三顆紐扣的房子教學設計

高三化學教案：《鐵的重要化合物》教學設計。

本文題目：高三化學教案：鐵的重要化合物

【內容與解析】

(一) 內容：氧化鐵的性質;氫氧化鐵的性質;氫氧化亞鐵的性質。

(二)解析：本節(jié)課要學的內容鐵的重要氧化物;指的是氧化鐵的性質和氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質，其關鍵是。理解它關鍵要了解鐵元素有+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，根據鐵元素的這三個價態(tài)，可以實現Fe2+、Fe3+的相互轉化。學生已經學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，本節(jié)課的內容鐵的重要化合物就是對金屬化合物知識的完善。本節(jié)的教學重點是氫氧化亞鐵的性質、Fe2+、Fe3+的相互轉化和Fe3+的檢驗。解決重點的關鍵是要從從鐵元素的化合價和氧化還原反應的知識來分析鐵的化合物的性質和實現Fe2+、Fe3+的相互轉化。

【教學目標與解析】

教學目標

(1)了解FeO、Fe2O3、 Fe3O4的性質和應用;

(2)掌握氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質;

(3)掌握Fe2+、Fe3+的檢驗方法和相互轉化。

目標解析：

(1)了解FeO、Fe2O3、 Fe3O4的性質和應用;就是要了解鐵的這三種氧化物的物理性質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的化學方程式。

(2)掌握氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質;就是要掌握氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的制取，反應實驗現象的正確描述，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化的化學方程式。

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

【問題診斷分析】

在本節(jié)的教學中，學生可能對氧化還原反應的知識理解和應用能力還不是很熟悉，所以，在Fe2+、Fe3+的相互轉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習一下氧化還原反應的有關知識。

【教學支持條件分析】

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

【教學過程】

問題1：從元素周期表認識鐵的結構和性質?

1.鐵的原子結構和物理性質

(1)鐵的原子結構特點

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

(2)鐵的物理性質

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，有較好的導電、導熱、延展性。鐵能被磁鐵吸引。

2.鐵的化學性質

(1)鐵與非金屬的反應

①鐵和氯氣的反應

化學方程式：2Fe+3Cl2=====點燃2FeCl3。

②鐵和氧氣的反應

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，觀察現象。

實驗現象：鐵絲在O2中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體物質。

化學方程式：3Fe+2O2=====點燃Fe3O4。

③鐵和其他非金屬的反應

2Fe+3Br2===2FeBr3

Fe+S=====△FeS(黑色固體)　Fe+I2=====△FeI2

(2)鐵與水蒸氣的反應

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。用試管收集產生的經干燥的氣體，并靠近火焰點火。觀察現象。

實驗現象：紅熱的鐵與水蒸氣起反應，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。

實驗結論：3Fe+4H2O(g)=====高溫Fe3O4+4H2。

(3)鐵與酸反應

①鐵與非氧化性酸(如稀H2SO4、HCl等)反應生成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

①鐵能與比它活動性弱的金屬的鹽溶液反應，置換出這種金屬。

Fe+CuSO4===Cu+FeSO4。

②鐵能與FeCl3溶液反應生成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方程式。

化學式 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(如H2、CO、Al) H2+FeO=====△Fe+H2O

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

與酸(H+)的反應 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，那么實驗室應如何制取Fe(OH)3 、Fe(OH)2?

設計意圖：從實驗事實入手，了解鐵的氫氧化物的化學性質。

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) 描述實驗現象?寫出制取Fe(OH)3 、Fe(OH)2的化學方程式。

(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呢?

設計意圖：培養(yǎng)學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，根據已有知識，推測它應具有什么性質呢?寫出反應的化學方程式。

氫氧化物 氫氧化亞鐵 氫氧化鐵

化學式 Fe(OH)2[來源:Ks5u.com] Fe(OH)3

物理性質 白色固體，不溶于水 紅棕色固體，不溶于水

化學性質 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

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

問題4：這么檢驗某種Fe2+溶液變質了呢?

設計意圖：培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和對知識的應用能力。

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

主要化學性質 還原性：Fe2+――→氧化劑Fe3+

與堿反應：Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓

水解性：水溶液顯酸性 氧化性：Fe3 Fe2+

與堿反應：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)加堿反應產生白色沉淀，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

轉化關系

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?

