一、铝的重要化合物1、Al2O3物理性质:氧化铝是一种白色难溶物,其熔点很高,可用来制造耐火材料如坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器等。
用途:冶炼金属铝的原料,也是良好的耐火材料。
自然界中纯净的为无色晶体,俗称刚玉,硬度仅次于金刚石。
熔融的Al2O3被电解生成铝和氧气。
化学性质:Al2O3是两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。
a、与酸反应:(硫酸)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H + =2Al3++3H2Ob、与强碱反应(NaOH):Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH- =2AlO2 - +H2O2、氢氧化铝 Al(OH)3①Al(OH)3的实验室制法【实验3-7】往盛有Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水反应方程式为:Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓Al3++3NH3·H2O=3NH4++Al(OH)3↓反应现象为:溶液中形成白色胶状沉淀②Al(OH)3的两性两性氢氧化物:既与酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAl(OH)3受热易分解成Al2O3:2Al(OH)3===Al2O3+3H2O③硫酸铝钾KAl(SO4)2(1)复盐:有两种不同的金属离子(或铵根离子)和一种酸根离子组成的盐(2)电离方程式:KAl(SO4)2= K++Al3++2SO42-十二水硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]俗称明矾,它是无色晶体,可溶于水,在天然水中形成Al(OH)3(胶体),Al(OH)3可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,所以可以作净水剂。
3、“铝三角”及其之间的相互转化①.Al3+→Al(OH)3,(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应:Al3++30H-(少量)= Al(OH)3↓(2)可溶性铝盐与氨水反应:Al3++3NH3·H20=Al(OH)3↓+3NH4+②.Al(OH)3→Al3+Al(OH)3溶于强酸溶液:Al(OH)3+3H+= Al3++3H2O③.Al3+→AlO2-可溶性铝盐与过量的强碱反应:Al3++40H-(过量)= AlO2-+2H20④.AlO2-→Al3+偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应:AlO2- +4H+=Al3++2H20⑤.AlO2-→Al(OH)3,(1)偏铝酸盐溶液中加入少量盐酸:AlO2-+H+(少量)+H20=Al(OH)3↓(2)偏铝酸钠溶液中通入C02:2AlO2-+C02(少量)+3H20=2Al(OH)3↓+C032-AlO2-+C02(过量)+2H20=Al(OH)3↓+HC03-⑥.Al(OH)3→AlO2-Al(OH)3溶于强碱溶液:Al(OH)3+0H-= AlO2-+2H20[特别提醒]Al(OH)3易跟强酸、强碱反应,但不能跟弱酸(如H2CO3等)、弱碱(如NH3·H2O 等)反应。
4、有关计算①.有关Al(OH)3,沉淀的图象分析②.滴加过程中铝元素的存在形式分析(1)向1L1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液(2)向1L1mol/L的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸[特别提醒]向AlCl3溶液中加NaOH溶液和向NaAlO2溶液中加盐酸,计算生成amolAl(OH)3沉淀时,有两种情况,即碱(酸)不足和碱(酸)过量。
计算时要注意讨论分析。
二、铁的重要化合物1、铁的氧化物FeO Fe2O3Fe3O4铁元素化合价+2 +3 +2、+3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体俗名铁红磁性氧化铁氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物特殊氧化物与非氧化性酸反应FeO+2H + =Fe2++H2OFe2O3+6H + =2Fe3++3H2OFe3O4+8H + =2Fe3++ Fe2++4H2O与还原剂反应FeO+COFe+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO23Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3用途红色油漆和涂料;赤铁矿是炼铁原料注:3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O2.铁的氢氧化物(1)氢氧化铁与氢氧化亚铁的制备如何能清晰的观察到白色的氢氧化亚铁沉淀:Fe2+容易被氧化,所以要新配制。
氢氧化钠溶液应煮沸除去溶解的氧气,FeSO4溶液上加隔氧剂(如苯),为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。
Fe(OH)3受热分解:2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O(2)铁的两种氢氧化物的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色、态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与盐酸的反应Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2OFe(OH)2+2H+ =Fe2++2H2O2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2OFe(OH)3+3H+ =Fe3+ +3H2O与硝酸的反应3Fe(OH)2+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O3Fe(OH)2+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+8H2OFe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O与还原性酸的反应Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2OFe(OH)2+2H+ =Fe2++2H2O2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I22Fe(OH)3+6H+ +2I-=2Fe2++6H2O+I2热稳定性分解产物复杂2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O (3)Fe3+、Fe2+的检验:Fe3+的检验: ①向Fe3+盐溶液中滴加KSCN溶液现象:溶液变红色,FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl;Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色)②向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液现象:有红褐色沉淀,FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓红褐色Fe2+的检验: ①向Fe2+盐溶液中滴加KSCN溶液,再滴加氯水。
现象:先无现象,加氯水后溶液呈红色反应方程式:2FeCl2+Cl2=2FeCl3FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl②向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液现象:产生白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变成红褐色沉淀反应方程式:FeCl2+2NaOH= Fe(OH)2↓+2NaCl;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3红褐色(4)Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化a.Fe只具有还原性,可以被氧化剂化 (1)与弱氧化剂反应Fe能被S、Cu2+、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+,如Fe+S==FeS,Fe+Cu2+=Fe2++Cu。
(2)与强氧化剂反应Fe能被Cl2、HN03等强氧化剂氧化为Fe3+,如:2Fe+3C12=2FeCl3b.Fe2+既具有氧化性又具有还原性(1)与强氧化剂反应Fe2+遇到强氧化剂(如Cl2、HN03、KMn04)时,被氧化为Fe3+,2Fe2++C12=2Fe3++2C1-。
(2)与强还原剂反应当Fe2+遇到C、Al、Zn、C0等强还原剂时,可以被还原为Fe,Fe2++Zn=Zn2++Fe,c.Fe3+具有较强氧化性,可被还原为Fe2+或Fe(1)Fe3+被强还原剂C、C0、Al等还原为Fe,如:Fe203+3CO====2Fe+3C02、Fe203+2A1====2Fe+Al203。
(2)Fe3+被弱还原剂Fe、Cu、I-等还原为Fe2+,如:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
[特别提醒](1)不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时,注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。
(2)亚.铁盐保存时,为了防止被氧化为铁盐,通常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。
写出反应方程式:H2SO3+ FeCl3+ H2O===FeCl3+ H2S===FeCl3+ KI===Fe3+ + SO2+ H2O==FeCl2+ Cl2===Fe2+ + H2O2+ H+==Fe2+ + MnO4 -+ H+==Fe2+ + HClO+ H+==1.下列物质不能通过化合反应制得的是()A.Fe(OH)3B.Fe(OH)2 C.CaSiO3 D.Fe(NO3)2 2.将一定质量的Mg、Al、Fe混合物与足量稀硫酸反应,生成H22.8L(标准状况),则原混合物的质量可能是()A.2 gB.4 gC.7.5 gD.8 g3.若1.8g某金属跟足量盐酸充分反应,放出2.24L(标准状况)氢气,则该金属是()A.AlB.MgC. FeD. Zn4.向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入2mo1·L-1HNO3溶液250mL,反应完成后生成NO1.12L(标准状况下),再向反应后溶液中加入1 mo1·L-1 NaOH溶液,要使铁元素完全沉淀下来,所加入NaOH溶液的体积最少是()A.450mLB.500mL C .400mL D .不能确定5.在含.FeC13、FeC12、A1C13、NaC1的溶液中,加入足量的Na2O固体,在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸,溶液中离子数目变化最小的是()A.Na+B.A13+C.Fe3+D.Fe2+6.向某稀HNO3溶液中加入过量的铁粉,充分反应后溶器的底部尚有少量固体,现向容器中加入足量的稀H2SO4,下列说法正确的是()A. 金属溶解,产生H2B. 金属溶解,溶液变黄色,产生无色气体,无色气体在空气中变红C. 金属溶解,溶液仍为浅绿色D. 金属不溶解,溶液变为黄色7.A、B、C、为中学常见单质,其中一种为金属;通常情况下,A为固体,B为液体,C为气体。
D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体,H 在常温下为液体。
它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。
(1)写出化学式:A_________;D_________;E__________;X__________。
(2)在反应①--⑦中,不属于氧化还原反应的是_________________(填编号)。
(3)反应⑥的离子方程式为______________________________________;(4)反应⑦的化学方程式为________________________________;该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子________mol。