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高三一轮复习金属及其化合物教案

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第三章 金属及其化合物

一、钠及其化合物

（一）钠单质

1、物理性质：

金属钠银白色，硬度：软，密度比水小，熔沸点低，导电性、导热性良好

➢ 钠露置与空气中的过程变化：

➢ 化学钠保存在石蜡油或煤油中，因为钠易与水或者空气中的氧气反应，而钠不与煤油反应，且钠的密度大于煤油的密度，所以保存在煤油中。

2、化学性质

①与氧气反应

4Na+O2=2Na2O(常温) 2Na+O2Na2O2(过氧化钠)

2Na2O+O22Na2O2

②与非金属反应

2Na + Cl2 2NaCl 2Na + S＝Na2S

③与水反应：2Na + 2H2O ＝ 2NaOH + H2↑

钠与水反应的实验现象：浮、熔、游、响、红。

➢ 钠燃烧引起火灾，一般用砂土盖灭。

④钠与酸的反应

2HCl + 2Na＝2NaCl + H2↑

⑤将钠与盐的反应

a．若将钠放入CuSO4溶液中，发生如下反应：

2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑

CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4

b．钠可与某些熔盐作用，置换出相应金属。

如：4Na + TiCl4 (熔)＝4NaCl + Ti

（二）钠的化合物

1、Na2O和Na2O2

名称 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)

电子式

分类 碱性氧化物 过氧化物 阴阳离子个数比 1:2 1:2

色态 白色固体 淡黄色固体

化学性质 与水反应 Na2O +H2O＝2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

与CO2反应 Na2O +CO2＝Na2CO3 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2

与酸反应 Na2O +2HCl＝2NaCl + H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O

特性 __________________ Na2O2有强氧化性，可以使品红溶液褪色，有漂白作用、杀菌消毒。

➢ Na2O2与CO2、H2O反应的各种关系

➢ Na2O2的强氧化性

Na2O2可与SO2、H2S、FeCl2等还原性物质反应。

(3)Na2CO3和NaHCO3

名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)

分类 正盐 酸式盐

俗称 纯碱、苏打 小苏打

色态 白色粉末 细小的白色晶体

水溶液的酸碱性 碱性 碱性

溶解度 Na2CO3(26.9g)＞NaHCO3 (10.0g)

化

学

性

质 与酸反应放出CO2的速率 Na2CO3 ＜NaHCO3

Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3

(CO32-+H+=HCO3-)

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

(HCO3-+H+=H2O+CO2↑) NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

(HCO3-+H+=H2O+CO2↑)

与CO2反应 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 不反应

与NaOH 不反应 NaHCO3+NaOH=H2O+ Na2CO3 碱

反应 Ca(OH)2 Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+

2NaOH

此法可用于土法制烧碱或除掉烧碱中的Na2CO3 少量石灰水：

2NaHCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+Na2CO3 +2H2O

过量石灰水：

NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH +H2O

与盐反应 CaCl2 Ca2+ + CO32-==CaCO3↓ 不反应

NaHSO4 CO32-+ 2H+=CO2↑+H2O HCO3-+H+=H2O+CO2↑

热稳定性 很稳定受热不分解 不很稳定，受热易分解。

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

二者之间相互转化

➢ 常见离子的焰色反应和焰色反应的实验操作

Na+(黄色) K+（紫色，需透过钴玻璃） Cu2+（绿色） Ba2+ (黄绿色)

操作：洗—烧—蘸—烧—洗

仪器：铁丝、铂丝、蓝色钴玻璃

说明：①并非所有的金属都有焰色反应

②焰色反应为金属元素的性质(单质和化合物)都有同样的焰色

③焰色反应为物理性质

➢ 钠及其化合物的相互转化

二、镁、铝及其化合物

1、镁铝单质

➢ ①跟非金属单质的反应：

2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 Mg+SMgS Mg+Cl2MgCl2

4Al+3O22Al2O3 2Al+3SAl2S3 2Al+3Cl22AlCl3

②跟酸的反应

③跟碱的反应(镁不能跟碱起反应)

2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑

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

2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑

④与氧化物的反应：

a．与H2O的反应：

Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑(能使酚酞变红)

2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑

b．铝热反应：Al(S)+MxOy(S) Al2O3+xM(l) △H＜0

c. 2Mg+CO22C+2MgO

2、铝的化合物

(1)氧化铝(Al2O3)

①物理性质：白色难熔固体、也不溶于水。

②化学性质：Al2O3是典型的两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应。

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

③应用：冶炼金属铝的原料；耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。

(2)氢氧化铝[Al(OH)3]

①氢氧化铝的两性：

Al(OH)3与强酸反应生成铝盐： Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3与强碱溶液作用生成偏铝酸盐： Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

