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第3讲 铁及其化合物 [考纲要求] 1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。
2.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。
3.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。
考点一 用物质分类思想认识铁及其重要化合物 1．铁的存在 2．铁的性质 (1)物理性质 纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。
(2)化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。
用化学方程式或离子方程式表示下列变化 Fe＋ Fe＋H2O(g)④3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 Fe— 3．铁的氧化物和氢氧化物 (1)铁的氧化物 化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价＋2＋3＋2，＋3稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O(2)铁的氢氧化物 Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3深度思考 1．铁有很强的抗腐蚀能力，为什么日常生活中的铁制品容易生锈？ 答案 主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀。
第2讲 铝及其重要化合物 [考纲要求] 了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。
考点一 铝的性质及应用 1．铝的结构和存在 铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。
铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。
自然界中的铝全部以化合态存在。
2．金属铝的物理性质 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，密度较小，质地柔软。
3．金属铝的化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①Al ②2Al＋3Cl22AlCl3 ③Al ④2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑ ⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(铝热反应) 4．对比记忆镁的化学性质 铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧化2Mg＋O22MgO 3Mg＋N2Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑与碱反应能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C5.铝的用途 纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
深度思考 1．铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能？ 答案 铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。
2．金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3? 答案 常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应继续进行。
3．实验室能否用硫化物与铝盐溶液混合制取Al2S3？用离子方程式说明原因。
答案 不能，Al3＋和S2－在水溶液中发生双水解反应：2Al3＋＋3S2－＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2S↑。
4．Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al既有金属性，又有非金属性”你认为这种说法是否恰当？为什么？ 答案 不恰当。
高中化学知识讲解《金属及其化合物》全章复习与巩固（基础）【学习目标】1、了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质；2、通过金属及其化合物性质的实验，培养实验意识、操作技能、观察能力和分析问题的能力；3、以金属知识的学习为线索，培养获取知识及信息加工的能力。
通过比较、归纳等，逐步掌握学习元素化合物的一般方法。
【要点梳理】要点一、钠、铝、铁及其重要化合物之间的转化关系1．钠及其化合物之间的转化：2．铝及其化合物之间的转化：3．铁及其化合物间的转化：要点诠释：金属活动性顺序及其应用金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au 原子失电子能力逐渐减弱（金属性逐渐减弱，还原性逐渐减弱）在空气中的反应易被氧化常温下能被氧化加热时能被氧化难被氧化跟水的反应剧烈反应加热或与水蒸气反应不能与水反应能置换出稀酸（盐酸、硫酸）中的氢不能与稀酸（盐酸、硫酸）反应跟酸的反应剧烈反应反应剧烈程度减弱跟硝酸、浓硫酸反应溶于王水跟盐溶液的反应与水先反应金属活动性顺序表中前面的金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来跟强碱溶液反应Al、Zn等金属能跟强碱溶液发生反应要点二、碳酸钠和碳酸氢钠的关系总结1．俗名：Na2CO3：纯碱、苏打；NaHCO3：小苏打。
2．溶解度：Na2CO3＞NaHCO3。
