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1、镁铝铁镁铝铁 【考纲要求考纲要求】1了解镁、铝、铁等金属及其重要化合物的主要性质及应用。2以铝为例了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。 3以铁为例了解变价金属的性质。 【知识网络知识网络】 1、镁及其化合物、镁及其化合物2、铝及其重要化合物、铝及其重要化合物3、铁及其重要化合物、铁及其重要化合物【考点梳理考点梳理】 考点一镁、铝及其化合物考点一镁、铝及其化合物 1镁与铝 原子结构及物理性质元素符号原子结构原子半径化合价颜 色密 度 （gcm-3）熔 点沸 点硬 度12Mg1.6010-10m+2银白色1.746451090很软13Al1.4310-10m+3银白色2.70660.42
2、467较软要点诠释：要点诠释： 共同点：均为银白色，属于轻金属（4.5g/cm3），熔点较低，硬度较小。不同点：密度：MgAl，熔点：MgAl，硬度：MgAl。原因：镁、铝均处于周期表的前半部，原子半径相对较大，而原子质量相对较小，故密 度较小；原子半径大使得金属离子和自由电子间的结合力弱，故熔点和硬度较低，镁和铝 相比较，原子半径镁比铝大，价电子数比铝少，故密度、熔点、硬度镁都比铝小。镁铝的化学性质： 较强的还原性：MgAl项目MgAl方程式2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O3O2现象剧烈反应、耀眼白光、放出大量热SMg+SMgS2Al+3SAl2S3与非金 属反应N23Mg+N2
3、Mg3N2方程式Mg+2H2OMg(OH)2+H22Al+6H2O（沸水）2Al(OH)3+3H2 与 H2O现象冷水慢，沸水快一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应与酸反应Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+2Al3+3H2(常温下，在浓 H2SO4、浓 HNO3中钝化)与 NaOH 溶液2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2与某些氧化物2Mg+CO22MgO+C（白加黑）2Al+Fe2O32Fe+Al2O3主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油 漆、导线、电缆等工业制备MgCl2 （熔融）Mg+Cl22Al2O3 4Al+3O22镁和铝氧化物氧
4、化物MgOAl2O3类属碱性氧化物两性氧化物色态白色粉末、熔点高白色粉末、熔点高H2OMgO+H2OMg(OH)2(反应缓慢进行)不溶解也不反应盐酸MgO+2H+Mg2+H2OAl2O3+6H+ 2Al3+3H2O化学 性质 NaOH 溶液不溶解也不反应Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2o用途制造耐火、耐高温材料制造耐火、耐高温器材，冶炼铝3镁和铝的氢氧化物氢氧化物Mg(OH)2Al(OH)3类属碱两性氢氧化物色态白色固体白色固体溶解性难溶难溶电离方程式Mg(OH)2Mg2+2OHH2O+AlO2+H+Al(OH)3Al3+3OH与 HCl 溶液Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2
5、H2O (可溶于 NH4Cl 等强酸弱碱盐)Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O与 NaOH 溶液不反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O热不稳定性Mg(OH)2 MgO+H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2O实验室制法可溶性镁盐加 NaOH 溶液 Mg2+2OH- Mg(OH)2可溶性铝盐加氨水Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+ 4镁铝的工业制取流程 (1)以海水为原料提取镁：海水(或苦卤、光卤石溶液等)Mg(OH)2MgCl2溶液熟石灰盐酸过滤 MgCl26H2O?MgCl2Mg。加热干燥气流中HCl )(熔融电解 要点诠释：要点诠释：MgCl
6、2的物理性质：易溶于水、味苦、易潮解，是制取镁的重要原料。 苦卤就是提取过食盐后的海水；光卤石成分为 KClMgCl26H2O。 海水的成分为：Na+、Mg2+、Cl-、Br-等。MgCl2溶液变成 MgCl26H2O 的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。（2）以铝土矿为原料提取 Al铝土矿主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质,提取 Al 的两种工艺流程如下：Al2O3Fe2O3 MgOSiO2SiO2Al3+Fe3+Mg2+Cl-H+ CO2 Mg(OH)2 Fe(OH)3NaAlO2NaCl NaOHAl(OH)3NaClNaHCO3Fe2O3MgONaAlO2
7、Na2SiO3 NaOH AlCl3NaCl HClH2SiO3 Al(OH)3NaClNH4Cl NH3 H2O5铝及其化合物间相互转化、铝三角及相关图象 （1）铝三角（2）相关图象实验操作实验现象图象离子方程式向 AlCl3溶液中滴 加 NaOH 溶液至过 量先生成沉淀又溶 解Al3+3OH-Al(OH)3； Al(OH)3OH-AlO2-2H2O 向 AlCl3溶液中滴 加稀氨水至过量出现白色沉淀Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4向 NaOH 溶液中 滴加 AlCl3溶液至过 量开始无明显变化， 一段时间后出现 沉淀Al3+4OH-=AlO2-+2H2O； 3AlO2-+Al
