2024年高考化學(xué)：鐵銅鎂鋁及其化合物知識點

2024年高考化學(xué)：鐵銅鎂鋁及其化合物知識點匯

總

01

鐵及其化合物

一、鐵的結(jié)構(gòu)

1.鐵是26號元素,位于第四周期第VIII族，屬于過渡元素。

原子結(jié)構(gòu)示意圖:

主要化合價：+2,+3

2.鐵在金屬的分類中屬于黑色金屬，重金屬，常見金屬。純凈

的鐵是光亮的銀白色金屬，密度為7.86g/cm3,熔沸點高，有

較好的導(dǎo)電、傳熱性，能被磁鐵吸引，也能被磁化。還原鐵粉

為黑色粉末。

二、化學(xué)性質(zhì)

1.與非金屬反應(yīng):

4Fe+3O：=2Fe304

占燃

2Fe+3cL(Brz)冬餐2FeCl3

2.與水反應(yīng):

高溫

3Fe+4H:0(g)FesO^H：1(置換)

3.與酸反應(yīng)

1）與非氧化性酸反應(yīng)：

2）與氧化性酸反應(yīng)

①常溫下，鐵在冷濃硫酸，濃硝酸中發(fā)生鈍化

②與濃硫酸反應(yīng)：

4,與鹽反應(yīng)：2Fes>Cu=2Fe2++Cu2,Fe+2Fe3=3Fe2\

Fe+Cu2+=Fe2>Cu

三、鐵的化合物

L鐵的氧化物

FeOFe2O3Fe3O4

鐵的化合價+2+3+2、+3

顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體

俗名鐵紅磁性氧化鐵

水溶性不溶于水不溶于水不溶于水

H化物類別堿性氧化物堿性氧化物

2

FeO-2H'=Fe*+/0.3FeA+8H*=2Fe"+

「『氣化性酸Fe2O3+6H*=2Fe*+3a0

2

反應(yīng)Fe*+4Hz0p

9還原劑反應(yīng)

喜溫占燃

（H2、CO、Al高溫3FeQ+8A1^^9Fe+4Al2O3

FeO+CO------Fe+CO：Fe2O3-3CO===2Fe+3CO2

等）

用作紅色油漆和涂料;赤鐵礦

用途是煉鐵原料

2.鐵的氫氧化物

(1)Fe(OH)2的制備

Fe(OH)2易被氧化，在制備時應(yīng)注意：

①FeSO,晶體中不能有Fe3-；

②配制后的FeSO,溶液中要加入少量鐵粉；

③配制溶液的蒸儲水以及所用NaOH溶液均須煮沸以除去其

中溶解的氧氣。

實驗：溶液中加NaOH

a.現(xiàn)象：生成白色沉淀，后又迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最后生成

紅褐色

b.為了防止滴加NaOH時帶入空氣，可將吸收NaOH的長滴

管伸入溶液液面下，再擠出NaOH溶液。

c.為了防止被氧化，還可以向盛有溶液的試管中加入少量煤油

或其它密度比水小但不溶于水的有機物以隔絕空氣。

化學(xué)方程式：

2

FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2I+Na2SO4Fe'+20H'=Fe(OH)2l(白色)

4Fe(OH)2+0z+2HzO=4Fe(OH)3(紅褐色)〃

(白色一灰綠色一紅褐色)“

(2)Fe(OH)3膠體的制備

向加熱沸騰的蒸懈水中加入FeCA溶液，待出現(xiàn)紅褐色時，停

止加熱,便可得到“(0田3膠體。

制備時要注意：①不可長時間加熱，因為加熱會使膠體凝

聚；②不能用自來水，因為自來水中的電解質(zhì)也可使膠體凝

聚。

FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2I+2NaCl

4Fe(OH)2-O2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色)

2.FQ-的氧化性、Fe?-的還原性

(1)Fe3+的氧化性：

向FQCL溶液中加入鐵粉，現(xiàn)象是溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色

對應(yīng)離子方程式：2Fe，?(棕黃色)+Fe=3Fe"(淺綠色)

