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第三章《铁 金属材料》
知识点整理与提升
丰富多彩的铝世界
火箭箱体以外的部分主要起结构支承作用，多采用高强度铝合金制成。
丰富多彩的铁世界
Fe
FeCl3
FeSO4
Fe2O3
FeO
Fe(OH)2
Fe3O4
Fe(OH)3
物质的分类观 金属 还原性
以化合价为标准
分类观和价态观
③强氧化剂
④还原剂
①强氧化剂
⑤还原剂
⑥还原剂
②氧化剂
Fe
Fe2+
Fe3+
变价金属 Fe +2、+3
不变价金属 Al +3
铝单质
性质 反应
1.与非金属单质反应
4Al+3O2 = 2Al2O3
2.与某些盐反应
3.与酸反应
2Al+6H+ =2Al3++3H2↑
2Al+3Fe2+ =2Al3++3Fe
4.与碱反应
2Al＋2OH-＋2H2O =2AlO2-＋3H2↑
铝的性质：还原性
③强氧化剂Cl2 , Br2, O2, HNO3
①强氧化剂Cl2,Br2, HNO3
⑤还原剂H2,CO,Zn等
⑥还原剂(Zn)
②弱氧化剂S,I2,H+,Cu +
Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化---“铁三角”
Fe
Fe2+
Fe3+
铁的价态观
稀硝酸过量：
得失电子守恒、电荷守恒
Fe＋H＋＋NO3—----Fe3＋＋NO↑＋H2O
配平：
升高 Fe 3
降低 NO 3
得失电子守恒
质量守恒
电荷守恒
Fe＋4H＋＋NO3—----Fe3＋＋NO↑＋H2O
Fe＋4H＋＋NO3—===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
稀硝酸不足
Fe＋H＋＋ NO3— ----Fe2＋＋NO↑＋H2O
升高 Fe 2
降低 NO 3
×3
×2
3Fe＋H＋＋2 NO3— ----3Fe2＋＋2NO↑＋H2O
得失电子守恒
质量守恒
电荷守恒
3Fe＋8H＋＋2 NO3— ----3Fe2＋＋2NO↑＋H2O
3Fe＋8H＋＋2 NO3— ===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
得失电子守恒、电荷守恒
得失电子守恒、电荷守恒
Fe2＋被酸性高锰酸钾氧化的离子方程式
Fe2＋被稀硝酸氧化的离子方程式
得失电子守恒
质量守恒
电荷守恒
Fe2＋＋H＋＋ NO3— ----Fe3＋＋NO↑＋H2O
3Fe2＋＋H＋＋ NO3— ----3Fe3＋＋NO↑＋H2O
3Fe2＋＋4H＋＋ NO3— ----3Fe3＋＋NO↑＋H2O
3Fe2＋＋4H＋＋ NO3— ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
Fe2＋＋ H＋＋ MnO4— === Fe3＋＋Mn2+↑＋ H2O
5 5
8
4
氧化还原反应型的离子方程式的书写步骤
规律总结
①得失电子守恒
②电荷守恒
③质量守恒
+2
+3
0
单质
氧化物
盐
碱
物质类别
Fe
Fe2O3
Fe2+
FeO
Fe3+
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe3O4
铁的价类二维图
同种价态之间， 非氧化还原反应；
不同种价态之间， 氧化还原反应。
归纳
如：O2、Cl2、Br2、KMnO4、HNO3 、Fe3+、H2O2、浓硫酸等
低价态
＋氧化剂
高价态
如：金属单质、H2、
S2-、I-、Fe2+等
高价态
＋还原剂
低价态
绘制硫的价类二维图？
只有还原性
既有氧化性
又有还原性
只有氧化性
+4
+6
0
单质
氧化物
盐
酸
物质类别
S
-2
SO2
SO3
H2SO3
H2S
H2SO4
Na2SO3
Na2SO4
Na2S
化合价
硫的价类二维图
浓硫酸具有强氧化性，能将碳氧化，请写出对应的化学方程式。
在硫化钠和亚硫酸钠的混合溶液中滴入酸，写出对应的离子方程式。
C＋ H2SO4(浓） === CO2＋ SO2↑＋ H2O
2 2
2
S2-＋ H＋＋ SO32-=== S ＋ H2O
2 3
6
3
有关硫元素的氧化还原反应
绘制氮的价类二维图？
氮元素的价类二维图和配平守恒思想
氨的催化氧化
NH3＋ O2 ---- NO＋ H2O
S2-＋ H＋ ＋ NO3— ---- S＋ NO↑ ＋ H2O
4NH3＋ 5 O2 ---- 4 NO＋ H2O
4NH3＋ 5 O2 === 4 NO＋ 6 H2O
常温下，硫化钠溶液中滴入稀硝酸，请写出对应的离子方程式。
3S2-＋ H＋ ＋ 2 NO3— ---- 3 S＋ 2 NO↑ ＋ H2O
3S2-＋ 8 H＋ ＋ 2NO3— ---- 3 S＋ 2NO↑ ＋ H2O
3S2-＋8 H＋ ＋2 NO3— === 3 S＋ 2 NO↑ ＋ 4 H2O
元素守恒（关系式法）
用含FeS2 80%的硫铁矿生产硫酸，已知该矿石的燃烧率为95%，SO2的转化率为90%，SO3的吸收率为98%，若生产500t 98%的硫酸，需多少吨原料矿石？
物质的量的计算 守恒观
解：根据S原子守恒得关系式FeS2----2H2SO4，
设需要FeS2 x吨：
FeS2----------------------------2H2SO4
120 98×2
x×80%×95%×90%×98% 490t
120：196=（x×80%×95%×90%×98%）：490t
x=490t×120196×80490t×120196×80=447.5t，
答：需要原料矿石447.5t．
将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol L-1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（标况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为（ ）
A. 72.4% B. 71.4% C. 79.0% D. 63.6%

