上海高考数学-求职指导

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高二化学复习——金属：铝和铁
一、金属概论：
1、金属元素的位置和原子结构
【讨论】现有的元素周期表中一共几种金属元素？分别处在元素周期表的哪里？
87种金属元素，22种非金属元素
【讨论】金属元素原子结构特征是什么？
 ①原子最外层电子：一般≤4个。(有例外)
 ②价电子：
主族——最外层电子；
副族——最外层+次外层电子。
 ③半径：
同一周期原子 r
金属
＞r
非金属
；
同一元素的原子和阳离子 r
原子
＞r
阳离子

2、金属的晶体结构和物理性质
金属晶体
金属晶体是由金属阳离子通过与自由电子的强烈相互作用（即金属键）紧密堆积而形成
的晶体。

金属的物理性质
金属都具有金属光泽、良好的导电、导热性和延展性。而密度、颜 色、硬度、熔点等，
不同金属之间存在一定的差别。
（1）金属可分为重金属和轻金属， 其中密度大于______的叫做重金属，如（举5种）_______。
（2）金属又可分为黑色金属和有色金属，其中Fe、Cr、Mn常称为______。
（3 ）在金属中，熔点最低的是______，硬度最大的是______，密度最大的是______，熔点
最高的是______，导电性最好的是______，地壳中含量最大的是___，延展性最好的是___。
合金：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
合金具备金属特性(光泽、热电良导体、延展性)。
熔沸点一般低于组分单质。硬度一般比组分单质大。
3、金属的化学性质
【讨论】如何制备Al(OH)
3

Al
3+
+3NH3
·H
2
O=Al(OH)
3
↓+3NH
4
+

不宜用NaOH溶液，这是由于Al(OH)
3
可溶于过量的NaOH。
Al
3+
+3OH
-
=Al(OH)
3
↓ Al( OH)
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H
2
O
AlO
2
-
+CO
2
+2H
2O=Al(OH)
3
↓+HCO
3
-

120
不宜用盐酸，这是由于Al(OH)
3
可溶于过量的盐酸。
AlO
2
-
+H
+
+H
2
O=Al(OH)
3
↓ Al(OH)
3
+3H
+
=Al
3+
+3H
2O
金属原子易失去价电子成为阳离子，因而表现出较强的还原性。由于不同的金属原子结构、< br>原子半径的不同，表现的还原性也有强弱不同。
（1）O
2

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
常温迅速 成膜加热 加热能反应 不反应
(2)H
2
O
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb ……
冷水剧烈 热水缓慢 水蒸气高温 不反应
氢氧化物和氢气 氧化物和氢气
(3)酸
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
常温下与非氧化性酸反应 氧化性酸 王水
(4)置换反应
4、金属活动性顺序的应用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
判断金属的活动性顺序。
判断金属与酸溶液反应的激烈程度等情况。
判断金属单质还原性强弱。
判断金属低价阳离子的氧化性强弱。
判断金属金属性的强弱顺序。
判断原电池的正负极。
判断和水、氧气反应条件以及产物。
判断相同浓度相同阴离子溶液的酸碱性强弱顺序。
判断电解时阳离子和金属电极的放电顺序。
判断金属单质的制备方法(见后)。
5、金属的冶炼
将金属化合物或矿石通过还原反应的方法使金属阳离子还原成金属单质的过程。
随着不同金属的阳离子的氧化能力不同，主要有：电解法、还原剂法、加热法等。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
熔融电解 高温还原 加热法(电解)
X、Y、Z是主族元素的单质，U、V的化合物。它们会有如下反应（ 式中的反应系数和条件
均已略去）：①X+U→V+Y ②X+Z→V ③Y+Z→U若X、 Y的组成元素不是同一
族，请写出符合①式的3个不同的化学方程式，并要求3个式子中的3种X和3种 Y，分
别由不同族的元素组成。
有某化合物W，它跟化合物U或CO
2
反应 ，都生成Y。符合题设的3个反应式关系的X是
__，Y是__，Z是__，W为_____。
二、金属铝：
1、铝的单质
（1）物理性质
密度较小、熔点较低，硬度较小的银白色金属
（2） 化学性质
比较活泼的金属， 都能与O2、S、Cl2等非金属单质直接化合，都能与酸，与某些氧化物反
应。
①、和O
2
反应

