2025步步高高考大一輪復習講義人教版化學大單元二　第四章　第13講　鐵鹽、亞鐵鹽　鐵及其化合物的轉化含答案

2025步步高高考大一輪復習講義人教版化學第13講鐵鹽、亞鐵鹽鐵及其化合物的轉化[復習目標]1.掌握Fe2＋和Fe3＋的性質和檢驗方法。2.能從物質類別和元素價態(tài)變化的角度理解鐵及其化合物的轉化路徑?？键c一Fe2＋、Fe3＋的性質與檢驗1．鐵鹽(1)常見的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3等。(2)含F(xiàn)e3＋的溶液，呈黃色，F(xiàn)e3＋具有較強的氧化性。Fe3＋與Cu、H2S反應的離子方程式分別為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋、2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。(3)Fe3＋易水解，只能存在于酸性較強的溶液中。①用FeCl3固體配制FeCl3溶液的方法：將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀釋至所需濃度。②工業(yè)上常用調節(jié)pH的方法除去溶液中的Fe3＋。③FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒，所得固體主要成分為Fe2O3。④Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)混合時都會得到Fe(OH)3沉淀。2．亞鐵鹽(1)FeSO4·7H2O呈綠色，俗稱綠礬。(2)含有Fe2＋的溶液，呈淺綠色，F(xiàn)e2＋既有氧化性，又有還原性。①氧化性：Fe2＋與Zn反應的離子方程式為Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe。②還原性：Fe2＋與Cl2反應的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)Fe2＋在酸性介質中比較穩(wěn)定，因而保存亞鐵鹽溶液時，應加入一定量的酸，同時放入少量鐵屑(釘)來防止氧化。3．高鐵酸鉀(K2FeO4)暗紫色晶體，其中Fe為＋6價，具有強氧化性，可用作水體的殺菌、消毒劑或高容量電池材料。4．Fe2＋和Fe3＋的檢驗(1)(2)(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的檢驗eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變紅色，說明含有Fe3＋。eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2＋。1．硫酸亞鐵片和維生素C同時服用能增強治療缺鐵性貧血的效果()2．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SOeq\o\al(2－,4)()3．Fe2(SO4)3和KI溶液反應的離子方程式：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2()4．將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液變紅，則Fe(NO3)2晶體已氧化變質()5．向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，證明含有Fe2＋()答案1.√2.×3.√4.×5.×一、鐵鹽、亞鐵鹽的性質1．鐵及其化合物是中學化學中一類重要的物質。下列關于鐵元素的敘述正確的是()A．采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法制備FeCl3固體B．保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是抑制Fe2＋水解C．25℃時，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存D．FeSO4溶液中加入H2O2溶液時，F(xiàn)e2＋表現(xiàn)還原性答案D解析加熱促進Fe3＋的水解，且生成HCl易揮發(fā)，采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法不能制備FeCl3固體，故A錯誤；亞鐵離子易被氧化為鐵離子，保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，故B錯誤；pH＝0的溶液顯酸性，H＋、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋發(fā)生氧化還原＋2H2O，F(xiàn)e2＋表現(xiàn)還原性，故D正確。2．(2023·廈門模擬)用黃色的FeCl3溶液分別進行下列實驗，解釋或結論不正確的是()選項實驗現(xiàn)象解釋或結論A加入FeCl3固體溶液變成紅褐色FeCl3的水解程度變大B加入等體積水溶液顏色變淺c(Fe3＋)變小C加入足量Fe粉溶液顏色變淺綠色2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋D將FeCl3溶液微熱溶液變成紅褐色水解反應ΔH＞0答案A。A項，加入FeCl3固體，平衡右移，c(Fe3＋)增大，但水解程度減小，錯誤；B項，加入等體＋Fe=3Fe2＋，F(xiàn)e2＋呈淺綠色，正確；D項，加熱，促進水解，說明水解是吸熱反應，正確。二、應用Fe3＋、Fe2＋的性質除雜3．除去括號中的雜質，并寫出反應的離子方程式。(1)FeCl2(FeCl3)，除雜方法：______________，離子方程式：_____________________________。(2)FeCl3(FeCl2)，除雜方法：______________，離子方程式：______________________________。(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)，除雜方法：__________，離子方程式：____________________________。(4)FeCl2(Cu2＋)，除雜方法：______________，離子方程式：_____________________________。(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除雜方法：__________________________________________________。答案(1)加入過量鐵粉2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(2)加入氯水(或通入Cl2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(3)滴加H2O22Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2H2O＋2Fe3＋(4)加入過量鐵粉，過濾Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋(5)先向溶液中加入氧化劑(如H2O2、氯水)，然后向混合液中加入CuO或Cu(OH)2，調pH，促進Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀，靜置過濾三、Fe2＋和Fe3＋的檢驗實驗方案設計4．下列離子的檢驗方法合理的是()A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋答案C解析A項中只能說明含有Fe3＋，不能說明不含F(xiàn)e2＋；B項原溶液中也可能只有Fe3＋而沒有Fe2＋；D項中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了生成的白色沉淀Mg(OH)2。5．設計簡單實驗，證明Fe3O4中含有＋2、＋3兩種價態(tài)的鐵元素(提供的試劑有Fe3O4粉末、濃、稀硫酸、硝酸、鹽酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。答案取固體粉末溶于適量稀硫酸，將溶液分成兩份，一份滴加KSCN溶液，溶液變紅，證明含有Fe3＋，另一份滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫紅色褪去，證明含F(xiàn)e2＋。Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)?？键c二鐵及其重要化合物的轉化關系1．鐵及其化合物的“價—類”二維轉化從物質類別和物質所含核心元素的化合價兩個角度總結、預測物質的性質是學習化學的重要方法之一。(1)橫向變化體現(xiàn)了同價態(tài)、不同物質類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉化。①堿性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)轉化為鹽；②Fe2＋、Fe3＋與堿(OH－)反應生成對應的堿；③難溶性的堿易分解生成對應的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應生成對應的堿。