設計意圖：從實驗事實入手，了解Fe2+、Fe3+的相互轉化。

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的產物僅是Fe(NO3)3;⑥不能通過化合反應制得FeCl2和Fe(OH)3。

A.①③B.②④ C.②⑤ D.④⑥

2.下列物質可由相應的單質直接化合而成的是()

①FeS?、贑uS?、跢eCl2?、蹵l2S3?、軫e3O4 ⑥Fe2O3

A.①③⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③④⑤

3.下列物質中能與Fe3+反應，且反應中Fe3+作氧化劑的是()

①SCN-?、贔e?、跢e2+?、蹸u　⑤I-?、轔H-

A.①②④⑤ B.①②④ C.②④⑤ D.全部

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

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+的物質的量之比的是(不考慮水解)()

A.已知參加反應的硝酸與被還原的硝酸的物質的量之比為4：1

B.已知參加反應的硝酸與鐵的物質的量之比為3：1

C.已知參加反應的鐵與生成的NO的物質的量之比為4：3

D.已知溶液中的Fe3+與NO-3的物質的量之比

【課堂小結】

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+的相互轉化

精選閱讀

鐵的重要化合物

經驗告訴我們，成功是留給有準備的人。作為高中教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來，減輕高中教師們在教學時的教學壓力。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢？小編收集并整理了“鐵的重要化合物”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

第三章《金屬化合物》
第二節(jié)第三課時《鐵的重要化合物》教案
教學目標
1、知識與技能
了解鐵的氧化物，掌握鐵的氫氧化物的制備和性質；
能對鐵的氫氧化物的變化進行探究；探究Fe3+的檢驗及了解Fe3+的氧化性
2、過程與方法
體驗實驗學習的一般方法：將實驗探究與討論交流密切結合；
學習運用比較、歸納、分析、綜合的學習方法
3、情感態(tài)度價值觀
養(yǎng)成務實求真、勇于探索的科學態(tài)度，重點培養(yǎng)學生“主動參與、樂于探究、交流合作”的精神
教材分析
重點：氫氧化亞鐵的制備、亞鐵鹽和鐵鹽的鑒別和相互轉化
難點：氫氧化亞鐵的制備亞鐵鹽和鐵鹽的轉化
教學儀器與試劑
教學儀器：多媒體投影儀
實驗儀器和試劑：試管、藥匙、膠頭滴管、氯化鐵、硫酸亞鐵、氫氧化鈉溶液、鹽酸、氯水、硫氰化鉀、鐵粉、氧化鐵

教學操作過程設計
一、新課引入
利用問題引入課題，集中學生的注意力，提高學習興趣。
1.瀏陽一中紅墻上紅色油漆中的紅色物質是什么？
2.紅磚為什么呈現紅色？
二、學生自學鐵的氧化物并加以歸納
【成果交流】
名稱FeOFe2O3Fe3O4
顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
俗稱鐵紅磁性氧化鐵
水溶性不溶不溶不溶
與酸反應FeO+2HCl＝FeCl2+H2OFe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2OFe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2O
物質類別堿性氧化物堿性氧化物氧化物
三、鐵的氫氧化物
【討論】利用離子反應的條件分析：制取氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的實驗原理
【實驗探究1】氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備及化學性質
【實驗探究2】探究氫氧化亞鐵的制備、氫氧化亞鐵的化學性質
【實驗總結】兩種操作現象對比
【討論】滴管為什么要伸入溶液內，強調其化學原理
【總結】制取氫氧化亞鐵的正確操作（操作要領因情況而動）
【問題1】還有哪些方法可以得到較純的Fe(OH)2，并且能較長時間保存？
【成果交流】
Fe(OH)2Fe(OH)3
制法FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓(白色)FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(紅褐色)

色態(tài)白色沉淀紅褐色沉淀
轉化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
熱分解產物復雜2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
與酸反應Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
四、鐵鹽和亞鐵鹽
【提問】有哪些方法可以鑒別Fe3+和Fe2+？
【討論】根據前面的實驗，歸納總結：二價鐵鹽、三價鐵鹽的鑒別方法
Fe3+Fe2+
①水溶液的顏色黃色淺綠色
②加入NaOH溶液紅褐色沉淀白色沉淀

【實驗探究3】硫氰化鉀溶液加入鐵鹽和亞鐵鹽溶液中的現象
滴入KSCN溶液后的現象
FeCl3溶液溶液顏色變紅
FeCl2溶液溶液顏色無明顯變化

【實驗探究4】
FeCl3溶液中加入現象結論
鐵粉，KSCN溶液溶液無明顯變化2FeCl3+Fe=3FeCl2
氯水，振蕩溶液變成紅色2FeCl2+Cl2=2FeCl3

