第三章金属及其化合物

第三章金属及其化合物

第一节 金属的化学性质 一、金属与非金属的反应 二、金属与酸或水的反应 三、金属与盐溶液的反应 四、铝与氢氧化钠溶液的反应

1、绝大数金属是以化合态的形式存在于自然界，极少数以游离态（单质）存在（Ag 、Cu 、 Au） 原因：因为大多数金属单质有较强的还原性，化学性质活泼。 金属一般都有良好的导电、导热性和延展性。

2、从原子结构出发，以Na 、Mg 、Al 为例说明其化学性质（与酸反应置换出氢气等） 金属活动顺序表：

活泼金属在空气中易与氧反应，表面形成氧化膜

Fe （反应彻底）

致密：Mg 、Al （不再反应） 3、焰色反应：Na(黄色) K（紫色，需透过钴玻璃） Cu（绿色） Ba(黄绿色)

第二节 几种重要的金属化合物 一、钠的重要化合物 1、氧化钠和过氧化钠

Na 2O 2和H 2O 反应的化学方程式： Na 2O 2和CO 2反应的化学方程式： 2、Na 2CO 3和NaHCO 3

Na 2CO 3俗名，状态为；NaHCO 3俗名，状态为。

3、焰色反应：很多或它们的在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫。

二、铝的重要化合物 1、氧化铝 1. 物理性质

Al 2O 3溶于水；熔点，可用来制造耐火材料；硬度，能有效地保护内层金属。 2. 化学性质

写出下列反应的化学方程式，并改成离子方程式。 Al 2O 3和HCl ， Al 2O 3和NaOH ，

结论：Al 2O 3既可以与酸反应，又可以与碱反应，因此Al 2O 3是氧化物。 2、氢氧化铝

1. 物理性质：Al(OH)3几乎溶于水，但能凝聚水中的，并能吸附，因此Al(OH)3可作净水剂。 2. 制备及化学性质： （1）Al(OH)3生成 （2）Al(OH)3的两性

3Al(OH)3受热分解的化学方程式 （

4）应用：

①Al(OH)3能凝聚水中的，并能吸附，因此Al(OH)3可作净水剂。 ②Al(OH)3医用上可以。

（5）补充实验：向偏铝酸钠溶液中滴加盐酸或用嘴通过长导气管往里吹气，观察实验现象，完成反应的化学方程

反应方程式

Al 2O 3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O

+

AlO 2- + H + H2O = Al(OH)3↓

+3+

Al(OH)3 + 3H = Al + 3H2O

+3+

AlO 2- + 4H = Al+ 2H2O

2+

SiO 3

- + 2H = H2SiO 3↓ 3+

Al + 3OH- = Al(OH)3↓

Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 3+

Al + 4OH- = AlO2-+ 2H2O 3++

Al + 3NH3·H 2O = 3NH4 + Al(OH)3↓ AlO 2- + CO2 + 2H2O = HCO3- + Al(OH)3↓

3＋-3.Al 、Al(OH)3、AlO 2相互转化的关系：

(1)制取Al(OH)3的方法：

离子方程式________________________________________

3＋-(2)Al、Al(OH)3、AlO 2的转化 3＋

1)Al →Al(OH)3：

①可溶性铝盐与少量NaOH 溶液反应：

离子方程式________________________________________ ②可溶性铝盐与氨水反应

离子方程式________________________________________

3＋

2)Al(OH)3→Al ：氢氧化铝溶于强酸：

离子方程式_______________________________

3＋-3)Al →AlO 2：可溶性铝盐与过量的强碱反应：

离子方程式________________________________________

-3＋

4)AlO 2→Al :偏铝酸盐与足量的盐酸反应：

离子方程式________________________________________

-5)AlO 2→Al(OH)3：

①偏铝酸钠溶液中加入少量的盐酸

离子方程式________________________________________ ②偏铝酸钠溶液中通入CO 2

离子方程式________________________________________

-6)Al(OH)3→AlO 2:氢氧化铝溶于强碱：

离子方程式________________________________________

三、铁的重要化合物

铁三角的相关化学方程式：

四、金属镁的性质 1．与非金属单质反应

①在空气中点燃镁条：2Mg + O2（点燃）==2MgO(白色固体) ②在氮气中点燃镁条：3Mg+N2（点燃）===Mg3N 2（溶于水） ③在氯气中点燃镁条：Mg+Cl2（点燃）===MgCl2 2．与某些氧化物的反应

①与水反应：Mg + 2H2O(热)==Mg(OH)2 + H2↑(酚酞变红) ②在二氧化碳中点燃镁条：2Mg+CO2（点燃）===2MgO+C 3．与酸的反应： Mg + H2SO 4== MgSO4 + H2↑ 4．与盐的反应：

Mg + 2NH4Cl== MgCl2+ 2NH3↑ + H2↑ Mg + CuSO4 == Cu +MgSO4

5． 海水中提取镁涉及反应：

① 贝壳煅烧制取熟石灰：CaCO 3高温===CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca（OH ）2