(2)縱向變化體現(xiàn)了不同價態(tài)、同物質類別之間的轉化，主要體現(xiàn)物質的氧化性或還原性。(3)斜向變化體現(xiàn)了不同價態(tài)、不同物質類別之間的轉化，主要體現(xiàn)物質的氧化性或還原性。2．用離子方程式實現(xiàn)Fe3＋與Fe2＋的相互轉化Fe2＋eq\o(,\s\up7(①Cl2、②NO\o\al(－,3)、H＋、③H2O2、H＋、④MnO\o\al(－,4)、H＋),\s\do5(⑤Fe、⑥Cu、⑦H2S))Fe3＋①2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；②3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；④5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；⑤2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；⑥Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋；⑦2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。一、過量鐵對氧化產物的影響1．在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質的量(縱坐標)與所加鐵粉的物質的量(橫坐標)的關系如圖所示。(1)請將正確答案的字母填在相應的橫線上。a．Fe3＋b．Fe2＋c．Fe、Fe2＋d．Fe2＋、Fe3＋①AB段鐵元素以________形式存在。②BC段鐵元素以________形式存在。③CD段鐵元素以________形式存在。(2)AB段與BC段所需Fe的質量比為_______________________________________________。答案(1)①a②d③c(2)2∶1解析在一定量的稀HNO3中緩慢加入鐵粉，開始時發(fā)生反應：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，此時鐵元素在溶液中以Fe3＋形式存在，在B點時，硝酸恰好反應完全；繼續(xù)加鐵粉，發(fā)生反應：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，此時溶液中Fe2＋的量逐漸增多，F(xiàn)e3＋的量逐漸減的量不再增多。設AB段消耗amolFe，生成amolFe3＋，根據反應Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋可知BC段需要消耗eq\f(1,2)amolFe，則AB段與BC段所需Fe的質量比為2∶1。2．向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液中金屬陽離子a、b與所加鐵粉的物質的量的關系如圖所示(已知稀硝酸的還原產物只有NO)。下列有關判斷不正確的是()A．a表示Fe3＋的關系曲線B．n1＝0.75C．P點時，n(Fe2＋)＝0.5625molD．向P點溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4g答案C解析該反應可以看作兩步：①Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根離子過量，氫離子不足；②2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。a表示Fe3＋的關系曲線，A正確；溶液中共有3molH＋參加反應，消耗0.75mol鐵，B正確；P點n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，兩者均為0.45mol，C不正確；P點剩余0.45molFe3＋，消耗0.225mol銅，質量為14.4g，D正確。二、鐵鹽、亞鐵鹽的制備3．硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)是一種重要的食品或飼料添加劑，實驗室用嚴重銹蝕的廢鐵屑(含有Fe、Fe2O3)為原料制備硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)，其流程如下：(1)Fe2O3與稀硫酸反應的離子方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)溶液A中加過量鐵粉時，反應的離子方程式為_____________________________________。(3)若檢驗溶液B中不存在Fe3＋，可選擇的方法是____________________________________。(4)FeSO4·7H2O晶體應密封保存，主要目的是_______________________________________。答案(1)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(2)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(3)取少量溶液B于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅色，說明溶液B中不存在Fe3＋(4)防止被空氣氧化4．FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3，再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S氣體。經查閱資料得知，無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華，氫硫酸為弱酸。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：①檢查裝置的氣密性；②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成；④……⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。(1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為_____________________________________________。(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器，少量沉積在反應管A右端，要使沉積的FeCl3進入收集器，第④步操作應該是________________________。(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有________(填步驟序號)。(4)裝置B中冷水浴的作用為________；裝置D中FeCl2全部反應后，因失去吸收Cl2的作用而失效，檢驗此時溶液中存在的金屬陽離子，寫出離子方程式：________________。(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。(6)FeCl3溶液與H2S氣體反應的離子方程式為_______________________________________。答案(1)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3(2)在沉積的FeCl3固體下方加熱(3)②⑤(4)冷凝、收集氯化鐵Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(5)(6)2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋三、陌生含鐵物質的制備5．以高硫鋁土礦(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸鹽)為原料制備聚合硫酸鐵{[Fe2(OH)x(SO4)y]n}和明礬的部分工藝流程如下，下列說法錯誤的是()已知：赤泥液的主要成分為Na2CO3。A．赤泥液的作用是吸收“焙燒”階段中產生的SO2B．聚合硫酸鐵可用于凈化自來水，與其組成中的Fe3＋具有氧化性有關C．在“聚合”階段，若增加Fe2O3的用量，會使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x變大D．從“濾液”到“明礬”的過程中還應有“除硅”步驟答案B解析高硫鋁土礦(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸鹽)焙燒時，F(xiàn)eS2與O2反應生成Fe2O3和SO2，并用赤泥液吸收生成的SO2；焙燒后，Al2O3、Fe2O3、SiO2、硫酸鹽進入“堿浸”步驟，Al2O3、SiO2溶于KOH溶液，硫酸鹽溶于水，過濾，濾液經一系列處理獲得明礬，濾渣主要是Fe2O3，酸浸后加入雙氧水氧化可能存在的亞鐵離子，此時溶液中主要有Fe2(SO4)3，加入氧化鐵進行聚合，經濃縮、干燥，獲得聚合硫酸鐵，據此解答。聚合硫酸鐵可用于凈化自來水，與其組成中的Fe3＋可水解產生膠體的性質有關，與Fe3＋具有氧化性無關，故B錯誤；在“聚合”階段，若增加Fe2O3的用量，堿性增強，x變大，故C正確；由上述分析可知，從“濾液”到“明礬”的過程中，由于堿浸造成二氧化硅溶于氫氧化鉀，濾液中含硅酸鹽，需要進行“除硅”步驟，故D正確。