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(共70张PPT)
第三章
第三章　金属及其化合物
第9讲　钠及其氧化物
课标解读 1．了掌握钠及其氧化物的主要性质。
2．了解钠及其氧化物生产、生活中的应用。
考点二
考点一
考点一 钠的重要性质与用途
1．钠的物理性质
(1)颜色状态：______________、有________光泽。
(2)密度：钠、水和煤油的密度大小为_______________________。
(3)熔点：________(填“大于”“小于”或“等于”)100 ℃。
(4)硬度：质地________，可以用小刀切割。
(5)传导性：可导______、导______。
[易错点拨]　实验室中通常将少量金属钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气中的O2和H2O(g)。
银白色固体
金属
ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
小于
较软
电
热
2．钠的化学性质
　 在自然界中都以化合态形式存在
钠元素在元素周期表中处于第______周期第________族，其原子最外层有1个电子，在反应中易________电子，表现出很强的________性。
三
ⅠA
失去
还原
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应的化学方程式
②Cl2：_____________________________。
(2)与水反应
①离子方程式：________________________________________。
②与含有酚酞的水反应的实验现象及解释
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
[特别提醒]　钠在空气中的变化过程
(3)与酸(HCl)反应
__________________________________。酸过量时：钠与酸电离出的_______反应；酸不足时：先与酸电离出的_______反应，过量的钠再与H2O反应，且消耗的钠与产生的氢气存在定量关系：2Na～H2↑。
(4)钠与盐的反应
①与盐溶液反应
如Na投入到CuSO4溶液中，反应的离子方程式为
___________________________________________________。
钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。钠不能把盐溶液中的金属阳离子置换出来。
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
H＋
H＋
2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑
②与熔融盐反应
例如，高温下，钠与熔融TiCl4反应置换出Ti，化学方程式为__________________________________。
(5)与某些有机物(含羟基、羧基等)反应
如：2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑
2Na＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2↑
3．钠的制取和用途
(1)制取：采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠，化学方程式为
______________________________________。
(2)用途
[易错点拨]　(1)因为CCl4的密度比钠大，钠不能保存在CCl4中，另外常考的试剂保存还有：NaOH溶液(用橡胶塞)、氯水和浓硝酸(棕色试剂瓶、玻璃塞)、氢氟酸(塑料瓶)等。
(2)钠与水、醇和酸反应的实质
钠与水、醇和酸反应的实质都是钠与H＋发生置换反应，反应速率的大小取决于H＋浓度的大小，钠与这三种物质反应的速率大小关系为：酸>水>醇。
(3)钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。
(4)取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
(5)钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红，遇酸酸优先，遇盐水在前。
(6)考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na与水反应的同时，生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
(7)对钠与酸反应的计算问题，勿忽略Na若过量还可与H2O反应。
【正误辨析】
(1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2。(　　)
[提示]　√　钠被氧气氧化时，条件不同，氧化产物不同。
(2)金属钠着火时，可用水或干燥的沙土灭火。(　　)
[提示]　×　钠燃烧生成的过氧化钠会与水反应生成氧气，会使燃烧更剧烈，所以钠着火不能用水灭火，可用干燥的沙土盖灭。
(3)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。(　　)
[提示]　×　钠只能与熔融态的TiCl4反应，如果是溶液会与水反应。
(4)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶。(　　)
[提示]　√　钠是非常活泼的金属，如随意丢弃会有发生火灾的危险。
[提示]　×　根据原子结构和元素周期律可知，K的金属性强于Na。
(6)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。(　　)
[提示]　×　钠表面自然形成的氧化层不是致密的，会继续氧化内层的钠。
(7)钠着火燃烧时可用泡沫灭火器扑灭。(　　)
[提示]　×　Na及其燃烧产物可与泡沫灭火器喷出泡沫中的水和二氧化碳反应释放出氢气和氧气而助燃，所以Na着火不可用泡沫灭火器扑灭。
(8)钠与CuSO4溶液反应的化学方程式为2Na＋CuSO4===Cu↓＋Na2SO4。(　　)
[提示]　×　钠与CuSO4溶液反应的化学方程式为2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
(9)金属钠露置在空气中最后生成小苏打。(　　)
[提示]　×　金属钠露置在空气中最后生成碳酸钠。
(10)1 mol Na与足量O2分别在加热和常温条件下充分反应失去电子数一样多。(　　)
[提示]　√　1 mol Na被完全氧化，失去NA个电子。
1．(2025·河北衡水高三检测)某研究小组通过实验探究钠的性质，下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是(　　)
微考点1　钠的化学性质及实验探究
选项 实验操作 实验现象
A 切开一小块钠，观察切面颜色的变化 钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色
B 将一小块钠投入CuSO4溶液中 钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，产生蓝色沉淀
选项 实验操作 实验现象
C 将一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中 钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液变蓝
D 将一小块钠迅速投入热坩埚中，继续加热坩埚片刻 钠熔成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
[答案]　A
[解析]　切开钠后，钠与空气中的O2反应生成Na2O，切面颜色变暗，但最后不会呈淡黄色，A错误；将小块钠投入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成NaOH与H2，现象是钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，产物NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，B正确；钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中，钠与水反应生成NaOH与H2，现象是钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液呈碱性，溶液变蓝色，C正确；钠的熔点低，加热熔化成小球状，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体，D正确。
2．向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L－1盐酸、100 mL 0.01 mol·L－1 NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法不正确的是(　　)
A．三个烧杯中均先发生的反应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且Y烧杯中的反应最剧烈
C．三个烧杯中充分反应后，溶质的物质的量浓度不同
D．三个烧杯中充分反应后，生成气体在相同条件下的体积相同
微考点2　钠与酸、碱、盐溶液的反应及分析
[答案]　A
[解析]　钠与盐酸反应时，钠先与HCl反应：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，若钠剩余再与水反应，A错误；钠与水及酸、碱溶液反应的实质都是Na与H＋反应，盐酸中c(H＋)最大，故Y烧杯中反应最剧烈，B正确；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl和NaOH，Z烧杯中生成NaOH，且原溶液中含NaOH，据Na元素守恒推知，三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C正确；钠与反应生成的H2存在关系式：2Na～H2↑，三个烧杯中加入的Na相同且均完全反应，故生成H2的量相同，在相同条件下气体的体积相同，D正确。
下列说法不正确的是(　　)
A．实验①中还可能观察到钠块浮在溶液表面，剧烈燃烧，发出黄色火焰
B．实验②中的现象说明实验①中溶液变色的原因与产生的气体无关
[答案]　D
钠与酸、碱、盐溶液及醇类的反应规律
钠与酸溶液反应：“先酸后水”，即钠先与酸反应，若剩余，再与水反应，金属钠一般不会剩余。
钠与碱溶液反应：“只与水反应”，若为饱和碱溶液，反应后要析出该碱的固体。
钠与盐溶液反应：“先水后盐”，即钠先与水反应，再考虑生成的NaOH与盐是否发生复分解反应。
钠与醇类反应：反应比较缓和，钠不会熔化成小球，反应生成氢气。
1
2
3
4
考点二 钠的氧化物——Na2O和Na2O2
1．氧化钠与过氧化钠的比较
淡黄色
碱性
－2
－1
1∶2
1∶2
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
化 学 性 质 与CO2 反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 (非氧化还原反应) 2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2(歧化反应)
与酸(盐酸)反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O(非氧化还原反应) 2Na2O2＋4HCl=== 4NaCl＋2H2O＋O2↑(歧化反应)
主要用途 用于制取少量Na2O2、烧碱 强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
2．Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
(1)强氧化性的表现
(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
【正误辨析】
(1)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。(　　)
(2)1 mol Na2O2固体中含有的离子总数为4NA。(　　)
(3)H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同。(　　)
[提示]　×　H2O2原子间只有共价键，Na2O2中含离子键和共价键。
(4)7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA。(　　)
[提示]　×　0.1 mol Na2O2中O与O之间存在0.1 mol共用电子对。
(5)Na在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH。(　　)
(6)Na2O由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。(　　)
[提示]　×　Na2O与水反应只生成NaOH，无气体产生。
(7)Na2O2吸收CO2产生O2可用作呼吸面具供氧剂。(　　)
[提示]　√　人呼出CO2经Na2O2反应生成O2，故可作供氧剂。
(8)用Na2O2与H2O反应，制取1 mol O2转移电子数4NA。(　　)
[提示]　×　Na2O2中O元素化合价为－1价，反应中O元素化合价由－1价分别变化为0价和－2价，则Na2O2既是氧化剂又是还原剂，2 mol Na2O2参加反应生成1 mol O2，转移电子2 mol，转移电子数为2NA。
(9)Na2O2与Na2O中所含化学键完全相同。(　　)
[提示]　×　Na2O2中含有离子键和非极性共价键，Na2O中只含有离子键。
(10)Na2O与Na2O2的组成元素相同，与CO2反应产物也相同。(　　)
[提示]　×　氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠；过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
1．(2025·湖北武汉重点学校联考)
过氧化钠常用作漂白剂、杀菌消毒剂。
某兴趣小组以过氧化钠为对象进行如下
探究：“干燥的CO2不能与Na2O2反应”
和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反
应”，设计如图实验装置，下列说法错误的是(　　)
微考点1　实验探究过氧化钠的性质
A．试剂X为浓硫酸
B．在点燃酒精灯之前，应先通一段时间CO2排出装置内的氧气，防止其与铜反应干扰实验
C．若“干燥的CO2不能与Na2O2反应”，则打开K1，关闭K2时，铜丝受热不发生变化
D．“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”，此时，Na2O2只作氧化剂
[答案]　D
[解析]　要证明干燥的CO2不能与Na2O2反应，试剂X应是干燥剂，故X是浓硫酸，A正确；装置中含有空气，空气中的O2会与铜反应，干扰实验结果，所以应先通一段时间CO2，B正确；若“干燥的CO2不能与Na2O2反应”，则打开K1，关闭K2时，铜丝受热不发生变化，C正确；CO2与Na2O2的反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂，D错误。
2．(2025·山东日照模拟)某化学兴趣小组在学校科
技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”的小魔
术。如图所示，在蒸发皿上放一小团脱脂棉，在里面
裹入一种淡黄色的化合物，对着脱脂棉吹气或者用胶
头滴管滴几滴水，一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说
法不正确的是(　　)
A．淡黄色化合物为Na2O2
B．“滴水生火”的小魔术本质上是发生了2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑
C．“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭
D．在活动中为了更清楚地观察现象，需要近距离俯视蒸发皿
[答案]　D
[解析]　依题意可知，淡黄色固体为过氧化钠，A正确；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑，B正确；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，氧气助燃，所以“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭，C正确；反应过程中有明火，近距离俯视存在安全隐患，D错误。
3．(2025·河北衡水高三检测)某实验小组设计如图实验装置验证过氧化钠能与二氧化碳、水反应，可用在呼吸面具或潜水艇中作氧气源。下列说法不正确的是(　　)
A．装置B中选用的试剂可为饱和NaHCO3溶液
B．反应一段时间后，装置C中淡黄色固体变为白色
C．装置D中的试剂起到干燥气体的作用
D．装置F中可收集到能使带火星的小木条复燃的气体
[答案]　C
[解析]　装置A中利用大理石和稀盐酸反应制取CO2气体，装置B中加入的试剂是饱和NaHCO3溶液，作用是吸收盐酸挥发出来的HCl气体，装置C中过氧化钠能与二氧化碳、水反应，装置D中可用浓氢氧化钠溶液除去O2中的CO2气体，装置F中收集的气体是O2。装置B中选用的试剂可为饱和NaHCO3溶液，A正确；反应一段时间后，装置C中过氧化钠转变为氢氧化钠、碳酸钠，则淡黄色固体变为白色，B正确；装置D中的试剂用于除去O2中的CO2气体，C错误；装置F中可收集到氧气，能使带火星的小木条复燃，D正确。
过氧化钠的特殊性
1
Na2O2在熔融状态下完全电离，是强电解质。
Na2O2与水反应生成碱的同时还生成氧气，所以不属于碱性氧化物。
2
3
过氧化钠的稳定性强于氧化钠，氧化钠可在加热条件下与氧气反应转化为过氧化钠。
Na2O2中－1价的O元素化合价可升高(变为0价)可降低(变为－2价)，所以Na2O2既有氧化性，又有还原性。
在Na2O2与CO2及水的反应中，Na2O2发生自身的氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
Na2O2与CO2、H2O的反应中，存在如下关系式：2Na2O2～O2～2e－。
4
5
6
7
4．(2025·河北保定名校联考)某实验小组通过下列实验探究过氧化钠与水的反应：
通过实验得出的结论正确的是(　　)
A．Na2O2与水不可能发生复分解反应
B．过程①产生大量气泡可能是反应过程中温度升高，H2O2受热分解
C．过程③红色褪去说明Na2O2过量且Na2O2具有漂白性
D．过程④发生反应的化学方程式为H2O2＋MnO2===Mn(OH)2↓＋O2↑
