1、鎂鎂 和和 鋁鋁鎂和鋁知識點：鎂和鋁知識點：1 1、MgMg、AlAl的化性的化性( (還原性還原性) )化學性質化學性質 Mg Mg Al與與OO2 2反應反應與其它非金屬與其它非金屬反應反應與酸反應與酸反應與堿反應與堿反應與鹽溶液與鹽溶液與某些氧化物與某些氧化物MgOMgOAlAl2 2O O3 3MgMgX2 MgMgSAlX3 MgSMgSH2H2不反應不反應AlO2- + H2置換反應置換反應置換反應置換反應COCO2 2MgO+CMgO+C Fe2O3Fe+Al2O3(或被氧或被氧 化性化性濃酸鈍化濃酸鈍化)2 2、MgMg、AlAl的化合物的化合物: :MgMg的化合物的化合物A

2、lAl的化合物的化合物 氧化物氧化物氫氧化物氫氧化物MgOMgO堿性氧堿性氧化物化物兩性氧化物兩性氧化物Mg(OH)Mg(OH)2 2難溶難溶性中強堿性中強堿 Al(OH)3兩兩性氫氧化物性氫氧化物疑惑點疑惑點1、金屬性強弱由金屬原子失去價電子（對主族、金屬性強弱由金屬原子失去價電子（對主族元素來說是最外層電子）的元素來說是最外層電子）的難易難易決定，與失去電決定，與失去電子的子的個數個數無關。無關。2、鋁與、鋁與NaOH溶液的反應電子轉移的分析，鋁溶液的反應電子轉移的分析，鋁失電子，水中的一個氫得電子。鋁是還原劑，水失電子，水中的一個氫得電子。鋁是還原劑，水是氧化劑。是氧化劑。2Al+ 2N

3、aOH+ 6H2O = 2NaAlO2+ 3H2+ 4H2O失失23 e-得得6e-3、Mg(OH)2無兩性，只與酸反應無兩性，只與酸反應,不與堿反應。不與堿反應。4、AlO2-、 Al3+的存在環境。的存在環境。Al(OH)3顯兩性，其顯兩性，其原因是：原因是： AlO2- + H+ +H2O Al(OH)3 Al3+ +3OH-Al3+和和AlO2-不能共存，二者相遇發生如下反應：不能共存，二者相遇發生如下反應： 3AlO2- + Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3 若加入堿若加入堿,平衡左移平衡左移, 所以所以AlO2-存在于堿性環境。存在于堿性環境。 若加入酸，平衡右移，所以

4、若加入酸，平衡右移，所以Al3+存在于酸性環境。存在于酸性環境。5、給出、給出 Al(OH)3 的量，求反應物堿的量的量，求反應物堿的量的選擇題，很可能有兩個正確選項，即的選擇題，很可能有兩個正確選項，即堿堿過量過量或或不足不足。例例: :100mL 0.60mol/L AlCl100mL 0.60mol/L AlCl3 3溶液與一定溶液與一定量量 0.40mol/L NaOH0.40mol/L NaOH溶液混合后，得到溶液混合后，得到3.9g 3.9g 沉淀，求沉淀，求 NaOHNaOH 溶液的體積。溶液的體積。375mL 475mL1. 1. 鎂遇到下列物質不放出鎂遇到下列物質不放出HH2

5、 2的是的是: ( ): ( )NHNH4 4ClCl溶液溶液 KOHKOH溶液溶液 NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 熱的醇熱的醇 苯苯 醋酸溶液醋酸溶液 FeClFeCl3 3 溶液溶液 CuSOCuSO4 4 溶液溶液 NaH NaH2 2POPO4 4 NaHCONaHCO3 3 溶液溶液 (A) (A) (B) (B) (C) (C) (D) (D) 練練 習習C 2 2、鋁熱反應說明了、鋁熱反應說明了 A A、鋁的密度小、熔點較低、鋁的密度小、熔點較低 B B、氧化鋁具有氧化性、氧化鋁具有氧化性 C C、氧化鐵等金屬氧化物具有氧化性、氧化鐵等金屬氧化物具有氧化性 DD、鋁具有還

