。
(3)注意正確理解圖象的涵義。
圖示中每個曲線或每條曲線的轉(zhuǎn)折點（拐點），都反映了特定的反應(yīng)，若沒有找對，或?qū)ι沙恋砗统恋砣芙馑杓尤耄ɑ蛲ㄈ耄┤芤海ɑ驓怏w）的量之比沒搞清，易導(dǎo)致錯誤。
注意研究以下幾個實驗現(xiàn)象及產(chǎn)生沉淀的量與加入物質(zhì)的量的數(shù)量關(guān)系的圖象：
①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量；②向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至過量；④向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至過量；③向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至過量；⑤向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至過量。
這些是以化學(xué)知識為載體考查學(xué)生的綜合能力的重要的命題內(nèi)容，認真研究一定會有益處。
(4)Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在堿性溶液中Mg2+總是轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀，產(chǎn)生的MgCO3也會在加熱的條件下逐漸轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2[MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2↑]。
第1課時鎂、鋁及其化合物
1.鎂的知識主線

上圖的1～13中的有關(guān)化學(xué)方程式如下：
①2Mg+O2=2MgO
②3Mg+N2===Mg3N2
③Mg+Cl2====MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
④MgCl2====Mg+Cl2↑
⑤MgO+H2O===Mg(OH)2
⑥Mg(OH)2===MgO+H2O
⑦Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
⑧MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
⑨MgCO3===MgO+CO2↑
⑩MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O
MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4
2.鋁的知識主線

上圖1～12的有關(guān)化學(xué)方程式如下：
①4Al+3O2=2Al2O3
②2Al2O3====4Al+3O2↑
③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
④2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
⑤2Al(OH)3====Al2O3+3H2O
⑥Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
⑦AlCl3+3NH3H2O+Al(OH)3↓+3NH4Cl
⑧Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
⑨Na[Al(OH)]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3
⑩Al(OH)3+NaOH=NA[Al(OH)4]
2KAl(SO4)2+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+K2SO4+3(NH4)2SO4
【例1】（2010上海卷）甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL0.1molL-1AlCl3溶液，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是
A．甲中沉淀一定比乙中的多B．甲中沉淀可能比乙中的多
C．甲中沉淀一定比乙中的少D．甲中和乙中的沉淀可能一樣多
答案：BD
解析：此題考查了元素化合物知識。根據(jù)氫氧化鋁的性質(zhì)，其能溶于氫氧化鈉但不溶于氨水，故此加入時，兩燒杯中生成的都是氫氧化鋁沉淀；相同體積相同pH的兩溶液中的溶質(zhì)氨水大于氫氧化鈉，當兩者均不足量時，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫氧化鈉不足量時，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫氧化鈉恰好時，生成的沉淀一樣多；氨水和氫氧化鈉都過量時，生成的沉淀氨水多；可知BD正確。
解法點撥：此題解答時，選用的是討論法，其多用在計算條件不足，據(jù)此求解時需要在分析推理的基礎(chǔ)上通過某些假設(shè)條件，加以討論才能正確解答；故此在應(yīng)用討論法解題時，關(guān)鍵是先要分析條件與求解問題之間的聯(lián)系，形成正確的解題方法。
【例2】（2010重慶卷，8）下列敘述正確的是
A．鋁制容器可盛裝熱的H2SO4
B．Agl膠體在電場中自由運動
C．K與水反應(yīng)比Li與水反應(yīng)劇烈
D．紅磷在過量Cl2中燃燒生成PCl3
8.答案C
【解析】本題考察物質(zhì)的性質(zhì)。A項，鋁與熱的濃硫酸反應(yīng)，錯誤。B項，AgL膠體吸附電荷而帶電，故在電場作用下做定向移動，錯誤。C項，K比Li活潑，故與水反應(yīng)劇烈，正確。D項，P與過量的反應(yīng)，應(yīng)生成,錯誤。
【誤區(qū)警示】鋁在冷、熱中發(fā)生鈍化，但是加熱則可以發(fā)生反應(yīng)，膠體自身不帶電，但是它可以吸附電荷而帶電。由此警示我們，化學(xué)學(xué)習(xí)的平時學(xué)生一定要嚴謹，對細小知識點要經(jīng)常記憶，并且要找出關(guān)鍵字、詞。
【例3】（2010山東卷）（12分）對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。
（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：
①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是______（用離子方程式表示）。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的______．。
a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3
②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)為____。取少量廢電解液，加入NaHCO，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_____。
（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是______。
（3）利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護。
若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于______處。
若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護法稱為_______。
解析：(1)①冒氣泡的原因是Al與NaOH反應(yīng)了，方程式為：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；
使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的話，沉淀容易溶解。
②陽極是Al發(fā)生氧化反應(yīng)，要生成氧化膜還必須有H2O參加，故電極反應(yīng)式為：2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，是由于廢電解液中含有Al3+，和HCO3-發(fā)生了互促水解。
(2)電鍍時，陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+。
(3)鐵被保護，可以是做原電池的負極，或者電解池的陰極，故若X為碳棒，開關(guān)K應(yīng)置于N處，F(xiàn)e做陰極受到保護；若X為鋅，開關(guān)K置于M處，鐵是做負極，稱為犧牲陽極保護法。
答案：
（1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c
②2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+；因為Al3+和HCO3-發(fā)生了互促水解；
Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+CO2↑
(2)陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+
(3)N犧牲陽極保護法。