铝粉可燃铙4Al+3O
2
②和金属氧化物反应：
3Fe< br>3
O
4
+8Al=9Fe+4Al
2
O
3

③和非金属反应：
2Al+3S
④和热水反应：

可用这种方法冶炼难熔的金属
Al
2
S
3
121
2Al
2
O
3
（发强白光）

122 < br>2Al+6H
2
O2Al(OH)
3
+3H
2
↑（反 应缓慢）铝和
水发生置换反应
⑤和酸反应：
在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化。盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应，生成盐并放出氢
气。
2Al+6H
2
O=2AlCl
3
+3H
2
↑ < br>2Al+3H
2
SO
4
(稀)=Al
2
(SO
4
)
3
+3H
2
↑
⑥和盐溶液反应：
2Al +3Hg(NO
3
)
2
=3Hg+2Al(NO
3
)
3
2Al+3Hg(NO
3
)
2
=2Al(NO
3)
3
+3Hg(长“白毛”)
⑦和碱溶液反应：
主要和NaOH、KOH强碱溶液反应，可看做是碱溶液先溶解掉铝表面氧化铝保护膜
Al
2
O
3
+2NaOH=2NaAlO
2
+H
2O
Al(OH)
3
溶解在强碱溶液中，
Al(OH)
3+NaOH=NaAlO
2
+2H
2
O
一般可用下列化学方程式或离子方程式表示这一反应
2Al+2NaOH+2H
2< br>O=2NaAlO
2
+3H
2
↑
2Al+2OH
-
+2H
2
O=2AlO
2
-
+3H
2
↑
注：1.铝和不活动金属氧化物（主要是难熔金属氧化物如Cr
2
O
3
、V
2
O
5
以及Fe
2
O
3
等）的混< br>合物，都叫铝热剂，在反应中铝做还原剂。反应过程放大量热，可将被还原的金属熔化成液
态
2.铝在加热时可以跟浓硫酸或硝酸反应，情况较复杂不做要求
（3）Al的活泼性比Mg差。
（4）铝的制备
铝土矿的提纯
Al
2
O
3
+2OH
-
=2AlO
2
-
+H
2
O
AlO
2
-
+CO
2
+2 H
2
O=Al(OH)
3
↓+HCO
3
-

2Al(OH)
3
=Al
2
O
3
+3H
2
O
电解
2Al
2
O
3
(熔融)=4Al +3O
2
(冰晶石Na
3
AlF
6
)
2、铝重要化合物
（1）氧化物
Al
2
O
3
是 两性氧化物，天然晶体叫刚玉，不与水反应，能与强酸强碱反应生成相应的铝
盐和偏铝酸盐。
Al
2
O
3
+6H
+
=2Al
3+
+3H
2
O
Al
2
O
3
+2OH
-
= 2AlO
2
-
+H
2
O
（2）氢氧化物

123
Al(OH)
3
是两性氢氧化物，它能与强酸强碱反应生成相应的铝盐和偏铝酸盐。
H
+
+AlO
2
-
+H
2
O=Al(OH )
3
=Al
3+
+3OH-
Al(OH)
3
+3 H
+
=Al
3+
+3H
2
O
Al(OH)
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H
2
O
Al(OH)
3
受热都要分解
2Al(OH)
3
=Al2O
3
+3H
2
O
【讨论】如何制备Al(OH)
3

Al3++3NH
3
· H
2
O=Al(OH)
3
↓+3NH
4
+

不宜用NaOH溶液，这是由于Al(OH)
3
可溶于过量的NaOH。
Al3++3OH
-
=Al(OH)
3
↓ Al(OH )
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H
2O
AlO
2
-
+CO
2
+2H
2
O=Al(OH)
3
↓+HCO
3
-
不宜用盐酸，这是由于Al(OH)
3
可溶于过量的盐酸。
AlO
2
-
+H
+
+H
2
O=Al(OH)
3
↓ Al(OH)
3
+3H+=Al
3+
+3H
2
O
(3)铝盐
KAl(SO
4
)
2
·12H
2O或K
2
SO
4
•Al
2
(SO
4
)
3
•24H
2
O俗名明矾，是一种复盐。常用作净水剂。
Al3+
+3H
2
0=Al(OH)
3
+3H
+

AlCl
3
，气态为双分子缔合体，共价化合物。

（4）遇HCO3-、CO32-、AlO2-、SiO32-、SO32-、S2-、HS- 等阴离子发生双水解。
Al
3+
+3HCO
3
-
=Al (OH)
3
+3CO
2

2Al
3+
+ 3CO
3
2-
+3H
2
O=2Al(OH)
3
+3CO< br>2

Al
3+
+3AlO
2
-
+6H2
O=4Al(OH)
3

三、铁的位置、结构、性质
引论：你能说出铁元素在周期表中的位置吗？
Fe位于第四周期，第Ⅷ族。是过渡元素的代表。
从Fe元素在周期表中的位置分析，Fe 的原子结构有什么特点？
根据Fe的原子结构特点分析，Fe单质应有哪些化学性质？
注意把握以下两条主线：
1、知识主线：
铁的位置、结构、性质→铁化合物的性 质、转化、用途→铁及其化合物知识的应用；（结构
决定性质）
2、能力主线：
透过现象看本质（思维方法）→建立并完善认知结构（思维形式）→科学地探索未知世
界（思维态度）。
1、 结构特点 性 质
-2e

-

（弱氧化剂）




①最外层仅有2个电子
-3e

-
（强氧化剂）



-

偏移6e

2

4
②次外层不饱和（与主族元素的最大区别）
过渡元素原子结构特点
形成络合物


[Fe(CO)
5
]
2+


[Fe(SCN)
6
3-

+2价
+3价
+6(FeO

124
-2e(弱氧化剂)
+2价(Fe
2+
)
-3e(强氧化剂)①最外层仅有2个电子
偏离6e
+3价(Fe
3+
)
②次外层不饱和
接受电子对
+6价(FeO
4 2-
)
络合物[Fe(CO)
5
]
过渡元素原子结构特点