Fe，+還可以與HI、H：S發(fā)生

2Fe3+2F=2Fe2+I：2Fe*+H2s=2Fe2++2H+SI

(2)FE-的還原性：FH-在較強的氧化劑的作用下會被氧化

為Fe3+

向FeCb溶液中通入氯氣，現(xiàn)象是溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色

23

對應(yīng)離子方程式：2Fe*+Cl2=2Fe>2Cr

除雜：FeCLTeCb)滴加氯水，F(xiàn)eCh(FeCh)加入鐵粉

3.亞鐵鹽、鐵鹽溶液的保存

(1)FeCb、FeSO’等亞鐵鹽溶液保存時，要加入少量鐵屑

(防止FM-被氧化)和滴入少量相應(yīng)的酸溶液(抑制FM-水

解)o

另外要注意，保存Fe(\O3)2溶液時，只要加鐵屑防止氧化即

可，不能加HNOe來防止水解。

(2)FeCh.Fez(SOJw等鐵鹽溶液保存時，要加少量相應(yīng)的酸

溶液(抑制F9+水解)。

4.Fe3-鹽的水解

Fe>為典型的弱堿陽離子，通常情況下，在水溶液中只有少部

分發(fā)生水解。但在一定條件(如加熱，遇AlOz-、CO?.、

CI°等)下，水解程度會增大，甚至?xí)l(fā)生徹底的雙水解。

3+

Fe+3A1O2"+6H:O==Fe(OH)3I+3AI(OH)3

2

2Fe*+3CO3"+3H2O=2Fe(OH)3I+3CO2t

Fe>+3C10一+3L0=Fe(OH)3I+3HCI0

另外，加熱并蒸干FeCL的水溶液，由于

FeCb+3H2』Fe(0H)3+3HCl為一吸熱反應(yīng)，且HC1易揮發(fā)，加

熱會使平衡不斷向右移動，F(xiàn)eCL最終變成Fe(0H)3,再灼燒，

2Fe(0H)34Fe2O3+3H2O,最后留下的物質(zhì)為FeO

而加熱并蒸干F&lSOjs的水溶液，由于Fez(S0；)3水解產(chǎn)生的

HzSO,難揮發(fā)，加熱不會使平衡不斷右移，只能使水份減少，

酸度增強，最后仍留下FR2(SO)

02

銅及其化合物

一、銅

1.物理性質(zhì)：顏色：紅色(紫紅色)金屬

2.化學(xué)性質(zhì)：價態(tài)：+1(不穩(wěn)定)+2(穩(wěn)定)

3.與某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)：

（1）與氧氣反應(yīng)：2Cu+02=2CuO

（2）與硫反應(yīng)：2Cu+S=Cu：S（黑色物質(zhì)）

占?班

（3）與氯氣反應(yīng)：Cu+Cl2多TCuCL（棕黃色的煙）

4.與酸反應(yīng)：（非氧化性酸不反應(yīng)）

Cu+2H2s0/濃）=CuS04+S02t+2H2

+

Cu+4HN03（濃）=CU（NO3）22NO2t+2H：0

3Cu+8HNOm（稀）=3Cu（NO。2+2N0t-4HzO

5.與某些鹽反應(yīng)：

2FeCl3+Cu-2FeCl2+CuCl2（印刷電路板）

二、銅的氧化物

LCuO（黑色），Cii20（紅色）

2.與酸反應(yīng)：

C112O+H2SO4=CuSOs-Cu+H￡O

3.與還原性物質(zhì)（如氏、CO、C等）反應(yīng)：

Cu0+co=Cu+C02

三、銅的氫氧化物及其反應(yīng)

Cu（OH）2：藍色物質(zhì)，不溶性弱堿

1.受熱分解（是難溶堿的共性）

Cu（0H）2旦CuO-HzO

2.弱氧化性：與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)

配制新制的Cu（OH）z懸濁液：

2ml10%NaOH+2%CuS044"8^------?藍色絮狀沉淀0.5血乙醉、加熱紅色沉淀Cu9

CHsCHO-2Cu（OH）2ACH3COOH-CU2OI+2H2O（檢驗醛基）

四、銅鹽及其反應(yīng)

堿式碳酸銅（銅綠）受熱分解：

Cu式OH））CO3躍uO+COQ+HQ

03

鎂、鋁及其化合物

一、Mg、Al的化學(xué)性質(zhì)

（一）與非金屬反應(yīng)

1.與02反應(yīng)。

常溫下與空氣中的02反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜，所以

鎂、鋁都有抗腐蝕的性能。鎂、鋁都能在空氣中燃燒：

2Mg+C>2^B2MgO

4AH-302^^2AI2O3

2.與鹵素單質(zhì)、硫等反應(yīng)。

Mg+CL叁絲MgCL

2A1+3cb疸整2Aleb

2A1+3S^=AI2S3（用于工業(yè)制備）

Mg+S=MgS

【特別提醒】

（1）鎂在空氣中用酒精燈火焰點燃即可燃燒，而鋁在空氣中

需要高溫點燃才能燃燒。鎂在空氣中燃燒時有三個反應(yīng)發(fā)