第2課時鎂、鋁的圖像
基本坐標圖像實驗現(xiàn)象及反應(yīng)原理衍生坐標圖像化學(xué)反應(yīng)原理
鋁鹽溶液與強堿反應(yīng)
現(xiàn)象：先產(chǎn)生沉淀，后沉淀消失。
原理：
Al3++3OH–Al(OH)3↓

鋁酸鹽溶液與強酸反應(yīng)
現(xiàn)象：沉淀不斷增多，而后沉淀溶解。
原理：Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O

鋁鹽溶液與弱堿反應(yīng)
現(xiàn)象：產(chǎn)生沉淀。
原理：Al3+＋3NH3H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+

鋁酸鹽溶液與弱酸反應(yīng)
現(xiàn)象：產(chǎn)生沉淀。
原理：[Al(OH)4]＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3

【例1】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右圖表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時，生成沉淀的物質(zhì)的量y與加人Ba(OH)2的物質(zhì)的量x的關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是（）
A．a(chǎn)—b時沉淀的物質(zhì)的量：A1(OH)3比BaSO4多
B．c—d時溶液中離子的物質(zhì)的量：AlO2–比Ba2+多
C．a(chǎn)—d時沉淀的物質(zhì)的量：BaSO4可能小于A1(OH)3
D．d—e時溶液中離子的物質(zhì)的量：Ba2+可能等于OH–
[解析]采用定量法分析。假設(shè)有1molA12(SO4)3則溶液中含有2molA13+、3molSO42–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時發(fā)生的反應(yīng)為：Al3++3OH-Al(OH)3↓、SO42–+Ba2+
BaSO4↓。則當2molA13+完全沉淀時，消耗Ba(OH)23mol，此時3molSO42–全部沉淀；生成沉淀為2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整個反應(yīng)過程中BaSO4的物質(zhì)的量始終大于Al(OH)3的物質(zhì)的量；再加入Ba(OH)2溶液時發(fā)生Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，沉淀的量將逐漸減少，因此b點是沉淀的最大值，b～d中Al(OH)3沉淀逐漸溶解轉(zhuǎn)化為Ba(AlO2)2，由于AlO2-微弱水解，因此再b～d中AlO2-的物質(zhì)的量大于Ba2+；d點時Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此時溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此隨Ba(OH)2的加入在某一點，當d～e中加入的Ba(OH)2的物質(zhì)的量等于Ba(AlO2)2的物質(zhì)的量時，溶液中Ba2+與OH-的量相等。
[答案]BD
[規(guī)律總結(jié)]析圖或作圖時不僅要注意加入酸或堿的強弱，而且要注意所加入的量或滴加順序，正因滴加順序不同可產(chǎn)生的現(xiàn)象不同。若產(chǎn)生沉淀有多種，則應(yīng)細細分析相關(guān)量間的關(guān)系。要持別關(guān)注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的過量試劑中，同時要注意縱生標的物理量意義。對于一些復(fù)雜問題可先分解后組合，進行圖像的疊加工作。抓住一些關(guān)鍵點（如最高點，最低點，轉(zhuǎn)折點）和變化趨勢，才能較順利地解決圖像問題。
【例2】向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列圖象中,能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標表示加入NaOH溶液的體積,縱坐標表示反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量)
【解析】
(1)本題考查知識點為鎂鹽、鋁鹽的性質(zhì)及氫氧化鎂、氫氧化鋁性質(zhì),涉及到的離子反應(yīng)為Mg(OH)2+NaOH
因此反應(yīng)最終結(jié)果沉淀不為“O”所以敏捷判斷A、B不為此題答案。
(2)從(1)可以分析得出,此混合物與NaOH溶液反應(yīng)過程中必有沉淀減少過程(氫氧化鋁溶于NaOH溶液中)最終有Mg(OH)2?！郈不正確,D為此題正確答案。
【例3】將下列各組物質(zhì),分別按等物質(zhì)的量混合后加水溶解,有沉淀生成的是