值得注意的是：Al3+与OH-、AlO2-与H+、Al3+与AlO2-不能大量共存：

Al3++3OH-=Al(OH)3↓ AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓

➢ 离子共存问题：

Al3+与OH-、S2-、HCO3-、CO32-、AlO2-等不能大量共存；

AlO2-与H+ 、Al3+、NH4+、Fe3+等不能大量共存。

②氢氧化铝的生成：

a．铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

b．一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。

当CO2不足或适量时： CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-；

当CO2过量时： CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。

c．铝盐和偏铝酸盐反应：

Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3

➢ Al3+、AlO2-的图像问题

（3）硫酸铝钾 KAl(SO4)2

电离方程式：

十二水合硫酸铝钾〔KAl(SO4)2·12H2O〕俗名：明矾。明矾是无色晶体，易溶于水。

➢ KAl(SO4)2溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液

沉淀物质的量最大： 2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2==3BaSO4+Al(OH)3+K2SO4 32424()2KAlSOKAlSO沉淀质量最大： KAl(SO4)2+2Ba(OH)2==2BaSO4+KAlO2+2H2O

➢ 明矾净水化学方程式：

➢ 铝及其化合物的转化关系

➢

➢

三、铁、铜及其化合物

1、铁在元素周期表中的第4周期，第Ⅷ族。其原子结构示意图为：

(1)物理性质：

铁具有金属全部物理通性：常温下是固态，有金属光泽，导电、导热，有延展性。

(2)化学性质

铁是比较活泼的金属，当铁跟弱氧化剂反应时：Fe-2e-=Fe2+；当跟强氧化剂反应时：Fe-3e-=Fe3+。

a．铁跟氧气等其它非金属单质的反应：

3Fe+2O2Fe3O4 (一定要注意产物)

2Fe+3Cl22FeCl3 2Fe+3Br2=2FeBr3

过量的铁在氯水或溴水中可以生成FeCl2、FeBr2

Fe+I2FeI2 Fe+SFeS

b．铁跟水的反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(注意产物也是Fe3O4)

c．铁跟酸的反应：

①与非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2++H2↑

②与强氧化性酸（稀硝酸为例）：

Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2

3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O

铁和浓硝酸、浓H2SO4发生钝化，但在加热条件下，钝化作用立即遭到破坏： Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O

Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O

d．铁和某些盐溶液的作用：

Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+

2、铁的化合物

(1)铁的氧化物

铁的氧化物 FeO Fe3O4 Fe2O3

铁的化合价 +2价 +2价(1/3)，+3价(2/3) +3价

俗称 —— 磁性氧化铁 铁红

状态和颜色 黑色固体 黑色固体 红棕色固体

与H2O的关系 不反应，不溶解

与非氧化性酸的反应 FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O

氧化性 高温下被CO、H2、Al、C等还原

还原性 可被氧化 可被氧化 一般不再被氧化

主要用途 —— 炼铁 炼铁、作铝热剂、颜料

(2)铁的氢氧化物

①Fe(OH)2可由易溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制得。Fe(OH)2为白色絮状沉淀，易被空气中O2迅速氧化成Fe(OH)3。因此，白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。

Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

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

制备时：a．要将滴管口插入硫酸亚铁液面下，再滴入NaOH溶液；

b．配液时可用加热的方法尽可能除去溶解氧；

c．可在液面加少许汽油或苯等有机溶剂，以隔绝空气。

②Fe(OH)3可由易溶性的铁盐跟碱溶液起反应制得。Fe(OH)3为红褐色沉淀，可溶于强酸，受热易分解。

Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

制备Fe(OH)3胶体：

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2022届高三化学高考备考一轮复习第3章金属及其重要化合物第2讲铁及其重要化合物讲义

2022届高三化学高考备考一轮复习第3章金属及其重要化合物第2讲铁及其重要化合物讲义

第2讲 铁及其重要化合物

[课程标准]

1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。

2．结合实例认识铁及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。

考点一 铁的单质、氧化物和氢氧化物

1．铁的单质

(1)原子结构

铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为 ，化学反应中易失去2个或3个电子而表现为＋2价或＋3价。铁在地壳中的含量居第四位。

(2)物理性质

纯铁具有银白色的金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁体吸引的特性；纯铁有很强的抗腐蚀能力。

(3)化学性质

铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。

①Fe与Cl2、S反应的化学方程式：2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3；Fe＋S=====△FeS。

②Fe与水蒸气反应的化学方程式：3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2。

③Fe与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式，下同)

Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NO－3＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；

Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NO－3＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。

④Fe与FeCl3溶液的反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

[点拨] ①铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应

无论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。

②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。

2．铁的氧化物

(1)物理性质

化学式

FeO Fe2O3 Fe3O4

俗称 — 铁红 磁性氧化铁

色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体

铁的价态 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价

高考化学一轮复习专题十四镁、铝及其化合物考点一镁、铝单质的性质及应用教学案

高考化学一轮复习专题十四镁、铝及其化合物考点一镁、铝单质的性质及应用教学案

第 1 页 专题十四 镁、铝及其化合物

考纲展示 命题探究

考点一 镁、铝单质性质及应用

1 镁

(1)物理性质

具有银白色金属光泽固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好导电、传热与延展性。

(2)构造

――→－2e－

(3)化学性质

①与非金属单质反响(O2、N2、Cl2)