[答案]　B
5．某密闭容器中共有16.5 g CO、H2和O2的混合气体及足量的Na2O2固体，用电火花引燃，使其完全反应，测得反应后Na2O2固体增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数为(　　)
A．54.5% B．40%
C．36% D．33.3%
微考点2　有关Na2O2与H2O、CO2反应的定量计算
[思路分析]　解答本题的思路如下：
(1)分析电火花引燃后气体发生的反应：CO、H2与O2反应分别生成CO2、H2O。
[答案]　A
6．(2025·湖南长沙模拟)1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是(　　)
A．Na2CO3
B．Na2O2　Na2CO3
C．NaOH　Na2CO3
D．Na2O2　NaOH　Na2CO3
[答案]　A
[规律方法]　Na2O2与H2O、CO2的反应规律
7．(2025·湖南衡阳三校联考)如图是为测定过氧化钠样品(只含Na2CO3杂质)纯度而设计的装置，气球Q弹性良好。
下列说法正确的是(　　)
[答案]　C
[解析]　实验开始时先打开恒压滴液漏斗的活塞使稀硫酸与样品发生反应：2Na2O2＋4H＋===4Na＋＋2H2O＋O2↑，Na2CO3＋H2SO4=== Na2SO4＋H2O＋CO2↑，同时关闭K1、K2，打开K3，利用排液法测得所有生成气体的体积即量筒Ⅰ中水的体积x mL，反应完毕后先打开K2，关闭K3，保证Q灵活伸缩后打开K1，碱石灰吸收CO2后量筒Ⅱ收集气体的体积即为氧气的体积。写离子方程式时过氧化钠不能拆，A错误；为保证Q灵活伸缩，量筒Ⅰ测量后，需与大气相通，打开K1前，应先打开K2，关闭K3，B错误；若没有导管a，由于气压不相通，稀硫酸不易滴
落，而且滴落的稀硫酸也影响气体体积，导致测量气体的体积偏大，C正确；Na2O2的质量分数为
1．(2024·浙江6月选考卷，2,3分)下列说法不正确的是(　　)
A．Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多
B．Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂
C．FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4
D．HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中
[答案]　A
[解析]　Al(OH)3呈两性，可与胃酸的主要成分盐酸反应，用于治疗胃酸过多，A错误；Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2 ===2Na2CO3＋O2，Na2O2可作供氧剂，B正确；FeO有还原性，在空气中受热，能迅速被氧化成Fe3O4，C正确；HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中，D正确。
2．(2022·重庆选择考)下列叙述正确的是(　　)
A．Cl2和Br2分别与Fe2＋反应得到Cl－和Br－
B．Na和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2O
C．1 mol SO3与1 mol NO2分别通入1 L水中可产生相同浓度的H2SO4和HNO3
D．0.1 mol·L－1醋酸和0.1 mol·L－1硼酸分别加入适量Na2CO3中均可得到CO2和H2O
[答案]　A
[解析]　氯气和溴的氧化性都强于铁离子，分别能与亚铁离子反应生成氯离子和溴离子，A正确；钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，B错误；无法确定1 mol SO3与1 mol NO2分别通入1 L水中所得溶液的体积，无法计算和比较所得H2SO4和HNO3的浓度大小，C错误；硼酸的酸性弱于碳酸，不能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体，D错误。
3．(2022·广东卷，14,4分)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是(　　)
[答案]　B
1．钠的性质记忆口诀
银白轻低质软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游响红，遇酸酸优先，遇盐水在先。
金属钠与碱溶液反应的实质是与水反应。
2．Na与酸、盐溶液反应原理分析
(1)Na与酸反应
Na与水反应是Na与水电离出的H＋反应；酸可电离出H＋，即Na与酸的反应是Na与溶液中H＋反应，而不是先和水反应生成NaOH后再和酸发生中和反应。
(2)Na与盐反应
Na与盐溶液反应现象因盐的不同而不同，首先发生Na与水的反应，然后再进行判断。
例：a.NaHSO4溶液——Na直接与NaHSO4电离出的H＋反应
b．稀NaCl溶液——只发生Na与水的反应，只有H2产生
c．饱和NaCl溶液——有H2产生，同时有NaCl晶体析出
d．NH4Cl溶液——同时产生H2和NH3(生成的碱与盐反应)
e．CuSO4溶液——有H2和蓝色沉淀生成(生成的碱与盐反应)
3．氧化钠和过氧化钠的异同比较
4．Na2O2与H2O、CO2反应“五关系”(共71张PPT)
第三章
第三章　金属及其化合物
第10讲　碳酸钠与碳酸氢钠　碱金属
课标解读 1．了解碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质。
2．了解碱金属元素及其化合物性质的递变规律。
3．了解焰色试验的操作，并熟记几种常见金属的焰色。
考点二
考点一
考点一 碳酸钠与碳酸氢钠
1．碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名 ______________ __________
物理性质 颜色、状态 白色粉末 细小的白色晶体
水溶性 易溶于水，溶液呈________ 易溶于水(但比Na2CO3溶解度______)，溶液呈碱性
纯碱或苏打
小苏打
碱性
小
名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
化学 性质 稳定性 _______，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易________ 不稳定，受热易分解，化学方程式为________________ ________________________
与H＋反应 ________________________________ _________________________
稳定
风化
CaCO3↓
===2Al(OH)3↓＋3CO2↑
CaCO3↓＋H2O
[微点归纳]　(1)NaHCO3的溶解度较小，将过量CO2通入到饱和Na2CO3溶液中，有沉淀析出。
(2)可从NaHCO3溶解度较小的角度分析侯氏制碱法的原理。
2．碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图像及分析
实验操作和反应 n(CO2)～V(盐酸)图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，离子方程式： Oa段：______________________________； ab段：__________________________________
向NaHCO3溶液中逐滴加入稀盐酸，离子方程式： Oa段：___________________________________
实验操作和反应 n(CO2)～V(盐酸)图像
向等浓度Na2CO3和NaOH混合液中逐滴加入稀盐酸，离子方程式： Oa段：________________________________ _______________； ab段：_________________________________
3．联合制碱法——侯氏制碱法
(1)制备原料：食盐、氨气、二氧化碳。
(2)反应原理
把足量氨气和二氧化碳通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出，过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
①产生NaHCO3的反应：
_______________________________________________；
②产生Na2CO3的反应：
_______________________________________________。
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)工艺流程
(4)绿色思想
①二氧化碳使用合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气：__________ ___________________________________________________；
②工艺中循环使用的物质：__________、______________。
C＋H2O(g)
CO2
饱和食盐水
4．Na2CO3和NaHCO3性质的应用
(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别
①固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
a．沉淀法：稀溶液中加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。
b．气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
c．测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。
(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂
序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法
① Na2CO3固体(NaHCO3) 加热法
② NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2
③ Na2CO3溶液(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液
【正误辨析】
(1)碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应。(　　)
[提示]　×　碳酸钠与氢氧化钠不反应。
(2)Al2(SO4)3和小苏打反应可用于泡沫灭火器灭火。(　　)
(3)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出。(　　)
[提示]　√　Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，反应消耗了水，生成的碳酸氢钠的溶解度更小，所以析出。
(4)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡。(　　)
[提示]　×　氢离子先与氢氧根离子反应，若过量再和碳酸根离子反应。
(5)相同温度下，溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：Na2CO3> NaHCO3。(　　)
[提示]　√　相同温度下，溶解度：Na2CO3>NaHCO3，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。
1．(2025·河北衡水高三检测)两种固体分别是碳酸
钠和碳酸氢钠，下列鉴别方法不合理的是(　　)
A．取两种固体溶于水，分别加入Ca(OH)2溶液，
产生白色沉淀的是碳酸钠
B．取两种固体分别滴入少量水，用温度计测量
温度变化，升温的是碳酸钠
微考点1　Na2CO3和NaHCO3的性质及相互转化
C．取两种固体溶于水，分别加入少量稀盐酸，立即产生气体的是碳酸氢钠
D．取两种固体分别装入A、B两试管，按如图装置进行实验，若b中的澄清石灰水出现浑浊而a中无明显现象，说明B试管中的固体是碳酸氢钠
[答案]　A
[解析]　取两种固体溶于水，分别加入Ca(OH)2溶液都产生白色沉淀，A不合理；碳酸氢钠溶于水吸热，碳酸钠溶于水放热，取两种固体分别滴入少量水，用温度计测量温度变化，升温的是碳酸钠，B合理；取两种固体溶于水，分别加入少量稀盐酸，立即产生气体的是碳酸氢钠，C合理；取两种固体分别装入A、B两试管，按题给装置进行实验，若b中的澄清石灰水出现浑浊而a中无明显现象，说明试管B中的物质发生分解，该物质为碳酸氢钠，D合理。
2．(2025·山东济南高三检测)为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是(　　)
A．分别加入1 mol·L－1的盐酸，看气泡产生快慢
B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水中，观察有无白色浑浊
C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀
D．分别配成溶液，做焰色试验，观察火焰的颜色
[答案]　C
[解析]　K2CO3与盐酸反应分步进行，产生气泡较慢，而NaHCO3与盐酸反应产生气泡较快，A正确；K2CO3受热不易分解，NaHCO3受热分解产生CO2，B正确；二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3，C错误；钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色为黄色，D正确。
3．(2025·湖南长沙高三检测)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol·L－1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是(　　)
A．原NaOH溶液的浓度为0.2 mol·L－1
B．通入CO2的体积为448 mL
C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3
D．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1
微考点2　Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图像
[析题·图文诠释]　
[答案]　A
4．(2025·湖北孝感调研)向体积均为10 mL且物质的
量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得
到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 mol·L－1
盐酸，此时反应生成CO2的体积(标准状况)与所加盐酸体
积间的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3
B．当0C．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L－1
D．乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况)
[答案]　C
5．将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3
组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50
mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸
与其反应，得到的图像如图。下列说法正确的
是(　　)
A．标注NaCl的直线也能代表产生的CO2的物质的量的变化情况
B．原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为1∶2
C．盐酸的浓度是0.05 mol·L－1
D．原混合物中有10.6 g Na2CO3
[答案]　C
6．(2025·天津高三检测)实验室利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，反应原理为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，下列说法错误的是(　　)
微考点3　实验探究侯氏制碱法的原理
A．通过活塞K可控制CO2的流速
B．装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸
C．装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2的吸收效率
D．反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却，过滤得到NaHCO3晶体
[答案]　B
[解析]　关闭活塞K时，气体可将装置a球形容器内的液体压入漏斗内，从而使碳酸钙脱离液面，反应停止，通过调节活塞K可控制CO2的流速，A正确；装置b的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢，故装置b内应盛装饱和NaHCO3溶液，B错误；装置c中含氨的饱和食盐水呈碱性，CO2的溶解度增大，C正确；反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水，降温结晶，过滤得NaHCO3晶体，D正确。
7．实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液，下列有关操作错误的是(　　)
A．利用a装置制取氨并将其溶于饱和食盐水
B．利用b装置过滤获得碳酸钠晶体
C．在c装置中灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠
D．利用d装置蒸发浓缩氯化铵溶液
[答案]　B
[解析]　在实验室中一般是用氯化铵固体和氢氧化钙固体共热制备氨气，且导管末端安装了倒扣漏斗，可以起吸收尾气同时又能起防倒吸的作用，A正确；侯氏制碱法中溶液析出的晶体为碳酸氢钠，故过滤获得碳酸氢钠晶体，且应用玻璃棒引流，B错误；在坩埚中灼烧碳酸氢钠固体，使其分解制取碳酸钠，C正确；在蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液，并不断搅拌，D正确。
8．(2025·上海模拟)侯氏制碱法主要过程如图(部分物质已略去)。
下列说法错误的是(　　)
A．气体X为CO2
B．氨盐水中通入气体X后，溶液中Na＋大量减少
C．操作b为过滤
D．悬浊液a中的不溶物主要是NH4Cl
[答案]　D
[解析]　向饱和食盐水中通入足量氨气形成氨盐水，再通入二氧化碳，反应生成碳酸氢钠和氯化铵，过滤，将碳酸氢钠煅烧得到二氧化碳、水、碳酸钠，二氧化碳循环使用，滤液经过一系列处理，最终分离回收。饱和食盐水中通入氨气形成氨盐水，再通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，因此气体X为CO2，A正确；氨盐水中通入气体X后，反应生成碳酸氢钠沉淀，因此溶液中Na＋大量减少，B正确；悬浊液a经操作b得到滤渣和滤液，说明操作b为过滤，C正确；悬浊液a中的不溶物主要是碳酸氢钠，D错误。
考点二 碱金属　焰色试验
1．碱金属的相似性和递变性
项目 相似性 递变性(由Li→Cs)
原子结构 最外层均为________电子 电子层数逐渐增多；
核电荷数逐渐________；
原子半径逐渐________
元素性质 都具有较强的________性，最高正价均为________价 金属性逐渐________
1个
增多
增大
金属
＋1
增强
项目 相似性 递变性(由Li→Cs)
单质 性质 物理 性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点________ 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐________
化学 性质 都具有较强的________性 还原性逐渐________；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂
较低
降低
还原
增强
2．碱金属的特性
(1)碱金属的密度随核电荷数的增大而_______，但钾的密度_______钠的密度。
(2)碱金属一般保存在石蜡油或________中，但锂的密度小于煤油，故只能将锂保存在石蜡油中。
(3)点燃条件下，Na与O2反应生成_______，但Li与O2生成______。
增大
小于
煤油
Na2O2
Li2O
3．焰色试验
(1)定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。焰色试验属于________变化，是元素的性质。
(2)实验操作
物理
(3)熟记常见金属的焰色
钠元素，______色；钾元素，______色(透过______________观察)；铜元素，______色；钡元素，________色；钙元素，________色。
黄
紫
蓝色钴玻璃
绿
黄绿
砖红
【正误辨析】
(1)进行焰色试验时，火焰呈黄色，则待测溶液中含有Na＋，不含 K＋。(　　)
[提示]　×
(2)碱金属元素从Li到Cs，随着核电荷数增大，单质的还原性增强，与水反应剧烈程度增大。(　　)
[提示]　√
(3)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋。(　　)
[提示]　√　用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液在火焰上灼烧，进行焰色试验，火焰为黄色，说明该盐溶液中一定有Na＋。
(4)焰色试验是金属化合物的性质。(　　)
[提示]　×　焰色试验是某些金属元素的性质。
(5)碱金属都可以保存在煤油中。(　　)
[提示]　×　金属锂的密度小于煤油的密度，会浮在煤油的上面，不能保存在煤油中。
(6)碱金属与水反应，均漂浮在水面上。(　　)
[提示]　×　铷、铯的密度比水的密度大，与水反应时，沉入水的下面。
(7)每次焰色试验后都要用硫酸清洗铂丝。(　　)
[提示]　×　用稀硫酸洗涤，反应生成沸点很高的硫酸盐，不容易除去；用稀盐酸洗涤，反应生成的氯化物加热灼烧容易除去。
1．(2025·河北衡水检测)下列关于碱金属的叙述正确的是(　　)
A．碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大
B．碱金属随着原子序数增大，与水反应的剧烈程度增大
C．碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越弱
D．碱金属单质的化学性质活泼，易从盐溶液中置换其他金属
[答案]　B
微考点1　碱金属的性质递变及应用
[解析]　碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大，但Na的密度大于K的密度，A错误；碱金属随着原子序数增大，越易失电子，与水反应越来越剧烈，B正确；碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越强，C错误；碱金属的化学性质活泼，进入盐溶液先与水反应，而不是与盐发生置换反应，D错误。
2．Li、Na、K、Rb、Cs都是第ⅠA族的元素。下列关于第ⅠA族元素的叙述正确的是(　　)
A．锂在空气中燃烧生成Li2O2
B．KOH的碱性比NaOH的弱
C．常温下，Rb、Cs露置在空气中不易变质
D．K与水反应比Na与水反应更剧烈
[答案]　D
[解析]　锂与氧气反应只生成Li2O，故A错误；K的金属性比Na的强，则KOH的碱性比NaOH的强，故B错误；Rb、Cs性质比Na更活泼，更易与氧气反应，故C错误；K的金属性比Na的强，则K与水反应比Na与水反应更剧烈，故D正确。
3．(2025·湖北武汉检测)利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是(　　)
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同
C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
[答案]　B
微考点2　焰色试验原理及其应用
[解析]　某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色，如H2燃烧产生淡蓝色火焰，单质硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰，A错误；焰色试验是金属元素的性质，与元素的存在形式(化合态或游离态)无关，同种金属元素的焰色试验相同，Na2SO4、NaOH均含钠元素，灼烧时火焰颜色均为黄色，B正确；观察钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃，观察钠元素的焰色试验不需要，C错误；焰色试验是金属元素的性质，可以是金属单质或金属化合物，D错误。
4．(2025·山东滨州检测)下列说法正确的是(　　)
A．在火药中添加金属的化合物制作烟花，是因为部分金属元素有特殊焰色
B．钠单质燃烧火焰呈黄色，钠单质可用于制作烟花
C．中秋夜“烧塔”时，人们把海盐撒向塔里，黄色火焰直冲云天，黄色火焰是因为NaCl受热分解
D．用洁净铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰检验溶液中含有K＋
[答案]　A
[解析]　部分金属元素有特殊焰色，可在火药中添加金属的化合物制作烟花，A正确；钠元素焰色试验呈黄色，钠单质燃烧易爆炸，故烟花中加入的是钠盐，B错误；氯化钠的性质稳定，受热不能发生分解，黄色火焰是因为钠元素的焰色是黄色，C错误；用焰色试验检验溶液中含有钾离子需透过蓝色钴玻璃观察焰色，D错误。
5．(2025·广东广州检测)下列有关焰色试验操作的描述正确的是(　　)
A．取一根洁净的细铁丝，放在酒精灯上灼烧至与原来的焰色相同，再蘸取少量NaCl溶液，进行焰色试验
B．焰色试验过程中生成了新物质，所以发生了颜色的变化
C．铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后，用稀硫酸洗净，再蘸取少量的K2SO4溶液，重复以上实验
D．用洁净的铂丝蘸取某溶液，放在火焰上灼烧，观察到黄色火焰，则证明该溶液中一定有Na＋，没有K＋
[答案]　A
[解析]　实验室常用洁净的铁丝进行焰色试验，A正确；焰色试验过程没有新物质生成，B错误；焰色试验实验结束后铂丝要用稀盐酸洗涤，不能用稀硫酸洗涤，C错误；黄光能掩盖紫光，含Na＋的溶液中可能含有K＋，D错误。
[易错点拨]　焰色试验常见错误汇总
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2022·海南卷，1B)小苏打的主要成分是Na2CO3。(　　)
(2)(2022·重庆卷，3B)Na和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2O。(　　)
(3)(2022·全国乙卷，7D)焰火中红色来源于钠盐灼烧。(　　)
(4)(2022·广东卷，6A)由于Na2CO3可与酸反应，故面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包。(　　)
(5)(2021·浙江6月选考卷，12C)Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大，则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2．(2024·安徽卷，3,3分)青少年帮厨既可培养劳动习惯，也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是(　　)
A．清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B．烹煮食物的后期加入食盐，能避免NaCl长时间受热而分解
C．将白糖熬制成焦糖汁，利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D．制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
[答案]　A
[解析]　铁锅中的铁和少量的单质碳以及残留的水会形成原电池，使铁锅发生吸氧腐蚀而生锈，清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅生锈，A项正确。烹煮食物的后期加入食盐可以防止加碘食盐中的KIO3受热分解，B项错误。白糖熬制成焦糖汁的过程中涉及糖分子的重新排列和脱水反应，但并没有生成碳单质，C项错误。食用纯碱的主要成分是Na2CO3而不是NaHCO3，D项错误。
3．(2021·河北卷)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：
回答下列问题：
(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是________________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或_____________ ____________________________________________________________。
(2)B中使用雾化装置的优点是_________________________________　____________________________________________________________。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为______________________　____________________________________________________________。
(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：
①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，固体增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为________g。
②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)。为使NH4Cl充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为________、________、过滤、洗涤、干燥。
(5)无水NaHCO3可作为基准物质标定盐酸的浓度。称量前，若无水NaHCO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果________(填字母)。
A．偏大　　 B．偏小　 C．不变
[答案]　(1)aefbcgh　将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔
(2)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案)
(3)NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓
(4)①0.84　②蒸发浓缩　冷却结晶
(5)A
通过足量Na2O2，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据方程式可知，当固体增重0.14 g时，消耗二氧化碳的物质的量为0.005 mol，根据关系式2NaHCO3～CO2可知，消耗的NaHCO3的物质的量为2×0.005 mol＝0.01 mol，故固体NaHCO3的质量为0.01 mol×84 g·mol－1＝0.84 g。②根据溶解度随温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高变化较大，而氯化钠的溶解度随温度的升高变化并不明显，因此可采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法分离NH4Cl。(5)称量前，若无水NaHCO3保存不当，吸收了一定量水分，则标准溶液被稀释，浓度减小，所以用其标定盐酸的浓度时，消耗的碳酸氢钠溶液的体积会增大，从而导致所测盐酸的浓度偏大。
1．常见焰色试验
2．焰色试验的操作要点
3．焰色试验属于物理变化，是元素的性质，与元素种类有关，与元素的存在形式无关。
4．焰色试验的应用
(1)检验试样所含金属元素的种类，如鉴别NaCl和KCl溶液。
(2)利用锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物的火焰呈现特征颜色制节日烟花。(共65张PPT)
第三章
第三章　金属及其化合物
第11讲　铁及其氧化物、氢氧化物
课标解读 1．掌握铁及其氧化物、氢氧化物的主要性质。
2．了解铁及其氧化物、氢氧化物在生产、生活中的应用。
考点二
考点一
考点一 铁的单质及其氧化物
1．铁的单质
(1)铁的位置、结构、化合价
铁元素是重要的金属元素，
在地壳中的含量仅次于氧、硅、
铝。
(2)铁的物理性质
纯铁具有金属的共性，如具有________色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被________吸引的特性，熔点1 538 ℃，密度7.86 g·cm－3。
(3)铁的化学性质(写出化学方程
式或离子方程式)
常温下，铁单质比较活泼，具有
较强的________性。产物中Fe元素的
主要化合价为＋2和＋3。
银白
磁铁
还原
①与非金属单质的反应
②与水的反应
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为____________________________________。
Fe2O3·xH2O
③与酸反应
④与某些盐溶液的反应(离子方程式)
与CuSO4溶液：____________________________。
与FeCl3溶液：__________________________。
(4)铁单质的制备方法
①工业上利用铁矿石在高炉中炼铁，以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式_________________________________。
②利用铝热反应焊接无缝钢轨，写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式___________________________________。
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(5)重要的铁矿石主要成分的化学式
赤铁矿__________；磁铁矿_________；褐铁矿_______________；菱铁矿____________；黄铁矿__________。
[微点归纳]　(1)铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化，属于化学变化。铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸也会发生钝化。钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。
Fe2O3
Fe3O4
2Fe2O3·3H2O
FeCO3
FeS2
(2)Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3；Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3；铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯O2中燃烧的产物是Fe3O4。
2．铁的三种氧化物
　　　　FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，Fe3O4不是
氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 铁红 磁性氧化铁
颜色、状态 黑色粉末 __________粉末 黑色晶体(有磁性)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的价态 ________价 ________价 ＋2价，＋3价
稳定性 不稳定 稳定 稳定
红棕色
＋2
＋3
　　　　FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，Fe3O4不是
注意：(1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与稀HNO3反应时，除考虑与H＋反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。
(2)Fe3O4、Fe2O3、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。
(3)Fe3O4溶于足量稀硝酸、氢碘酸(HI)的离子方程式：
其中的Fe3＋氧化
【正误辨析】
(1)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在。(　　)
[提示]　×　游离态的铁存在于陨铁中。
(2)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。(　　)
[提示]　×　强氧化性的Cl2把Fe氧化为＋3价，只生成FeCl3，与量无关，在溶液中过量的Fe才会将Fe3＋还原为Fe2＋。
(3)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物。(　　)
[提示]　×　Fe3O4是纯净物，可以表示为FeO·Fe2O3。
(4)铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4，Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3。(　　)
[提示]　×　Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4。
(5)铁在冷的稀硝酸中钝化。(　　)
[提示]　×　铁在冷的浓硝酸中反应生成致密氧化膜，阻止反应进一步进行，发生“钝化”。
(6)FeO与稀硝酸反应的化学方程式为FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O。(　　)
[提示]　×　稀硝酸具有强氧化性，与FeO反应的化学方程式为3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。
(7)Fe2O3与足量HI的反应属于氧化还原反应。(　　)
[提示]　√　I－具有较强的还原性，Fe2O3被I－还原成Fe2＋。
[提示]　×
1．(2025·湖南长沙检测)下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　)
A．常温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2
B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2
C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成
D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
[答案]　C
微考点1　铁单质的性质及应用
[解析]　常温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误；氯气的氧化性较强，无论Fe是否过量，Fe与氯气在加热条件下反应都只生成FeCl3，B错误；高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和H2，C正确；Fe的活动性不如Al，故铁不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。
2．(2025·山西太原高三检测)《天工开物》中“冶铁”原典中记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚腾者，与炊炭同形而有分类也……”下列说法正确的是(　　)
A．熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物
B．冶铁过程只涉及化合反应与置换反应
C．铁炭和炊炭为碳元素的同素异形体
D．冶铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物
[答案]　D
[解析]　生铁是铁合金，属于混合物，生铁的含碳量为2%～4.3%，熟铁指的是钢，也是铁合金，属于混合物，钢的含碳量为0.03%～2%，A错误；冶铁过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2，属于氧化还原反应，B错误；铁炭和炊炭不互为同素异形体，铁炭指铁合金，为混合物，C错误；冶铁用到的煤炭和木炭主要成分为碳，有还原性，均可还原铁的氧化物得到铁单质，D正确。
3．(2025·山东济南高三检测)下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是(　　)
选项 劳动项目 化学知识
A 用布擦干潮湿的自行车 红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4
B 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与H2O高温下会反应
C 工厂用铁罐车运输浓硝酸 浓硝酸易分解
D 生产中用铁槽盛放浓硫酸 铁不与浓硫酸反应
[答案]　B
[解析]　用布擦干潮湿的自行车是防止铁和氧气、水常温下反应生锈，与红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4无关，A不符合题意；因铁与H2O(g)高温下反应生成Fe3O4和H2，故应将模具干燥后再注入熔融钢水，B符合题意；常温下铁遇浓硝酸会钝化，所以工厂用铁罐车运输浓硝酸，与浓硝酸易分解无关，C不符合题意；生产中可以用铁槽盛放浓硫酸，是因为常温下铁在浓硫酸中表面形成致密的氧化膜阻止反应进一步进行，D不符合题意。
铁与不同氧化剂反应生成＋2价或＋3价铁的规律
4．(2025·广西高三检测)某实验小组测定铁的氧化物FexOy的化学式；已知该氧化物中铁元素只有＋2和＋3两种价态，实验步骤如图，下列说法错误的是(　　)
微考点2　铁的氧化物的性质及应用
A．只有步骤②发生了氧化还原反应
B．溶液a中阳离子有H＋、Fe3＋和Fe2＋
C．溶液b中n(Fe3＋)∶n(Cl－)＝1∶3
D．通过计算可得该氧化物的化学式为Fe4O5
[答案]　C
解析]　该氧化物与盐酸反应后得到含有Fe3＋和Fe2＋的溶液，通入氯气后溶液中的Fe2＋被氧化成Fe3＋，其反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。步骤①为复分解反应，步骤②为氧化还原反应，A正确；由于盐酸过量，则溶液a中阳离子除了Fe3＋和Fe2＋外，还有H＋，B正确；盐酸过量且未知量，故溶液b中Fe3＋与Cl－的物质的量之比无法计算，C错误；步骤②反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，其中消耗0.1 mol Cl2，则Fe2＋的物质的量为0.2 mol，原氧化物中Fe2＋也为0.2 mol，该氧化物中Fe2＋可以FeO的形式存在，其质量为0.2 mol×72 g·mol－1＝14.4 g，则其
5．(2025·山东烟台模拟)实验室对某铁的氧化物(FexO)进行如下实验。下列说法错误的是(　　)
A．x＝0.8
B．溶液A为ZnSO4和FeSO4混合溶液
C．反应②生成标准状况下1.12 L的H2
D．Zn至少参加了3个氧化还原反应
[答案]　B
[解析]　根据硫酸根离子守恒可知，若溶液A为ZnSO4溶液，则溶解的Zn的质量为0.15 mol×65 g·mol－1＝9.75 g，而Zn为10 g，所以Zn过量，说明溶液A中不可能含有FeSO4，B错误；4.73 g固体中其中Zn为10 g－9.75 g＝0.25 g，Fe为4.73 g－0.25 g＝4.48 g，为0.08 mol，根据铁元素守恒可知，6.08 g的FexO中，含铁原子0.08 mol，氧原子为(6.08 g－4.48 g)÷16 g·mol－1＝0.1 mol，故有n(FexO)＝0.1 mol，x＝0.8，设1 mol FexO中＋2价的铁为a mol，则＋3价的铁为(0.8－a)mol，根据化合价之和等于0可知，2a＋3×(0.8－a)＝2，解得a＝0.4，故6.08 g FexO中含有Fe2＋为0.04 mol，Fe3＋为0.04 mol，反应①为硫酸和FexO反应，根据
n(H2SO4)＝0.15 L×1 mol·L－1＝0.15 mol结合O原子守恒可知，反应①后剩余H2SO4为0.15 mol－0.1 mol＝0.05 mol，故反应②为Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋、Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑、Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，据此分析解题。由分析可知，x＝0.8，A正确；由分析可知，反应①后剩余H2SO4为0.05 mol，标准状况下反应②中：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
　 1 mol 　　　　　22.4 L
　0.05 mol 　　　　 V
解得V＝1.12 L，即生成标准状况下1.12 L H2，C正确；Zn至少参加了3个氧化还原反应，D正确。
考点二 铁的氢氧化物
1．Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 ______色固体 ________色固体
与盐酸反应 _____________________________________ Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解 —
____________________________
白
红褐
Fe(OH)2＋2H＋===
Fe2＋＋2H2O
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
制法 可溶性亚铁盐与碱反应：________________________ 可溶性铁盐与碱反应：____________________________
二者的 关系 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成________色，最后变成________色，化学方程式为_________________________________________ Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
灰绿
红褐
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．Fe(OH)2的制备
(1)制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
(2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。
(3)常用方法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止_____________________发生反应
空气与Fe(OH)2接触
先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的________排尽后，再把____________溶液压入装置Ⅱ中与________________混合，这样可长时间观察到白色沉淀
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)
空气
FeSO4
NaOH溶液
【正误辨析】
(1)Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2[提示]　√　Fe(OH)2具有还原性，易被氧化生成稳定的Fe(OH)3，则稳定性：Fe(OH)2(2)将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体。(　　)
[提示]　×　NaOH溶液滴入FeCl3溶液中生成Fe(OH)3沉淀。
(3)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁。(　　)
[提示]　×　制备氢氧化亚铁应避免被氧气氧化，向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头滴管的下端插入液面以下且不能搅拌。
(4)向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸，反应的离子方程式是Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O。(　　)
[提示]　×　稀硝酸为氧化性酸，Fe(OH)2中的Fe2＋会被氧化为 Fe3＋。
(5)Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO。(　　)
[提示]　×　Fe(OH)2不稳定在空气中加热会被氧化，最终得到Fe2O3。
(6)Fe(OH)3与HI仅能发生中和反应。(　　)
[提示]　×　
1．下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是(　　)
A．Fe具有还原性，可用作食品抗氧化剂
B．Fe2O3属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料
C．Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂
D．Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂
[答案]　B
微考点1　铁的氢氧化物——Fe(OH)2、Fe(OH)3
[解析]　Fe具有还原性，能消耗氧气，可用作食品抗氧化剂，A不符合题意；Fe2O3为红棕色固体，可用作粉刷墙壁的红色涂料，其为碱性氧化物与作红色涂料无关，B符合题意；Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂，使墨粉具有磁性，C不符合题意；Fe(OH)3胶体具有吸附性，可吸附水中的悬浮杂质，可用作自来水厂的净水剂，D不符合题意。
2．(2025·山东滨州高三检测)如图两圆相交区
域A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列有
关离子方程式或叙述不正确的是(　　)
[答案]　B
3．(2025·河北衡水高三检测)为了长时间观察到Fe(OH)2白色固体，设计下列4个实验，有关说法不正确的是(　　)
微考点2　实验探究Fe(OH)2的制备
A．实验A先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，排尽装置内的空气后关闭K
B．实验B铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管
C．4个实验中，相对而言，实验C看到白色沉淀时间较短
D．实验D，FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气，也可以把苯换成四氯化碳
[答案]　D
[解析]　实验A先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，利用氢气将装置中的空气排净，避免后来生成的Fe(OH)2被氧化，A正确；实验B铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管，生成Fe(OH)2白色沉淀，避免后来生成的Fe(OH)2被氧化，B正确；空气中的氧气能进入实验C的溶液中，因此4个实验中，相对而言，实验C中看到白色沉淀时间较短，C正确；四氯化碳的密度比水大，会处于FeSO4溶液下方，不能隔绝空气，因此不能把苯换成四氯化碳，D错误。
4．(2025·山西太原高三检测)某化学兴趣小组利用药品：镁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是(　　)
A．仪器1中应该盛放稀硫酸
B．本实验通过控制A、B、C三个开关，
将仪器中的空气排尽后，先关闭开关B，再打
开开关A就可观察到氢氧化亚铁的颜色
C．反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀
D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态
[答案]　C
[解析]　此实验的目的是制备氢氧化亚铁，先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在仪器2中进行，稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗中，即应盛放在1中，A正确；打开B、C，关闭A，利用仪器2中产生的氢气，把仪器3中的空气排尽，使装置处于还原氛围，然后关闭B，打开开关A，产生气体压强增大，把仪器2产生的FeSO4压入仪器3中，产生Fe(OH)2，B正确；反应一段时间后，仪器3中FeSO4与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2，故在仪器3中观察到白色沉淀，C错误；本实验利用反应生成氢气排净装置中的空气，使装置处于还原氛围，故制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态，D正确。
5．某同学设计如图所示装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答下列问题：
(1)仪器1的名称：________，装置5的作用：_________________。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现装置3中溶液不能进入装置4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入装置4中：________________________________。
(3)装置改进后，将装置3中反应后的溶液压入装置4中，在装置4中析出灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：______________________________________________。
[答案]　(1)分液漏斗　液封，防止空气进入装置4
(2)在装置2、3之间添加控制开关
(3)装置4内的空气没有排尽
[解析]　(1)Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，故装置5的作用是防止空气进入装置4中。(2)由于产生的H2能够从装置2逸出，从而不能将液体压到装置4中，故需要在装置2、3之间加一个控制开关，阻止H2的逸出。(3)反应开始时，应通过产生的H2将装置3、4中的空气完全排出，防止生成的Fe(OH)2被氧化。
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2023·全国新课标卷，7D)古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3。(　　)
(2)(2023·浙江1月选考卷，5D)常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2。(　　)
(3)(2022·广东卷，6C)工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应。(　　)
(4)(2022·浙江6月选考卷，9C)浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸。(　　)
[答案]　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
2．(2024·山东卷，2,2分)化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是(　　)
A．活性炭可用作食品脱色剂
B．铁粉可用作食品脱氧剂
C．谷氨酸钠可用作食品增味剂
D．五氧化二磷可用作食品干燥剂
[答案]　D
[解析]　活性炭具有吸附性，能够吸附有色物质，可用作食品脱色剂，A项正确；铁粉具有还原性，可用作食品脱氧剂，B项正确；味精的主要成分是谷氨酸钠，谷氨酸钠可用作食品增味剂，C项正确；五氧化二磷有很强的腐蚀性和毒性，不能用作食品干燥剂，通常用生石灰或硅胶作食品干燥剂，D项错误。
3．(2024·新课标卷，9,6分)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是(　　)
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳
C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
[答案]　B
[解析]　高温条件下，Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，A项正确；酒精灯移至湿棉花下方无法保证高温反应条件，B项错误；H2具有可燃性，点燃肥皂泡可以听到微弱的爆鸣声，C项正确；反应在高温下进行，而硬质玻璃管是一种高温耐受性强的玻璃制品，故实验中使用硬质玻璃管盛装还原铁粉，D项正确。
4．(2021·江苏卷，4)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(　　)
A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
[答案]　B
[解析]　因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确；纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误；FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C正确；聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确。
5．(2023·湖南卷，9,3分)处理某铜冶金污水(含Cu2＋、Fe3＋、 Zn2＋、Al3＋)的部分流程如下：
已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6
②Ksp(CuS)＝6.4×10－36，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。
下列说法错误的是(　　)
A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3
[答案]　D
1．特殊的颜色
(1)固体：Fe3O4、FeO——黑色，Fe2O3——红棕色，
Fe(OH)3——红褐色
(2)溶液：Fe2＋——浅绿色，Fe3＋——棕黄色
2．特殊现象
3．判断铁与氧化剂反应产物时常出现的错误
(1)铁与硫化合，误认为生成Fe2S3；
(2)铁与盐酸反应，误认为生成FeCl3和H2；
(3)铁与碘单质化合，误认为生成FeI3；
(4)过量铁与稀HNO3反应，误认为生成Fe(NO3)3；
(5)铁与FeCl3溶液误认为不反应等。
4．铁与氧化性酸反应产物的辨析(共77张PPT)
第三章
第三章　金属及其化合物
第12讲　铁盐和亚铁盐　含铁物质的转化
课标 解读 1．掌握铁盐和亚铁盐的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。
2．结合实例认识金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质的性质、实现物质转化，认识物质及其转化的重要价值。
3．根据“价类二维图”理解铁及其化合物的性质。
考点二
考点一
考点一 铁盐和亚铁盐
1．铁盐和亚铁盐
(1)铁盐
(2)亚铁盐
(3)具体应用
2．铁盐和亚铁盐的检验
(1)检验Fe2＋和Fe3＋的常用方法
(2)Fe2＋的特征检验方法
[微点归纳]　(1)检验Fe2＋时，不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－)。
(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原KMnO4，有干扰)。
(3)检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)，Fe3＋遇苯酚显紫色，检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
【正误辨析】
(1)溶液中Fe3＋遇SCN－生成红色沉淀。(　　)
[提示]　×　Fe3＋与SCN－生成的Fe(SCN)3不是沉淀。
(2)配制FeSO4溶液时，加入稀硫酸抑制Fe2＋水解，加入铁粉防止 Fe2＋被氧化。(　　)
[提示]　√　Fe2＋水解显酸性，加入稀硫酸使水解平衡逆向移动，从而抑制Fe2＋水解；因为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，所以加入铁粉可以防止Fe2＋被氧化。
(3)Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－能够大量共存。(　　)
[提示]　×　Fe2＋会被ClO－氧化。
(4)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有Fe2＋。(　　)
[提示]　×　FeCl3溶液中Cl－也会被酸性KMnO4溶液氧化，而使其褪色。
[提示]　×　Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
(6)将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液变红，则Fe(NO3)2晶体已氧化变质。(　　)
(7)向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后黄色逐渐消失，加一滴KSCN溶液后溶液颜色不变。(　　)
[提示]　√　FeCl3溶液与过量铁粉充分反应生成FeCl2溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变。
(8)向某溶液中，滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一定含Fe2＋。(　　)
[提示]　×　应先滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色才能证明溶液中一定含有Fe2＋。
1．欲探究铁及其化合物的还原性或氧化性，可供选用的试剂有：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、酸性KMnO4溶液、锌片。下列说法中不正确的是(　　)
A．在FeCl2溶液中加入锌片，溶液由浅绿色变为无色：Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe
B．在FeCl3溶液中加入足量铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，体现Fe3＋的氧化性
微考点1　铁盐和亚铁盐的性质及转化
C．在酸性KMnO4溶液中滴加足量FeCl2溶液，溶液的紫红色逐渐褪去，体现Fe2＋的还原性
D．在FeCl2溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变为棕黄色：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
[答案]　C
2．(2024·七省适应性测试广西化学，8)实验小组用过量FeCl3溶液处理覆铜板得到浸出液，并对其中的物质进行回收，流程如下。下列有关说法正确的是(　　)
A．浸出液呈中性
B．滤渣只有铜粉
C．用KSCN溶液检验是否“氧化”完全
D．溶液a回收后可用于处理覆铜板
[答案]　D
[解析]　用过量FeCl3溶液处理覆铜板时发生反应：2FeCl3＋Cu=== 2FeCl2＋CuCl2，所得浸出液中含有FeCl3、FeCl2和CuCl2，由于Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋均发生水解反应，故浸出液呈酸性，A错误；由于铁粉过量，则滤渣中还有铁单质，B错误；“氧化”步骤通入Cl2，将FeCl2氧化生成FeCl3，检验是否“氧化”完全的实质是检验溶液中是否含有 Fe2＋，不能用KSCN溶液检验，应加入K3[Fe(CN)6]溶液看是否生成蓝色沉淀，C错误；溶液a中含有FeCl3，回收后可用于处理覆铜板，D正确。
3．(2025·广东东莞模拟)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是(　　)
选项 实验方案 现象 结论
A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱
B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成红色后无明显变化 Fe3＋与SCN－的反应不可逆
选项 实验方案 现象 结论
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有Fe3＋
D 向沸水中逐滴滴加5～6滴FeCl3饱和溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀
[答案]　D
4．某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2，设计了如下实验方案，其中最合理的是(　　)
A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝
B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红
C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色
D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色沉淀
[答案]　D
微考点2　Fe2＋和Fe3＋的检验原理及方法
[解析]　加入适量铜粉无法检验FeCl2，A错误；先滴加氯水Cl2可将FeCl2氧化生成FeCl3，不能判断是否含有FeCl2，B错误；Fe2＋、Cl－都能被酸性KMnO4溶液氧化，不能判断是否含有FeCl2，C错误；若FeCl3溶液中含有FeCl2，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，反应生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]，实验现象最明显，该方案最合理，D正确。
5．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其结论正确的是(　　)
A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质
B．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质
C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质
D．滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质
[答案]　A
[解析]　取少量样品溶于盐酸，滴加KSCN溶液，溶液变红，则含有Fe3＋，说明铁粉变质，A正确；滴加KSCN溶液，溶液未变红，则不含Fe3＋，但还原铁粉有可能被氧化为Fe2＋，B错误；依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，不能判断铁粉是否变质，C错误；滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，说明溶液中含有Fe2＋，但不能说明铁粉全部变质，D错误。
6．(2025·茂名模拟)菠菜营养丰富，富含铁元素，同时含有草酸，实验小组通过以下实验探究菠菜的成分，下列说法正确的是(　　)
A．灼烧在蒸发皿中进行
B．操作a需用到分液漏斗
C．加入活性炭的目的是吸附色素
D．取溶液B向其中加入酸性KMnO4溶液可检验Fe2＋
[析题·图文诠释]　
[答案]　C
[解析]　固体在坩埚中进行灼烧，A错误；操作a得到沉淀物和溶液A，为过滤操作，用漏斗而不是分液漏斗，B错误；活性炭具有吸附性，可以吸附色素，C正确；溶液B中的氯离子也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能加入酸性高锰酸钾溶液检验溶液中的Fe2＋，D错误。
考点二 含铁物质的转化与制备
1．基于“价—类”二维图理解含铁物质的转化
从物质类别和铁元素化合价两
个维度总结、归纳铁及其重要化合
物的性质与转化关系是掌握该部分
内容的重要方法之一。
(1)横向变化体现了铁元素同价
态不同类别(氧化物、碱、盐)物质
之间的转化。
①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐(亚铁盐、铁盐)。
②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱[Fe(OH)2、Fe(OH)3]。
③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
如Fe(OH)3分解生成Fe2O3，但Fe2O3与H2O不反应。
(2)纵向转化体现铁元素不同价态同种类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向转化体现铁元素不同价态、不同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
2．“铁三角”的转化关系及应用
“铁三角”的转化关系：
应用：
(1)从氧化还原反应角度分析Fe2＋和Fe3＋的性质与转化。
①Fe只具有还原性，与弱氧化剂反应：Fe能被S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化剂氧化为Fe2＋，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；与强氧化剂反应：Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3＋。
②Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，以还原性为主，与氧化剂反应：当Fe2＋遇到强氧化剂(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)时，被氧化为Fe3＋，如2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；与还原剂反应：当Fe2＋遇到Al、Zn等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。
3．两种重要氯化物的制备
(1)FeCl3的制备
(2)FeCl2的制备
制备原理 化学方程式
方法1：利用铁粉与稀盐酸反应制备FeCl2 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
方法2：利用FeCl3溶液与铁粉反应制备FeCl2 2FeCl3＋Fe===3FeCl2
【正误辨析】
(1)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物。(　　)
[提示]　×　Fe与氯气反应时被氯气氧化为＋3价生成FeCl3，与盐酸反应时被H＋氧化为Fe2＋，得到FeCl2。
(2)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性。(　　)
[提示]　×　Fe2＋既有氧化性又有还原性。
(3)Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出。(　　)
[提示]　√　过程中发生的反应为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe ===3Fe2＋。
[提示]　×　FeCl3(aq)在加热蒸干的过程中促进Fe3＋的水解，HCl挥发，最后得到的固体为Fe(OH)3。
[提示]　×　Fe与氯气反应生成FeCl3。
(6)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，制备Fe(OH)3胶体。(　　)
[提示]　√　Fe(OH)3胶体的制备是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中。
1．如图为铁元素的“价—类”二维图，其
中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说
法正确的是(　　)
A．Fe(OH)2在空气中加热会分解成FeO
B．Fe(OH)2溶解于足量硝酸可生成Fe(NO3)2
C．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中
维生素C作氧化剂
微考点1　铁元素的“价—类”二维图及应用
[答案]　D
[解析]　Fe(OH)2中＋2价铁易被氧化为＋3价，即在空气中加热会生成氧化铁，A错误；硝酸具有强氧化性，即Fe(OH)2溶解于足量硝酸可生成Fe(NO3)3，B错误；维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C失去电子作还原剂，C错误；高铁酸盐具有强氧化性，消杀水中细菌时得电子生成Fe3＋，Fe3＋水解可生成Fe(OH)3胶体，进而可吸附水中的悬浮物，D正确。
2．如图为铁元素的“价—类”二维图，下列说法正确的是(　　)
A．铁在高温下与水蒸气反应能实现转化
①
B．FeO是一种红棕色粉末，不稳定，在
空气中受热，迅速发生转化②
D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加盐酸溶解可实现转化③
[答案]　D
[解析]　铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现转化①，A错误；FeO为黑色固体，在空气中受热转化为Fe3O4，B错误；高铁酸盐中铁元素显＋6价，处于高价态，具有强氧化性，C错误；加热Fe(OH)3发生分解反应生成氧化铁和水，可实现转化⑥；加盐酸，盐酸和氢氧化铁反应生成氯化铁和水，可实现转化③，D正确。
3．(2025·七省适应性测试贵州化学)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。某化学兴趣小组用废铁屑(主要成分为Fe，杂质有Al、C及油脂)制备高铁酸钠的主要流程如下。下列说法错误的是(　　)
A．“碱浸”可以除去废铁屑中的油脂
B．“滤渣”的主要成分是Al和C
C．“操作1”通入的空气可以用H2O2溶液代替
D．若流程改为先“氧化”后“调pH”，可能会生成Cl2
微考点2　含铁化合物制备的流程“微设计”
[答案]　B
[解析]　废铁屑的主要成分为Fe，杂质有Al、C及油脂，先加入NaOH溶液“碱浸”，可除去铁屑中的油脂，A正确；“酸浸”时加入盐酸，由于Al与NaOH溶液、盐酸均发生反应，故“滤渣”中不含Al，B错误；“操作1”通入空气的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，也可用H2O2溶液代替空气，C正确；“酸浸”后的滤液呈酸性，若改为先“氧化”后“调pH”，酸性条件下Cl－、ClO－和H＋发生氧化还原反应生成Cl2，D正确。
4．以赤铁矿(主要成分为Fe2O3，含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。下列说法错误的是(　　)
A．“试剂1”可以是NaOH溶液
B．鉴别“溶液2”中金属阳离子可用KSCN溶液
C．“反应3”为化合反应
D．将“溶液3”蒸干可制得无水FeCl2
[答案]　D
[解析]　“试剂1”可以是NaOH溶液，加入试剂的目的是将Al2O3溶解转化为Na[Al(OH)4]，从而除去杂质，A正确；“溶液2”为FeCl3溶液，鉴别溶液中的Fe3＋应选择KSCN溶液，B正确；“反应3”为FeCl3溶液与Fe发生化合反应生成FeCl2，C正确；FeCl2中Fe2＋具有还原性且易发生水解，若直接将溶液蒸干无法制得无水FeCl2，应隔绝空气，在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到无水FeCl2，D错误。
5．(2025·湖南衡阳三校联考)工业上可采取向炽热的铁屑中通入氯化氢的方法来生产无水氯化亚铁(氯化亚铁遇水易水解)，某同学用如图所示的装置模拟工业制备氯化亚铁：
微考点3　常见含铁物质的制备
下列说法中不正确的是(　　)
A．实验时，先点燃A处酒精灯，后点燃B处酒精灯
B．为确保得到纯净的无水氯化亚铁，要在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置
C．用C装置进行尾气处理，可吸收所有尾气，且不会倒吸
D．取制得的固体适量溶解在蒸馏水中，滴加KSCN溶液，溶液不变色，证明溶液中不含FeCl3
[答案]　C
[解析]　装置中含有氧气，为防止氧气跟铁反应，应先点燃A处酒精灯一段时间后再点燃B处酒精灯，A正确；FeCl2易水解，由于从A出来的气体含有水蒸气，故应在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置以除去水蒸气，B正确；C装置无防倒吸装置，故吸收某些气体时容易发生倒吸，C错误；在制得的固体溶解液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，说明溶液中不含Fe3＋，D正确。
6．如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3(已知：FeCl3遇水易水解)，则下列说法正确的是(　　)
A．该实验中用于制Cl2的KMnO4也可以换成MnO2
B．仪器的接口顺序为a→e→d→h→i→c→b→g
C．可将制得的FeCl3先溶于较浓的盐酸中，再加水至指定体积，配成一定浓度的FeCl3溶液
D．用于干燥Cl2的浓硫酸可换成碱石灰
[答案]　C
[解析]　MnO2与浓盐酸制Cl2时需要加热，不能换成MnO2，A错误；KMnO4与浓盐酸反应制取的Cl2中混有HCl、H2O(g)，先通过饱和NaCl溶液除去HCl，再通过浓硫酸除去H2O(g)，干燥的Cl2与铁粉反应生成FeCl3，用NaOH溶液吸收尾气，由于FeCl3遇水易水解，在连接盛有NaOH溶液的洗气瓶前要接盛有浓硫酸的洗气瓶，防止NaOH溶液中H2O(g)进入，故仪器的接口顺序为a→e→d→c→b→h→i(或i→h)→c→b →g，B错误；FeCl3易发生水解反应，配制其溶液时，要先将FeCl3溶于较浓盐酸中，再加水稀释，C正确；Cl2可与碱石灰反应，故用于干燥Cl2的浓硫酸不能换成碱石灰，D错误。
7．(2025·江苏南京六校联合体联考)硫酸亚铁铵晶体可由硫酸亚铁和饱和硫酸铵溶液混合制备，其化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O，如图是在常温下制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置，最终可在装置①的底部结晶出硫酸亚铁铵。下列说法错误的是(　　)
微考点4　陌生含铁物质的制备
A．实验所用铁屑用30%的NaOH溶液煮沸可以除去铁屑表面的油污
B．装置①中硫酸亚铁铵结晶析出的可能原因是常温下①中混合溶液中硫酸亚铁铵的溶解度最小
C．待锥形瓶内的铁屑全部耗尽后，关闭K2、K3，打开K1
D．NaOH溶液的作用是洗涤除去杂质气体H2S
[答案]　C
[解析]　NaOH溶液可与油脂发生皂化反应，使其从铁屑表面去除，A正确；硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体，说明硫酸亚铁、硫酸铵、硫酸亚铁铵三种物质中，硫酸亚铁铵的溶解度最小，在溶液中先析出，B正确；反应一段时间，待装置内空气排尽，就应关闭K2、K3，打开K1，不能等到铁屑全部耗尽，C错误；铁屑中有FeS杂质，FeS与酸反应有杂质气体H2S生成，可利用NaOH溶液除去H2S，D正确。
8．(2025·河北衡水中学调研)碳酸亚铁与砂糖混用为补血剂。实验室用如下装置和步骤可以制备FeCO3(FeCO3易被氧化)。
步骤一：实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3；
步骤二：一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，在c瓶中得到产品。
下列说法错误的是(　　)
A．步骤一的目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化
B．步骤二可使FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合
[答案]　D
1．(2023·浙江6月选考卷，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是(　　)
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
[答案]　A
[解析]　氯化铁在水溶液中能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；向沸水中滴加氯化铁饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。
2．(2023·江苏卷，11)室温下，探究0.1 mol·L－1 FeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是(　　)
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含有Fe3＋ 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化
B Fe2＋是否有还原性 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化
C Fe2＋是否水解 向2 mL FeSO4溶液中滴加2～3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化
D Fe2＋能否催化H2O2分解 向2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况
[答案]　B
3．(2022·浙江6月选考卷)关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是(　　)
A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O
B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色
D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
[答案]　B
[解析]　FeO(OCH3)中O的化合价为－2，H的化合价为＋1，C的化合价为－2，可推出Fe的化合价为＋3。由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为FeO(OCH3)＋3HCl===FeCl3＋H2O＋CH3OH，A不符合题意；由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，C为－2价，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O，则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B符合题意；由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3＋能将I－氧化为I2，反应原理为2FeO(OCH3)＋
6HI===2FeI2＋I2＋2H2O＋2CH3OH，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色，C不符合题意；在空气中，FeO(OCH3)在高温条件下反应生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3和SiO2在高温下反应生成Fe2(SiO3)3，故在空气中，化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D不符合题意。
4．(2021·广东卷，10,2分)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
[答案]　C
[解析]　A项，Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，推断合理；B项，亚铁盐既能被氧化为铁盐，又能被还原为铁单质，推断合理；C项，将铁盐加入浓碱液中生成的是Fe(OH)3沉淀，推断不合理；D项，可存在Fe2＋→ Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3＋→Fe2＋的循环转化关系，推断合理。
5．(2023·重庆卷，15,14分)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。
25 ℃时各物质溶度积见下表：
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ca(OH)2
溶度积(Ksp) 4.9×10－17 2.8×10－39 5.0×10－6
回答下列问题：
(1)Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和________。O2－的核外电子排布式为________________。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是___________________________________________________________。
(3)反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为____________________________________。
②为加快反应速率，可采取的措施有_________________________　_____________________________________________ (写出两项即可)。
(4)①反应釜3中，25 ℃时，Ca2＋浓度为5.0 mol·L－1，理论上pH不超过________。
②称取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入过量的Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.100 0 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为_______________　______________________，该副产物中CaCl2的质量分数为________。
[答案]　(1)＋3　1s22s22p6
(2)Fe2＋易被氧化，得不到Fe(OH)2
(3)①4CaO＋6H2O＋4Fe2＋＋O2===4Fe(OH)3＋4Ca2＋　②适当升高温度、搅拌等合理答案
(4)①11　②加入最后半滴KMnO4标准溶液后，溶液变为浅红色，且半分钟内不变色　66.6%
[解析]　(1)Fe3O4可看作Fe2O3·FeO，Fe呈现＋2、＋3两种化合价。(2)由题中流程可知反应釜1中生成Fe(OH)2，需要隔绝空气，否则会生成Fe(OH)3。(3)①书写离子方程式时，先确定反应物(FeCl2、CaO和O2)，生成物有CaCl2、Fe(OH)3，据此结合书写离子方程式的相关注意事项书写即可。②加快反应速率的措施，从温度、搅拌等角度考虑。(4)①根据Ca(OH)2的Ksp计算出c(OH－)，再依据Kw计算出c(H＋)，进而得出pH。②根据题中反应及得失电子守恒可得5CaCl2～5CaC2O4～2KMnO4，进而可求出CaCl2的质量分数。
[方法归纳]　有机物中碳元素的化合价的判断方法：根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，利用常见元素的化合价推断。如H2C2O4中碳元素的化合价为＋3。
1．特殊现象
(1)Fe3＋遇KSCN溶液变红色。
(2)Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成铁氰化亚铁。
{Fe3[Fe(CN)6]2}蓝色沉淀。
2．必记五反应
(1)Fe＋2FeCl3===3FeCl2
(2)Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
(3)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
(4)2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋
(5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
3．重要铁盐的用途
(1)三氯化铁(FeCl3)
一种常见的氧化剂，能与多种还原剂发生氧化还原反应，能回收废铜：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)
一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)
深紫色晶体，具有强氧化性，可用作水处理剂或高能电池。
(4)铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]
无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。
(5)赤血盐{K3[Fe(CN)6]}
红色晶体，易溶于水，常用于检验Fe2＋，生成蓝色沉淀。
4．运用Fe3＋的水解原理判断盐溶液蒸干所得产物(共70张PPT)
第三章
第三章　金属及其化合物
第13讲　铝、镁及其化合物
课标解读 1．了解铝、镁及其化合物的主要性质。
2．了解铝、镁及其化合物在生产、生活中的应用。
考点二
考点一
考点一 铝及其重要化合物
1．铝的性质与应用
(1)结构及存在形式
(2)化学性质
请写出上图中反应④⑤的化学(或离子)方程式：
④离子方程式：___________________________________________。
⑤化学方程式：________________________________。
2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
2．氧化铝的性质与应用
(1)化学性质(写出化学方程式)
(2)重要用途
①作耐火材料：Al2O3的熔点很高，可制造____________等。
②冶炼金属铝：通过电解熔融氧化铝得到金属铝：______________
______________________。
耐火坩埚
2Al2O3(熔融)
3．氢氧化铝的性质与制备
(1)化学性质(写出离子方程式)
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(2)制备方法(写出离子方程式)
①向可溶性铝盐溶液中加入足量氨水：________________________ __________________________。
②向Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2：________________________ _____________________________。
Al3＋＋3NH3·H2O===
[Al(OH)4]－＋CO2===
4．工业冶炼铝的工艺流程
(1)碱溶法
(2)酸溶法
【正误辨析】
(1)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。(　　)
[提示]　×　铝热反应用于制取活泼性弱于Al的金属，Mg比Al活泼，所以MgO与Al不能发生铝热反应。
(2)实验室可用氧化铝坩埚熔融NaOH、Na2CO3固体等。(　　)
[提示]　×　氧化铝为两性氧化物，会与NaOH反应。
(3)铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱。(　　)
[提示]　×　铝与碱反应时在水溶液中进行，水是氧化剂。
(4)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用。(　　)
[提示]　×　明矾水解生成Al(OH)3胶体，吸附水中的悬浮杂质，从而净水。
(5)由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长。(　　)
[提示]　×　铝的表面被氧气氧化，生成致密的氧化物薄膜，阻止了其继续氧化。
(6)铝与HCl溶液反应得到铝盐，与NaOH溶液反应生成偏铝酸盐。(　　)
[提示]　√　2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋6H2O=== 2[Al(OH)4]－＋3H2↑。
(7)氢氧化铝可用于治疗胃酸过多。(　　)
[提示]　√　氢氧化铝属于两性氢氧化物，能与酸反应，可作胃酸的中和剂。
(8)向氯化铵溶液中投入一个铝片，铝片上产生大量气泡，该气体是氨气。(　　)
[提示]　×　氯化铵溶液显酸性，与铝反应产生氢气。
(9)能用铝槽车储运浓硫酸与浓硝酸，是因为铝的化学性质稳定。不与浓硫酸、浓硝酸反应。(　　)
[提示]　×　铝遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化。
1．下列关于金属铝及其化合物的叙述正确的是(　　)
A．铝耐腐蚀是因为常温下金属铝不能与氧气反应
B．铝合金密度小，硬度大，耐腐蚀，是制造飞机的理想材料
C．相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产生氢气的质量比为3∶1
D．铝表面有氧化膜保护，铝质器皿可以长时间盛放酸性或碱性溶液
微考点1　铝及其化合物的性质与应用
[答案]　B
[解析]　铝耐腐蚀是因为常温下金属铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，A错误；铝合金密度小，硬度大，耐腐蚀，是制造飞机的理想材料，B正确；铝与盐酸反应生成氯化铝和H2，铝和烧碱溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，相同质量的铝分别与足量盐酸和烧碱溶液反应产生氢气的质量比为1∶1，C错误；氧化铝是两性氧化物，氧化铝可以在酸性溶液或碱性溶液中反应，故铝质器皿不可以长时间盛放酸性或碱性溶液，D错误。
2．下列关于铝的化合物的说法错误的是(　　)
A．氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料
B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体，可以净水
[答案]　D
3．铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下：
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①产生的气体是H2
B．反应②为Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
C．反应③的白色沉淀是Al(OH)3
D．黑色固体中不含Al和Fe3O4
[析题·图文诠释]　
[答案]　D
中学化学中常见的既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质：
①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、⑤弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]、⑥氨基酸。
4．某种粉煤灰含有50.19%的Al2O3、37.29%的SiO2，其余为Fe2O3、CaO等。利用该粉煤灰“一步酸溶法”生产氧化铝的工艺流程如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A．“滤渣”的主要成分是二氧化硅
B．“树脂净化”的目的是将Al3＋与Fe3＋、Ca2＋分离
C．“蒸发结晶”前应向氯化铝溶液中加入盐酸
D．循环使用X既能降低成本，又能防止污染环境
微考点2　铝及其化合物的制备“微流程”
[答案]　C
[解析]　由流程可知，加盐酸反应后，过滤分离出的“滤渣”主要为SiO2，酸浸液中含Al3＋、Fe3＋、Ca2＋，“树脂净化”除去了Fe3＋、Ca2＋，AlCl3的酸性溶液可抑制Al3＋水解，蒸发结晶分离出X为HCl，焙烧结晶之后所得物质生成Al2O3和X(HCl)。“滤渣”的主要成分是SiO2，A正确；由制备最终产物Al2O3及流程可知，“树脂净化”的目的是将Al3＋与Fe3＋、Ca2＋分离，B正确；“酸浸”时盐酸过量，“蒸发结晶”前溶液显酸性，因此不需要加盐酸，C错误；X为HCl，可在“酸浸”时循环使用，循环使用X既能降低成本，又能防止污染环境，D正确。
5．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过如图工艺可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是(　　)
A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价相同
C．③中需要通入过量的CO2
D．④进行的操作是过滤、加热，而且d一定是氢氧化铝
[答案]　D
[解析]　根据铝土矿的成分，Al2O3为两性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，加入盐酸后，Al2O3→AlCl3，Fe2O3→ FeCl3，SiO2不与盐酸反应，也不溶于盐酸，然后进行过滤，除去SiO2，即a为AlCl3和FeCl3的混合液，加入过量的NaOH溶液，AlCl3→ Na[Al(OH)4]，FeCl3→Fe(OH)3，然后进行过滤，除去Fe(OH)3，b为Na[Al(OH)4]和NaOH的混合液，碳酸的酸性强于氢氧化铝，且氢氧化铝不溶于碳酸，因此③通入CO2，然后过滤，得到Al(OH)3沉淀，加热氢氧化铝，使之分解成氧化铝和H2O，最后电解熔融状态的氧化铝冶炼
铝。A项，根据上述分析，正确；B项，a是AlCl3和FeCl3的混合液，b是Na[Al(OH)4]和NaOH的混合液，两溶液中Al的化合价都是＋3价，正确；C项，根据上述分析，③中通入过量CO2，正确；D项，反应④为氢氧化铝受热分解成氧化铝和水，步骤是过滤、加热，d一定是Al2O3，不正确。
6．(2025·北京东城区模拟)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。某同学设计利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制备明矾的流程如图所示。
下列说法不正确的是(　　)
A．①中反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
B．③中反应的离子方程式是Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
C．操作a是蒸发结晶，用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
D．明矾净水的原理：Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
[答案]　C
[解析]　铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，过滤后滤渣为氢氧化铝，氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，加入硫酸钾饱和溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾。铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，A正确；③为氢氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式是Al(OH)3＋3H＋=== Al3＋＋3H2O，B正确；混合溶液蒸发结晶不能得到带结晶水的物质，该操作为蒸发浓缩，冷却结晶得到明矾，C错误；明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体有较大的表面积，能吸附水中的悬浮颗粒物，从而达到净水目的，D正确。
考点二 镁及其化合物的性质　
海水提取镁
1．镁及其重要化合物
(1)镁的存在
在自然界中，镁主要以__________的形式存在于地壳和海水中。
镁是_______色有金属光泽的固体，密度较_____，硬度较______，有延展性，是电和热的良导体。
化合态
银白
小
低
(2)镁的化学性质
耀眼的白光
白
(3)氧化镁：白色粉末状固体，______溶于水，属于____________，与盐酸反应的离子方程式为MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。
(4)氢氧化镁：白色固体，______溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
难
碱性氧化物
难
2．从海水中提取镁的流程
主要化学反应为
(1)制石灰乳：______________________________________________ _________；
(2)沉淀Mg2＋：___________________________________________；
Ca(OH)2
Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋
(3)制备MgCl2：_____________________________________________
________________________________；
(4)电解MgCl2：________________________________。
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、
【正误辨析】
(1)加热MgCl2溶液最终可制得MgCl2固体。(　　)
[提示]　×　MgCl2溶液在加热时促进Mg2＋水解，最终可制得Mg(OH)2固体。
(2)工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法。(　　)
[提示]　×　工业上通过电解熔融MgCl2冶炼镁，MgO熔点高，耗能大。
(3)镁不慎着火，可以用CO2灭火。(　　)
(4)在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液，最终得到的沉淀是MgCO3和CaCO3。(　　)
[提示]　×　最终得到的沉淀是Mg(OH)2和CaCO3，因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶。
(5)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁。(　　)
[提示]　×　工业上通过电解熔融MgCl2冶炼镁。
(6)利用海水制取溴和镁单质，此过程中Br－可被氧化，Mg2＋可被还原。(　　)
[提示]　√　Br－被氧化为Br2，Mg2＋被还原为Mg。
(7)氧化镁(熔点2 800 ℃)是优质的耐高温材料。(　　)
[提示]　√　氧化镁的熔点高，密度小，所以是优质的耐高温材料。
(8)镁在冷的浓硫酸中钝化。(　　)
[提示]　×　Mg在冷的浓硫酸中不钝化。
(9)镁是可以在空气中燃烧的，燃烧时火花四射，十分美丽，因此烟花中通常都掺有一定量的镁粉，来达到美观的效果。(　　)
[提示]　√　镁粉燃烧时发出耀眼的白光。
(10)镁着火后，可以用泡沫灭火器灭火。(　　)
[提示]　×　泡沫灭火器会产生二氧化碳，而镁也可以在二氧化碳中燃烧，所以起不到灭火的作用。
1．室温下，用质量和表面积相同的镁条各一片(已用砂纸打磨)，分别探究不同条件下与水反应的实验(装置图如下)，实验2的镁条放在尖嘴玻璃导管内并浸于蒸馏水中，实验3产生的浑浊物主要为碱式碳酸镁[mMg(OH)2·nMgCO3]。下列说法不正确的是(　　)
微考点1　镁及其化合物的性质与应用
实验1 实验2 实验3
实验1 实验2 实验3
镁条表面有微小气泡，且溶液较长时间无明显变化 镁条表面有较多气泡且产生气泡速率逐渐加快，溶液中无明显现象 镁条表面有大量气泡，溶液逐渐变浑浊
A．实验1现象不明显，可能与Mg表面生成了难溶的Mg(OH)2有关
B．实验2比实验1现象更明显，可能是由于玻璃管空间狭小热量不易散失
D．由实验1和实验3可得出“碱性增强有利于加快镁与水反应速率”的结论
[实验解读]　分析不同条件下镁与水反应的实验操作如下：
[答案]　D
2．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)，已知Mg3N2遇到水蒸气会反应生成NH3，还原铁粉与N2不会反应。下列说法不正确的是(　　)
A．装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸
B．若去掉装置C，对产品纯度影响很大
C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热D
D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气
[答案]　D
[解析]　镁为活泼金属，能与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气反应，要制备氮化镁，需要去除空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气。装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，由于混合气体通过氢氧化钠溶液后带出水蒸气，因此浓硫酸需要放在氢氧化钠溶液后，对气体进行干燥，A正确；装置C的作用是除去氧气，若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响，B正确；氧气会与镁反应，为保证装置内氧气全部除去，实验时应先加热C，通入一段时间空气除尽氧气，然后加热D，C正确；由于Mg3N2遇水会发生反应生成NH3，装置E中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入装置D中，D错误。
3．以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图：
下列说法错误的是(　　)
[析题·图文诠释]　
[答案]　A
[解析]　MgCO3是微溶物，写离子方程式时不拆，故A错误；SiO2不溶于盐酸，浸出渣为SiO2，故B正确；加入氨水沉镁：MgCl2＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶质是NH4Cl，故C、D正确。
4．如图为海水制镁的工艺流程示意图。下列叙述不正确的是(　　)
微考点2　镁及其化合物的制备“微流程”
A．“石灰窑”“消化池”发生的依次是吸热反应、放热反应
B．“过滤器”的母液中主要是CaCl2溶液，可直接返回海洋
C．“中和”时反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O
[答案]　C
5．实验室用N2与Mg制备Mg3N2
的装置如图所示(焦性没食子酸溶液
用于吸收少量氧气)，下列说法不正
确的是(　　)
A．①、②、③中依次盛装浓硫酸、NaOH溶液、焦性没食子酸溶液
B．实验操作顺序为通空气→④中管式电炉通电加热→⑤中管式电炉通电加热
[答案]　A
6．利用菱镁矿(主要成分为MgCO3，含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．“酸浸”时溶液中有电子转移
B．“氧化”时用稀硝酸代替更好
C．沉淀混合物为Al(OH)3和Fe(OH)3
D．电解MgCl2溶液可得到金属镁
[答案]　C
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2023·浙江6月选考卷，4A)铝有强还原性，故可用于制作门窗框架。(　　)
(2)(2023·湖北卷，5B)用离子方程式表示Al(OH)3溶于烧碱溶液：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(　　)
(3)(2022·湖北卷，10C)Be(OH)2和Al(OH)3均可表现出弱酸性。(　　)
(4)(2022·浙江6月选考卷，9A)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁。(　　)
(5)(2022·海南卷，6A)MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，产生白色沉淀后沉淀消失。(　　)
(6)(2022·广东卷，6D)铝能形成致密氧化膜，故技术人员用于开发高端耐腐蚀镀铝钢板。(　　)
(8)(2022·浙江1月选考)镁合金密度较小、强度较大，可用于制造飞机部件。(　　)
(9)(2022·浙江6月选考)氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料。(　　)
[答案]　(1)×　(2)√　(3)√　(4)× (5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)√
2．(2022·湖南卷，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
[答案]　C
3．(2020·山东卷，9)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是(　　)
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
[答案]　B
[解析]　结合工艺流程可知煅烧后得到的轻烧粉的成分为MgO和少量SiO2、Fe2O3、Al2O3，NH4Cl溶液呈酸性，浸出时使MgO及Fe2O3、Al2O3溶解，浸出后得到的废渣中含有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3，所得浸出液中含有Mg2＋及过量的NH4Cl，加入氨水时Mg2＋转化为Mg(OH)2，经煅烧得到高纯镁砂MgO。结合流程图和上述分析可知，浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O，A项正确；浸出可以在较高温度下进行，促进NH4Cl水解和NH3的逸出，但沉镁时应在低温下进行，以减弱氨水分解，B项错误；结合流程图可知浸出得到的NH3可转化为氨水，用于沉镁，滤液中含有过量的NH4Cl，可用于浸出时的反应液，故该流程中NH3和NH4Cl可循环使用，C项正确；本流程中分离Mg2＋时，Al3＋、Fe3＋转化为沉淀，是利用了它们氢氧化物的Ksp不同，D项正确。
4．(2021·湖南卷)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁
[答案]　D
1．必记的与铝有关的两个化学方程式
(1)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(2)Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]