2、物理性质：银白色质软的重金属(黑色金属)，熔点1500℃以上。热和电的良导体，能被< br>磁铁吸引，也将被磁化 。
3、化学性质：铁是比较活泼的金属单质，在化学反应中通常作还原 剂，体现比较强的还原
性。纯净的铁有抗腐蚀性。
（1)与非金属反应
3Fe+2O
2
=Fe
3
O
4
2Fe+3Cl
2
=2FeCl
3

Fe+I
2
=FeI
2
Fe+S=FeS
(2)与水反应 3Fe+4H
2
O=Fe
3
O
4
+4H
2
↑
(3)与酸反应
Fe+2H
+
=Fe
2+
+H
2
↑
Fe+H< br>+
+NO
3
-
=Fe
2+
+NO
X
+H
2
O
Fe+H
+
+NO
3
-
=F e
3+
+NO
X
+H
2
O
Fe+2H
2
SO
4
=FeSO
4
+SO
2
+H
2< br>O
2Fe+6H
2
SO
4
=Fe
2
(S O
4
)
3
+3SO
2
+6H
2
O
(4)与盐反应
Fe+2Fe
3+
=3Fe
2+
Fe+2Ag
+
=Fe
2+
+2Ag
讨论：
一种元素的化合物，一般讨论它的哪几类物质？
单质 氧化物 氢氧化物 盐
铁的氧化物、氢氧化物、盐有哪一些？
FeO、Fe
2
O
3
、Fe
3
O
4
；Fe(OH)
2
、Fe(OH)
3
；Fe
2+
、Fe
3+
。
4、铁的氧化物：

分类
颜色
性质
FeO
碱性氧化物
黑色
被还原(C H
2
CO)
被氧化( O
2
HNO
3
H
2
SO
4
)
碱性氧化物的通性
Fe
2
O
3

碱性氧化物
红色
被还原
碱性氧化物
Fe
3
O
4

磁性氧化物
黑色
被还原
被氧化
H
+
(Fe
2+
Fe
3+
)
你能否用箭头科学地表示出它们之间的相互关系？

125
色、态 色、态 水 解
价 态 价 态 性 质 复分解
溶解性 溶解性 氧化—还原
制 法 用 途 络 合
5、铁的氢氧化物
制备
(1)Fe(OH)
2

Fe
2+
+2OH-=Fe(OH)
2

用胶头滴管吸取煮 沸过的NaOH溶液，伸入装有Fe
2+
溶液的试管液面下，挤入NaOH，制得。
性质
弱碱性。
4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3

沉淀颜色由白色—灰绿色—红褐色
受热分解
Fe(OH)
2
=FeO+H
2
O 2Fe(O H)
3
=Fe
2
O
3
+3H
2
O
6、Fe
3+
的检验
Fe
3+
+SCN
-
=[FeSCN]
2+
(血红色)
试液中加苯酚溶液，有紫色出现，说明有Fe
3+

试液中加NaOH溶液，有红褐色沉淀产生，说明有Fe
3+



铁三角
)

C

C
O
、
Fe）
弱
氧
O
3
化
、
H
N
剂A
l
、
（
C
l
2
（
C
u2
强
还
原
剂
(

+
、
剂剂
原
H
+
、
（
C
O
C
、强
还
化
I
2
、
氧
S
）
、）
A
l
强
强氧
化剂
（
O
2
、
Cl
2
、
HNO
3
）
还原剂
( Fe、
Cu
、
S
2-
、I
-
、
H
2
S )
Fe
3+
Fe
2+

特别注意： 对“铁三角”而言，其相互转化都是通过氧化还原反应来实现的，而氧化剂和还原剂的强弱是
它们相 互转化的条件，这一点必须充分理解并且牢记！
7、炼铁炼钢
炼铁

126
原理：用还原剂将铁矿石中铁元素还原为单质
原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石
反应：（1）C+O2=CO2 C+CO2=2CO
（2）3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
（3）除脉石 CaCO3=CaO+CO2↑
CaO+SiO2=CaSiO3
装置：高炉
炼钢
原理：用氧化剂将多的碳和其他杂质氧化除去 原料：生铁、氧气、生石灰、脱氧剂(Si、
Al)
主要反应： 2Fe+O2=2FeO
FeO+C=Fe+CO
2FeO+Si=2Fe+SiO2
SiO2+CaO=CaSiO3
知识应用
1．已知FeCl3的熔点为555K，沸点 为588K，易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂中，
据此分析，FeCl3应属于 ____________ 型化合物。
2．常温下，1molL的FeCl3水溶液显 性，离子反应方程式为 。





铁

1. 铁在氯气中燃烧 2Fe +3Cl2 === 2FeCl3
2. 铁与硫反应 Fe + S === FeS
3. 铁与水反应 3Fe + 4H2O === Fe3O4 +4H2↑
4. 铁与非氧化性酸反应 Fe +2HCl == FeCl2 + H2↑
5. 铁和过量的稀硝酸反应 Fe + 4HNO3(稀) ==Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
6. 过量的铁和稀硝酸反应 3Fe + 8HNO3(稀) == 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
7. 铁与硫酸铜反应 Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
8. 氧化亚铁与酸反应 FeO +2HCl == FeCl2 + H2O
3FeO + 10HNO3(稀) == 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O
9. 氧化铁与酸反应 Fe2O3 + 6HNO3 == 2Fe(NO3)3 + 3H2O
10. 氯化铁与氢氧化钠反应 FeCl3 + 3NaOH == Fe(OH)3↓ + 3NaCl
11. 氢氧化铁受热反应 2Fe(OH)3 === Fe2O3 + 3H2O
12. 硫酸亚铁与氢氧化钠反应 FeSO4 + 2NaOH == Fe(OH)2↓+ Na2SO4
13. 氢氧化亚铁转化成氢氧化铁 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
14. 氢氧化亚铁与酸反应 Fe(OH)2+ 3Cl2 == 2FeCl3 + 2HCl == FeCl2 + 2H2O
3Fe(OH)2+ 10HNO3 == 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 8H2O
15. 氢氧化铁与酸反应 Fe(OH)3 + 3HNO3 == Fe(NO3)3 + 3H2O
16. 氯化铁与硫氰化钾溶液反应 FeCl3 + 3KSCN == Fe(SCN)3 + 3KCl
17. 亚铁离子转化成铁单质 Fe2+ + Zn == Fe + Zn2+
18. 铁转化成亚铁离子 Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑
19. 铁离子转化成铁 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
20. 亚铁离子转化成铁离子 2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3+ +2Cl-
21. 铁离子转化成亚铁离子 2Fe3+ + Fe ===3 Fe2+
23．氯化铁与碳酸钠溶 2FeCl3 + Na2CO3 + 3H2O == 2Fe(OH)3↓ +3CO2↑ +6NaCl

127
铝

1．AlCl3溶液与适量的NaOH溶液：Al3+＋3OH—==Al(OH)3↓
2．AlCl3溶液与氨水反应：Al3+ +3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
3．AlCl3溶液与Na2CO3溶液反应：2Al3+＋3CO32—+3H2O==2Al(OH )3↓+3CO2↑
4．AlCl3溶液与NaHCO3溶液反应：Al3+＋3HCO3—==Al (OH)3↓+3CO2↑
5．NaAlO2溶液与适量HCl反应： AlO2—+ H++ H2O= Al(OH)3↓
6．NaAlO2溶液中通入二氧化碳： CO2＋2AlO2—＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－
7．NaAlO2溶液与AlCl3溶液反应：Al3++3AlO2—+ 6H2O= 4Al(OH)3↓
8．NaAlO2溶液与NH4Cl溶液反应：NH4++AlO2—＋H2O＝ Al(OH)3↓＋NH3↑
9. 铝与盐酸,硫酸的反应:2Al+6HCl=AlCl3+3H2
10. 铝热反应:2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3
11. 铝与碱的反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
12. 铝与硫酸铜的反应:2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu

1．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液

Al3+＋3OH—==Al(OH)3↓(生成沉淀)
Al(OH)3＋OH—==AlO2—+2H2O(沉淀溶解)
2．向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液

Al3+＋4OH—== AlO2—+2H2O(沉淀消失)
Al3++3AlO2—+ 6H2O= 4Al(OH)3↓(沉淀增多)
3．向NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液

AlO2—+ H++H2O= Al(OH)3↓(生成沉淀)
Al(OH)3＋3H+==Al3++3H2O(沉淀溶解)
4．向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液

Al3+＋4OH—== AlO2—+2H2O(沉淀消失)
Al3++3AlO2—+ 6H2O= 4Al(OH)3↓(沉淀增多)


1．与Al3+不能共存的离子：OH—、A lO2—、HS—、CO32—、HCO3—、SO32—等。
2．与AlO2—不能共存的离子：H+、Al3+、NH4+、Fe3+等。


1．净水：净水剂明矾在水中发生如下水解：Al3++3H2O Al(OH)3+3H+，生成的Al(OH)3胶
体有较强的吸附性，可以吸附杂质。
2． 泡末灭火器的灭火：泡末灭火器分开装的是水解显酸性的饱和硫酸铝溶液和水解显碱性
的碳酸氢钠溶液。 当两种溶液混合后，相互促进水解使生成大量的H2CO3分解产生CO2，
使灭火器内的压强增大，C O2、H2O、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭。
3．Al(OH)3治疗胃酸过多：胃酸过多，可服用主要成分是Al(OH)3的胃舒平。
4．炸油条：明矾水解呈酸性，纯碱是水解呈碱性，当它们放入水中时，会发生双水解，产
生大量二氧化 碳气体和絮状物氢氧化铝。与面合在一起时，絮状物氢氧化铝与面产生膜状物，
将二氧化碳气体包住。油 条放入热油锅中，二氧化碳气体受热膨胀，使油条胀大。

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高二化学复习——金属：铝和铁
一、金属概论：
1、金属元素的位置和原子结构
【讨论】现有的元素周期表中一共几种金属元素？分别处在元素周期表的哪里？
87种金属元素，22种非金属元素
【讨论】金属元素原子结构特征是什么？
 ①原子最外层电子：一般≤4个。(有例外)
 ②价电子：
主族——最外层电子；
副族——最外层+次外层电子。
 ③半径：
同一周期原子 r
金属
＞r
非金属
；
同一元素的原子和阳离子 r
原子
＞r
阳离子

2、金属的晶体结构和物理性质
金属晶体
金属晶体是由金属阳离子通过与自由电子的强烈相互作用（即金属键）紧密堆积而形成
的晶体。

金属的物理性质
金属都具有金属光泽、良好的导电、导热性和延展性。而密度、颜 色、硬度、熔点等，
不同金属之间存在一定的差别。
（1）金属可分为重金属和轻金属， 其中密度大于______的叫做重金属，如（举5种）_______。
（2）金属又可分为黑色金属和有色金属，其中Fe、Cr、Mn常称为______。
（3 ）在金属中，熔点最低的是______，硬度最大的是______，密度最大的是______，熔点
最高的是______，导电性最好的是______，地壳中含量最大的是___，延展性最好的是___。
合金：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
合金具备金属特性(光泽、热电良导体、延展性)。
熔沸点一般低于组分单质。硬度一般比组分单质大。
3、金属的化学性质
【讨论】如何制备Al(OH)
3

Al
3+
+3NH3
·H
2
O=Al(OH)
3
↓+3NH
4
+

不宜用NaOH溶液，这是由于Al(OH)
3
可溶于过量的NaOH。
Al
3+
+3OH
-
=Al(OH)
3
↓ Al( OH)
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H
2
O
AlO
2
-
+CO
2
+2H
2O=Al(OH)
3
↓+HCO
3
-

120
不宜用盐酸，这是由于Al(OH)
3
可溶于过量的盐酸。
AlO
2
-
+H
+
+H
2
O=Al(OH)
3
↓ Al(OH)
3
+3H
+
=Al
3+
+3H
2O
金属原子易失去价电子成为阳离子，因而表现出较强的还原性。由于不同的金属原子结构、< br>原子半径的不同，表现的还原性也有强弱不同。
（1）O
2

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
常温迅速 成膜加热 加热能反应 不反应
(2)H
2
O
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb ……
冷水剧烈 热水缓慢 水蒸气高温 不反应
氢氧化物和氢气 氧化物和氢气
(3)酸
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
常温下与非氧化性酸反应 氧化性酸 王水
(4)置换反应
4、金属活动性顺序的应用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
判断金属的活动性顺序。
判断金属与酸溶液反应的激烈程度等情况。
判断金属单质还原性强弱。
判断金属低价阳离子的氧化性强弱。
判断金属金属性的强弱顺序。
判断原电池的正负极。
判断和水、氧气反应条件以及产物。
判断相同浓度相同阴离子溶液的酸碱性强弱顺序。
判断电解时阳离子和金属电极的放电顺序。
判断金属单质的制备方法(见后)。
5、金属的冶炼
将金属化合物或矿石通过还原反应的方法使金属阳离子还原成金属单质的过程。
随着不同金属的阳离子的氧化能力不同，主要有：电解法、还原剂法、加热法等。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
熔融电解 高温还原 加热法(电解)
X、Y、Z是主族元素的单质，U、V的化合物。它们会有如下反应（ 式中的反应系数和条件
均已略去）：①X+U→V+Y ②X+Z→V ③Y+Z→U若X、 Y的组成元素不是同一
族，请写出符合①式的3个不同的化学方程式，并要求3个式子中的3种X和3种 Y，分
别由不同族的元素组成。
有某化合物W，它跟化合物U或CO
2
反应 ，都生成Y。符合题设的3个反应式关系的X是
__，Y是__，Z是__，W为_____。
二、金属铝：
1、铝的单质
（1）物理性质
密度较小、熔点较低，硬度较小的银白色金属
（2） 化学性质
比较活泼的金属， 都能与O2、S、Cl2等非金属单质直接化合，都能与酸，与某些氧化物反
应。
①、和O
2
反应

铝粉可燃铙4Al+3O
2
②和金属氧化物反应：
3Fe< br>3
O
4
+8Al=9Fe+4Al
2
O
3

③和非金属反应：
2Al+3S
④和热水反应：

可用这种方法冶炼难熔的金属
Al
2
S
3
121
2Al
2
O
3
（发强白光）

122 < br>2Al+6H
2
O2Al(OH)
3
+3H
2
↑（反 应缓慢）铝和
水发生置换反应
⑤和酸反应：
在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化。盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应，生成盐并放出氢
气。
2Al+6H
2
O=2AlCl
3
+3H
2
↑ < br>2Al+3H
2
SO
4
(稀)=Al
2
(SO
4
)
3
+3H
2
↑
⑥和盐溶液反应：
2Al +3Hg(NO
3
)
2
=3Hg+2Al(NO
3
)
3
2Al+3Hg(NO
3
)
2
=2Al(NO
3)
3
+3Hg(长“白毛”)
⑦和碱溶液反应：
主要和NaOH、KOH强碱溶液反应，可看做是碱溶液先溶解掉铝表面氧化铝保护膜
Al
2
O
3
+2NaOH=2NaAlO
2
+H
2O
Al(OH)
3
溶解在强碱溶液中，
Al(OH)
3+NaOH=NaAlO
2
+2H
2
O
一般可用下列化学方程式或离子方程式表示这一反应
2Al+2NaOH+2H
2< br>O=2NaAlO
2
+3H
2
↑
2Al+2OH
-
+2H
2
O=2AlO
2
-
+3H
2
↑
注：1.铝和不活动金属氧化物（主要是难熔金属氧化物如Cr
2
O
3
、V
2
O
5
以及Fe
2
O
3
等）的混< br>合物，都叫铝热剂，在反应中铝做还原剂。反应过程放大量热，可将被还原的金属熔化成液
态
2.铝在加热时可以跟浓硫酸或硝酸反应，情况较复杂不做要求
（3）Al的活泼性比Mg差。
（4）铝的制备
铝土矿的提纯
Al
2
O
3
+2OH
-
=2AlO
2
-
+H
2
O
AlO
2
-
+CO
2
+2 H
2
O=Al(OH)
3
↓+HCO
3
-

2Al(OH)
3
=Al
2
O
3
+3H
2
O
电解
2Al
2
O
3
(熔融)=4Al +3O
2
(冰晶石Na
3
AlF
6
)
2、铝重要化合物
（1）氧化物
Al
2
O
3
是 两性氧化物，天然晶体叫刚玉，不与水反应，能与强酸强碱反应生成相应的铝
盐和偏铝酸盐。
Al
2
O
3
+6H
+
=2Al
3+
+3H
2
O
Al
2
O
3
+2OH
-
= 2AlO
2
-
+H
2
O
（2）氢氧化物

123
Al(OH)
3
是两性氢氧化物，它能与强酸强碱反应生成相应的铝盐和偏铝酸盐。
H
+
+AlO
2
-
+H
2
O=Al(OH )
3
=Al
3+
+3OH-
Al(OH)
3
+3 H
+
=Al
3+
+3H
2
O
Al(OH)
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H
2
O
Al(OH)
3
受热都要分解
2Al(OH)
3
=Al2O
3
+3H
2
O
【讨论】如何制备Al(OH)
3

Al3++3NH
3
· H
2
O=Al(OH)
3
↓+3NH
4
+

不宜用NaOH溶液，这是由于Al(OH)
3
可溶于过量的NaOH。
Al3++3OH
-
=Al(OH)
3
↓ Al(OH )
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H
2O
AlO
2
-
+CO
2
+2H
2
O=Al(OH)
3
↓+HCO
3
-
不宜用盐酸，这是由于Al(OH)
3
可溶于过量的盐酸。
AlO
2
-
+H
+
+H
2
O=Al(OH)
3
↓ Al(OH)
3
+3H+=Al
3+
+3H
2
O
(3)铝盐
KAl(SO
4
)
2
·12H
2O或K
2
SO
4
•Al
2
(SO
4
)
3
•24H
2
O俗名明矾，是一种复盐。常用作净水剂。
Al3+
+3H
2
0=Al(OH)
3
+3H
+

AlCl
3
，气态为双分子缔合体，共价化合物。

（4）遇HCO3-、CO32-、AlO2-、SiO32-、SO32-、S2-、HS- 等阴离子发生双水解。
Al
3+
+3HCO
3
-
=Al (OH)
3
+3CO
2

2Al
3+
+ 3CO
3
2-
+3H
2
O=2Al(OH)
3
+3CO< br>2

Al
3+
+3AlO
2
-
+6H2
O=4Al(OH)
3

三、铁的位置、结构、性质
引论：你能说出铁元素在周期表中的位置吗？
Fe位于第四周期，第Ⅷ族。是过渡元素的代表。
从Fe元素在周期表中的位置分析，Fe 的原子结构有什么特点？
根据Fe的原子结构特点分析，Fe单质应有哪些化学性质？
注意把握以下两条主线：
1、知识主线：
铁的位置、结构、性质→铁化合物的性 质、转化、用途→铁及其化合物知识的应用；（结构
决定性质）
2、能力主线：
透过现象看本质（思维方法）→建立并完善认知结构（思维形式）→科学地探索未知世
界（思维态度）。
1、 结构特点 性 质
-2e

-

（弱氧化剂）




①最外层仅有2个电子
-3e

-
（强氧化剂）



-

偏移6e

2

4
②次外层不饱和（与主族元素的最大区别）
过渡元素原子结构特点
形成络合物


[Fe(CO)
5
]
2+


[Fe(SCN)
6
3-

+2价
+3价
+6(FeO

124
-2e(弱氧化剂)
+2价(Fe
2+
)
-3e(强氧化剂)①最外层仅有2个电子
偏离6e
+3价(Fe
3+
)
②次外层不饱和
接受电子对
+6价(FeO
4 2-
)
络合物[Fe(CO)
5
]
过渡元素原子结构特点