6、原性、鋁具有還原性 C D3 3、鎂粉中混進少量鋁粉，將鋁粉除去可選用、鎂粉中混進少量鋁粉，將鋁粉除去可選用的試劑是的試劑是 ( )( ) 4 4、鋁粉鋁粉中混進少量中混進少量鎂粉鎂粉，將，將鎂粉鎂粉除去可選用除去可選用的試劑是的試劑是 ( ) ( ) A A、鹽酸、鹽酸B B、CuSO4 CuSO4 溶液溶液 C C、NaOHNaOH 溶液溶液DD、濃硝酸、濃硝酸 A A、鹽酸、鹽酸B B、CuSO4 CuSO4 溶液溶液 C C、NaOHNaOH 溶液溶液DD、濃硝酸、濃硝酸 CD5 5、將兩份鋁粉分別與稀鹽酸和燒堿溶液、將兩份鋁粉分別與稀鹽酸和燒堿溶液反應，若在相同狀況下生成的氫氣的體積

7、反應，若在相同狀況下生成的氫氣的體積相等，則兩份鋁的質量比為相等，則兩份鋁的質量比為 。 6 6、有等質量的鋁粉和鎂粉，將鎂粉和足量、有等質量的鋁粉和鎂粉，將鎂粉和足量稀鹽酸反應，鋁粉和足量燒堿溶液反應，稀鹽酸反應，鋁粉和足量燒堿溶液反應，若在相同狀況下生成的氫氣的體積相等，若在相同狀況下生成的氫氣的體積相等，則鋁粉和鎂粉的質量比為則鋁粉和鎂粉的質量比為 。 1:13:4鐵和鐵的化合物鐵和鐵的化合物名名 稱稱俗俗 稱稱化學式化學式色色 態態化合價化合價水溶性水溶性類類 型型氧化亞鐵氧化亞鐵氧化鐵氧化鐵四氧化三鐵四氧化三鐵共共 性性與酸與酸與與 還還 原劑原劑鐵鐵 紅紅磁性氧化鐵磁性氧化鐵黑色粉

8、末黑色粉末紅棕色粉末紅棕色粉末黑色晶體黑色晶體+ 2+ 2+ 3+ 3+ 2+ 2，+ 3+ 3不不 溶溶不不 溶溶不不 溶溶堿堿 性性 氧氧 化化 物物都能與酸反應。如都能與酸反應。如OHFeHOFe2332326都能被還原。如都能被還原。如232323COFeCOOFe高溫高溫鐵的氧化物FeOFeOFeFe2 2O O3 3FeFe3 3O O4 4鐵的氫氧化物化學式化學式色色 態態溶解性溶解性堿性堿性熱穩定性熱穩定性與酸的作用與酸的作用Fe(OH)Fe(OH)2 2白色固體白色固體難溶于水難溶于水Fe(OH)Fe(OH)3 3紅褐色固體紅褐色固體難溶于水難溶于水弱堿弱堿 弱堿弱堿 Fe(

9、OH)2+2H+=Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O 0加熱分解加熱分解加熱分解加熱分解與與OO2 2的作用的作用4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 不反應不反應名名 稱稱氫氧化亞鐵氫氧化亞鐵氫氧化鐵氫氧化鐵Fe3+、Cu2+、Ag+、H+、I I2、S鋅、鋅、CO、AlCl2、Br2、濃、濃H2SO4、濃、濃HNO3鋅、鋅、CO、H2、AlCl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、H2O2鐵、鋅、鐵、鋅、Cu、I I-、S2-、SO32-、HS-、Sn2+注意：方程式的書寫。注意：方程式的書寫。 鐵及其化合物的相互轉化鐵及其化合物的相

10、互轉化 鐵三角鐵三角鐵鐵Fe3+Fe2+FeFeSFeCl2FeSO4Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3Fe(SCN)2+ Fe3O4FeOFe2O3SHClO2、H2OH2SO4NaOHH2SO4H2SO4Cl2FeCl2HClNaOHSCN-COCOCOO2O2O2H2SO4HCl Fe2+ 與與 Fe3+ 的檢驗方法。的檢驗方法。 觀察溶液的顏色。觀察溶液的顏色。 加堿溶液。加堿溶液。 加加 SCN- 溶液。溶液。 加苯酚、加苯酚、H2S、Na2CO3 溶液等溶液等立即產生紅褐立即產生紅褐 色沉淀色沉淀 直直 接接 觀觀 色色與與KSCNKSCN與苯與苯 酚酚顯色反應顯色反應 利利