【小結】
【實驗探究5】紅磚中是否含有+3價的鐵元素？
【問題2】樸雪(醬油)里面是否含有亞鐵離子？
【問題3】鋁鹽和鐵鹽的凈水作用的實驗探究？
【作業(yè)】離子方程式的的鞏固和課后習題

板書設計
三、鐵的重要化合物
1、氧化物
FeOFeO+2HCl＝FeCl2+H2O
Fe2O3Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O
Fe3O4(FeOFe2O3)Fe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2O
2、氫氧化物
FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(紅褐色)
FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓(白色)
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O
3、鐵鹽和亞鐵鹽
2FeCl3+Fe=3FeCl2
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
第三章《金屬化合物》
第二節(jié)第三課時《鐵的重要化合物》學案
教學目標
1、知識與技能
了解鐵的氧化物，掌握鐵的氫氧化物的制備和性質；
能對鐵的氫氧化物的變化進行探究；探究Fe3+的檢驗及了解Fe3+的氧化性
2、過程與方法
體驗實驗學習的一般方法：將實驗探究與討論交流密切結合；
學習運用比較、歸納、分析、綜合的學習方法
3、情感態(tài)度價值觀
養(yǎng)成務實求真、勇于探索的科學態(tài)度，重點培養(yǎng)學生“主動參與、樂于探究、交流合作”的精神
教材分析
重點：氫氧化亞鐵的制備、亞鐵鹽和鐵鹽的鑒別和相互轉化
難點：氫氧化亞鐵的制備亞鐵鹽和鐵鹽的轉化
教學操作過程設計
一、利用問題引入課題，集中學生的注意力，提高學習興趣。
1.瀏陽一中紅墻上紅色油漆中的紅色物質是什么？
2.紅磚為什么呈現紅色？
二、自學鐵的氧化物并加以歸納
【成果交流】
名稱FeOFe2O3Fe3O4
顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
俗稱鐵紅磁性氧化鐵
水溶性不溶不溶不溶
與酸反應FeO+2HCl＝FeCl2+H2OFe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2OFe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2O
物質類別堿性氧化物堿性氧化物氧化物
二、鐵的氫氧化物
【實驗探究1】氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備及化學性質
【實驗探究2】探究氫氧化亞鐵的制備、氫氧化亞鐵的化學性質
【成果交流】
Fe(OH)2Fe(OH)3
制法FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓(白色)FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(紅褐色)

色態(tài)白色沉淀紅褐色沉淀
轉化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
熱分解產物復雜2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
與酸反應Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
三、鐵鹽和亞鐵鹽
【提問】有哪些方法可以鑒別Fe3+和Fe2+？
【討論】根據前面的實驗，歸納總結：二價鐵鹽、三價鐵鹽的鑒別方法
Fe3+Fe2+
①水溶液的顏色黃色淺綠色
②加入NaOH溶液紅褐色沉淀白色沉淀

【實驗探究3】硫氰化鉀溶液加入鐵鹽和亞鐵鹽溶液中的現象
滴入KSCN溶液后的現象
FeCl3溶液溶液顏色變紅
FeCl2溶液溶液顏色無明顯變化

【實驗探究4】
FeCl3溶液中加入現象結論
鐵粉，KSCN溶液溶液無明顯變化2FeCl3+Fe=3FeCl2
氯水，振蕩溶液變成紅色2FeCl2+Cl2=2FeCl3

【小結】

【實驗探究5】紅磚中是否含有+3價的鐵元素？
【問題2】樸雪(醬油)里面是否含有亞鐵離子？
【問題3】鋁鹽和鐵鹽的凈水作用的實驗探究？
【作業(yè)】離子方程式的的鞏固和課后習題

高二化學教案：《鐵及其化合物》教學設計

一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃，作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助教師提高自己的教學質量。寫好一份優(yōu)質的教案要怎么做呢？以下是小編為大家收集的“高二化學教案：《鐵及其化合物》教學設計”希望對您的工作和生活有所幫助。