8、3+6H2O4Al(OH)3 向可溶性偏铝酸 盐溶液中滴加盐酸 至过量先沉淀又溶解H+AlO2-+H2O = Al(OH)3； Al(OH)3 +3H+=Al3+3H2O 向 NaAlO2溶液中 逐渐通入 CO2气体 至过量先无明显变化， 后出现沉淀AlO-2+2H2O+CO2(过量) =Al(OH)3+HCO-3 2AlO2-+3H2O+CO2(少量) =Al(OH)3+CO2-3 向盐酸中滴加 NaAlO2溶液至过量出现白色沉淀4 H+AlO2-=Al3+2H2O； 3AlO2-+Al3+6H2O4Al(OH)3 要点诠释：要点诠释：Al(OH3)的两性：H2O+AlO2+H+Al(OH)
9、3Al3+3OH酸式电离 碱式电离当向 Al(OH)3中加入酸溶液，由于 H+消耗 OH，故平衡向碱式电离方向移动，使 Al(OH)3溶解生成含 Al3+的溶液。当向 Al(OH)3中加入强碱溶液时，由于 OH消耗 H+，故 平衡向酸式电离方向移动，也使 Al(OH)3溶解生成含 AlO2的溶液。铝热反应及应用：2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 ；4Al + 3MnO23Mn + 2Al2O3 铝热剂：铝粉和金属氧化物；助燃剂：KClO3；引燃剂：镁条。铝热反应应用：焊接钢轨，冶炼熔点较高的金属如：钒、铬、锰等。既能与强酸又能与强碱反应的物质：金属单质：Al；两性氧化物：Al2O3
10、；两性氢氧化物 Al(OH)3；弱酸的酸式盐： NaHCO3、NH4HCO3等；弱酸铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2S；氨基酸、蛋白质等。考点二铁及其化合物考点二铁及其化合物 1铁铁的原子结构：位于第四周期族，属过渡元素。原子结构示意图：；常见价态2，3 价。物理性质：常温下，纯铁是银白色具有金属光泽的金属（纯铁的抗蚀力相当强），易导电、导 热，有延展性。铁的熔沸点都很高：熔点是 1535，沸点是 2750。密度 7.86g/cm3。铁能被磁体吸引，在磁场的作用下，自身也能产生磁性。 化学性质： 铁是比较活泼的常见金属，当铁跟弱氧化剂反应时：Fe-2e=Fe2+；当跟强氧化剂反应时： F
11、e-3e=Fe3+。 与铁生成3 价的有：Cl2、Br2、浓硫酸、硝酸等。2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br22FeBr3Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O（HNO3过量）Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)23Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O（Fe 过量）与铁生成2 价的有：I2、S、稀硫酸、盐酸、Fe3+、Cu2+等。Fe+I2FeI2Fe+SFeS Fe+Cu2+Fe2+Cu Fe+2H+Fe2+H2Fe+2Fe3+=3Fe2+与铁生成 Fe3O4的有：O2、H2O 等。3Fe+2O2 Fe3O4 3Fe+4H2O(g) F
12、e3O4+4H22.铁的氧化物铁的氧化物FeOFe3O4Fe2O3铁的化合价+2 价+2 价，+3 价+3 价俗称磁性氧化铁铁红状态和颜色黑色固体黑色晶体红棕色固体与 H2O 的关系不反应，不溶解与盐酸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： 与氧气、硝酸可被氧化可被氧化一般不再被氧化主要用途炼铁、铝热剂炼铁、铝热剂、 颜料3.铁的氢氧化物名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3分类碱碱色态白色固体红褐色固体性 质水溶性不溶于水不溶于水与酸反应Fe(
13、OH)2+2H+ Fe2+ + 2H2OFe(OH)3+3H+Fe3+3H2O还原性 稳定性4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O33H2O（受热分解）原理Fe2+ +2OH- Fe(OH)2Fe3+ +3OH- Fe(OH)3制法现象白色絮状沉淀红褐色沉淀要点诠释：要点诠释：Fe(OH)2的制备Fe(OH)2可由硫酸亚铁溶液跟氢氧化钠溶液起反应制得。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=4F
14、e(OH)3硫酸亚铁溶液要现配，配制所用蒸馏水要煮沸，以减少蒸馏水中溶解的氧，防止亚 铁离子被氧化。要将吸有 NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下，或在液面上覆盖一层苯或煤油（不 能用 CCl4） ，以隔绝空气，防止空气与 Fe(OH)2接触发生反应。4.Fe2+、Fe3+的鉴别鉴别方法Fe2+Fe3+观察法浅绿色黄色加碱 （NaOH）法现象：白色沉淀灰绿色 迅速红褐色沉淀 最终反应：Fe2+2OHFe(OH)2（白色）4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3（红褐 色）现象：红褐色沉淀 反应：Fe3+OHFe(OH)3（红褐色）加盐 （SCN）法现象：加入 KSCN 溶液无明显现象，
15、 再滴入氯水变成红色溶液 反应：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl Fe3+3SCNFe(SCN)3（红色）现象：加入 KSCN 溶液，溶液 变为红色 反应：Fe3+3SCNFe(SCN)3（红色）5. “铁三角”中的转化关系要点诠释：要点诠释：（1）FeFe2+铁与氧化性比较弱的非金属（如 S、I2） ，弱氧化性酸（如盐酸、稀 H2SO4） ，不活泼金 属的盐溶液（如 CuSO4溶液） ，FeCl3溶液反应，都可实现这种转化。例如： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；Fe+2H+=Fe2+H2。 （2）Fe2+Fe 比较活泼的金属（如 Al、Zn） 、CO、H2、C 等能从亚铁化合物中置换出来铁来。例如；FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe；FeO+H2 Fe+H2O。（3）FeFe3+ 铁与强氧化剂，如 Cl2、H2O2、KMnO4（H+） 、HNO3、浓硫酸在一定条件