3．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3（一般温度下Na2CO3不分解）。
4．其固体跟同浓度的盐酸反应产生气体的速率：Na2CO3＜NaHCO3。
5．将稀盐酸逐滴加入到Na2CO3、NaHCO3的水溶液中，发生的反应与现象分别为：Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl＝CO2↑+H2O+NaCl。
现象：开始无气体产生，盐酸滴加一定量后（Na2CO3全部转化为NaHCO3），才开始产生气体。
NaHCO3溶液：NaHCO3+HCl＝CO2↑+H2O+NaCl。
课时作业(六)(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分) 1．下表为某轻质纯碱产品说明书：化学名：碳酸钠，俗称苏打性状：白色粉末，易溶于水，水溶液呈中性 化学式：Na 2CO 3用途：重要的基本化工原料之一，在纺织、玻璃、制皂、造纸等领域都有广泛应用 其中有错误的一项是( )A ．化学名B ．性状C ．化学式D ．用途解析：纯碱溶于水后会发生水解反应：CO 2－3＋H 2O HCO －3＋OH －，故其水溶液呈弱碱性，B 项错误。
答案：B2．(2013年黄浦区高三测评)观察法是研究物质性质的一种基本方法。
一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色――→①变灰暗――→②变白色――→③出现液滴――→④白色固体，下列说法正确的是( )A ．①发生了氧化还原反应B ．②变白色是因为生成了碳酸钠C ．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D ．④只发生物理变化解析：①是钠被氧气氧化成了氧化钠，发生了氧化还原反应，A 项正确；②变白色是因为氧化钠与水反应生成了氢氧化钠，B 项错误；③是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液，C 项错误；④是氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳生成了碳酸钠晶体，发生了化学变化，D 项错误。
答案：A3．向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O2固体，恢复到原来温度时，下列说法中正确的是()①溶液中的Na＋总数不变②单位体积内的OH－数目减少③溶质的物质的量浓度不变④溶液的质量不变⑤有晶体析出⑥有气泡产生A．①③⑥B．②⑤⑥C．③⑤⑥D．①③④解析：Na2O2放入NaOH溶液中，与水反应生成NaOH和O2，由于原溶液是饱和溶液且温度不变，故有NaOH晶体析出而溶液的浓度不变。
答案：C4．(2012年广东中山高三六校联考)下列叙述正确的是()A．Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物B．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀C．钠在常温下不容易被氧化D．Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行解析：Na2O2不属于碱性氧化物，A错；B项NaHCO3与CaCl2溶液不反应，得不到白色沉淀；C项Na在常温下很容易被空气中的O2氧化。
答案：D5．对于钠和钠的化合物的性质或用途的相关叙述不正确的是()A．用钠作还原剂可以从锆的氯化物中制备锆B．钠和钾的合金常温下为液体，用于原子反应堆作热交换剂C．苏打固体的pH大于小苏打固体的pHD．热的碳酸钠溶液有去油污的作用解析：苏打溶液的pH大于小苏打溶液的pH。
答案：C6．(2012年河北质量检测)把NaHCO3和Na2O2的混合物放在密闭容器中加热，关于混合物加热前后与足量盐酸反应消耗盐酸的量，下列判断正确的是()A．加热前后一样多B．加热前消耗的多C．加热后消耗的多D．当Na2O2适量时才会一样多解析：由加热前后的关系式：2NaHCO3～Na2CO3～2HCl、Na2O2～2NaOH～2HCl及Na2O2～Na2CO3～2HCl可知，加热前后消耗的盐酸一样多。
故A正确。
答案：A7．已知A是一种金属单质，B显淡黄色，其转化关系如图所示，则C的以下性质错误的是() A．溶液呈碱性B．与澄清石灰水反应产生白色沉淀C．与足量盐酸反应放出气体D．受热易分解解析：由图示知A、B、C、D分别为Na、Na2O2、Na2CO3、NaOH，Na2CO3受热不易分解。
答案：D8．下列离子方程式正确的是()A．向碳酸氢钙溶液中滴入少量氢氧化钠溶液：OH－＋HCO－3＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O B．将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋C．NaHCO3溶液显碱性：HCO－3＋H2O OH－＋CO2－3D．氯气溶解于水：Cl2＋H2O 2H＋＋Cl－＋ClO－解析：B项不符合客观事实，正确的离子方程式为2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋2Na ＋＋H2↑；C项正确的离子方程式为HCO－3＋H2O OH－＋H2CO3；D项中产物次氯酸是弱电解质，应写成分子形式。
答案：A9．杨老师在课堂上出示两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液，希望班里同学提出简便的鉴别方法，该班同学踊跃提出看法，其中不合理的是()①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3②取同量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞试液，红色较深的是Na 2CO 3 ③取同量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO 3④取同量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO 3 ⑤取同量的溶液于两支试管中，滴加BaCl 2溶液，生成白色沉淀的是Na 2CO 3 ⑥取同量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na 2CO 3 A ．①② B ．③⑥ C ．④⑤D ．②⑤解析：③中溶液受热均不分解，⑥中Na 2CO 3溶液、NaHCO 3溶液与Ba(OH)2溶液均反应产生白色沉淀。