6．(2023·天津模擬)Na2FeO4具有強氧化性，是一種新型的綠色非氯凈水消毒劑，堿性條件下可以穩(wěn)定存在，酸性條件下會自身分解生成Fe(OH)3?？捎肍e(OH)3與NaClO在強堿性條件下制取，某實驗小組利用如圖所示實驗裝置，制取Na2FeO4，并驗證其處理含CN－廢水的能力。Ⅰ.制取Na2FeO4(1)儀器D的名稱為__________。洗氣瓶B中盛有的試劑為__________。實驗開始，先打開分液漏斗__________(填“A”或“C”)的活塞。(2)寫出大試管中發(fā)生反應的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________。(3)三頸燒瓶中的紅褐色固體基本消失，得到紫色溶液時，停止通入Cl2。通入氯氣的過程中三頸燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式有：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O、________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.模擬并驗證Na2FeO4處理含CN－廢水的能力(4)取一定量Na2FeO4加入試管中，向其中加入10mL0.2mol·L－1的NaCN溶液，CN－被氧化為COeq\o\al(2－,3)和N2。充分反應后測得試管中仍有Na2FeO4剩余，過濾。向濾液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、干燥后稱量，得白色沉淀0.3546g。①配制0.2mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃儀器有______________(填字母)。②計算NaCN溶液中CN－的去除率為______。答案(1)球形干燥管飽和食鹽水C(2)2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(3)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O(4)①ADEF②90%解析(1)儀器D為球形干燥管；洗氣瓶B中盛有的試劑是飽和食鹽水，用來除去混合氣體中的氯化氫；因為實驗中需要保持堿性環(huán)境，因此先向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液，然后再通入Cl2，所以先打開分液漏斗C的活塞。(3)結合化合價升降相等、原子守恒、電荷守恒可寫出制取Na2FeO4的離子方程式：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。(4)①溶液配制需要膠頭滴管、燒杯、50mL容量瓶、玻璃棒。②n(BaCO3)＝eq\f(0.3546g,197g·mol－1)＝0.0018mol，所以CN－的去除率為eq\f(0.0018mol,0.2×10×10－3mol)×100%＝90%。1．(2023·浙江6月選考，3)氯化鐵是一種重要的鹽，下列說法不正確的是()A．氯化鐵屬于弱電解質B．氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板C．氯化鐵可由鐵與氯氣反應制得D．氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體答案A解析氯化鐵能完全電離出鐵離子和氯離子，屬于強電解質，A錯誤；氯化鐵溶液與銅反應生成氯化銅和氯化亞鐵，可用來蝕刻覆銅板，B正確；氯氣具有強氧化性，氯氣與鐵單質加熱生成氯化鐵，C正確。2．下列有關判斷錯誤的是________(填字母)。A．鐵與碘反應易生成碘化鐵(2022·浙江1月選考，9A)B．FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，將觀察到溶液變紅色(2022·海南，6C)C．已知金屬性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3＋<Cu2＋(2022·遼寧，8C)D．FeSO4溶液中加入H2O2產生沉淀：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O=2Fe(OH)3↓＋4H＋(2022·湖南，11C)E．探究Fe2＋具有還原性：向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化(2022·江蘇，11A)答案ABCD3．(2021·廣東，10)部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．a可與e反應生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉化關系答案C解析圖中所示鐵元素不同化合價的物質：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的鹽類物質，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的鹽類物質，d為Fe(OH)3。Fe與Fe(Ⅲ)的鹽類物質可發(fā)生反應生成Fe(Ⅱ)的鹽類物質，如Fe＋2FeCl3=3FeCl2，故A不選；Fe(Ⅱ)為鐵元素的中間價態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B不選；Fe(Ⅲ)的鹽類物質與濃堿液反應生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C選；b→c→d→e→b轉化如FeCl2eq\o(→,\s\up7(NaOH))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(O2、H2O))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up7(稀鹽酸))FeCl3eq\o(→,\s\up7(Fe))FeCl2，故D不選。4．(2022·天津，15)氯化鐵是重要的化工原料。針對氯化鐵的實驗室的制備方法，回答下列問題：Ⅰ.FeCl3·6H2O的制備制備流程圖如下：(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反應完全。判斷反應完全的現(xiàn)象為________________。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應快，原因為________________________________________。(2)操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有______________________________________。(3)檢驗FeCl3溶液中是否殘留Fe2＋的試劑是_________________________________________。(4)為增大FeCl3溶液的濃度，向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入Cl2。此過程中發(fā)生的主要反應的離子方程式為__________________________________________________________。(5)操作②為____________________________________________________________________。Ⅱ.由FeCl3·6H2O制備無水FeCl3將FeCl3·6H2O與液體SOCl2混合并加熱，制得無水FeCl3。已知SOCl2沸點為77℃，反應方程式為FeCl3·6H2O＋6SOCl2eq\o(=,\s\up7(△))FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑，裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略)。(6)儀器A的名稱為__________，其作用為___________________________________________________________________________________________________________________________。NaOH溶液的作用是_____________________________________________________________。(7)干燥管中無水CaCl2不能換成堿石灰，原因是______________________________________。(8)由下列結晶水合物制備無水鹽，適宜使用上述方法的是__________(填序號)。a．ZnCl2·H2O b．CuSO4·5H2Oc．Na2S2O3·5H2O答案(1)不再有氣泡產生Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池，加快反應速率(2)漏斗、玻璃棒(3)K3[Fe(CN)6]溶液(4)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(5)在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到FeCl3·6H2O晶體(6)球形冷凝管冷凝回流SOCl2吸收SO2、HCl等尾氣，防止污染(7)堿石灰與SO2、HCl氣體反應，失去干燥作用(8)a課時精練1．(2023·大連模擬)青礬礦石(主要成分為FeSO4·7H2O)在《唐本草》中記載：“本來綠色，新出窟未見風者，正如琉璃……燒之赤色……”。下列關于FeSO4·7H2O的說法正確的是()A．可用于制凈水劑B．溶于水形成無色溶液C．在干燥空氣中穩(wěn)定存在D．在空氣中加熱轉化為Fe3O4答案A解析FeSO4·7H2O溶于水時最終形成具有凈水作用的氫氧化鐵膠體，可用于制凈水劑，故A正確；溶于水形成FeSO4溶液，F(xiàn)e2＋呈淺綠色，故B錯誤；FeSO4·7H2O中亞鐵離子具有還原性，易被氧氣氧化，因此不能在干燥空氣中穩(wěn)定存在，故C錯誤；FeSO4·7H2O中Fe為＋2價，在空氣中加熱被氧化為Fe2(SO4)3，故D錯誤。2．鐵及其化合物在生產、生活中應用廣泛。下列鐵及其化合物的性質與用途具有對應關系的是()A．Fe有導電性，可用于濕法煉銅B．FeCl3有氧化性，可用于凈水C．Fe2O3呈紅棕色，可用于制作顏料D．K2FeO4易溶于水，可用于殺菌消毒答案C解析鐵可用于濕法煉銅：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，是因為鐵的還原性大于銅，與Fe有導電性無關，故不選A；FeCl3可用于凈水，是因為Fe3＋水解生成的氫氧化鐵膠體能吸附水中的懸浮雜質，與FeCl3的氧化性無關，故不選B；Fe2O3呈紅棕色，可用于制作紅色顏料，故選C；K2FeO4可用于殺菌消毒，是因為K2FeO4具有強氧化性，與K2FeO4的溶解性無關，故不選D。3．下列事實不能證明Fe3＋有氧化性的是()A．電子工業(yè)上用FeCl3溶液腐蝕電路板上的銅B．FeCl3溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變?yōu)樗{色C．將KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液變?yōu)榧t色D．向FeCl3溶液中滴加適量Na2S溶液，出現(xiàn)淡黃色渾濁，溶液變成淺綠色答案C=S↓＋2Fe2＋，這三項中的反應，鐵元素的化合價均降低，F(xiàn)e3＋均表現(xiàn)氧化性；只有C項中Fe3＋在反應中化合價未發(fā)生改變，不能證明Fe3＋具有氧化性。4．下列離子方程式書寫正確的是()A．鐵與稀鹽酸反應：Fe＋6H＋=Fe3＋＋3H2↑B．氯氣與氯化亞鐵溶液反應：Cl2＋Fe2＋=Fe3＋＋2Cl－C．氯化鐵溶液與銅反應：3Cu＋2Fe3＋=2Fe＋3Cu2＋D．氯化鐵溶液與氨水反應：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)答案D解析鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，故A錯誤；氯氣與氯化亞鐵溶液反應生成氯化鐵，離子方程式為Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－，故B錯誤；氯化鐵溶液與銅反應生成氯化銅和氯化亞鐵，離子方程式為Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，故C錯誤。5．(2023·太原模擬)將Na2S溶液逐滴加入等物質的量濃度的FeCl3溶液中，發(fā)生反應：2Fe3＋＋3S2－=Fe2S3↓。則下列敘述錯誤的是()A．Fe3＋在酸性環(huán)境中氧化性較強B．S2－在堿性環(huán)境中還原性較強C．相同溫度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大D．向FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出答案B解析FeCl3溶液中Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，且將Na2S溶液逐滴加入等物質的量濃度的FeCl3溶液中，發(fā)生反應：2Fe3＋＋S2－=2Fe2＋＋S↓，由此看出Fe3＋在酸性環(huán)境中氧化性較強，故A正確；Na2S溶液中S2－水解：S2－＋H2OHS－＋OH－(主要)、HS－＋H2OH2S＋OH－(少量)，將FeCl3溶液逐滴加入等物質的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應：2Fe3＋＋3S2－=Fe2S3↓，沒有生成硫單質，S2－在堿性環(huán)境中還原性較弱，故B錯誤；由于將FeCl3溶液逐滴加入等物質的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應：2Fe3＋＋3S2－=Fe2S3↓，不生成Fe(OH)3，說明相同溫度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大，故C正確；向FeCl3溶液中通入H2S，硫離子被鐵離子氧化成硫單質，有硫析出，故D正確。6．為了驗證Fe3＋的性質，某化學興趣小組設計了如圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是()A．只有④ B．只有③C．③和④均錯 D．全部錯誤答案C解析實驗③中，F(xiàn)e3＋與CuSO4溶液不反應，溶液應變?yōu)榫G色；實驗④與Fe3＋的性質無關。7．(2023·安徽六安一模)某同學用含有鐵銹(主要成分為Fe2O3)的廢鐵屑來制取氯化鐵晶體，實驗裝置如圖所示(夾持裝置略，氣密性已檢查)，下列推斷不合理的是()A．B中收集到的氣體是氫氣B．燒杯中雙氧水的作用是將Fe2＋還原為Fe3＋C．A中的氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵D．燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾后得到氯化鐵晶體答案B解析鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項正確；雙氧水具有氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項錯誤；氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應生成氯化鐵和水，C項正確；因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應在氯化氫氣氛下，經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾后得到氯化鐵晶體，D項正確。8．下列除雜的操作不正確的是()A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應后過濾B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過量鐵粉充分反應后過濾C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應后過濾D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反應后過濾答案C解析Mg與FeCl3反應生成FeCl2，過量Mg可與FeCl2反應置換出Fe，過濾可分離，A正確；加入過量鐵粉，F(xiàn)eCl3與Fe反應生成FeCl2，過濾可達到除雜的目的，B正確；加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均能轉化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求，C錯誤；H2O2可將Fe2＋氧化成Fe3＋，加CuO可促進鐵離子水解轉化成Fe(OH)3沉淀，過濾可分離，D正確。9．常溫時，pH對一定濃度的FeSO4溶液穩(wěn)定性的影響如圖所示，下列分析不合理的是()A．pH越小，越有利于Fe2＋存在于溶液中B．pH在3.0～5.5，pH的變化對FeSO4溶液的穩(wěn)定性影響不大C．pH＝6時，通入一定量的氯氣，溶液酸性增強，有利于Fe2＋存在于溶液中D．保持溶液的pH始終為6.5時，可能發(fā)生的反應為4Fe2＋＋O2＋10H2O4Fe(OH)3＋8H＋答案C解析pH越小，F(xiàn)e2＋被氧化的損耗量越小，越有利于Fe2＋的存在，A正確；pH在3.0～5.5，F(xiàn)e2＋被氧化的損耗量幾乎不變，說明pH在3.0～5.5，pH的變化對FeSO4溶液的穩(wěn)定性影響不大，B正確；pH＝6時，通入一定量的氯氣，部分氯氣與水反應，溶液酸性增強，同時Cl2可將Fe2＋氧化為Fe3＋，不利于Fe2＋的存在，C錯誤；保持溶液的pH始終為6.5，F(xiàn)e2＋開始被氧化，該過程可能為Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3，總反應為4Fe2＋＋O2＋10H2O4Fe(OH)3＋8H＋，D正確。10．硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，部分轉化如圖所示。下列說法正確的是()A．只用KSCN溶液不可以檢驗FeSO4是否變質B．制納米Fe3O4時通入的O2需過量C．制FeCO3時應將飽和Na2CO3溶液加入FeSO4溶液中D．生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反應為氧化還原反應答案C解析若FeSO4變質，其中含有Fe3＋，遇KSCN溶液會變?yōu)榧t色，可據此檢驗是否變質，A錯誤；四氧化三鐵中鐵元素化合價為＋2價、＋3價，是部分Fe2＋被氧化，應通入適量O2，不宜過量，B錯誤；制FeCO3時，應將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應容器中，避免生成氫氧化亞鐵沉淀，C正確；生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反應過程中無元素化合價的變化，因此該反應不是氧化還原反應，D錯誤。11．向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1molFe，充分攪拌后Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同時析出0.1molAg。下列結論錯誤的是()A．氧化性：Zn2＋＞Cu2＋＞Fe3＋＞Ag＋B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋C．溶液中Cu2＋與Fe2＋的物質的量之比為1∶2D．1molFe可還原2molFe3＋答案A解析由題意知鐵離子、銀離子均被還原，氧化性：Zn2＋＜Cu2＋＜Fe3＋＜Ag＋，A錯誤、B正確；Fe先還原Ag＋，發(fā)生的反應為2Ag＋＋Fe=Fe2＋＋2Ag，然后發(fā)生反應：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(0.05＋0.15)mol∶0.1mol＝2∶1，C正確；由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋可知，1molFe恰好還原2molFe3＋，D正確。12．無水FeCl3常作為芳烴氯代反應的催化劑。某研究小組設計了如圖流程，以廢鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質)為原料制備無水FeCl3(s)：已知：氯化亞砜()熔點：－101℃，沸點：76℃，易水解。下列有關說法不正確的是()A．操作①是過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗B．反應D→E的化學方程式為FeCl3·6H2O＋6SOCl2eq\o(=,\s\up7(△))FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑C．該制備流程中試劑B可選用高錳酸鉀溶液或稀硝酸，為了驗證是SO2將Fe3＋還原應進行的實驗操作和現(xiàn)象是：取樣溶解后，先加鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀答案C解析操作①是過濾，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，故A正確；該流程中試劑B的作用是將Fe2＋氧化成Fe3＋，酸性高錳酸鉀溶液和稀硝酸都可以將Fe2＋氧化成Fe3＋，但都會引入新雜質，故C錯誤；由D→E的化學方程式可知反應中生成的二氧化硫可將氯化鐵還原為氯化亞鐵，若是SO2作還原劑，則氧化產物為硫酸鹽，故取樣溶解后，先加鹽酸酸化，再加BaCl2溶液，產生白色沉淀，則可證明二氧化硫將Fe3＋還原，故D正確。13．某班同學用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質?；卮鹣铝袉栴}：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是___________________________________________________________。(2)甲組同學取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為_____________________________。(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是______________。(4)丙組同學取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗②檢驗的離子是________(填離子符號，下同)；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有________，由此可以證明該氧化還原反應為________。(5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程式為______________________________________________________________；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產生氣泡的原因是_______________，生成沉淀的原因是__________________________________________(用平衡移動原理解釋)。答案(1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe2＋Fe3＋可逆反應(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OFe3＋催化H2O2分解產生O2H2O2分解反應放熱，促進Fe3＋的水解平衡正向移動解析(1)亞鐵離子具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屑的目的是防止Fe2＋被空氣氧化。(4)根據Fe2＋的檢驗方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀，一定含有Fe2＋，則實驗②檢驗的離子是Fe2＋；Fe3＋遇KSCN溶液顯紅色，實驗①和③說明，在I－過量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以證明該氧化還原反應為可逆反應。14．(2022·河北，15)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質為石英等)產生的紅渣為原料制備銨鐵藍Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：回答下列問題：(1)紅渣的主要成分為__________(填化學式，下同)，濾渣①的主要成分為__________。(2)黃鐵礦研細的目的是__________________________________________________________。(3)還原工序中，不生成S單質的反應的化學方程式為__________________________________。(4)工序①的名稱為__________，所得母液循環(huán)使用。(5)沉鐵工序產生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價為__________，氧化工序發(fā)生反應的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)若用還原工序得到的濾液制備Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，所加試劑為__________和________(填化學式，不引入雜質)。答案(1)Fe2O3和SiO2SiO2(2)增大固液接觸面積，加快反應速率，提高黃鐵礦的利用率(3)7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(△))15FeSO4＋8H2SO4(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌(5)＋26Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋eq\o(=,\s\up7(△))6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NHeq\o\al(＋,4)(6)H2O2NH3·H2O解析已知黃鐵礦高溫煅燒生成Fe2O3，反應為4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(煅燒))2Fe2O3＋8SO2，故產生的紅渣主要成分為Fe2O3和SiO2；將紅渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加熱，反應為Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O，過濾出濾渣①，主要成分為SiO2，向濾液中加入黃鐵礦進行還原，將Fe3＋還原為Fe2＋，由(3)小問可知不生成S單質，則硫元素被氧化為SOeq\o\al(2－,4)，反應為14Fe3＋＋FeS2＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(△))15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋，然后進行工序①為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾，得到FeSO4晶體和母液，母液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶體，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4調節(jié)溶液的pH為3，進行沉鐵，反應原理為Fe2＋＋2NHeq\o\al(＋,4)＋[Fe(CN)6]4－=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓，然后過濾出沉淀，洗滌后加入H2SO4和NaClO3進行氧化，反應為6Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋eq\o(=,\s\up7(△))6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NHeq\o\al(＋,4)，過濾、洗滌、干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6，據此分析解題。第14講鋁、鎂及其化合物[復習目標]1.了解鋁、鎂及其重要化合物的存在、性質和用途。2.掌握工業(yè)提取鋁、鎂的一般方法?？键c一鋁及其化合物1．鋁元素的存在鋁是地殼中含量最多的金屬元素，全部以化合態(tài)的形式存在。2．鋁單質(1)物理性質鋁單質是銀白色、有金屬光澤的固體，硬度、密度較小，具有良好的導電、導熱和延展性。(2)化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：①②2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2AlCl3；③④2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑；⑤2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3(鋁熱反應)。3．氧化鋁——兩性氧化物4．氫氧化鋁(1)物理性質：白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性。(2)化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：①2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O。②Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。③Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(3)Al(OH)3的制備寫出下列反應的離子方程式：①Al3＋與氨水反應：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。②向含AlOeq\o\al(－,2)的溶液中通入過量的CO2：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。③Al3＋與AlOeq\o\al(－,2)發(fā)生相互促進的水解反應：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓。5．明礬(1)明礬的化學式為KAl(SO4)2·12H2O，屬于復鹽。(2)明礬凈水的原理：明礬溶于水時發(fā)生電離，電離方程式為KAl(SO4)2=K＋＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)，其中Al3＋發(fā)生水解反應，產生Al(OH)3膠體，其吸附能力很強，可以吸附水中的懸浮雜質并形成沉淀，使水變澄清。1．MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑()2．實驗室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3固體等()3．鋁和酸反應時，氧化劑是酸，鋁和堿反應時，氧化劑是堿()4．明礬可作凈水劑，起到殺菌消毒的作用()答案1.×2.×3.×4.×一、Al、Al2O3、Al(OH)3分別與酸(堿)反應的特點1．下列有關鋁及其化合物的性質、用途說法正確的有________(填序號)。(1)鋁制餐具不能長時間存放酸性、堿性食物(2)兩份相同質量的鋁粉，分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生的氫氣的質量前者多(3)用氫氧化鈉溶液去除鋁條表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－=2Al3＋＋H2O(4)向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水的離子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(5)鋁與少量NaOH溶液反應得到鋁鹽，與足量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鹽(6)常溫下，由于鋁與濃硫酸不反應，所以可用鋁制槽車運送濃硫酸(7)與Al反應能放出H2的溶液中可能大量存在：Fe2＋、K＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)答案(1)(4)2．稱取兩份鋁粉，第一份加入足量氫氧化鈉溶液，第二份加入足量鹽酸，若要放出等量的氣體，兩份鋁粉的質量之比為()A．1∶3B．3∶1C．1∶1D．4∶3答案C解析由反應：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑和2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑可知，等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，生成的氫氣的量相等。二、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H＋等與OH－反應的順序3．向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假設各1mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物質的量隨NaOH溶液體積變化的圖像如圖。(假設Mg2＋、Al3＋結合OH－能力相同)分析圖像的變化情況，回答下列問題：(1)H＋、Al3＋、Al(OH)3、NHeq\o\al(＋,4)四種微粒與OH－反應的先后順序依次為______________________。(2)依次寫出各階段的離子方程式：①OA：________________________________________________________________________。②AB：________________________________________________________________________。③BC：________________________________________________________________________。④CD：________________________________________________________________________。答案(1)H＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al(OH)3(2)①H＋＋OH－=H2O②Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓③NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O④Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O三、從鋁土礦中提取鋁(堿溶法)的工藝流程4．鋁土礦的主要成分是Al2O3，還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質。(1)氧化鋁是________氧化物，資料表明，SiO2在“堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉沉淀，除此外，濾渣中還含有________(化學式)。寫出“堿溶”時生成NaAlO2的離子方程式：_______________________________________________________________________________。(2)采用電解熔融Al2O3制備鋁而不用氯化鋁的原因是_________________________________。(3)冰晶石的化學式為________________，電解時加入冰晶石的目的是___________________。(4)寫出Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(△))Al2O3eq\o(→,\s\up7(電解))Al轉化的化學方程式：_______________________________、_______________________________________________________________________________。(5)電解熔融Al2O3時作陽極的石墨易消耗，原因是____________________________________，應該采取的措施是_______________________________________________________________。答案(1)兩性Fe2O3Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2)氯化鋁是共價化合物，熔融氯化鋁以分子的形式存在(3)Na3AlF6降低Al2O3熔融的溫度(4)2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑(5)石墨電極被陽極上產生的O2氧化定期補充石墨鋅、鈹?shù)膬尚曰衔?．鋁、鈹(Be)及其化合物具有相似的化學性質。已知反應：BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O=2NaCl＋2Be(OH)2↓能完全進行，則下列推斷正確的是()A．Be(OH)2既能溶于鹽酸，又能溶于NaOH溶液B．BeCl2水溶液的導電性強，故BeCl2是離子化合物C．Na2BeO2溶液的pH＞7，將其蒸干并灼燒后得到的殘留物為BeOD．BeCl2溶液的pH＞7，將其蒸干并灼燒后得到的殘留物可能是BeCl2答案A解析Be(OH)2和Al(OH)3性質相似，BeCl2和AlCl3均是共價化合物；Na2BeO2溶液的pH>7，將其蒸干并灼燒得到的殘留物為Na2BeO2；BeCl2是強酸弱堿鹽，其溶液的pH＜7，蒸干并灼燒得到的殘留物是BeO。2．鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物均既能溶于強酸溶液，又能溶于強堿溶液，但是Al(OH)3不溶于氨水，而Zn(OH)2能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋?；卮鹣铝袉栴}：(1)單質鋁溶于NaOH溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為________(用化學式表示)。(2)寫出鋅和NaOH溶液反應的離子方程式：________________________________________________________________________。(3)下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實驗方法可以鑒別的是________(填序號)。①Al2(SO4)3和NaOH②Al2(SO4)3和氨水③ZnSO4和NaOH④ZnSO4和氨水(4)寫出可溶性鋁鹽和氨水反應的離子方程式：_______________________________________________________________________________。試解釋實驗室不宜用可溶性鋅鹽與氨水反應制取氫氧化鋅的原因：______________________________________________________________________________________________________。答案(1)AlOeq\o\al(－,2)(2)Zn＋2OH－=ZnOeq\o\al(2－,2)＋H2↑(3)①③④(4)Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)可溶性鋅鹽與氨水反應產生的Zn(OH)2可溶于過量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制考點二鎂及其化合物1．鎂的化學性質(1)與氧氣反應：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO。(發(fā)出耀眼的強光，生成白色固體物質)(2)與氮氣反應：3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點燃))Mg3N2。(鎂在空氣中燃燒得到MgO和Mg3N2的混合物)(3)與鹽酸(或硫酸)反應：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑。(4)與二氧化碳反應：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO＋C。(鎂著火不能用CO2滅火)(5)與鹽溶液反應，如與硫酸銅溶液反應：Mg＋Cu2＋=Mg2＋＋Cu。(6)與水反應：Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑。2．鎂的重要化合物(1)氧化鎂：白色粉末狀固體，難溶于水，屬于堿性氧化物，與鹽酸反應的離子方程式為MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O。(2)氫氧化鎂：白色固體，難溶于水，中強堿，與鹽酸反應的離子方程式為Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O。特別提醒氫氧化鎂的溶解度小于碳酸鎂，能發(fā)生反應MgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋CO2↑，鎂元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。1．從海水中提取鎂的流程如圖所示：主要化學反應為(1)制石灰乳：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2。(2)沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2=Mg(OH)2＋Ca2＋。(3)制備MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(HCl),\s\do5(△))MgCl2＋6H2O。(4)電解MgCl2：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。2．(2023·廣西憑祥高三模擬)利用菱鎂礦MgCO3(含雜質Al2O3、FeCO3)制取鎂的工藝流程如圖，下列說法正確的是()A．“酸浸”時溶液中有電子轉移B．“氧化”時用稀硝酸代替更好C．沉淀混合物為Al(OH)3和Fe(OH)3D．電解MgCl2溶液可得到金屬鎂答案C解析“酸浸”時MgCO3、Al2O3、FeCO3與鹽酸反應，所得產物有金屬氯化物、水和二氧化碳，元素化合價不變，無電子轉移，A錯誤；過氧化氫是綠色氧化劑，若“氧化”時用稀硝酸，則易產生NO氣體污染環(huán)境且引入新雜質，B錯誤；“沉淀”環(huán)節(jié)，加入MgO調節(jié)pH使Al3＋、Fe3＋生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，過濾除去，C正確；電解MgCl2溶液得到氫氧化鎂沉淀、氫氣和氯氣，電解熔融氯化鎂可得到金屬鎂，D錯誤。1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)氧化鋁熔點高，常用于制造耐高溫材料(2022·浙江6月選考，8C)()(2)工業(yè)上通過電解六水合氯化鎂制取金屬鎂(2022·浙江6月選考，9A)()(3)鋁熱反應非常劇烈，操作時要戴上石棉手套和護目鏡(2022·浙江6月選考，11B)()(4)技術人員開發(fā)高端耐腐蝕鍍鋁鋼板，是因為鋁能形成致密氧化膜(2022·廣東，6D)()(5)利用海水制取溴和鎂單質，此過程中Br－可被氧化，Mg2＋可被還原(2022·廣東，12B)()(6)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至過量，現(xiàn)象為產生白色沉淀后沉淀消失(2022·海南，6A)()答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×2．(2020·江蘇，3)下列有關物質的性質與用途具有對應關系的是()A．鋁的金屬活潑性強，可用于制作鋁金屬制品B．氧化鋁熔點高，可用作電解冶煉鋁的原料C．氫氧化鋁受熱分解，可用于中和過多的胃酸D．明礬溶于水并水解形成膠體，可用于凈水答案D解析鋁的金屬活潑性強與可用于制作鋁金屬制品無對應關系，A項錯誤；氧化鋁熔點高，可用作耐高溫材料；鋁是活潑金屬，用電解法冶煉，選擇氧化鋁作原料，是因為氧化鋁是離子化合物，B項錯誤；氫氧化鋁具有弱堿性，可以中和過多的胃酸，C項錯誤；明礬的化學式為KAl(SO4)2·12H2O，Al3＋發(fā)生水解生成Al(OH)3膠體，可以吸附水中懸浮的顆粒物，從而起到凈水的作用，D項正確。3．(2022·湖南，7)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下：下列說法錯誤的是()A．不宜用陶瓷作吸收塔內襯材料B．采用溶液噴淋法可提高吸收塔內煙氣吸收效率C．合成槽中產物主要有Na3AlF6和CO2D．濾液可回收進入吸收塔循環(huán)利用答案C解析陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能與HF發(fā)生反應，因此不宜用陶瓷作吸收塔內襯材料，故A正確；采用溶液噴淋法可增大反應物的接觸面積，提高吸收塔內煙氣吸收效率，故B正確；煙氣(含HF)通入吸收塔，加入過量的碳酸鈉，發(fā)生反應：Na2CO3＋HF=NaF＋NaHCO3，向合成槽中通入NaAlO2，發(fā)生反應：6NaF＋NaAlO2＋4NaHCO3=Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋2H2O，過濾得到Na3AlF6和含有Na2CO3的濾液，所以合成槽內產物主要有Na3AlF6、Na2CO3、H2O，故C錯誤；濾液的主要成分為Na2CO3，可進入吸收塔循環(huán)利用，故D正確。4．(2020·山東，9)以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下：已知浸出時產生的廢渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說法錯誤的是()A．浸出鎂的反應為MgO＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3↑＋H2OB．浸出和沉鎂的操作均應在較高溫度下進行C．流程中可循環(huán)使用的物質有NH3、NH4ClD．分離Mg2＋與Al3＋、Fe3＋是利用了它們氫氧化物Ksp的不同答案B解析氯化銨溶液顯酸性，與MgO反應，相當于MgO促進了氯化銨的水解，生成氨氣，A項正確；NH3·H2O易分解，故沉鎂時溫度不可太高，B項錯誤；由流程圖可知氨氣可循環(huán)使用，沉鎂過程中產生氯化銨，故氯化銨也可循環(huán)使用，C項正確；浸出過程中產生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉鎂過程中加氨水調節(jié)pH產生Mg(OH)2，利用三種離子氫氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分離，D項正確。課時精練1．下列有關鋁及其化合物的說法錯誤的是()A．氧化鋁熔點較高，是一種優(yōu)良的耐火材料B．可用鋁壺燒開水，不可用其長期存放食醋、堿水C．鐵易生銹，而鋁在空氣中較穩(wěn)定，所以鐵比鋁活潑D．氫氧化鋁能中和胃酸，可用于制胃藥答案C2．下列說法不正確的是()A．通過電解熔融MgCl2可以制得金屬鎂B．鎂條在空氣中燃燒所得的固體物質是混合物C．氧化鎂是優(yōu)質的耐火材料D．金屬鎂質地柔軟，不適宜制作高強度的合金材料答案D解析工業(yè)上采用電解熔融MgCl2的方法冶煉Mg，故A正確；Mg在空氣中燃燒生成MgO、Mg3N2和C，所得的固體物質是混合物，故B正確；MgO熔點很高，在一般條件下不熔融，所以氧化鎂是優(yōu)質的耐火材料，故C正確；雖然Mg質地柔軟，但密度小，常用來制作合金材料，如鎂鋁合金，故D錯誤。3．探究氫氧化鋁的兩性，最適宜的試劑是()A．Al、NaOH溶液、稀鹽酸B．Al2O3、氨水、稀鹽酸C．Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀鹽酸D．AlCl3溶液、氨水、稀鹽酸答案C解析可溶性的鋁鹽Al2(SO4)3溶液與少量NaOH溶液反應生成氫氧化鋁沉淀，繼續(xù)加過量的氫氧化鈉溶液，氫氧化鋁沉淀會溶解，氫氧化鋁沉淀中加鹽酸也會溶解。4．(2023·上海一模)下列關于鋁及其化合物反應的離子方程式書寫正確的是()A．鋁與NaOH溶液反應：Al＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2↑＋H2OB．Al2O3與NaOH溶液反應：Al2O3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2OC．明礬凈水原理：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋D．Al2(SO4)3與過量氨水反應：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2O答案C解析鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，A錯誤；Al2O3與NaOH溶液反應的離子方程式為Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O，B錯誤；明礬溶于水后電離產生的鋁離子發(fā)生水解，產生的氫氧化鋁膠體能吸附懸浮物，起到凈水作用，C正確；一水合氨為弱堿，故氫氧化鋁無法與一水合氨發(fā)生反應。5．下列除去雜質的方法不正確的是()A．鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥B．用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾、洗滌、干燥得到MgO答案B解析Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入過量氨水時，F(xiàn)e3＋、Al3＋均轉化為氫氧化物沉淀，達不到除雜的目的。6．易拉罐的主要成分以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見?，F(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進行下列實驗，其中實驗方案與現(xiàn)象、結論正確的是()選項實驗方案現(xiàn)象、結論A加入鹽酸產生無色氣體；含鋁、鐵、鎂三種金屬B加入NaOH溶液有無色氣體產生；含有鎂、鋁兩種金屬C加入鹽酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液產生白色沉淀；含有金屬鎂D用鹽酸溶解并放置一會兒后，加入KSCN溶液溶液呈紅色；含有鐵元素答案D解析鋁、鐵、鎂都可與鹽酸反應產生無色氣體，不能得出含鋁、鐵、鎂三種金屬的結論，A錯誤；鋁、鐵、鎂三種金屬中只有鋁能與NaOH溶液反應產生無色氣體，B錯誤；氫氧化鎂與氫氧化鋁均為白色沉淀，C錯誤；用鹽酸溶解后生成的亞鐵離子，在空氣中易被氧化成Fe3＋，加入KSCN溶液呈紅色，D正確。7．以混有SiO2的MgCO3為原料制備氧化鎂的實驗流程如圖：下列說法錯誤的是()A．酸浸的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OB．浸出渣的成分是SiO2C．母液的主要溶質是NH4ClD．固體X是Mg(OH)2答案A解析MgCO3是微溶物，不可拆成離子，故A錯誤；SiO2不溶于鹽酸，浸出渣為SiO2，故B正確；加入氨水沉鎂：MgCl2＋2NH3·H2O=Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶質是NH4Cl，故C、D正確。8．從鋁土礦(主要成分為Al2O3)中提取鋁的工藝流程如圖。下列說法不正確的是()A．從NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的轉化過程中涉及的反應均為非氧化還原反應B．Al2O3與NaOH溶液反應的化學方程式：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2OC．NaAlO2生成Al(OH)3的離子方程式：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)D．電解熔融Al2O3陽極的電極反應式：Al3＋＋3e－=Al答案D解析向NaAlO2溶液中通入CO2氣體，發(fā)生反應生成Al(OH)3，Al(OH)3不穩(wěn)定，受熱分解產生Al2O3，在上述轉化過程中無元素化合價的變化，因此涉及的反應均為非氧化還原反應，A正確；Al2O3是兩性氧化物，與NaOH溶液反應產生NaAlO2和水，B正確；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入過量CO2氣體，反應產生Al(OH)3、NaHCO3，該反應的離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，C正確；電解熔融Al2O3時，陽極上O2－失去電子變?yōu)镺2，電極反應式為2O2－－4e－=O2↑，D錯誤。9．鋁熱反應的實驗裝置如圖所示，下列有關說法錯誤的是()A．X物質為KClO3B．鎂條燃燒提供引發(fā)反應所需的熱量C．若轉移0.3mol電子，被還原的Fe2O3為16gD．可利用鋁熱反應冶煉鐵答案C解析A項，KClO3受熱分解產生氧氣，助燃，圖示裝置中X物質為助燃劑KClO3，正確；B項，鎂條燃燒放出大量熱，可為鋁熱反應提供引發(fā)反應所需的熱量，正確；C項，反應2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe中，F(xiàn)e元素化合價從＋3價變?yōu)?價，還原1molFe2O3轉移6mol電子，則轉移0.3mol電子