2、物理性质：银白色质软的重金属(黑色金属)，熔点1500℃以上。热和电的良导体，能被< br>磁铁吸引，也将被磁化 。
3、化学性质：铁是比较活泼的金属单质，在化学反应中通常作还原 剂，体现比较强的还原
性。纯净的铁有抗腐蚀性。
（1)与非金属反应
3Fe+2O
2
=Fe
3
O
4
2Fe+3Cl
2
=2FeCl
3

Fe+I
2
=FeI
2
Fe+S=FeS
(2)与水反应 3Fe+4H
2
O=Fe
3
O
4
+4H
2
↑
(3)与酸反应
Fe+2H
+
=Fe
2+
+H
2
↑
Fe+H< br>+
+NO
3
-
=Fe
2+
+NO
X
+H
2
O
Fe+H
+
+NO
3
-
=F e
3+
+NO
X
+H
2
O
Fe+2H
2
SO
4
=FeSO
4
+SO
2
+H
2< br>O
2Fe+6H
2
SO
4
=Fe
2
(S O
4
)
3
+3SO
2
+6H
2
O
(4)与盐反应
Fe+2Fe
3+
=3Fe
2+
Fe+2Ag
+
=Fe
2+
+2Ag
讨论：
一种元素的化合物，一般讨论它的哪几类物质？
单质 氧化物 氢氧化物 盐
铁的氧化物、氢氧化物、盐有哪一些？
FeO、Fe
2
O
3
、Fe
3
O
4
；Fe(OH)
2
、Fe(OH)
3
；Fe
2+
、Fe
3+
。
4、铁的氧化物：

分类
颜色
性质
FeO
碱性氧化物
黑色
被还原(C H
2
CO)
被氧化( O
2
HNO
3
H
2
SO
4
)
碱性氧化物的通性
Fe
2
O
3

碱性氧化物
红色
被还原
碱性氧化物
Fe
3
O
4

磁性氧化物
黑色
被还原
被氧化
H
+
(Fe
2+
Fe
3+
)
你能否用箭头科学地表示出它们之间的相互关系？

125
色、态 色、态 水 解
价 态 价 态 性 质 复分解
溶解性 溶解性 氧化—还原
制 法 用 途 络 合
5、铁的氢氧化物
制备
(1)Fe(OH)
2

Fe
2+
+2OH-=Fe(OH)
2

用胶头滴管吸取煮 沸过的NaOH溶液，伸入装有Fe
2+
溶液的试管液面下，挤入NaOH，制得。
性质
弱碱性。
4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3

沉淀颜色由白色—灰绿色—红褐色
受热分解
Fe(OH)
2
=FeO+H
2
O 2Fe(O H)
3
=Fe
2
O
3
+3H
2
O
6、Fe
3+
的检验
Fe
3+
+SCN
-
=[FeSCN]
2+
(血红色)
试液中加苯酚溶液，有紫色出现，说明有Fe
3+

试液中加NaOH溶液，有红褐色沉淀产生，说明有Fe
3+



铁三角
)

C

C
O
、
Fe）
弱
氧
O
3
化
、
H
N
剂A
l
、
（
C
l
2
（
C
u2
强
还
原
剂
(

+
、
剂剂
原
H
+
、
（
C
O
C
、强
还
化
I
2
、
氧
S
）
、）
A
l
强
强氧
化剂
（
O
2
、
Cl
2
、
HNO
3
）
还原剂
( Fe、
Cu
、
S
2-
、I
-
、
H
2
S )
Fe
3+
Fe
2+

特别注意： 对“铁三角”而言，其相互转化都是通过氧化还原反应来实现的，而氧化剂和还原剂的强弱是
它们相 互转化的条件，这一点必须充分理解并且牢记！
7、炼铁炼钢
炼铁

126
原理：用还原剂将铁矿石中铁元素还原为单质
原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石
反应：（1）C+O2=CO2 C+CO2=2CO
（2）3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
（3）除脉石 CaCO3=CaO+CO2↑
CaO+SiO2=CaSiO3
装置：高炉
炼钢
原理：用氧化剂将多的碳和其他杂质氧化除去 原料：生铁、氧气、生石灰、脱氧剂(Si、
Al)
主要反应： 2Fe+O2=2FeO
FeO+C=Fe+CO
2FeO+Si=2Fe+SiO2
SiO2+CaO=CaSiO3
知识应用
1．已知FeCl3的熔点为555K，沸点 为588K，易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂中，
据此分析，FeCl3应属于 ____________ 型化合物。
2．常温下，1molL的FeCl3水溶液显 性，离子反应方程式为 。