2Mg＋O2=====点燃2MgO(产生耀眼白光)

3Mg＋N2=====点燃Mg3N2

Mg＋Cl2=====点燃MgCl2

②与水(反响)

Mg＋2H2O=====△Mg(OH)2＋H2↑

③与酸反响

Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑

④与盐反响

Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu

⑤与CO2反响

2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C 第 2 页 (4)用途

生产合金，冶金工业上用作复原剂与脱氧剂。

(5)冶炼

工业炼镁：MgCl2=====通电熔融Mg＋Cl2↑

2 铝

(1)铝物理性质及用途

(2)铝构造与存在

铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子构造示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中铝全部以化合态存在。

(3)化学性质

①与非金属单质反响(O2、Cl2、S)

2Al＋3Cl2=====△2AlCl3

2Al＋3S=====△Al2S3(水溶液不存在)

②与酸反响

③与碱反响

2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑

④与盐反响

Al＋3Ag＋===Al3＋＋3Ag

⑤与氧化物反响(铝热反响)

2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3

4Al＋3MnO2=====高温3Mn＋2Al2O3 第 3 页 Cr2O3＋2Al=====高温2Cr＋Al2O3

(4)冶炼

工业炼铝：2Al2O3=====通电熔融4Al＋3O2↑

学霸巧学卡 对镁、铝性质深层理解

(1)Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器与泡沫灭火器灭火。同时镁与氮气反响生成Mg3N2。

(A版)天津市高考化学一轮复习 专题十三 铁及其化合物教师用书-人教版高三全册化学学案

(A版)天津市高考化学一轮复习 专题十三 铁及其化合物教师用书-人教版高三全册化学学案

专题十三 铁及其化合物

挖命题

【考情探究】

考点 内容解读 5年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点

铁及其化合物 1.能应用金属的活动性顺序判断反应能否发生并解释相关现象。

2.根据研究物质的思路和方法,掌握铁及其重要化合物的主要性质和应用。 2018天津理综,3

2015天津理综,10 中 弱电解质的电离、盐类的水解 ★★★

分析解读 本部分内容涉及题型较多,有选择题、综合推断题及实验探究题,主要考查学生对化学基本概念、基本理论的掌握。其中对铁及其重要化合物的考查包括铁的腐蚀、水的净化等;以铁及其重要化合物为载体的化学实验或化工流程题也是常见的命题形式。考查了证据推理与模型认知和科学探究与创新意识的化学学科素养。

【真题典例】

破考点

【考点集训】

考点 铁及其化合物

1.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法中错误的是( ) A.用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2

B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度

C.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀

D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化

答案 C

2.下列常见实验的现象或表述中正确的是( )

A.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色,该溶液中一定含有Fe2+

B.为检验红砖中铁元素的价态,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液变为红色,说明红砖中只有三氧化二铁

C.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁

D.将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O试样溶于稀硝酸中,滴加KSCN溶液,出现红色,说明该试样已变质

答案 A

3.常温下,往H2O2 溶液中滴加少量的FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+

2024届高考一轮复习化学教案(通用版)：钠及其重要化合物

2024届高考一轮复习化学教案(通用版)：钠及其重要化合物

第7讲 钠及其重要化合物

复 习 目 标

1．掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用；

2.了解钠及其重要化合物的制备方法。

考点一 钠

必备知识整理

1.物理性质

________色，具有______的固体，ρ(H2O)____ρ(Na)____ρ(煤油)，熔点______100 ℃。质地________，可以用小刀切割，可导电导热。

2．从钠的原子结构认识钠的化学性质——强还原性

(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应

①与O2反应{常温：______________________；加热：______________________。

②Cl2：2Na＋Cl2点燃2NaCl(黄色火焰，白烟)

(2)与水反应

①离子方程式：_____________________________________________。

②与滴加酚酞的水反应的现象与解释

(3)与酸(如盐酸)反应离子方程式：________________________________。

(4)与盐反应

①与盐溶液反应：Na与盐溶液反应时，先与水反应，生成的碱与盐发生复分解反应。如与CuSO4溶液反应离子方程式：____________________，________________________。总反应的离子方程式：_______________________________________。

②钠与熔融盐反应：___________________________________。

3．钠的制取、保存 4．钠的用途

微点拨 钠不能保存在CCl4中，因为CCl4的密度比钠的大，钠浮在CCl4表面，与空气接触而发生变质。

[正误判断]

(1)钠可以保存在四氯化碳溶液中( )

(2)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( )

(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化( )

(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )