高中化学复习教案7：金属单质及其化合物

知识整理：

①（Al(OH)3）的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3·H2O == Al(OH)3

↓+ 3NH4Cl 。

②实验：A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有沉淀，后溶解。 反应式：先Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓, 后Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O。

B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，现象是开始无沉淀，后来有沉淀，且不溶解。 反应式：先Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O，后Al3+ + 3AlO2- + 6H2O == 4Al(OH)3↓。 ③实验：向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 == 2Al(OH)3↓+ Na2CO3。

④将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。 Al3+ + 3AlO2- + 6H2O == 4Al(OH)3

↓。

⑤实验：A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。

反应的离子方程式：AlO2 + H + H2O == Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H == Al + 2H2O 。

B、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液，先无沉淀，后有沉淀且不溶解。 反应的离子方程式：AlO2- + 4H+ == Al3+ + 2H2O ,3AlO2- + Al3+ + 6H2O == 4Al(OH)3↓。

⑥铝三角： Al

上图中的每根箭头都有一个反应，请同学们试着写好。

四、铁、铜及其化合物 铁：

1、铁的性质：（1）物理性质：铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属，纯铁的熔点较

3

高（1535℃），防腐能力强。密度7.83g/cm，是电和热的良导体。但是通常炼制的铁中含有碳等杂质，使铁的熔点降低，防腐能力大大下降。

（2）化学性质：铁是活泼的金属，在自然界中只有化合态形式，如磁铁矿（Fe3O4），赤铁矿(Fe2O3)等。

①与非金属单质反应：3Fe + 2O2 2Fe + 3Br2

△ -+

+

3+

Al2O3 AlO2 -Al(OH)3 Al 3+ 点燃 Fe3O4(Fe2O3·FeO),2Fe + 3Cl2

△ 点燃 2FeCl3,

2FeBr3,Fe + I2

△ FeI2 ,Fe + S 高温 FeS。

②高温与水蒸气反应：3Fe + 4H2O(g) 但无氢气放出。

非强氧化性酸：铁与酸反应有氢气放出。

Fe3O4 + 4H2↑。

③与酸反应：强氧化性酸：常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。加热时，与强氧化性反应，

④与某些盐反应：如Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 ,Fe +2 FeCl3 == 3FeCl2等。

2、铁的氧化物

铁元素的价态 俗称 色态 类别 水溶性 稳定性 主要化学性质

3、铁的氢氧化物 主要性质

4、Fe2+、Fe3+的检验： 离子 常见方法 液变血红色； FeO ＋2 黑色粉末 碱性氧化物 难溶 不稳定 有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物 Fe2O3 ＋3 铁红 红棕色粉末 碱性氧化物 难溶 稳定 与酸反应生成三价铁盐 Fe3O4（Fe2O3·FeO） ＋2、＋3 磁性氧化铁 黑色晶体 复杂氧化物 难溶 稳定 化合物中＋2的铁有还原性，易被氧化。 Fe(OH)2 白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢Fe(OH)3 红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。氧化铁，颜色变化为：白色－灰绿色－红褐色。 △ 2Fe(OH) Fe2O3 + 3H2O ,能溶3反应式：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3。 因此在制备时常采取措施：除溶液中的氧；加有机溶剂封住液面；胶头滴管要伸入到溶液中。 于强酸溶液，生成相应的盐。 Fe 2+Fe 3+①滴加KSCN溶液，无明显变化，再加氯水，溶①直接观察溶液是黄色； ②滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀；③滴加KSCN溶液，有血红色溶液出现。 ②直接观察溶液是浅绿色； ③滴加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化是：白色－灰绿色－红褐色。

5、铁三角：

图中①：Fe与弱氧化剂反应，如H+、Cu2+ 、I2 、S等；

Fe ②：用还原剂如H2 、CO等还原FeO或用Mg、Zn、Al等还原Fe2+盐溶液。 ③：铁与强氧化剂反应如Cl2、Br2、浓H2SO4 、浓HNO3等。 ① ④

④：用还原剂如H2 、CO等还原Fe2O3或用足量Mg、Zn、Al等还原 ② ③

Fe3+的盐溶液。 ⑤Fe2+遇强氧化剂的反应如Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、浓HNO3、 Fe 2+ ⑤ H2O2、Na2O2、HClO等。 ⑥

⑥Fe遇某些还原剂的反应如Fe、Cu、SO2、I、H2S等以及少量的Zn、Mg、Al等。 请同学们书写相应的化学或离子方程式:

3+

-3+Fe

6、铁的冶炼：

原料：铁矿石（提供铁元素）、焦炭（提供热量和还原剂）、空气（提供氧气）、石灰石（除去铁矿石中的二氧化硅杂质）。

设备：高炉。

主要反应：C + O2

点燃 CO2 , C + CO2

高温 2CO （这两个反应是制造还原剂并提 高温 供热量）,3CO + Fe2O3 高温 高温 2Fe ＋ 3CO2 ,CaCO3 CaO + CO2↑ ,CaO + SiO2

CaSiO3.