物质的量的计算 守恒观
元素守恒
[解析]: 由题意，反应后，HCl 中的H 全在水中，O 元素全部转化为水中的O，由关系式：2HCl～H2O～O，得：
n（O）=1/2×n(HCl)= 1/2×0.75=0.35 mol，
m（O）=0.35mol×16g mol-1=5.6g；
铁最终全部转化为FeCl3，
n（Cl）=0.56L ÷22.4L/mol×2+0.7mol=0.75mol，
n（Fe）=0.25mol，
Fe%=14g/(14g+5.6g)*100% = 71.4%
正确选项：B

将一定质量的镁铝合金投入到250ml 4mol/L的盐酸中，金属完全溶解后，再加入2mol/L的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，加入的这种氢氧化钠溶液的体积是（ ）
A、250ml B、400ml C、500ml D、750ml
物质的量的计算 守恒观
电荷守恒
解析：最后溶液是NaCl溶液，遵循电荷守恒。
n(HCl)=1 mol
n(Cl-)=1 mol
n(Na+)=1 mol
V(HCl)=0.5 L=500mL
得失电子守恒
物质的量的计算 守恒观
将 3.48 g Fe3O4 完全溶解在 100 mL 1.00 mol/L 的H2SO4溶液中，然后加入 K2Cr2O7溶液25.00 mL，恰好使 Fe2＋全部转化为 Fe3＋，且Cr2O72- 全部转化为 Cr3＋。则 K2Cr2O7 的物质的量浓度为__________。

[解析]：
Fe3O4中＋2 价铁所失电子物质的量与 Cr2O72- 中＋6 价铬所得电子物质的量相等。
3.48g/232g.mol-1×(3－2)=0.02500 L×c(Cr2O72- )×(6－3)×2
答案：0.100 mol·L-1
通过运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题的速度，
又可避免在复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的准确度。
小结
氧化还原反应型的离子方程式的书写
①得失电子守恒
②电荷守恒
③质量守恒
价类二维图，根据价态推测物质具有的氧化性和还原性。
物质的量的计算 守恒观
元素守恒
电荷守恒
得失电子守恒
同学们，再见！

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