本文題目：高二化學教案：鐵及其化合物

高二學業(yè)水平測試鐵及其化合物

【學習目標】

1、了解鐵及其化合物的主要物理性質

2、了解鐵分別與氧氣、水、酸、鹽等物質反應的情況

3、了解氧化鐵與酸反應的情況

4、了解氫氧化亞鐵的制備方法，了解氫氧化鐵的受熱分解

5、了解Fe3+氧化性，認識Fe3+和Fe2+之間的相互轉化

【基礎知識】

一、金屬鐵

1.物理性質：有金屬光澤，銀白色，有良好的導電導熱性，具有延展性，能被磁鐵吸引。

2.化學性質：

①與非金屬反應：Fe + Cl2 Fe+ S 在純O2中燃燒

②與水蒸氣反應：

③與非氧化性酸(鹽酸.稀硫酸)反應：

常溫下，鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化現象。

④與鹽反應：古代濕法煉銅

二、鐵的氧化物——氧化亞鐵 氧化鐵 四氧化三鐵

FeO Fe2O3 Fe3O4

顏色

俗稱

與HCl 不作要求

用途 略 紅色油漆和涂料 略

三、鐵的兩種氫氧化物——氫氧化亞鐵氫氧化鐵

Fe(OH)2 Fe(OH)3

顏色變化 白色 → 灰綠色 → 紅褐色

化學性質 ①轉化 4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3

②與鹽酸 與鹽酸

四、鹽

(1)Fe2+和Fe3+相互轉化：

FeCl2溶液跟Cl2反應：

FeCl3溶液中加入鐵粉：

(2)Fe2+和Fe3+鑒別

Fe2+ Fe3+

水溶液顏色

淺綠色 棕黃色

加入NaOH 白色→灰綠色→紅褐色 紅褐色

先加入KSCN 無現象 血紅色

后通入Cl2

歸納整理：鐵及其重要化合物之間的轉化關系。

① ;②

③ ;④

⑤ ;⑥

⑦ ;⑧

【典型例題】

1. (2007年水平測試)常溫下，鐵與下列酸溶液作用產生H2的是( )

A.濃硫酸 B.稀硫酸 C.濃硝酸 D.稀硝酸

2.下列氯化物，既能由金屬和氯氣直接化合制得，又能由金屬和鹽酸反應制得的是( )

A.FeCl2 B.FeCl3 C.MgCl2 D.CuCl2

3. (2007年水平測試)某溶液中滴入KSCN溶液后變紅，說明該溶液中存在( )

A.NO3- 　 B.Fe3+ C.SO42- D.Mg2+

4.要除去FeCl2溶液中少量FeCl3，可行的是( )

A.滴入KSCN溶液 B.加入鐵粉 C.通入氯氣 D.加入銅粉

5.將鐵的化合物溶于鹽酸，滴加KSCN溶液不發(fā)生顏色變化，再加入適量氯水，溶液立即呈紅色的是( )

A.Fe2O3　 B.FeCl3 C.Fe2(SO4)3 D.FeO

6.能正確表示下列化學變化的離子方程式是( )

A.碳酸鈣與鹽酸反應 CO32 -+ 2 H+ = CO2↑+ H2O

B.金屬鋅放入稀鹽酸中 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑

C.氯化亞鐵溶液中通入氯氣 Fe2+ + Cl2 = Fe3+ + 2Cl-

D.氫氧化鋇溶液與稀硫酸反應 H+ + OH- = H2O

7.(2008年水平測試)某待測液中可能含有A13+、Fe3+、K+、NH4+、C1-等離子，現通過如下實驗對其中的陽離子進行檢驗：

(1)取少量待測液，仔細觀察，呈無色;

(2)向上述待測液中滴加NaOH溶液，有白色沉淀生成，NaOH溶液過量后沉淀又完全溶解。實驗過程中還有刺激性氣味的氣體產生，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。

據此可以判斷該待測液中一定含有的陽離子是_______________，一定沒有的陽離子是_______________。還有一種陽離子沒有檢驗，檢驗這種離子的實驗方法是(填寫實驗名稱)_______________，現象是__________________ _____。

8.已知有以下物質相互轉化。試回答：

(1)寫出B的化學式 ，D的化學式 。

(2)寫出由D轉變成H的化學方程式 。

(3)寫出向G溶液加入A的有關離子反應方程式 。

9.(2011年水平測試)將一定質量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入100 mL4.40 mol/L鹽酸中，充分反應后產生896 mL H2(標準狀況)，殘留固體1.28 g。過濾，濾液中無Cu2+。將濾液加水稀釋到200 mL，測得其中c(H+)為0.400 mol/L。則原混合物中單質鐵的質量是( )

A.2.4g B.3.36g C.5.60g D.10.08g

高三化學教案：《鋁及其化合物》教學設計

本文題目：高三化學教案：鋁及其化合物

【內容與解析】

本節(jié)課要復習的內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。鋁的通性就是指的是鋁能與非金屬單質、酸、鹽溶液反應。鋁的特性中是鋁能與NaOH反應以及鋁能與比它穩(wěn)定的金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應。Al2O3、Al(OH)3的兩性就是指這兩種物質能與酸堿反應生成鹽與水。Al(OH)3的熱穩(wěn)定差。加熱時能分解。

【教學目標與解析】

1.教學目標

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

(2).結合Al(OH)3的制備實驗、計算及在生產生活中的應用進行綜合考查。

2.目標解析

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

(2).結合Al(OH)3的制備實驗、計算及在生產生活中的應用進行綜合考查。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)的復習學習是高中知識的重要組成部分，本節(jié)中難在鋁的兩性上，再就是鋁熱反應與鎂鋁合金的計算問題。其重點是化學方程式與離子方程式的書寫。

【復習過程】

一、鋁的性質和用途

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)良的導電性和密度小，使鋁大量用來制作導線。

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

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

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

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

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，請寫出下列反應的化學方程式：

氧化鋁溶于鹽酸：Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O。

氧化鋁與燒堿溶液反應：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可制得Al(OH)3，它是一種難溶于水的白色膠狀物質，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：Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;

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

Al(OH)3受熱分解的化學方程式：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間的轉化關系

據下圖寫出下列轉化的離子方程式：

(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。

網絡構建

鋁及其重要化合物的轉化關系

熱點1鋁的性質

1.位置和結構

在元素周期表中的第三周期、ⅢA族，原子結構示意圖為：

2.化學性質

(1)跟非金屬反應

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)跟水反應困難

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

如2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。

(4)跟強堿溶液反應：

可簡寫為：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。

(5)跟某些氧化物反應——鋁熱反應

2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3

此反應放出大量的熱，用于冶煉高熔點的金屬或焊接金屬。

3.鋁與酸或堿反應生成H2的量的關系[來源:Ks5u.com]

鋁分別與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應的原理：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，產生氫氣的體積比：VHCl?H2?VNaOH?H2?=1：1。

(2)足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉反應，產生氫氣的體積比為：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若產生氫氣的體積比為13

①鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足。 ②鋁與氫氧化鈉反應時，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生，充分反應后有金屬剩余，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)=0.2 L×2.0 mol/L=0.4 mol。設酸為n元酸，若充分反應，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量的鋁粉，反應結束后測得生成的氣體體積比為1：2，則加入鋁粉的質量為()

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

解析：根據鋁與鹽酸和鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式判斷。若在含等物質的量的HCl和NaOH溶液中加入足量的鋁粉，則產生的氫氣體積比為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。與前者反應的鋁粉是2.7 g，而與后者反應的鋁粉應為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：白色難溶固體，可做耐火材料。

(2)化學性質：

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：不溶于水的白色膠狀物質，Al(OH)3膠體能凝聚水中懸浮物，吸附色素。

(2)化學性質：

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。

4.“鋁三角”及其應用

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

(2)應用

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量與溶液中含鋁元素的質量相等，則原氯化鋁溶液與氫氧化鈉溶液的物質的量濃度之比可能是()

①1:3　②2:3　③1:4?、?: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，溶液中的鋁元素應是以Al3+形式存在。

AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl

1 mol 3 mol 1 mol

依據題意知溶液中還有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，設此時又消耗了NaOH的物質的量為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)生產中曾用鋁熱反應焊接鋼軌，鋁與氧化鐵發(fā)生反應的化學方程式為__________________________。(3)鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為：__________________________;

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

(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的物質的量相同時，產生H2的體積為1:3，現為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的質量為13×27 g/mol×0.2 mol=1.8 g，對應5份H2，當H2為6份時，鋁的質量為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晶體受熱產生的水蒸氣，故能得到AlCl3

熱點3有關氫氧化鋁沉淀的計算

1.鋁鹽與強堿的反應(以AlCl3與NaOH的反應為例)

向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液時，發(fā)生的反應依次為：

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

生成的Al(OH)3與加入的NaOH的物質的量關系可用圖象表示為

(1)根據AlCl3和NaOH的物質的量計算生成的Al(OH)3的物質的量，結合反應的化學方程式及圖象可知：

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Al(OH)3和AlCl3的物質的量，計算需要的NaOH的物質的量。

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(以NaAlO2和鹽酸的反應為例)

向NaAlO2溶液中滴加稀鹽酸時，發(fā)生的反應依次為：

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

生成的Al(OH)3與加入的鹽酸的物質的量的關系可用圖象表示為：

(1)根據NaAlO2和HCl的物質的量計算生成Al(OH)3的量

結合反應的化學方程式及圖象可知：

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Al(OH)3和NaAlO2的物質的量計算需要的HCl的物質的量

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沉淀的物質的量為________。

(2)當a、b滿足________條件時，無沉淀產生。

(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溶液有如下兩反應發(fā)生：AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl①AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O②根據以上兩反應可以看出：當a≤3b時只發(fā)生第一個反應，此時NaOH不足量，產生沉淀的量取決于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)此種情況應當是兩個反應均發(fā)生，鋁元素以Al(OH)3和AlO-2兩種形式存在。符合關系：14

整理得：3b

法一：聯立方程法。設反應①中，AlCl3物質的量為x，則Al(OH)3為x，NaOH為3x，

反應②中AlCl3物質的量為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　現有甲、乙兩瓶無色溶液，已知它們可能是AlCl3溶液和NaOH溶液?，F做如下實驗：

①取440mL甲溶液與120mL乙溶液反應，產生1.56g沉淀;

②取120mL甲溶液與440mL乙溶液反應，也產生1.56g沉淀;

③取120mL甲溶液與400mL乙溶液反應，則產生3.12g沉淀;

通過必要的計算和推理判定：

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

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

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

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

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

設AlCl3溶液物質的量濃度為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。

現象：立即產生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失

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

2.在偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量。

現象：立即產生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失

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

3.在強堿溶液中逐滴加入鋁鹽溶液至過量。

現象：無明顯現象(局部產生白色沉淀，振蕩消失)→產生白色沉淀→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。

現象：無明顯現象(局部產生白色沉淀，振蕩消失)→產生白色沉淀→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

現象：無明顯現象→出現沉淀→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

結論：(1)實驗不宜用Al3+和強堿溶液、AlO-2和強酸溶液反應來制備Al(OH) 3，宜用Al3+和NH3?H2O或將CO2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)解圖象試題應注意分析“四點”：“起點”、“折點”、“極點”、“終點”，利用原理引路，圖文結合，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，析出沉淀的質量與加入氫氧化鈉的體積關系如圖所示，原合金中鎂鋁的質量比為()

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的物質的量分別為0.5 mol、1 mol，鎂、鋁的質量比為(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　將一定質量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產生氣體。待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積關系如圖所示。則下列說法正確的是 ()

A.Mg和Al的總質量為8 g B.硫酸的物質的量濃度為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，則鎂和鋁的總質量=0.15 mol×24 g/mol+0.20 mol×27 g/mol=9 g，故A項不正確;由反應關系得：

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

備選習題

1.下列有關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 B.鋁不能與氯氣反應

C.鋁既能溶于酸，又能溶于堿 D.氧化鋁只能與酸反應，不能與堿反應

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

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。根據實驗現象判斷下列說法錯誤的是()

A.實驗中發(fā)生的反應都是氧化還原反應 B.鋁是一種較活潑的金屬

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

解析：本題中涉及的反應有：2Al+3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3+3Hg,4Al+3O2===2Al2O3，兩個反應均為氧化還原反應;由題中所述現象“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是放熱反應。鋁片上生成的“白毛”是氧化鋁。

3.現有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質，它們之間有如圖所示轉化關系，圖中每條線兩端的物質之間都可以發(fā)生反應，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)3五種物質反應，對照轉化關系，可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質反應，對照圖示轉化關系可知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)三種物質反應，而圖示給出的是與兩種物質反應，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，也能與NaOH(aq)反應，故Q、Z中的一種必定為Al2O3。

4.將物質X逐漸加入到Y溶液中，生成沉淀的物質的量n2與所加X的物質的量n1的關系如圖所示，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的物質的量之比為1:3。根據：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物NO氣體0.896 L(標準狀況)，向反應后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL時金屬離子恰好沉淀完全。則形成沉淀質量及硝酸物質的量分別為()

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量關系如圖所示，試回答：

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

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

(3)Q點HCl溶液加入量是__________ mL。

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鋁鐵的重要化合物