生：

2Mg心^B：2MgO

占燃

3Mg-HN2^=Mg3N2

2Mg-K：O2^^2年CKC

（2）燃燒時都放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光。利用鎂的這

種性質(zhì)來制造照明彈。

（3）集氣瓶底部都要放一些細紗，以防集氣瓶炸裂。

（二）與H2O反應(yīng)

Mg、Al和冷水都不反應(yīng)，但在加熱條件下與水反應(yīng)生成氫氧

化物和氫氣

Mg+2H2。^=Mg（OH）2+H2t

2A1+6H2O^=2A1（OH）3+3H2t

（三）與酸反應(yīng)置換出H2

Mg、Al與濃、稀鹽酸、稀硫酸、磷酸等酸反應(yīng)置換出H2,

其中鋁在冷濃H2so4,冷濃硝酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象。所以可用

鋁制容器貯存冷的濃硫酸或濃硝酸。

（四）與某些氧化物反應(yīng)

1.鎂與二氧化碳反應(yīng)：

【特別提醒】：“CO2不能助燃”的說法是不全面的，CO2對

絕大多數(shù)可燃物是良好的滅火劑，而對K、Ca、Na、Mg等可

燃物卻是助燃劑。

2.鋁熱反應(yīng)：2A1+F反032Fe+A12O3

鋁熱反應(yīng)可用于焊接鋼軌和冶煉某些難熔金屬，如：V、Cr、

等c

【特別提醒】：

（1）鋁熱劑是指鋁粉和某些金屬氧化物的混合物，金屬氧化

物可以是：Fe2O3、Fe0>Fe3O4、Cr2O3>V2O5、Mn02

等。

（2）鋁熱反應(yīng)的特點是反應(yīng)放出大量的熱，使生成的金屬呈

液態(tài)。

（3）要使用沒有氧化的鋁粉，氧化鐵粉末要烘干。

（4）KC103作為引燃劑，也可以用Na2O2代替。實驗時可以

不用鎂條點燃，而用在氯酸鉀和白糖的混合物上滴加濃硫酸的

方法來點燃。

（五）與堿反應(yīng)

鎂不與堿反應(yīng)，鋁與堿液反應(yīng):

2Al+2NaOH+6H2O^=2NaAlO2+4H2O+3H2]

二、氫氧化鋁

(一)物理性質(zhì)：A1(OH)3是幾乎不溶于水的白色膠狀固體，

具有吸附性。

(二)化學(xué)性質(zhì)

1.與酸反應(yīng)：A1(OH)3+3HC1=A1C13+3H2O

離子反應(yīng)方程式：A1(OH)3+3H+=AI3++3H2O

2.與堿反應(yīng)：Al(OH)3+NaOH=NaAIO2+2H2O

離子反應(yīng)方程式：Al(OH)3+OH-=NaAlO2+2H2O

3.A1(OH)3的制取

(1)鋁鹽與堿反應(yīng)：實驗室制取氫氧化鋁時采用過量的氨

水，而不用強堿與可溶性鋁鹽溶液反應(yīng)是因為氫氧化鋁是兩性

氫氧化物，能溶于強堿溶液，不溶于弱堿溶液。

(2)偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)：一般用向偏鋁酸鹽溶液中通入C02

的方法制取Al(0H)3o

當CO2不足或適量時：2A1O2?+CO2+3H2O=2A1(OH)3I+

CO32-

當CO2過量時：A1O2-+CO2+2H2O=A1(OH)3；+HCO3-

4.A1(OH)3的用途：由于A1(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中

懸浮物，又能吸附色素，因此A1(OH)3可作凈水劑和色素吸

附劑。

【特別提醒】：

(1)制取A1(OH)3也可用鋁鹽與強堿作用，但應(yīng)嚴格控制加

入堿的量，因為強堿過量會使制得的A1(OH)3轉(zhuǎn)化為偏鋁酸

士rm卜o

(2)一般不用強酸，因為強酸的量控制不當會使制得的

A1(OH)3溶解。

三.鎂鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖

(一)鎂的知識主線

上圖的1?13有關(guān)化學(xué)方程式如下:

①2MgX)2=21VfeO

點燃

(2)3Mg^N2=MgjN2

占燃

③Mg+Cb^^MgCb、Mg+2HCl=MgCl2+H2t

熔融

?MgCh言=Mg+Cbt

⑤MgCH-H2O=Mg(OH)2

⑥M