答案：B10．(2013届浙江白云中学高三第一学期第二次联考)某溶液中含有HCO －3、CO 2－3、SO 2－3、Na ＋、NO －3五种离子。
若向其中加入Na 2O 2粉末，充分反应后(溶液体积变化忽略不计)，溶液中离子浓度保持不变的是( )A ．NO －3B ．CO 2－3、NO －3 C ．SO 2－3、NO －3D ．CO 2－3、NO －3、Na ＋解析：Na 2O 2具有强氧化性，将Na 2O 2加入该溶液中与SO 2－3发生氧化还原反应，c (SO 2－3)减小；同时过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，c (Na ＋)增大，OH －与HCO －3反应生成CO 2－3，使c (CO 2－3)增大，c (HCO －3)减小，故溶液中c (NO －3)保持不变。
答案：A11．(2013年河南郑州高三一检)等物质的量的N 2、O 2、CO 2混合气体通过Na 2O 2后，体积变为原体积的89(同温同压)，这时混合气体中N 2、O 2、CO 2的物质的量之比为A ．3∶4∶1B ．3∶3∶2C ．6∶7∶3D ．6∶9∶0解析：CO 2与Na 2O 2反应：2CO 2＋2Na 2O 2===2Na 2CO 3＋O 2，由反应式可得，每有2 mol CO 2反应，气体的物质的量减小1 mol 。
设原混合气体各为3 mol ，最后变为8 mol ，即减少了1 mol ，所以应有2 mol CO 2参与反应(还剩余1 mol CO 2)，生成1 mol O 2(共有4 mol O 2)，三者物质的量之比为3∶4∶1。
答案：A12．(2012年长春市高中毕业班第一次调研)某学生用NaHCO 3和KHCO 3组成的某固体混合物进行实验，测得如下表数据(盐酸的物质的量浓度相等)：实验编号①②③盐酸体积50 mL盐酸50 mL盐酸50 mL盐酸m(混合物) 9.2 g 16.56 g 27.6 gV(CO2)(标准状况) 2.24 L 3.36 L 3.36 L分析表中数据，下列说法不正确的是()A．由①可以计算出盐酸的物质的量浓度B．由②、③可知：混合物质量增加，气体体积没有变化，说明盐酸已经反应完全C．由①、②可知：①中的固体不足而完全反应D．由①可以计算出混合物的NaHCO3的质量分数解析：本题考查化合物知识、识图及数据分析处理能力。
②、③混合物质量增加，气体体积没有变化，说明盐酸已经反应完全，B项正确；由①、②16.569.2＝1.8，而3.362.24＝1.5，说明①中加入混合物9.2 g时盐酸过量，固体完全反应，而②中加入混合物16.56 g时盐酸少量，固体有剩余，C项正确；应根据①中数据计算混合物成分，根据②或③中计算盐酸的物质的量浓度。
根据①中数据，假设NaHCO3和KHCO3的物质的量分别为x mol、y mol，则84x＋100y＝9.2，x＋y＝0.1，解得x＝y＝0.05，D项正确；根据HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O，由②或③中数据得c(HCl)＝3.36 L22.4 L/mol÷0.05 L＝3.0 mol·L－1，A项错误。
答案：A二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面取得重大突破。
(1)已知下列数据：物质铷煤油四氯化碳乙醇密度 1.53 0.80 1.595 0.79依据上表数据及物质的性质可知，下列液体可用来保存铷的是________。
A．煤油B．四氯化碳C．乙醇D．水(2)下列是关于铷的结构和性质的判断，其中不正确的是________。
A．铷与水反应比钠剧烈B．铷的原子半径比钠小C．铷的氧化物暴露在空气中易吸收CO2D ．铷可作还原剂(3)氢化铷与水反应可放出氢气：RbH ＋H 2O===RbOH ＋H 2↑，则下列叙述中正确的是________。
A ．氢化铷溶于水后所得溶液显酸性B ．氢化铷中氢离子被还原为氢气C ．氢化铷与水反应时，水是还原剂D ．氢化铷中氢离子最外层有两个电子(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金20 g ，当它与足量的水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L ，这种碱金属可能是________。
A ．LiB ．NaC ．KD ．Cs答案：(1)A (2)B (3)D (4)A14．(14分)如图中A ～F 是化合物，且A 、B 、E 、F 均含钠元素，G 是单质。
(1)写出A 、B 、E 、F 的化学式： A______________、B______________、 E______________、F______________。
(2)写出反应①②③④的化学方程式：①________________________________________________________； ②________________________________________________________； ③________________________________________________________； ④________________________________________________________。
解析：考查钠的有关化合物，2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ，CO 2和H 2O 都能和Na 2O 2反应生成氧气。
Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3↓，NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 。