从高炉中出来的铁含有2－4.5％的C和其他杂质，性能差，需进一步的炼制得到性能较好的钢。高炉的尾气常含有CO有毒气体，常采取净化后循环使用的方法。

7、钢铁的腐蚀及防腐：

（1）钢铁的腐蚀有化学腐蚀和电化腐蚀。 化学腐蚀：是指钢铁等金属遇周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀。如铁与氯气的反应腐蚀。

电化腐蚀：是指钢铁在表面有电解质的环境下，铁失去电子，钢铁内的碳周围的氧气和水或氢离子得到电子而引起的腐蚀。如是氧气和水得到电子的腐蚀称吸氧腐蚀；而氢离子得电子的腐蚀称析氢腐蚀。我们在生活中常见到得铁锈就是钢铁得吸氧腐蚀得结果。吸氧腐蚀是钢铁电化腐蚀的主要形式。

（2）防腐措施：

①在钢铁表面覆盖保护层；

②在钢铁中加入一定量得铬、镍元素，改变钢铁内部结构；

③在钢铁表面镶嵌比铁活泼得金属如锌；在腐蚀时，锌先失去电子；

④将需要保护得钢铁接在不断有电子输出得电源得负极，使铁不可能失去电子。 铜：

1、铜的性质：铜是紫红色的金属，是电和热的良导体，广泛用作导线，密度8.9g/cm3，是重金属。铜是较不活泼的金属，自然界中有少量的单质铜存在，大部分是化合态如黄铜矿（CuFeS2）,孔雀石（CuCO3·Cu(OH)2）等。铜在一定条件下可发生如下反应：

①2Cu + O2 Cu2S(黑色)

②Cu +2 H2SO4(浓) 2NO↑+ 4H2O .

④Cu + 2FeCl3 == 2FeCl2 + CuCl2 ,Cu + 2AgNO3 == Ag + Cu(NO3)2. 2、铜的冶炼：

工业上是高温冶炼黄铜矿得到粗铜，然后用电解方法精练得到纯度很高的精铜，电解中将粗铜连在电源的正极，精铜连在电源的负极，用可溶性的铜盐做电解液。这样通电一段时间后，粗铜上的铜就不断溶下，在精铜表面析出。

金属单质及其化合物新课程高考题选

1．（08年广东文基·66）对于下列常见化学的认识错误的是 ．．

△ △ 2CuO（黑色）,Cu + Cl2

△ CuCl2 （有棕黄色的烟）,2Cu + S

△

CuSO4 + SO2↑+ 2H2O ,

③Cu + 4HNO3 (浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O ,3Cu + 8HNO3 (稀)== 3Cu(NO3)2 +

A．明矾可用作净水剂

B．干冰能用于人工降雨

C．碳酸钙是文物陶瓷的主要成分

D．小苏打是一种膨松剂，可用于制作馒头和面包 2．(07年高考广东文基·67)下列说法正确的是

A．发酵粉中主要含有氢氧化钠，能使焙制出的糕点疏松多孔

B．碘盐中的碘可以直接用淀粉检验 C．碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多

D．硫酸氢钠属于盐类，其水溶液显中性

3．（08年广东理基·31）从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用图7．．所示装置进行的是

A．不同浓度的硝酸与铜的反应 B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应

C．铝与氢氧化钠溶液或稀盐酸反应

D．H2O2在不同催化剂作用下分解 4．（08年广东理基·33）氮化铝（AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14）广泛应用于电子陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应：Al2O3＋N2＋3C＋3CO合成。下列叙述正确的是

A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B．上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子

C．AlN中氮的化合价为+3 D．AlN的摩尔质量为41 g

5．（08年广东理基·34）根据陈述的知识，类推得出的结论正确的是

A．镁条在空气中燃烧生成的氧化物是MgO，则钠在空气中燃烧生成的氧化物是Na2O

B．乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则丙烯也可以使其褪色 C．CO2和SiO2 化学式相似，则CO2与SiO2的物理性质也相似

D．金刚石的硬度大，则C60的硬度也大 6．（08年广东文基·64）铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是

A．不锈钢是铁合金，只含金属元素

B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀

7．（08年广东文基·66）对于下列常见化学的认识错误的是 ．．

A．明矾可用作净水剂

B．干冰能用于人工降雨

C．碳酸钙是文物陶瓷的主要成分

D．小苏打是一种膨松剂，可用于制作馒头和面包

8．（08年广东化学·6）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是 A．Al

B．Al(OH)3

C．Al Cl3

D．Al2O3

9．（08年广东化学·7）某合作学习小组讨论辨析以下说法：①粗盐和酸雨都是混合物；②沼气和水蒸气都是可再生能源；③冰和干冰既是纯净物又是化合物；④不锈钢和目前流

高温 2AlN