A．Na2CO3、NaAlO2、NaOH
B．AlCl3、K2SO4、HCl
C．CaCl2、Na2CO3、NaOH
D．AlCl3、Ba(OH)2、HNO3
【解析】(1)本題解答關(guān)鍵知識點為離子反應(yīng)的有關(guān)知識,只需分析等摩有關(guān)物質(zhì)溶于水后,提供有關(guān)離子能否相互反應(yīng)生成沉淀,如有沉淀生成即為本題答案。
(2)A選項分析:等摩Na2CO3、NaAlO2、NaOH三種物質(zhì)混合溶液中含有Na+、這些離子能共存不能發(fā)生反應(yīng),當然不會有沉淀生成,∴不為此題答案。
(3)AlCl3、K2SO4、HCl溶于水后提供了這些離子仍可以共存,不會相互反應(yīng)產(chǎn)生沉淀故不為答案。
(4)等摩CaCl2、Na2CO3、NaOH混合溶于水,溶液中n(Ca2+)∶n(Cl－)∶n(Na+)∶n()∶n(OH－)=1∶2∶3∶1∶1,其中n(Ca2+)∶n()=1∶1,∵,∴為此題答案。
(5)等摩AlCl3、Ba(OH)2、HNO3混合溶于水,溶液中n(Al3+)∶n(Cl－)∶n(Ba2+)∶n(OH－)∶n(H+)∶n()=1∶3∶1∶2∶1∶1,其中n(Al3+)∶n(OH－)∶n(H+)=1∶2∶1,∵,∴n(Al3+)∶n(OH－)=1∶1,,可以明顯看出OH－為適量
∴有沉淀Al(OH)3產(chǎn)生為此題答案(不存在Al(OH)3溶于過量強堿問題)。答案為C、D。
鎂、鋁及其重要化合物單元測試
1、下列物質(zhì)中既能跟稀H2SO4反應(yīng),又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是
①NaHCO3②(NH4)2S③Al2O3④Al(OH)3⑤Al
A．③④B．③④⑤C．①③④⑤D．全部
2.下列物質(zhì)能否在自然界中大量穩(wěn)定存在
A．MgB．Mg(OH)2C．MgCl2D．KAlO2
3.在強堿性溶液中能大量共存，并且溶液為無色透明的離子組是
A．B．
C．D．
4.現(xiàn)在五種溶液只用一種試劑把它們區(qū)別開，這種試劑是
A．氨水B．AgNO3C．濃NaOHD．NaCl
5、往mmL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金屬鉀，完全反應(yīng)后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入鉀的物質(zhì)的量是
A．B．
C．D．
6.下列實驗操作與實驗現(xiàn)象不相符的是
A．將0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L的等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀溶解沉淀沉淀增多
B．將0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.4mol/L等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀沉淀增多
C．將0.4mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀溶解沉淀沉淀增多
D．將0.4mol/LNaOH溶液逐滴加入0.1mol/L等體積的AlCl3溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀沉淀增多沉淀減少沉淀消失
7.用稀H2SO4、NaOH和Al為原料制取Al(OH)3,有下列三種不同的途徑。
甲:
乙:
丙:
若制取等量的Al(OH)3則
A．甲、乙消耗的原料同樣多B．乙消耗的原料最少
C．丙消耗的原料最少D．三者消耗的原料同樣多
8.將溶液(或氣體)Y逐滴加入(或通入)一定量的溶液X中(下表),產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(用縱坐標表示)與加入Y物質(zhì)的量(用橫坐標表示)的關(guān)系如圖所示,則符合圖中所示關(guān)系的一組物質(zhì)是
ABCD
XAl2(SO4)3Ca(OH)2AlCl3NaAlO2
YBaCl2CO2NaOHHCl
二.選擇題（下列各題均有二個合理答案）
9.有4mol鋁及足量稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液。若使鋁完全轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X,所需HCl和NaOH的物質(zhì)的量之和是
A．24molB．36molC．8molD．16mol
10.對于金屬鋁和過量的NaOH溶液反應(yīng),下列方程式中,符合既配平,又能正確表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的為
A．
B．
C．

D．

11.某無色溶液加入鋁可以生成氫氣,則在該溶液中不可能大量存在的離子組是
A．B．
C．D．
12.下列敘述中,可以用來判斷金屬性強弱的是
A．一個金屬原子失去電子的多少B．一摩金屬與酸反應(yīng)放出氫氣的多少
C．金屬最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱D．金屬原子失電子的難易程度
13.下列物質(zhì)的溶液中，通入過量的CO2，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但不會析出沉淀的是
A．Na2SiO3B．NaAlO2C．Na2CO3D．NaOH
14.為了除去粗鹽中的及泥沙，可將粗鹽溶解于水，然后進行下列五項操作：
①過濾②加過量NaOH溶液③加適量鹽酸④加過量Na2CO3溶液⑤加過量BaCl2溶液。正確的操作是
A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②④①③
15.有兩種金屬的合金10.5克，與足量稀硫酸反應(yīng)后，產(chǎn)生的氣體在標況下占體積11.2L，則組成該合金的元素可能是
A．Mg和AlB．Fe和ZnC．Mg和CuD．Al和Cu
三.本題有3小題
16.有六瓶白色固體，它們是和無水，現(xiàn)僅用蒸餾水及已被檢出物質(zhì)對它們作出鑒別，根據(jù)以下實驗步驟，請在空格內(nèi)填寫須加入的試劑，填寫檢出物質(zhì)時須與實驗現(xiàn)象上下對應(yīng)。
（1）
（2）
（3）

17.在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的變化
請?zhí)顚懸韵驴瞻?
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3Cu(OH)2(堿式碳酸銅)受熱易分解。上圖中的F是
(2)寫出明礬溶液與過量的NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式
(3)圖中所得G和D都為固體混合后在高溫下可發(fā)生反應(yīng)寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式
(4)每生成1molD同時生成molE
18.含有下列離子的溶液進行以下實驗,請寫出①—⑦步有關(guān)的離子方程式
有關(guān)離子方程式:
①②
③④
⑤⑥
⑦
四、本題有2小題
19.已知A為金屬單質(zhì),根據(jù)下列變化判斷A、B、C、D、E各是什么物質(zhì)？寫出有關(guān)的化學(xué)方程式(離子反應(yīng)要寫離子方程式)
(1)ABCDE
(2)有關(guān)化學(xué)方程式(離子反應(yīng)要寫離子方程式)
①②
③④
⑤⑥
⑦⑧

20.有A、B、C、D、E五種化合物，其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物，F(xiàn)是一種氣體，在標準狀況下，F(xiàn)的密度是相同條件下空氣密度的1.103倍。化合物間的發(fā)生如下反應(yīng)：
①A、B、C、D的化學(xué)式分別為：A、B、C、D。
②1molC和2molE在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，其中氧化劑是，氧化產(chǎn)物是。
③已知C溶液和D溶液混合后，也有白色沉淀B析出，其化學(xué)方程式為。

1、下列物質(zhì)中既能跟稀H2SO4反應(yīng),又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是
①NaHCO3②(NH4)2S③Al2O3④Al(OH)3⑤Al
A．③④B．③④⑤C．①③④⑤D．全部
2.下列物質(zhì)能否在自然界中大量穩(wěn)定存在
A．MgB．Mg(OH)2C．MgCl2D．KAlO2
3.在強堿性溶液中能大量共存，并且溶液為無色透明的離子組是
A．B．
C．D．
4.現(xiàn)在五種溶液只用一種試劑把它們區(qū)別開，這種試劑是
A．氨水B．AgNO3C．濃NaOHD．NaCl
5、往mmL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金屬鉀，完全反應(yīng)后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入鉀的物質(zhì)的量是
A．B．
C．D．
6.下列實驗操作與實驗現(xiàn)象不相符的是
A．將0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L的等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀溶解沉淀沉淀增多
B．將0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.4mol/L等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀沉淀增多
C．將0.4mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀溶解沉淀沉淀增多
D．將0.4mol/LNaOH溶液逐滴加入0.1mol/L等體積的AlCl3溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀沉淀增多沉淀減少沉淀消失
7.用稀H2SO4、NaOH和Al為原料制取Al(OH)3,有下列三種不同的途徑。
甲:
乙:
丙:
若制取等量的Al(OH)3則
A．甲、乙消耗的原料同樣多B．乙消耗的原料最少
C．丙消耗的原料最少D．三者消耗的原料同樣多
8.將溶液(或氣體)Y逐滴加入(或通入)一定量的溶液X中(下表),產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(用縱坐標表示)與加入Y物質(zhì)的量(用橫坐標表示)的關(guān)系如圖所示,則符合圖中所示關(guān)系的一組物質(zhì)是
ABCD
XAl2(SO4)3Ca(OH)2AlCl3NaAlO2
YBaCl2CO2NaOHHCl
二.選擇題（下列各題均有二個合理答案）
9.有4mol鋁及足量稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液。若使鋁完全轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X,所需HCl和NaOH的物質(zhì)的量之和是
A．24molB．36molC．8molD．16mol
10.對于金屬鋁和過量的NaOH溶液反應(yīng),下列方程式中,符合既配平,又能正確表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的為
A．
B．
C．

D．

11.某無色溶液加入鋁可以生成氫氣,則在該溶液中不可能大量存在的離子組是
A．B．
C．D．
12.下列敘述中,可以用來判斷金屬性強弱的是
A．一個金屬原子失去電子的多少B．一摩金屬與酸反應(yīng)放出氫氣的多少
C．金屬最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱D．金屬原子失電子的難易程度
13.下列物質(zhì)的溶液中，通入過量的CO2，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但不會析出沉淀的是
A．Na2SiO3B．NaAlO2C．Na2CO3D．NaOH
14.為了除去粗鹽中的及泥沙，可將粗鹽溶解于水，然后進行下列五項操作：
①過濾②加過量NaOH溶液③加適量鹽酸④加過量Na2CO3溶液⑤加過量BaCl2溶液。正確的操作是
A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②④①③
15.有兩種金屬的合金10.5克，與足量稀硫酸反應(yīng)后，產(chǎn)生的氣體在標況下占體積11.2L，則組成該合金的元素可能是
A．Mg和AlB．Fe和ZnC．Mg和CuD．Al和Cu
三.本題有3小題
16.有六瓶白色固體，它們是和無水，現(xiàn)僅用蒸餾水及已被檢出物質(zhì)對它們作出鑒別，根據(jù)以下實驗步驟，請在空格內(nèi)填寫須加入的試劑，填寫檢出物質(zhì)時須與實驗現(xiàn)象上下對應(yīng)。
（1）
（2）
（3）

17.在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的變化
請?zhí)顚懸韵驴瞻?
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3Cu(OH)2(堿式碳酸銅)受熱易分解。上圖中的F是
(2)寫出明礬溶液與過量的NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式
(3)圖中所得G和D都為固體混合后在高溫下可發(fā)生反應(yīng)寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式
(4)每生成1molD同時生成molE
18.含有下列離子的溶液進行以下實驗,請寫出①—⑦步有關(guān)的離子方程式
有關(guān)離子方程式:
①②
③④
⑤⑥
⑦
四、本題有2小題
19.已知A為金屬單質(zhì),根據(jù)下列變化判斷A、B、C、D、E各是什么物質(zhì)？寫出有關(guān)的化學(xué)方程式(離子反應(yīng)要寫離子方程式)
(1)ABCDE
(2)有關(guān)化學(xué)方程式(離子反應(yīng)要寫離子方程式)
①②
③④
⑤⑥
⑦⑧

20.有A、B、C、D、E五種化合物，其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物，F(xiàn)是一種氣體，在標準狀況下，F(xiàn)的密度是相同條件下空氣密度的1.103倍?；衔镩g的發(fā)生如下反應(yīng)：
①A、B、C、D的化學(xué)式分別為：A、B、C、D。
②1molC和2molE在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，其中氧化劑是，氧化產(chǎn)物是。
③已知C溶液和D溶液混合后，也有白色沉淀B析出，其化學(xué)方程式為。

高三化學(xué)教案：《鐵的重要化合物》教學(xué)設(shè)計

本文題目：高三化學(xué)教案：鐵的重要化合物

【內(nèi)容與解析】

(一) 內(nèi)容：氧化鐵的性質(zhì);氫氧化鐵的性質(zhì);氫氧化亞鐵的性質(zhì)。

(二)解析：本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容鐵的重要氧化物;指的是氧化鐵的性質(zhì)和氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質(zhì)，其關(guān)鍵是。理解它關(guān)鍵要了解鐵元素有+2、+3和0三個價態(tài)，所以處于中間價態(tài)的Fe2+的化合物不穩(wěn)定，很容易被氧化劑氧化;同樣，位于最高價態(tài)的Fe3+也可以被還原劑還原;所以，根據(jù)鐵元素的這三個價態(tài)，可以實現(xiàn)Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過鈉的重要化合物和鋁的重要化合物，所以對金屬化合物的知識有一定的基礎(chǔ)，本節(jié)課的內(nèi)容鐵的重要化合物就是對金屬化合物知識的完善。本節(jié)的教學(xué)重點是氫氧化亞鐵的性質(zhì)、Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化和Fe3+的檢驗。解決重點的關(guān)鍵是要從從鐵元素的化合價和氧化還原反應(yīng)的知識來分析鐵的化合物的性質(zhì)和實現(xiàn)Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。

【教學(xué)目標與解析】

教學(xué)目標

(1)了解FeO、Fe2O3、 Fe3O4的性質(zhì)和應(yīng)用;

(2)掌握氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質(zhì);

(3)掌握Fe2+、Fe3+的檢驗方法和相互轉(zhuǎn)化。

目標解析：

(1)了解FeO、Fe2O3、 Fe3O4的性質(zhì)和應(yīng)用;就是要了解鐵的這三種氧化物的物理性質(zhì)和他們在生活中的用途，掌握他們和非氧化性酸如鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(2)掌握氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質(zhì);就是要掌握氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的制取，反應(yīng)實驗現(xiàn)象的正確描述，了解氫氧化亞鐵的制備時難溶物顏色變化的原因，能正確書寫氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。

(3)掌握Fe2+、Fe3+的檢驗方法和相互轉(zhuǎn)化;就是要能根據(jù)Fe2+、Fe3+的化合價和氧化還原反應(yīng)的知識入手，掌握Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。掌握Fe2+、Fe3+的檢驗方法。

【問題診斷分析】

在本節(jié)的教學(xué)中，學(xué)生可能對氧化還原反應(yīng)的知識理解和應(yīng)用能力還不是很熟悉，所以，在Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化這知識點上可能會有點亂。所以在講解這一知識點時可以先復(fù)習(xí)一下氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識。

【教學(xué)支持條件分析】

在本節(jié)課的教學(xué)中，使用暴風(fēng)影音播放“氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制取”“Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化”“Fe2+、Fe3+的檢驗”的實驗視頻，因為在傳統(tǒng)教學(xué)中，實驗只能是教師演示(目前尚未具備學(xué)生實驗的條件)，教師演示又不利于全體同學(xué)觀察。為彌補此缺陷，使用暴風(fēng)影音等媒體播放器播放這些實驗的實驗視頻。

【教學(xué)過程】

問題1：從元素周期表認識鐵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)?