11、用用 的氧化性的氧化性 利利 用用3Fe與與 銅銅 片片與淀粉與淀粉KIKI試紙試紙鑒鑒 別方別方 法法 淺淺 綠綠 色色 棕棕 黃黃 色色血血 紅紅 色色不顯紅色不顯紅色不顯紫色不顯紫色 顯顯 紫紫 色色無明顯現象無明顯現象 CuCu被腐蝕被腐蝕溶液變綠色溶液變綠色試紙不變藍試紙不變藍 試紙變藍色試紙變藍色利用沉淀反應利用沉淀反應 與與OHOH作用作用白色沉淀迅速變灰白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色綠色最后呈紅褐色FeFe2+2+FeFe3+3+方法一方法一：用不含：用不含 FeFe3 3 的的 FeSOFeSO4 4 溶液與用不含溶液與用不含 O O2 2 的蒸的蒸餾水配制的餾水配制的 N

12、aOHNaOH 溶液反應制備。溶液反應制備。（1)1)用硫酸亞鐵晶體配制上述用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSOFeSO4 4溶液時還需加入溶液時還需加入? ?（2 2）除去蒸餾水中溶解的）除去蒸餾水中溶解的OO2 2常采用常采用 的方法。的方法。（3 3）生成白色氫氧化亞鐵沉淀的操作是用長滴管吸取）生成白色氫氧化亞鐵沉淀的操作是用長滴管吸取不含不含 OO2 2 的的 NaOHNaOH 溶液，插入溶液，插入FeSOFeSO4 4溶液液面下，再擠溶液液面下，再擠出出 NaOHNaOH 溶液。這樣操作的理由是溶液。這樣操作的理由是? ?鐵粉和少量鐵粉和少量H H2 2SOSO4 4加熱煮沸加熱煮沸避免帶

13、入空氣而使避免帶入空氣而使Fe(OH)Fe(OH)2 2氧化氧化, ,從而導致看從而導致看不到白色沉淀不到白色沉淀。例例. 用下面兩種方法可以制得白色的用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。沉淀。方法二方法二：在如圖裝置中，用：在如圖裝置中，用 NaOHNaOH溶溶液、鐵屑、稀液、鐵屑、稀 HH2 2SOSO4 4 等試劑制備。等試劑制備。（1 1）在試管）在試管里加入的試劑是里加入的試劑是: : （2 2）在試管）在試管里加入的試劑是里加入的試劑是 : : （3 3）為了制得白色的）為了制得白色的氫氧化亞鐵氫氧化亞鐵沉淀，沉淀，在試管在試管和和中加入試劑，打開止水中加入試劑，打開止

14、水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是夾，塞緊塞子后的實驗步驟是: : （4 4）這樣生成的）這樣生成的氫氧化亞鐵氫氧化亞鐵沉淀能較沉淀能較長時間保持白色，其理由是長時間保持白色，其理由是 ? ? (1) (1) 稀稀HH2 2SOSO4 4和和FeFe(2) NaOH(2) NaOH溶液溶液(3) (3) 打開止水夾打開止水夾, ,使使管開始反應一段時間后再夾緊止水夾管開始反應一段時間后再夾緊止水夾(4) (4) 容器內只有容器內只有HH2 2而無空氣而無空氣, Fe(OH), Fe(OH)2 2不易被氧化不易被氧化 迷惑點迷惑點1 1、鐵元素有可變價。這也是過渡元素的特點，、鐵元素有可變價。這也是過

15、渡元素的特點，鐵的價態與氧化劑的強弱有關，鐵的價態與氧化劑的強弱有關，遇遇強氧化劑，如強氧化劑，如Cl2，表現表現 +3 價，遇弱氧化劑，表現價，遇弱氧化劑，表現 +2 價。價。2、Fe(OH)2 制備實驗中的問題：配制溶液用的制備實驗中的問題：配制溶液用的蒸餾水必須煮沸，目的只除去其中的氧。使用長蒸餾水必須煮沸，目的只除去其中的氧。使用長滴管，插入到盛有滴管，插入到盛有 FeSO4 溶液的試管底部溶液的試管底部.這是這是在滴管使用中在滴管使用中唯一唯一的一次例外的一次例外,允許伸到試管內允許伸到試管內,其他場合應在管口上方自然垂直。其他場合應在管口上方自然垂直。 離子共存問題：離子共存問題：