2+-② 产生氢氧化镁沉淀：Mg +2OH=Mg（OH ）2↓

③ 氢氧化镁转化为氯化镁：Mg （OH ）2+2HCl=MgCl2+2H2O ④ 电解熔融氯化镁：MgCl 2通电===Mg+Cl2↑ 二、镁的化合物的性质

氧化镁-----MgO 微溶于水，耐火材料氢氧化镁--------Mg(OH)2难溶于水 制取：MgCO 3(高温)== MgO + CO2↑（工业） Mg(OH)2（加热）== MgO + H2O 与酸的反应：

注意：与碱不反应

转化关系： MgCO3→Mg(HCO3) 2→ MgCO3

五、铜及其化合物的性质 一、铜

1．原子结构：常见化合价有+1、+2价。

2．物理性质：纯铜呈暗红色，属有色金属，导电导热性、延展性良好，焰色反应呈绿色。 3．化学性质：铜是一种较不活泼的金属，位于金属活动性顺序表中氢原子之后。 （1）与O 2的反应：在空气中或O 2中加热表面变黑：2Cu + O 2 == 2CuO ，利用此反应可除去混在H 2、CO 中的少量O 2。 （2）与O 2、CO 2、H 2O 的作用：在潮湿的空气中铜可生成铜绿，2Cu + O2 +CO2 + H2O == Cu2(OH)2CO 3 Δ

（3）与其他非金属的反应Cu 在Cl 2中燃烧生成棕黄色烟：Cu + Cl2 == CuCl2；

在硫蒸气里燃烧生成黑色固体：

（4）与酸的反应：①与稀盐酸、稀H 2SO 4不反应；②与浓H 2SO 4反应：③与硝酸反应： （5）与盐溶液反应： 二、铜的化合物

1．氧化物：CuO 是不溶于水的碱性氧化物，具有较强的氧化性，在加热时能被CO 、H 2、C 等还原：可与酸反应：。

2+

Cu 2O 呈砖红色，可用于制红色玻璃，Cu 2O 本身较稳定，但在酸液中易发生歧化反应生成Cu 和Cu 。 2．Cu(OH)2

（1）难溶性碱，可与酸反应：。 （2）受热易分解：

2+-（3）制备：可溶性铜盐与强碱反应： Cu + 2OH = Cu(OH)2 ↓ （蓝色絮状沉淀）。

3．铜盐

常见的铜盐有 CuCl2、CuSO 4 、 Cu(NO3) 2 等。

（1）颜色：无水CuCl 2呈棕黄色，硫酸铜晶体（CuSO 4·5H 2O ，又称胆矾或蓝矾）呈蓝色，其浓溶液呈绿色，无水硫酸铜呈白色，Cu （NO 3）2及其溶液呈蓝色。常用无水硫酸铜白色粉末检验水蒸气或水的存在。

2+2+2+-（2）化学性质：①氧化性，与金属单质反应：Cu + Fe = Cu + Fe ②与强碱反应： Cu + 2OH = Cu(OH)2

↓

③胆矾受热可失去结晶水变成白色粉末，过热时，CuSO 4会进一步分解出CuO 。

④可溶性铜盐能与H 2S 或S 反应生成黑色的CuS 沉淀，它难溶于强酸，常用于Cu 的检

第三节 用途广泛的金属材料 1. 合金的概念和特性

（1）合金是由熔合形成的，合金具有许多优良的，因此，合金在工业上具有比纯金属更广泛的用途。

（2）合金在许多方面不同于各成分金属。例如：合金的硬度一般比它的各成分金属的，熔点一般比它的各成分金属的。 2. 常见合金

（1）我国最早使用的合金是，司母戊鼎是制品，主要成分是。常见的铜合金还有、等。现在用量最大用途最广的合金是。

3、金属材料的分类

2-2+

金属材料黑色金属材料：包括以及它们的合金

有色金属材料：除以外的其他金属及其合金

4、合金材料的选用

选择合金材料时，一般考虑的主要因素是：①；②；

③物质性质；④化学性质；⑤价格；加工难度；⑦日常维护；⑧对环境的影响等。

巩固练习

1. 下列实验能成功的是：①用水鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3固体；②用观察法区别那Na 2O 和Na 2O 2；③用MgCl 2溶液鉴别Na 2CO 3和NaOH ；④用稀盐酸鉴别Na 2CO 3溶液和NaHCO 3溶液。（） A ．①②③④ B．②③④ C．②③D ．①②④

2. 检验固体烧碱是否含有纯碱的方法是（ ）

A ．溶解后检验溶液的酸碱性 B. 加热固体烧碱看是否有气体生成 C. 加入澄清石灰水看是否有白色沉淀 C. 滴加盐酸看是否有无色气体生成

3. 有两个无标签的试剂瓶, 分别装有Na 2CO 3和NaHCO 3, 采用了以下四种不同方法鉴别它们, 其中可行的是 （） A. 分别将它们配成溶液, 再加入澄清石灰水 B.分别将它们配成溶液, 再加入NaOH 溶液 C. 分别将它们配成溶液, 加入氯化钡溶液D. 分别加热, 并将所生气体通入澄清石灰水中. 4. 有关钠的化合物的叙述正确的是（ ） A ．在饱和碳酸钠溶液里通入二氧化碳会出现浑浊 B ．NaOH 、Na 2CO 3、NaHCO 3均呈碱性，所以可以共存

C ．在CaCl 2溶液中滴入少量NaHCO 3溶液无沉淀，再滴少量NaOH 溶液出现沉淀 D ．36.0g 水投入6.2gNa 2O 所得溶液的溶质质量分数为14.7%

5. 将50ml0.5mol/L的Al 2(SO4) 3溶液加入4.0mol/LNaOH溶液可得到1.56g 沉淀。则消耗的NaOH 溶液的体积是 A.45ml B.30ml C.15ml D.60ml

2＋

6.200ml 混合溶液中MgCl 2溶液的浓度为2mol/L，AlCl 3溶液浓度为3mol/L，欲使其中的Mg 转化为Mg(OH)2沉淀分离析出，至少需要1.6mol/L的NaOH 溶液的体积是（ ） A.3.2L B.2L C.1.5L D.1.8L

3+2+

7. 要证明某溶液中不含Fe 而可能含有Fe 进行如下实验操作时最佳顺序为：①加入足量氯水②加入足量KMnO 4溶液 ③加入少量NH 4SCN 溶液（）

A. ①③ B.③② C. ③① D. ①②③

8. 下列后一定有＋3价铁生成的是 ：①过量的Fe 与Cl 2反应；②Fe 与过量稀H 2SO 4反应后，再向其中加入KNO 3； ③Fe(NO3) 2溶液中加入少量盐酸；④Fe 和Fe 2O 3的混合物溶于盐酸中。（） A. 只有① B. 只有①② C. 只有①②③ D. 全部

9. 将氯化钠、三氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化铵和硝酸银等六种溶液，通过一步实验就能加以区别，并只用一种试剂，这种试剂是 （ ）A. KSCN B. BaCl2 C. NaOH D. HCl

2+3+2+

10. 根据反应：Fe+ CuCl2 = Cu + FeCl2，2FeCl 3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2，判断Fe 、Fe 、Cu 氧化性强弱顺序是( )

3+2+2+2+ 3+2+ 2+3+2+ 3+2+2+

A ．Fe > Fe> Cu B． Fe> Fe> CuC ． Cu> Fe> FeD ． Fe> Cu> Fe11. 下列各组变化中，需要加入氧化剂才能实现的是( )

2+ 3+3+ 2+—

A. Fe→ Fe B. Fe→ Fe(SCN) C. Cl2 →Cl D. H2O 2 →O 2 12. 除去FeCl 2中部分因氧化生成的FeCl 3的最佳试剂是( ) A. Fe B. Cu C. Cl2 D. NaOH

13. 把铁片投入下列溶液中，铁片质量减小，且没有气体产生，此溶液是 ( ) A ．FeSO 4 B. H2SO 4 C. Fe2(SO4) 3 D.AgNO3

14. 下列关于Na 2O 与Na 2O 2的说法中, 不正确的是 A Na2O 2比Na 2O 稳定 B 均与水反应生成NaOH, 因而均是碱性氧化物 C Na2O 能被氧化成Na 2O 2 D 均可与H 2O 、CO 2 反应

15. 除去MgO 中的Al 2O 3 可选用的试剂是（） A. NaOH溶液 B.硝酸 C.硫酸 D.稀盐酸 16. 要除去CO 2中的HCl 气体, 最好的方法是将混合气体通过（） A. 饱和NaHCO 3 B. 饱和Na 2CO 3溶液 C.饱和石灰水 D.氨水 17．不能用来鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3两种白色固体的实验操作是

A ．分别加热两种固体物质，将生成的气体通人澄清石灰水中B ．分别在两种物质的溶液中，加入CaCl 2溶液 C ．分别在两种固体中，加入同浓度的稀盐酸D ．分别在两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水 18. 关于焰色反应的说法正确的是（）

A. 焰色反应仅是单质的性质 B.焰色反应仅是化合物的性质C. 焰色反应是元素的性质 D.焰色反应是化学变化 19. 欲除去小苏打溶液中的苏打杂质, 加入的物质最适宜的是（）

A .通CO 2 B.加HCl C.加CaCl 2后过滤 D.加Ca(OH)2后过滤 20．把agNa 2O 和bgNa 2O 2分别加入等质量的水中（水为足量），结果得到同质量分数的溶液，判断a 与b 的关系为 A ．a=bB．ab D．无法确定

21. 把2.1g 的CO 与H 2组成的混合气体与足量O 2充分燃烧后，立即通入足量的Na 2O 2固体中，固体质量增加（） A ．2.1gB ．3.6g C ．7.2gD ．无法确定

22. 有甲、乙、丙三瓶等体积等物质的量浓度的NaOH 溶液，若将甲蒸发掉一半水分，在乙中通入少量的CO 2，丙不变，然后分别向甲、乙、丙三瓶中加入同浓度的盐酸，完全反应后所需盐酸溶液的体积是（） A ．甲＝丙＞乙 B ．丙＞乙＞甲 C ．乙＞甲＝丙 D ．甲＝乙＝丙

23.NaHCO 3和NaOH 的混合物12.4g 加热蒸干以后得到固体10g ，则二者的物质的量之比 A ．大于1：1 B．等于1：1 C．小于1：1 D．等于1：2

24. 下列既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是①Al 2O 3 ②MgO ③NaHCO 3 ④Al(OH)3 A. ①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 25. 下列方法不能够生成Al(OH)3的是（）

A. 向AlCl 3溶液中滴Ba(OH)2B. 向AlCl 3溶液中滴氨水C. 向NaAlO 2溶液通入CO 2D. 向NaAlO 2溶液滴加过量HCl

26. 镁铝合金5.1 g溶于300mL2mol/L的HCl ，在标准状况下放出气体的体积为5.6L 。向反应后的溶液中加入足量氨水，产生沉淀的质量为（）A.5.1g B.10.2g C.13.6g D.15.3g 27. 下列反应的离子方程式中，有错误的是（）

＋3＋－－

A. 氢氧化铝和盐酸：Al(OH)3＋3H =Al＋3H 2OB. 氧化铝溶于氢氧化钠：Al 2O 3＋2OH =2AlO2＋2H 2O

＋2＋－－

C. 铁溶于稀硫酸：Fe ＋2H =Fe＋H 2↑D. 氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液：Al(OH)3＋3OH ＋AlO 2＋3H 2O 28. 在无色透明的溶液中能大量共存的是（）

－＋－－2＋－2－2－2＋＋＋－ －2＋＋2－

A.HCO 3 、Na 、OH 、Cl B.Ca、NO 3、SO 4、CO 3C.Fe 、Na 、H 、NO 3 D.Cl、Mg 、Na 、SO 4 29. 在明矾[（KAl(SO4) 2）]溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当硫酸根离子恰好完全沉淀时，铝元素的存在形式为（）

3＋－－

A. 部分为Al(OH)3，部分为Al B. 全部为Al(OH)3C. 部分为Al(OH)3，部分为AlO 2D. 全部为AlO 2

30. 在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )

2＋ 3＋ 2＋ ＋

A.Cu B.Fe C.Fe D.H

3＋2＋

31. 要证明某溶液中不含Fe 而可能含Fe ，进行如下实验操作时的最佳顺序为：①加足量氯水 ②加少量KMnO 4溶液 ③加少量NH 4SCN 溶液（）

A. ①③ B.③② C.③① D.①②③

3＋2＋2＋3＋

32. 将铜片放入0.1mol/LFeCl3溶液中，反应一段时间取出铜片，溶液中c (Fe) ∶c (Fe) ＝2∶3，则Cu 与Fe 的物质的量之比是( )

A.3：2 B.3：5 C.4：3 D.3：4

33. 在含有1mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀，得到的固体物质是（ ）A.Fe B.FeO C.Fe(OH)3 D.Fe2O 3 34．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金) 在1200℃左右就熔化了，这是因为( ) A ．铁的纯度越高熔点越低B ．合金的熔点比其成分物质的熔点高

C ．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低D ．在高炉中熔化的过程中发生了化学反应

A ．导线 B ．门窗框 C ．炉具 D ．飞机外壳

36. 由Zn,Fe,Al,Mg 四种金属中的两种组成的混合物10g ，与足量的盐酸反应产生的氢气在标况下为11.2升，则混合物中一定含有的金属是（ ）

A ．Zn B ．Fe C ． Al D ．Mg

37. 将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L的NaOH 溶液，生成的沉淀跟加19.4 入的NaOH 溶液的体积关系如图。（横坐标体积单位是mL ，纵坐标质量单位是g ）求：

①合金中Mg 的质量 ②所用HCl 的物质的量浓度

V （NaOH ）

38.A 、B 、C 、D 、E 五种物质的焰色反应都显黄色，A 、B 与水反应都有气体放出，A 与水的反应放出的气体具有氧化性，同时都生成溶液C ，C 与适量的CO 2反应生成D ，D 溶液与过量的CO 2反应生成E ，E 加热能变成D 。 写出A ～E 的化学式：A 、B 、C 、D 、E 。

20.13.7gNa 2CO 3和NaHCO 3的混合物, 加热一段时间后，质量变为10.6g ，求原混合物中Na 2CO 3和NaHCO 3的物质的量。

39. 某铝合金中含有铝、镁、铜、硅, 为了测定该合金中铝的含量, 有人设计了如下实验:

(1)写出上述第①②③步反应的离子方程式及第④步反应的化学方程式: ① , ;

3+-② , ,Al +4OHAl+2H2O;

③

,Al+CO2+2H2

O Al(OH)3↓+HC; ④ 。

(2)该样品中铝的质量分数是 。

(3)第②步中加入的NaOH 溶液不足时, 会使测定结果 ; 第④步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时, 会使测定结果 ; 第④步对沉淀灼烧不充分时, 会使测定结果 。(填选项) A. 偏高B. 偏低C. 无影响 40．铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2。

(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜(即：曾青(CuSO4) 跟铁反应生成铜) ，试写出该反应的离子方程式：_____________________________________________。

(2)尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈即：铜绿，化学式Cu 2(OH)2CO 3]，其中生成铜绿的反应物除铜外还有O 2、CO 2和H 2O 。试写出保护铜制品的方法：

_______________________________________________________________________。 (3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃)

_______________________________________________________________________。 41. 红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，根据下图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集，检验生成氢气。请回答下列问题：

（1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式______________________________。

（2）干燥管C 内盛放的药品是_______或______。干燥管的________（m 或n ）端与g 导管相连接。

（3）在D 处画出用简单方法用试管来收集氢气的装置图（所需其他仪器自己选择）。

（4）怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象

第三章金属及其化合物

第一节 金属的化学性质 一、金属与非金属的反应 二、金属与酸或水的反应 三、金属与盐溶液的反应 四、铝与氢氧化钠溶液的反应

1、绝大数金属是以化合态的形式存在于自然界，极少数以游离态（单质）存在（Ag 、Cu 、 Au） 原因：因为大多数金属单质有较强的还原性，化学性质活泼。 金属一般都有良好的导电、导热性和延展性。

2、从原子结构出发，以Na 、Mg 、Al 为例说明其化学性质（与酸反应置换出氢气等） 金属活动顺序表：

活泼金属在空气中易与氧反应，表面形成氧化膜

Fe （反应彻底）

致密：Mg 、Al （不再反应） 3、焰色反应：Na(黄色) K（紫色，需透过钴玻璃） Cu（绿色） Ba(黄绿色)

第二节 几种重要的金属化合物 一、钠的重要化合物 1、氧化钠和过氧化钠

Na 2O 2和H 2O 反应的化学方程式： Na 2O 2和CO 2反应的化学方程式： 2、Na 2CO 3和NaHCO 3

Na 2CO 3俗名，状态为；NaHCO 3俗名，状态为。

3、焰色反应：很多或它们的在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫。

二、铝的重要化合物 1、氧化铝 1. 物理性质

Al 2O 3溶于水；熔点，可用来制造耐火材料；硬度，能有效地保护内层金属。 2. 化学性质

写出下列反应的化学方程式，并改成离子方程式。 Al 2O 3和HCl ， Al 2O 3和NaOH ，

结论：Al 2O 3既可以与酸反应，又可以与碱反应，因此Al 2O 3是氧化物。 2、氢氧化铝

1. 物理性质：Al(OH)3几乎溶于水，但能凝聚水中的，并能吸附，因此Al(OH)3可作净水剂。 2. 制备及化学性质： （1）Al(OH)3生成 （2）Al(OH)3的两性

3Al(OH)3受热分解的化学方程式 （

4）应用：

①Al(OH)3能凝聚水中的，并能吸附，因此Al(OH)3可作净水剂。 ②Al(OH)3医用上可以。

（5）补充实验：向偏铝酸钠溶液中滴加盐酸或用嘴通过长导气管往里吹气，观察实验现象，完成反应的化学方程

反应方程式

Al 2O 3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O

+

AlO 2- + H + H2O = Al(OH)3↓

+3+

Al(OH)3 + 3H = Al + 3H2O

+3+

AlO 2- + 4H = Al+ 2H2O

2+

SiO 3

- + 2H = H2SiO 3↓ 3+

Al + 3OH- = Al(OH)3↓

Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 3+

Al + 4OH- = AlO2-+ 2H2O 3++

Al + 3NH3·H 2O = 3NH4 + Al(OH)3↓ AlO 2- + CO2 + 2H2O = HCO3- + Al(OH)3↓

3＋-3.Al 、Al(OH)3、AlO 2相互转化的关系：

(1)制取Al(OH)3的方法：

离子方程式________________________________________

3＋-(2)Al、Al(OH)3、AlO 2的转化 3＋

1)Al →Al(OH)3：

①可溶性铝盐与少量NaOH 溶液反应：

离子方程式________________________________________ ②可溶性铝盐与氨水反应

离子方程式________________________________________

3＋

2)Al(OH)3→Al ：氢氧化铝溶于强酸：

离子方程式_______________________________

3＋-3)Al →AlO 2：可溶性铝盐与过量的强碱反应：

离子方程式________________________________________

-3＋

4)AlO 2→Al :偏铝酸盐与足量的盐酸反应：

离子方程式________________________________________

-5)AlO 2→Al(OH)3：

①偏铝酸钠溶液中加入少量的盐酸

离子方程式________________________________________ ②偏铝酸钠溶液中通入CO 2

离子方程式________________________________________

-6)Al(OH)3→AlO 2:氢氧化铝溶于强碱：

离子方程式________________________________________

三、铁的重要化合物

铁三角的相关化学方程式：

四、金属镁的性质 1．与非金属单质反应

①在空气中点燃镁条：2Mg + O2（点燃）==2MgO(白色固体) ②在氮气中点燃镁条：3Mg+N2（点燃）===Mg3N 2（溶于水） ③在氯气中点燃镁条：Mg+Cl2（点燃）===MgCl2 2．与某些氧化物的反应

①与水反应：Mg + 2H2O(热)==Mg(OH)2 + H2↑(酚酞变红) ②在二氧化碳中点燃镁条：2Mg+CO2（点燃）===2MgO+C 3．与酸的反应： Mg + H2SO 4== MgSO4 + H2↑ 4．与盐的反应：

Mg + 2NH4Cl== MgCl2+ 2NH3↑ + H2↑ Mg + CuSO4 == Cu +MgSO4

5． 海水中提取镁涉及反应：

① 贝壳煅烧制取熟石灰：CaCO 3高温===CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca（OH ）2

2+-② 产生氢氧化镁沉淀：Mg +2OH=Mg（OH ）2↓

③ 氢氧化镁转化为氯化镁：Mg （OH ）2+2HCl=MgCl2+2H2O ④ 电解熔融氯化镁：MgCl 2通电===Mg+Cl2↑ 二、镁的化合物的性质

氧化镁-----MgO 微溶于水，耐火材料氢氧化镁--------Mg(OH)2难溶于水 制取：MgCO 3(高温)== MgO + CO2↑（工业） Mg(OH)2（加热）== MgO + H2O 与酸的反应：

注意：与碱不反应

转化关系： MgCO3→Mg(HCO3) 2→ MgCO3

五、铜及其化合物的性质 一、铜

1．原子结构：常见化合价有+1、+2价。

2．物理性质：纯铜呈暗红色，属有色金属，导电导热性、延展性良好，焰色反应呈绿色。 3．化学性质：铜是一种较不活泼的金属，位于金属活动性顺序表中氢原子之后。 （1）与O 2的反应：在空气中或O 2中加热表面变黑：2Cu + O 2 == 2CuO ，利用此反应可除去混在H 2、CO 中的少量O 2。 （2）与O 2、CO 2、H 2O 的作用：在潮湿的空气中铜可生成铜绿，2Cu + O2 +CO2 + H2O == Cu2(OH)2CO 3 Δ

（3）与其他非金属的反应Cu 在Cl 2中燃烧生成棕黄色烟：Cu + Cl2 == CuCl2；

在硫蒸气里燃烧生成黑色固体：

（4）与酸的反应：①与稀盐酸、稀H 2SO 4不反应；②与浓H 2SO 4反应：③与硝酸反应： （5）与盐溶液反应： 二、铜的化合物

1．氧化物：CuO 是不溶于水的碱性氧化物，具有较强的氧化性，在加热时能被CO 、H 2、C 等还原：可与酸反应：。

2+

Cu 2O 呈砖红色，可用于制红色玻璃，Cu 2O 本身较稳定，但在酸液中易发生歧化反应生成Cu 和Cu 。 2．Cu(OH)2

（1）难溶性碱，可与酸反应：。 （2）受热易分解：

2+-（3）制备：可溶性铜盐与强碱反应： Cu + 2OH = Cu(OH)2 ↓ （蓝色絮状沉淀）。

3．铜盐

常见的铜盐有 CuCl2、CuSO 4 、 Cu(NO3) 2 等。

（1）颜色：无水CuCl 2呈棕黄色，硫酸铜晶体（CuSO 4·5H 2O ，又称胆矾或蓝矾）呈蓝色，其浓溶液呈绿色，无水硫酸铜呈白色，Cu （NO 3）2及其溶液呈蓝色。常用无水硫酸铜白色粉末检验水蒸气或水的存在。

2+2+2+-（2）化学性质：①氧化性，与金属单质反应：Cu + Fe = Cu + Fe ②与强碱反应： Cu + 2OH = Cu(OH)2

↓

③胆矾受热可失去结晶水变成白色粉末，过热时，CuSO 4会进一步分解出CuO 。

④可溶性铜盐能与H 2S 或S 反应生成黑色的CuS 沉淀，它难溶于强酸，常用于Cu 的检

第三节 用途广泛的金属材料 1. 合金的概念和特性

（1）合金是由熔合形成的，合金具有许多优良的，因此，合金在工业上具有比纯金属更广泛的用途。

（2）合金在许多方面不同于各成分金属。例如：合金的硬度一般比它的各成分金属的，熔点一般比它的各成分金属的。 2. 常见合金

（1）我国最早使用的合金是，司母戊鼎是制品，主要成分是。常见的铜合金还有、等。现在用量最大用途最广的合金是。

3、金属材料的分类

2-2+

金属材料黑色金属材料：包括以及它们的合金

有色金属材料：除以外的其他金属及其合金

4、合金材料的选用

选择合金材料时，一般考虑的主要因素是：①；②；

③物质性质；④化学性质；⑤价格；加工难度；⑦日常维护；⑧对环境的影响等。

巩固练习

1. 下列实验能成功的是：①用水鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3固体；②用观察法区别那Na 2O 和Na 2O 2；③用MgCl 2溶液鉴别Na 2CO 3和NaOH ；④用稀盐酸鉴别Na 2CO 3溶液和NaHCO 3溶液。（） A ．①②③④ B．②③④ C．②③D ．①②④

2. 检验固体烧碱是否含有纯碱的方法是（ ）

A ．溶解后检验溶液的酸碱性 B. 加热固体烧碱看是否有气体生成 C. 加入澄清石灰水看是否有白色沉淀 C. 滴加盐酸看是否有无色气体生成

3. 有两个无标签的试剂瓶, 分别装有Na 2CO 3和NaHCO 3, 采用了以下四种不同方法鉴别它们, 其中可行的是 （） A. 分别将它们配成溶液, 再加入澄清石灰水 B.分别将它们配成溶液, 再加入NaOH 溶液 C. 分别将它们配成溶液, 加入氯化钡溶液D. 分别加热, 并将所生气体通入澄清石灰水中. 4. 有关钠的化合物的叙述正确的是（ ） A ．在饱和碳酸钠溶液里通入二氧化碳会出现浑浊 B ．NaOH 、Na 2CO 3、NaHCO 3均呈碱性，所以可以共存

C ．在CaCl 2溶液中滴入少量NaHCO 3溶液无沉淀，再滴少量NaOH 溶液出现沉淀 D ．36.0g 水投入6.2gNa 2O 所得溶液的溶质质量分数为14.7%

5. 将50ml0.5mol/L的Al 2(SO4) 3溶液加入4.0mol/LNaOH溶液可得到1.56g 沉淀。则消耗的NaOH 溶液的体积是 A.45ml B.30ml C.15ml D.60ml

2＋

6.200ml 混合溶液中MgCl 2溶液的浓度为2mol/L，AlCl 3溶液浓度为3mol/L，欲使其中的Mg 转化为Mg(OH)2沉淀分离析出，至少需要1.6mol/L的NaOH 溶液的体积是（ ） A.3.2L B.2L C.1.5L D.1.8L

3+2+

7. 要证明某溶液中不含Fe 而可能含有Fe 进行如下实验操作时最佳顺序为：①加入足量氯水②加入足量KMnO 4溶液 ③加入少量NH 4SCN 溶液（）

A. ①③ B.③② C. ③① D. ①②③

8. 下列后一定有＋3价铁生成的是 ：①过量的Fe 与Cl 2反应；②Fe 与过量稀H 2SO 4反应后，再向其中加入KNO 3； ③Fe(NO3) 2溶液中加入少量盐酸；④Fe 和Fe 2O 3的混合物溶于盐酸中。（） A. 只有① B. 只有①② C. 只有①②③ D. 全部

9. 将氯化钠、三氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化铵和硝酸银等六种溶液，通过一步实验就能加以区别，并只用一种试剂，这种试剂是 （ ）A. KSCN B. BaCl2 C. NaOH D. HCl

2+3+2+

10. 根据反应：Fe+ CuCl2 = Cu + FeCl2，2FeCl 3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2，判断Fe 、Fe 、Cu 氧化性强弱顺序是( )

3+2+2+2+ 3+2+ 2+3+2+ 3+2+2+

A ．Fe > Fe> Cu B． Fe> Fe> CuC ． Cu> Fe> FeD ． Fe> Cu> Fe11. 下列各组变化中，需要加入氧化剂才能实现的是( )

2+ 3+3+ 2+—

A. Fe→ Fe B. Fe→ Fe(SCN) C. Cl2 →Cl D. H2O 2 →O 2 12. 除去FeCl 2中部分因氧化生成的FeCl 3的最佳试剂是( ) A. Fe B. Cu C. Cl2 D. NaOH

13. 把铁片投入下列溶液中，铁片质量减小，且没有气体产生，此溶液是 ( ) A ．FeSO 4 B. H2SO 4 C. Fe2(SO4) 3 D.AgNO3

14. 下列关于Na 2O 与Na 2O 2的说法中, 不正确的是 A Na2O 2比Na 2O 稳定 B 均与水反应生成NaOH, 因而均是碱性氧化物 C Na2O 能被氧化成Na 2O 2 D 均可与H 2O 、CO 2 反应

15. 除去MgO 中的Al 2O 3 可选用的试剂是（） A. NaOH溶液 B.硝酸 C.硫酸 D.稀盐酸 16. 要除去CO 2中的HCl 气体, 最好的方法是将混合气体通过（） A. 饱和NaHCO 3 B. 饱和Na 2CO 3溶液 C.饱和石灰水 D.氨水 17．不能用来鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3两种白色固体的实验操作是

A ．分别加热两种固体物质，将生成的气体通人澄清石灰水中B ．分别在两种物质的溶液中，加入CaCl 2溶液 C ．分别在两种固体中，加入同浓度的稀盐酸D ．分别在两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水 18. 关于焰色反应的说法正确的是（）

A. 焰色反应仅是单质的性质 B.焰色反应仅是化合物的性质C. 焰色反应是元素的性质 D.焰色反应是化学变化 19. 欲除去小苏打溶液中的苏打杂质, 加入的物质最适宜的是（）

A .通CO 2 B.加HCl C.加CaCl 2后过滤 D.加Ca(OH)2后过滤 20．把agNa 2O 和bgNa 2O 2分别加入等质量的水中（水为足量），结果得到同质量分数的溶液，判断a 与b 的关系为 A ．a=bB．ab D．无法确定

21. 把2.1g 的CO 与H 2组成的混合气体与足量O 2充分燃烧后，立即通入足量的Na 2O 2固体中，固体质量增加（） A ．2.1gB ．3.6g C ．7.2gD ．无法确定

22. 有甲、乙、丙三瓶等体积等物质的量浓度的NaOH 溶液，若将甲蒸发掉一半水分，在乙中通入少量的CO 2，丙不变，然后分别向甲、乙、丙三瓶中加入同浓度的盐酸，完全反应后所需盐酸溶液的体积是（） A ．甲＝丙＞乙 B ．丙＞乙＞甲 C ．乙＞甲＝丙 D ．甲＝乙＝丙

23.NaHCO 3和NaOH 的混合物12.4g 加热蒸干以后得到固体10g ，则二者的物质的量之比 A ．大于1：1 B．等于1：1 C．小于1：1 D．等于1：2

24. 下列既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是①Al 2O 3 ②MgO ③NaHCO 3 ④Al(OH)3 A. ①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 25. 下列方法不能够生成Al(OH)3的是（）