1.鐵的原子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

(1)鐵的原子結(jié)構(gòu)特點

鐵位于元素周期表中的第四周期，第Ⅷ族。Fe的原子序數(shù)是26，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。鐵為變價金屬，通常顯+2和+3價。

(2)鐵的物理性質(zhì)

純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度較大，熔、沸點較高，純鐵的抗腐蝕性強，有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性。鐵能被磁鐵吸引。

2.鐵的化學(xué)性質(zhì)

(1)鐵與非金屬的反應(yīng)

①鐵和氯氣的反應(yīng)

化學(xué)方程式：2Fe+3Cl2=====點燃2FeCl3。

②鐵和氧氣的反應(yīng)

實驗步驟：把細鐵絲在火柴桿上盤成螺旋狀，點燃火柴，然后迅速伸入盛有O2的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象：鐵絲在O2中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體物質(zhì)。

化學(xué)方程式：3Fe+2O2=====點燃Fe3O4。

③鐵和其他非金屬的反應(yīng)

2Fe+3Br2===2FeBr3

Fe+S=====△FeS(黑色固體)　Fe+I2=====△FeI2

(2)鐵與水蒸氣的反應(yīng)

實驗步驟：在玻璃管中放入還原鐵粉或石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣。用試管收集產(chǎn)生的經(jīng)干燥的氣體，并靠近火焰點火。觀察現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象：紅熱的鐵與水蒸氣起反應(yīng)，放出氣體。用試管收集氣體，將氣體靠近火焰點火，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲。

實驗結(jié)論：3Fe+4H2O(g)=====高溫Fe3O4+4H2。

(3)鐵與酸反應(yīng)

①鐵與非氧化性酸(如稀H2SO4、HCl等)反應(yīng)生成Fe2+，放出H2。

離子方程式：Fe+2H+===Fe2++H2↑。

②鐵與氧化性酸(如稀HNO3)反應(yīng)時，不放出H2。

a.HNO3(稀)過量時生成Fe3+

Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。

b.鐵粉過量時生成Fe2+

3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。

(4)鐵與鹽溶液的反應(yīng)

①鐵能與比它活動性弱的金屬的鹽溶液反應(yīng)，置換出這種金屬。

Fe+CuSO4===Cu+FeSO4。

②鐵能與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2。

離子方程式：2Fe3++Fe===3Fe2+。

問題2：鐵元素有哪些常見的化合價?由此可以你可以推出鐵的氧化物有幾種?

設(shè)計意圖：從鐵元素的化合價入手，認識鐵的氧化物。

師生活動：

(1) 鐵的氧化物有幾種?他們分別有怎樣的物理性質(zhì)呢?

(2) 鐵的氧化物的俗名、用途?

(3) 鐵的氧化物是酸性氧化物還是堿性氧化物?分別寫出他們和非氧化性酸如鹽酸的化學(xué)方程式。

化學(xué)式 FeO Fe2O3 Fe3O4

名稱 氧化亞鐵 氧化鐵

(俗名鐵紅) 四氧化三鐵(俗名磁性氧化鐵)

鐵的價態(tài) +2 +3 +2、+3

顏色和狀態(tài) 黑色固體 紅棕色固體 黑色晶體

類別 堿性氧化物 堿性氧化物 堿性氧化物

與還原劑的反應(yīng)(如H2、CO、Al) H2+FeO=====△Fe+H2O

3CO+Fe2O3=====△2Fe+3CO2 8Al+3Fe3O4=====△4Al2O3+9Fe

與酸(H+)的反應(yīng) FeO+2H+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O

問題3：鐵的氫氧化物有Fe(OH)3 、Fe(OH)2兩種，而且都難溶于水，那么實驗室應(yīng)如何制取Fe(OH)3 、Fe(OH)2?

設(shè)計意圖：從實驗事實入手，了解鐵的氫氧化物的化學(xué)性質(zhì)。

師生活動：

(1) 鐵鹽、亞鐵鹽的顏色?

(2) 制備Fe(OH)3 、Fe(OH)2選用什么試劑?

(3) 描述實驗現(xiàn)象?寫出制取Fe(OH)3 、Fe(OH)2的化學(xué)方程式。

(4) 制備Fe(OH)2的實驗中，生成物的顏色怎樣改變?寫出變化的化學(xué)方程式。

(5) 實驗室制備Fe(OH)2時，怎樣避免被氧氣氧化?

Fe(OH)3 、Fe(OH)2都是不溶性堿，它們具有什么樣的性質(zhì)呢?

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移能力。

師生活動：

(1) 氫氧化鐵是難溶性的氫氧化物，根據(jù)已有知識，推測它應(yīng)具有什么性質(zhì)呢?寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

氫氧化物 氫氧化亞鐵 氫氧化鐵

化學(xué)式 Fe(OH)2[來源:Ks5u.com] Fe(OH)3

物理性質(zhì) 白色固體，不溶于水 紅棕色固體，不溶于水

化學(xué)性質(zhì) Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O

4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3 Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O[

2Fe(OH)3=====△Fe2O3+3H2O

制法 可溶性堿與亞鐵鹽溶液反應(yīng)

Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓

問題4：這么檢驗?zāi)撤NFe2+溶液變質(zhì)了呢?

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和對知識的應(yīng)用能力。

師生活動：

(1) 向FeCl3和FeCl2溶液中分別加入KSCN溶液，會有怎樣的現(xiàn)象?

(2) 實驗室有哪些方法可以鑒別FeCl3和FeCl2溶液?

比較 Fe2+ Fe3+

顏色 淺綠色 棕黃色

主要化學(xué)性質(zhì) 還原性：Fe2+――→氧化劑Fe3+

與堿反應(yīng)：Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓

水解性：水溶液顯酸性 氧化性：Fe3 Fe2+

與堿反應(yīng)：Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓

水解性：水溶液顯酸性

檢驗方法 (1)加KSCN溶液不變色，再加氯水溶液變紅色

(2)加堿反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色 遇含SCN-的溶液顯紅色，與堿反應(yīng)生成紅褐色沉淀

保存方法 加Fe防止氧化，密封 無特殊要求

溶液配制 加酸防變渾濁，加Fe防止氧化 加酸防止變渾濁

轉(zhuǎn)化關(guān)系

問題5：為什么實驗室在配制FeCl2或FeSO4溶液時，通常還要往溶液中加入鐵釘或鐵粉?

設(shè)計意圖：從實驗事實入手，了解Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。

師生活動：

(1) 配制FeCl2或FeSO4溶液時，加入鐵釘或鐵粉有何作用?

(2) 如何除去Fe3+溶液中的Fe2+?

【目標檢測】

1.下列關(guān)于鐵的敘述正確的是()

①鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易腐蝕;②在人體的血紅蛋白中含有鐵元素;③鐵位于元素周期表中第四周期第ⅦB族;④鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒;⑤鐵與強氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3;⑥不能通過化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3。

A.①③B.②④ C.②⑤ D.④⑥

2.下列物質(zhì)可由相應(yīng)的單質(zhì)直接化合而成的是()

①FeS　②CuS?、跢eCl2　④Al2S3?、軫e3O4 ⑥Fe2O3

A.①③⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③④⑤

3.下列物質(zhì)中能與Fe3+反應(yīng)，且反應(yīng)中Fe3+作氧化劑的是()

①SCN-　②Fe?、跢e2+　④Cu?、軮-　⑥OH-

A.①②④⑤ B.①②④ C.②④⑤ D.全部

4.a g鐵粉與含有H2SO4的CuSO4溶液完全反應(yīng)后，得到a g銅，則參與反應(yīng)的CuSO4與H2SO4的物質(zhì)的量之比為()

A.1：7 B.7：1 C.7：8 D.8：7

5、(2010?江蘇省蘇州市模擬)一定量的鐵與稀硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、NO和H2O，下列四種情況不能得出溶液中Fe3+與Fe2+的物質(zhì)的量之比的是(不考慮水解)()

A.已知參加反應(yīng)的硝酸與被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比為4：1

B.已知參加反應(yīng)的硝酸與鐵的物質(zhì)的量之比為3：1

C.已知參加反應(yīng)的鐵與生成的NO的物質(zhì)的量之比為4：3

D.已知溶液中的Fe3+與NO-3的物質(zhì)的量之比

【課堂小結(jié)】

鐵的重要化合物

1、鐵的氫氧化物的制備

Fe3++3OH-=Fe (OH)3↓紅褐色

Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓白色

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe (OH)3

2、Fe3+的檢驗

Fe3+遇KSCN溶液顯紅色

Fe2+遇KSCN溶液不顯紅色

3、Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化