16、FeFe2+2+：在酸性條件下不能與氧化性離子：在酸性條件下不能與氧化性離子大量共存，如硝酸根、高錳酸根、次氯酸大量共存，如硝酸根、高錳酸根、次氯酸根等。也不能與發生復分解反應的離子大根等。也不能與發生復分解反應的離子大量共存。量共存。 Fe3+：不能與還原性離子大量共存。如：不能與還原性離子大量共存。如：I I-、S2- 等。也不能與發生復分解反應和雙等。也不能與發生復分解反應和雙水解反應。的離子大量共存。水解反應。的離子大量共存。 鹽溶液的配制和保存：鹽溶液的配制和保存： FeFe2+2+鹽：晶體密閉保存。配制溶液時鹽：晶體密閉保存。配制溶液時應加鐵粉和少量酸。應加鐵粉和少量酸。 Fe3+

17、鹽：鹽：FeCl3易潮解，需密閉保存。配易潮解，需密閉保存。配制溶液時應將制溶液時應將Fe3+鹽溶于相應酸中，再加水鹽溶于相應酸中，再加水稀釋到所需濃度，已抑制其水解。稀釋到所需濃度，已抑制其水解。實際使用：實際使用：存在形態：存在形態：單質或合金單質或合金化合態化合態( (游離態游離態) )(+n)(0)還原反應還原反應 金屬冶煉的金屬冶煉的實質實質：用還原劑把金屬礦石中的金屬離子用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原還原為金屬單質為金屬單質 Mn+ + e- = M n 金屬的冶煉金屬的冶煉 金屬的冶煉步驟：金屬的冶煉步驟：一般需要三個步驟：第一步是礦石的富集，一般需要三個步驟：第一步是礦石的

18、富集，除去雜質，提高礦石中有用成分的含量；除去雜質，提高礦石中有用成分的含量；第二步第二步是冶煉，利用氧化還原反應原理，是冶煉，利用氧化還原反應原理，在一定條件下，用還原劑把金屬礦石中的在一定條件下，用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質；金屬離子還原成金屬單質；第三步第三步是精煉，是精煉，采用一定的方法，提煉純金屬。采用一定的方法，提煉純金屬。 金屬冶煉的常見方法：金屬冶煉的常見方法：熱分解法：熱分解法：在金屬活動性順序中，位于氫后在金屬活動性順序中，位于氫后面的金屬的氧化物受熱就能分解，僅用熱分解面的金屬的氧化物受熱就能分解，僅用熱分解法就能制得這些不活潑金屬。如法就能制得這些不活潑

19、金屬。如 2HgO = 2Hg + O2HgO = 2Hg + O2 2 2Ag2Ag2 2O = 4Ag + OO = 4Ag + O2 2 熱還原法熱還原法：對于多數金屬的冶煉，常用的還：對于多數金屬的冶煉，常用的還原劑如焦炭、原劑如焦炭、COCO、氫氣和活潑金屬等加熱還、氫氣和活潑金屬等加熱還原的方法。原的方法。 如如MgOMgO + C + C = Mg + COMg + CO電解法電解法：在金屬活動性順序中，：在金屬活動性順序中，K K、NaNa、CaCa、Al Al 等幾種金屬的還原性很強，只能用通電分解等幾種金屬的還原性很強，只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉其熔融鹽或氧

20、化物的方法來冶煉2NaCl = 2Na + Cl2 2Al2O3= 4Al + 3O2高溫高溫高溫高溫(熔融熔融)高溫高溫(熔融熔融) 迷惑點：迷惑點： 利用平衡理論解釋用較不活潑金屬制較活潑金利用平衡理論解釋用較不活潑金屬制較活潑金屬（如工業上用鈉從熔融的屬（如工業上用鈉從熔融的KClKCl中置換生產鉀）中置換生產鉀）例：工業上生產例：工業上生產 NaNa、CaCa、Mg Mg 都用電解其熔融都用電解其熔融態的氯化物。但鉀卻不能用電解態的氯化物。但鉀卻不能用電解 KClKCl 熔融態的熔融態的方法制得，因金屬鉀易溶于熔融態的方法制得，因金屬鉀易溶于熔融態的 KClKCl 中而中而有危險，很難