A. 向AlCl 3溶液中滴Ba(OH)2B. 向AlCl 3溶液中滴氨水C. 向NaAlO 2溶液通入CO 2D. 向NaAlO 2溶液滴加过量HCl

26. 镁铝合金5.1 g溶于300mL2mol/L的HCl ，在标准状况下放出气体的体积为5.6L 。向反应后的溶液中加入足量氨水，产生沉淀的质量为（）A.5.1g B.10.2g C.13.6g D.15.3g 27. 下列反应的离子方程式中，有错误的是（）

＋3＋－－

A. 氢氧化铝和盐酸：Al(OH)3＋3H =Al＋3H 2OB. 氧化铝溶于氢氧化钠：Al 2O 3＋2OH =2AlO2＋2H 2O

＋2＋－－

C. 铁溶于稀硫酸：Fe ＋2H =Fe＋H 2↑D. 氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液：Al(OH)3＋3OH ＋AlO 2＋3H 2O 28. 在无色透明的溶液中能大量共存的是（）

－＋－－2＋－2－2－2＋＋＋－ －2＋＋2－

A.HCO 3 、Na 、OH 、Cl B.Ca、NO 3、SO 4、CO 3C.Fe 、Na 、H 、NO 3 D.Cl、Mg 、Na 、SO 4 29. 在明矾[（KAl(SO4) 2）]溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当硫酸根离子恰好完全沉淀时，铝元素的存在形式为（）

3＋－－

A. 部分为Al(OH)3，部分为Al B. 全部为Al(OH)3C. 部分为Al(OH)3，部分为AlO 2D. 全部为AlO 2

30. 在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )

2＋ 3＋ 2＋ ＋

A.Cu B.Fe C.Fe D.H

3＋2＋

31. 要证明某溶液中不含Fe 而可能含Fe ，进行如下实验操作时的最佳顺序为：①加足量氯水 ②加少量KMnO 4溶液 ③加少量NH 4SCN 溶液（）

A. ①③ B.③② C.③① D.①②③

3＋2＋2＋3＋

32. 将铜片放入0.1mol/LFeCl3溶液中，反应一段时间取出铜片，溶液中c (Fe) ∶c (Fe) ＝2∶3，则Cu 与Fe 的物质的量之比是( )

A.3：2 B.3：5 C.4：3 D.3：4

33. 在含有1mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀，得到的固体物质是（ ）A.Fe B.FeO C.Fe(OH)3 D.Fe2O 3 34．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金) 在1200℃左右就熔化了，这是因为( ) A ．铁的纯度越高熔点越低B ．合金的熔点比其成分物质的熔点高

C ．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低D ．在高炉中熔化的过程中发生了化学反应

A ．导线 B ．门窗框 C ．炉具 D ．飞机外壳

36. 由Zn,Fe,Al,Mg 四种金属中的两种组成的混合物10g ，与足量的盐酸反应产生的氢气在标况下为11.2升，则混合物中一定含有的金属是（ ）

A ．Zn B ．Fe C ． Al D ．Mg

37. 将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L的NaOH 溶液，生成的沉淀跟加19.4 入的NaOH 溶液的体积关系如图。（横坐标体积单位是mL ，纵坐标质量单位是g ）求：

①合金中Mg 的质量 ②所用HCl 的物质的量浓度

V （NaOH ）

38.A 、B 、C 、D 、E 五种物质的焰色反应都显黄色，A 、B 与水反应都有气体放出，A 与水的反应放出的气体具有氧化性，同时都生成溶液C ，C 与适量的CO 2反应生成D ，D 溶液与过量的CO 2反应生成E ，E 加热能变成D 。 写出A ～E 的化学式：A 、B 、C 、D 、E 。

20.13.7gNa 2CO 3和NaHCO 3的混合物, 加热一段时间后，质量变为10.6g ，求原混合物中Na 2CO 3和NaHCO 3的物质的量。

39. 某铝合金中含有铝、镁、铜、硅, 为了测定该合金中铝的含量, 有人设计了如下实验:

(1)写出上述第①②③步反应的离子方程式及第④步反应的化学方程式: ① , ;

3+-② , ,Al +4OHAl+2H2O;

③

,Al+CO2+2H2

O Al(OH)3↓+HC; ④ 。

(2)该样品中铝的质量分数是 。

(3)第②步中加入的NaOH 溶液不足时, 会使测定结果 ; 第④步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时, 会使测定结果 ; 第④步对沉淀灼烧不充分时, 会使测定结果 。(填选项) A. 偏高B. 偏低C. 无影响 40．铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2。

(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜(即：曾青(CuSO4) 跟铁反应生成铜) ，试写出该反应的离子方程式：_____________________________________________。

(2)尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈即：铜绿，化学式Cu 2(OH)2CO 3]，其中生成铜绿的反应物除铜外还有O 2、CO 2和H 2O 。试写出保护铜制品的方法：

_______________________________________________________________________。 (3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃)

_______________________________________________________________________。 41. 红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，根据下图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集，检验生成氢气。请回答下列问题：

（1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式______________________________。

（2）干燥管C 内盛放的药品是_______或______。干燥管的________（m 或n ）端与g 导管相连接。

（3）在D 处画出用简单方法用试管来收集氢气的装置图（所需其他仪器自己选择）。

（4）怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象