铁

1. 铁在氯气中燃烧 2Fe +3Cl2 === 2FeCl3
2. 铁与硫反应 Fe + S === FeS
3. 铁与水反应 3Fe + 4H2O === Fe3O4 +4H2↑
4. 铁与非氧化性酸反应 Fe +2HCl == FeCl2 + H2↑
5. 铁和过量的稀硝酸反应 Fe + 4HNO3(稀) ==Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O
6. 过量的铁和稀硝酸反应 3Fe + 8HNO3(稀) == 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
7. 铁与硫酸铜反应 Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
8. 氧化亚铁与酸反应 FeO +2HCl == FeCl2 + H2O
3FeO + 10HNO3(稀) == 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O
9. 氧化铁与酸反应 Fe2O3 + 6HNO3 == 2Fe(NO3)3 + 3H2O
10. 氯化铁与氢氧化钠反应 FeCl3 + 3NaOH == Fe(OH)3↓ + 3NaCl
11. 氢氧化铁受热反应 2Fe(OH)3 === Fe2O3 + 3H2O
12. 硫酸亚铁与氢氧化钠反应 FeSO4 + 2NaOH == Fe(OH)2↓+ Na2SO4
13. 氢氧化亚铁转化成氢氧化铁 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
14. 氢氧化亚铁与酸反应 Fe(OH)2+ 3Cl2 == 2FeCl3 + 2HCl == FeCl2 + 2H2O
3Fe(OH)2+ 10HNO3 == 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 8H2O
15. 氢氧化铁与酸反应 Fe(OH)3 + 3HNO3 == Fe(NO3)3 + 3H2O
16. 氯化铁与硫氰化钾溶液反应 FeCl3 + 3KSCN == Fe(SCN)3 + 3KCl
17. 亚铁离子转化成铁单质 Fe2+ + Zn == Fe + Zn2+
18. 铁转化成亚铁离子 Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑
19. 铁离子转化成铁 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
20. 亚铁离子转化成铁离子 2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3+ +2Cl-
21. 铁离子转化成亚铁离子 2Fe3+ + Fe ===3 Fe2+
23．氯化铁与碳酸钠溶 2FeCl3 + Na2CO3 + 3H2O == 2Fe(OH)3↓ +3CO2↑ +6NaCl

127
铝

1．AlCl3溶液与适量的NaOH溶液：Al3+＋3OH—==Al(OH)3↓
2．AlCl3溶液与氨水反应：Al3+ +3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
3．AlCl3溶液与Na2CO3溶液反应：2Al3+＋3CO32—+3H2O==2Al(OH )3↓+3CO2↑
4．AlCl3溶液与NaHCO3溶液反应：Al3+＋3HCO3—==Al (OH)3↓+3CO2↑
5．NaAlO2溶液与适量HCl反应： AlO2—+ H++ H2O= Al(OH)3↓
6．NaAlO2溶液中通入二氧化碳： CO2＋2AlO2—＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－
7．NaAlO2溶液与AlCl3溶液反应：Al3++3AlO2—+ 6H2O= 4Al(OH)3↓
8．NaAlO2溶液与NH4Cl溶液反应：NH4++AlO2—＋H2O＝ Al(OH)3↓＋NH3↑
9. 铝与盐酸,硫酸的反应:2Al+6HCl=AlCl3+3H2
10. 铝热反应:2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3
11. 铝与碱的反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
12. 铝与硫酸铜的反应:2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu

1．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液

Al3+＋3OH—==Al(OH)3↓(生成沉淀)
Al(OH)3＋OH—==AlO2—+2H2O(沉淀溶解)
2．向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液

Al3+＋4OH—== AlO2—+2H2O(沉淀消失)
Al3++3AlO2—+ 6H2O= 4Al(OH)3↓(沉淀增多)
3．向NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液

AlO2—+ H++H2O= Al(OH)3↓(生成沉淀)
Al(OH)3＋3H+==Al3++3H2O(沉淀溶解)
4．向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液

Al3+＋4OH—== AlO2—+2H2O(沉淀消失)
Al3++3AlO2—+ 6H2O= 4Al(OH)3↓(沉淀增多)


1．与Al3+不能共存的离子：OH—、A lO2—、HS—、CO32—、HCO3—、SO32—等。
2．与AlO2—不能共存的离子：H+、Al3+、NH4+、Fe3+等。


1．净水：净水剂明矾在水中发生如下水解：Al3++3H2O Al(OH)3+3H+，生成的Al(OH)3胶
体有较强的吸附性，可以吸附杂质。
2． 泡末灭火器的灭火：泡末灭火器分开装的是水解显酸性的饱和硫酸铝溶液和水解显碱性
的碳酸氢钠溶液。 当两种溶液混合后，相互促进水解使生成大量的H2CO3分解产生CO2，
使灭火器内的压强增大，C O2、H2O、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭。
3．Al(OH)3治疗胃酸过多：胃酸过多，可服用主要成分是Al(OH)3的胃舒平。
4．炸油条：明矾水解呈酸性，纯碱是水解呈碱性，当它们放入水中时，会发生双水解，产
生大量二氧化 碳气体和絮状物氢氧化铝。与面合在一起时，絮状物氢氧化铝与面产生膜状物，
将二氧化碳气体包住。油 条放入热油锅中，二氧化碳气体受热膨胀，使油条胀大。