21、制得鉀，且降低電解效率。現生有危險，很難制得鉀，且降低電解效率。現生產鉀是用金屬鈉與熔化的產鉀是用金屬鈉與熔化的 KClKCl 反應制得。有關反應制得。有關數據如下表。數據如下表。熔點熔點/沸點沸點/密度密度/(g/cm3)Na9.88830.97K63.77740.86NaCl80114132.165KCl7701500升華升華1.984工業上生產金屬鉀主要運用上表所列哪些物理常數，簡工業上生產金屬鉀主要運用上表所列哪些物理常數，簡答理由。答理由。工業上制金屬鉀主要運用什么原理使該反應變為現實？工業上制金屬鉀主要運用什么原理使該反應變為現實？答案：答案：應用鈉和鉀的沸點不同，應用鈉和鉀的沸點

22、不同，774774時，鉀為蒸氣時，鉀為蒸氣逸出，而鈉為液體，故控制溫度在逸出，而鈉為液體，故控制溫度在774774至至883883（略（略低）即可。低）即可。應用化學平衡移動的原理。應用化學平衡移動的原理。鐵、鋁計算題中鐵、鋁計算題中的代換簡化策略的代換簡化策略 一、依結合方式代換簡化一、依結合方式代換簡化 例例1 1、將一定量的將一定量的FeFe、FeOFeO和和FeFe2 2OO3 3的混合物的混合物投入投入250mol250mol、2mol/L2mol/L的的HNOHNO3 3溶液中，固體溶液中，固體完全溶解后，生成完全溶解后，生成1.12L1.12L（標況）（標況）NONO（HNOHN

23、O3 3的還原產物僅此一種），再向反應后的溶液中的還原產物僅此一種），再向反應后的溶液中加入加入1mol/L1mol/L的的NaOHNaOH溶液，要使溶液，要使FeFe元素完全元素完全沉淀下來，所加入沉淀下來，所加入NaOHNaOH溶液的體積最少是溶液的體積最少是 A A、450ml B450ml B、500ml 500ml C C、400ml D400ml D、無法確定、無法確定A例例2 2、將鎂、鋁的混合物將鎂、鋁的混合物0.1mol0.1mol溶于溶于100mL100mL、2mol/L2mol/L的的HH2 2SOSO4 4溶液中，然后再滴加溶液中，然后再滴加1mol/L1mol/L的的

24、NaOHNaOH溶液。請回答：（溶液。請回答：（1 1）若在滴加）若在滴加NaOHNaOH的過程中，的過程中，沉淀的質量隨加入的沉淀的質量隨加入的NaOHNaOH溶液的體積變化如下圖所溶液的體積變化如下圖所示。當示。當v v1 1=160ml=160ml時，則金屬粉末中時，則金屬粉末中 n n（MgMg）= = mol ,vmol ,v2 2= = mlml。（2 2）若在滴加）若在滴加NaOHNaOH的過程中，欲使的過程中，欲使MgMg2+2+、AlAl3+3+剛好剛好沉淀完全，則滴入沉淀完全，則滴入NaOHNaOH溶液的體積溶液的體積V=V= mlml。 M0v1v2V(NaOH)0.06

25、440400例例 3 3 、 有 一 鐵 的 氧 化 物 樣 品 。 用有 一 鐵 的 氧 化 物 樣 品 。 用5mol/L5mol/L的的HClHCl 40 ml 40 ml恰好完全溶解，恰好完全溶解，所得溶液還能吸收標況下所得溶液還能吸收標況下0.56L0.56L的的ClCl2 2。FeFe2+2+全部轉化為全部轉化為FeFe3+3+，該氧化物可能，該氧化物可能的化學式為（的化學式為（ ） A A、FeFe2 2OO3 3 B B、FeFe3 3OO4 4 C C、3FeOFe3FeOFe2 2O O3 3 D D、FeFe5 5OO6 6C D二、電量守恒的代換簡化二、電量守恒的代換簡化 例例4 4、NaNa2 2OO2 2、HClHCl和和AlAl2 2O O3 3在水中反應，在水中反應，若最后溶液中只含若最后溶液中只含 AlOAlO2 2-、NaNa+ +、ClCl-，而不含而不含AlAl3+3+，則，則 NaNa2 2