2．镁的两种重要化合物
3．镁及其化合物的难点释疑
(1)Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO和少量Mg3N2及C的混合物。
(2)Mg(OH)2为难溶于水的白色沉淀，故常用NaOH溶液检验Mg2＋的存在。
(3)由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有Mg(OH)2，而非MgCO3。
4．利用Al、Al2O3、Al(OH)3的“两性”进行物质提纯(共86张PPT)
第三章
第三章　金属及其化合物
第14讲　铜、金属材料和金属的冶炼
课标解读 1．了解铜及其化合物的性质。
2．了解合金的组成、性能及用途的关系，了解金属的冶炼方法及原理。
3．了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点二
考点一
考点一 铜及其化合物
1．铜单质的性质
(1)物理性质：铜是________色固体，具有良好的延展性、________性和________性，不能被磁铁吸引。
(2)化学性质
紫红
导热
导电
写出图中下列反应的化学方程式：
①在潮湿空气中反应：______________________________________ (绿色固体)。
②与S反应：_________________________。
写出图中下列反应的离子方程式：
③与稀硝酸反应：________________________________________；与浓硝酸反应：______________________________________________。
④与FeCl3溶液反应：_____________________________________。
2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋
2．氧化铜和氧化亚铜
3．氢氧化铜
(1)物理性质：蓝色固体，______溶于水。
(2)化学性质(写出化学方程式)
反应①：_____________________________。
反应②：_____________________________________。
难
Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
4．铜盐
(1)Cu2(OH)2CO3名称为______________是铜绿、孔雀石的主要成分，是铜在潮湿空气中被锈蚀的结果。
(2)CuSO4·5H2O俗称________、________。无水CuSO4遇水变蓝色，可用于检验水的存在。
碱式碳酸铜
蓝矾
胆矾
1．(2025·河北衡水高三检测)某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到实验目的的是(　　)
A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色
B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成
C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，可得到无水CuCl2固体
D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，可除去铜绿
微考点1　铜及其化合物的性质
[答案]　D
[解析]　Cu与浓硫酸反应后的溶液中可能还存在浓硫酸，不能向其中加水，A错误；Cu与Cl2在常温下不反应，需要加热才能发生反应，B错误；CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干能促进CuCl2的水解而得不到CuCl2固体，C错误；铜绿溶于盐酸而铜不溶于盐酸，故可用盐酸除去铜器表面的铜绿，D正确。
2．(2025·福建师大附中月考)“夏禹铸九鼎，天下分九州”，青铜器在古时被称为“吉金”，是红铜与锡、铅等的合金。铜锈大多呈青绿色，主要含有Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3。下列说法错误的是(　　)
A．基态铜原子核外电子有15种不同的空间运动状态
B．青铜的熔点低于纯铜
C．青铜器中锡、铅对铜有保护作用
D．可用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器的铜锈
[答案]　D
[解析]　基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，核外有1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15个原子轨道，故核外电子有15种空间运动状态，A正确；合金的熔点一般低于组分金属的熔点，因此青铜的熔点低于纯铜，B正确；Sn、Pb的活泼性强于Cu，青铜中的Cu和Sn、Pb可形成原电池且Sn、Pb作负极，Cu作正极被保护，C正确；FeCl3会和Cu反应而腐蚀铜器，故不能用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器的铜锈，D错误。
3．(2025·吉林长春二模)铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题。
(1)纳米铜是性能优异的超导材料，工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉，Cu2S中铜元素的化合价为________。
(2)无水CuSO4常用于检验物质中是否含有水，吸水后会形成________色晶体，俗称________。
(3)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的CuO，化学方程式为____________________　____________________________________________________________。
(4)CuCl2常用作媒染剂、杀虫剂等。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3＋对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M′为________。
(5)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。在高于300 ℃，HCl气流中热分解CuCl2·2H2O可以制备CuCl，其中HCl的作用是_______________　___________________________________________________________。
铜与不同氧化剂反应的产物小结
4．(2025·山西太原高三检测)实验小组探究Cu和Fe(NO3)3溶液的反应原理。
(1)配制溶液。
用Fe(NO3)3·9H2O标准试剂配制100 mL 0.500 mol·L－1Fe(NO3)3溶液，下列仪器中无需使用的有________(填名称)。
微考点2　铜及其化合物性质探究及制备实验
(4)实验探究。
实验Ⅰ：向0.500 mol·L－1 Fe(NO3)3溶液中加入过量铜粉并充分振荡，溶液变成深棕色，无气泡产生。实验小组通过实验证明了反应中有Fe2＋生成，实验方案为__________________________________________ ___________________________________________________________。
实验Ⅱ：向pH＝1.10的________溶液中加入过量铜粉并充分振荡，无明显现象。
综合实验Ⅰ和实验Ⅱ可知，假设________(填“ⅰ”或“ⅱ”)成立。
(ⅰ)对反应①来说，Fe2＋起到的作用为_______________________；
为验证这一作用，设计实验方案为____________________________　____________________________________________________________。
(ⅱ)实验Ⅰ反应中无论Cu过量多少，始终都能检测到Fe3＋的存在，原因是________________________________________________________ ____________________________________________________________。
[答案]　(1)(梨形)分液漏斗、球形冷凝管
(2)pH计(或酸度计)
(3)Fe3＋将Cu氧化
(4)向上层清液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀　HNO3　ⅰ
(5)(ⅰ)催化　向实验Ⅱ体系中加入适量FeSO4固体，振荡，溶液出现蓝色　(ⅱ)反应③速率大于反应①
(5)由反应历程可知，Fe2＋先参与反应，然后又反应生成，Fe2＋起催化作用，能增大反应速率，向实验Ⅱ溶液中加入Fe2＋，振荡，溶液出现蓝色，可以证明Fe2＋的催化作用。结合题目信息可知，实验Ⅰ向0.500 mol·L－1 Fe(NO3)3溶液中加Cu，无论Cu过量多少，始终都能检测到 Fe3＋，是因为反应③速率大于反应①。
5．(2025·河北衡水高三检测)碱式碳酸铜又名孔雀石，主要成分为Cu2(OH)2CO3，呈绿色，是一种具有广泛用途的化工产品。某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反应条件并制备少量碱式碳酸铜。
试剂：0.25 mol·L－1 Na2CO3溶液、0.5 mol·L－1 NaOH溶液、0.5 mol·L－1 Cu(NO3)2溶液各100 mL。
实验1：探究Cu(NO3)2与NaOH和Na2CO3溶液配比
取三种反应溶液，以表中的比例混合，在60 ℃条件下进行实验，并观察现象。
编号 1 2 3 4
V[Cu(NO3)2溶液]/mL 2 2 2 2
V(NaOH溶液)/mL 2 2 2 2
V(Na2CO3溶液)/mL 2.8 2.4 2 1.6
沉淀数量 ＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋
沉淀颜色 蓝色 蓝色 浅绿色 浅绿色
注：“＋”越多表示沉淀的相对量越多。
实验2：探究反应温度
按上述实验得到的合适反应液用量，在不同温度下进行实验，并观察现象。
反应温度/℃ 沉淀数量 沉淀颜色
25 ＋＋＋＋ 蓝色
40 ＋＋＋＋ 蓝色
60 ＋ 浅绿色
75 ＋＋ 绿色
80 ＋＋＋ 绿色(少量黑色)
实验3：制备碱式碳酸铜
按最佳物料比取50 mL 0.5 mol·L－1 Cu(NO3)2溶液、50 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液和相应体积的0.25 mol·L－1 Na2CO3溶液，在最佳反应温度下进行实验，待反应完全后，静置、过滤、洗涤、干燥后，得到2.5 g产品。
请回答下列问题：
(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有___________________________________________________________。
(2)制备碱式碳酸铜时，Cu(NO3)2、NaOH和Na2CO3的最佳物质的量之比为__________，最佳反应温度为__________，本实验的加热方式为__________。
(3)请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式：
________________________________________________________。
(4)实验2中在80 ℃反应生成的沉淀中有少量黑色的物质，产生该物质的原因可能是______________________________________________。
(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作：__________________________。
(6)本实验的产率为________%(保留三位有效数字)。
[答案]　(1)100 mL容量瓶、胶头滴管
(2)2∶2∶1　75 ℃　水浴加热
(3)2NaOH＋Na2CO3＋2Cu(NO3)2===Cu2(OH)2CO3＋4NaNO3
(4)碱式碳酸铜受热分解生成黑色的氧化铜
(5)向过滤器中加入蒸馏水没过沉淀，待蒸馏水自然流下后，重复操作2～3次
(6)90.1
考点二 金属材料和金属的冶炼
1．合金的定义及性能
[微点归纳]　(1)常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。
(2)合金是混合物，合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质不变。
(3)并非所有的金属都能相互形成合金，若一种金属的熔点高于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。
2．常见的金属材料
(1)金属材料的分类
(2)三种常见的合金
3．应用金属活动性顺序表整合金属的性质
金属活 动性顺序　　 K、Ca、 Na Mg Al、Zn Fe、Sn、 Pb(H) Cu、 Hg、Ag Pt、
Au
与O2 反应 常温下易被氧化，点燃生成过氧化物或其他复杂氧化物 常温下一般生成致密的氧化膜(铁在潮湿的空气中生成疏松的铁锈，不能保护内部金属) 加热 化合 不反应
与H2O 反应 常温下生成碱和氢气 与热 水反 应 有碱存 在与水 反应　 与高温 水蒸气 反应　 不反应　　 金属活 动性顺序　　 K、Ca、Na Mg Al、Zn Fe、Sn、 Pb(H) Cu、 Hg、Ag Pt、
Au
与非氧化性酸反应 生成盐和氢气 生成盐和氢气 不反应 不反应
与盐溶 液反应 先与水反应，生成的碱再与盐反应 排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来 4．金属矿物的开发利用
(1)金属在自然界中的存在
(2)金属冶炼的一般步骤
(3)金属冶炼的实质
金属的冶炼就是把金属从________态还原为________态的过程。即：Mn＋＋ne－===M(M表示金属)。
(4)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)
化合
游离
(5)铝热反应
①反应原理：_________________________________________
②原理应用
a．制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等；
b．金属焊接，如野外焊接钢轨等。
【正误辨析】
(1)合金材料中不可能含有非金属元素。(　　)
[提示]　×　金属与非金属也可以熔合成合金，如钢中含碳。
(2)合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属。(　　)
[提示]　√　多数合金的熔点比它的各成分金属熔点低，硬度比各成分金属的大。
(3)由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质。(　　)
[提示]　×　冶炼铝用氧化铝而不用氯化铝，因为氯化铝是共价化合物，熔融态不导电。
(4)炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳。(　　)
[提示]　√　焦炭不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳可以还原氧化铁，从而炼铁。
(5)火烧孔雀石炼铜采用的是焦炭法冶炼金属。(　　)
(6)合金的物理性质和化学性质相比于成分金属均发生改变。(　　)
[提示]　×　合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质不变。
(7)并非所有的金属都能形成合金。(　　)
[提示]　√　若一种金属的熔点高于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。
(8)所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。(　　)
[提示]　×　活泼性比Al弱的难熔金属，如钒、铬、锰、铁、铜的氧化物与Al可以发生铝热反应。
(9)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。(　　)
[提示]　√　工业上用CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。
(10)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。(　　)
[提示]　×　人类历史上使用铝的时间比铁晚，是由于铝的活泼性大于铁。
(11)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料。(　　)
[提示]　√　镧镍合金可作储氢材料。
1．(2025·浙江金华检测)合金在生产和科学研究中发挥着重要作用。下列有关合金的性质与用途不具有对应关系的是(　　)
A．生铁容易被腐蚀，可用于炼钢和制造各种铸件
B．钠钾合金常温下呈液态、导热性好，可用于快中子反应堆的热交换剂
C．镁锂合金密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹、航天器等
D．镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，可用于制备电路中的精密元件
微考点1　金属材料的性能及应用
[答案]　A
[解析]　生铁用于炼钢和制造各种铸件，是由于生铁具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，A符合题意；钠钾合金用于快中子反应堆的热交换剂，是由于钠钾合金导热性好，B不符合题意；镁锂合金用于制造火箭、导弹、航天器等，是由于镁锂合金具有密度小、硬度和强度大的特点，C不符合题意；镍铬铝铜合金用于制备电路中的精密元件，是由于镍铬铝铜合金具有很高的电阻率，D不符合题意。
2．(2025·山东青岛二中检测)歼-20、运-20等装备集体亮相，展示了我国现代化战略空军建设的阶段性成果和军工领域的最新科研成果。航空航天领域成果的取得离不开金属材料的贡献。下列关于金属材料的说法中不正确的是(　　)
A．金属材料包括纯金属和它们的合金
B．合金的硬度一般比其成分金属大，但熔点一般比其成分金属低
C．铝合金应用十分广泛，因为它不仅价格合适，耐酸、碱腐蚀，而且具有优良的机械性能
D．新型钛合金强度高、质量轻、耐高温，广泛用于航空航天领域
[答案]　C
[解析]　金属材料包括纯金属和它们的合金，A正确；合金的硬度一般比各成分金属大，熔点一般比各成分金属低，B正确；铝易与酸、碱溶液发生反应，不耐酸、碱，C错误；新型钛合金强度高、质量轻、耐高温，可广泛用于航空航天领域，D正确。
3．(2024·广西高考适应性考试)下列广西优秀传统工艺品中，主要由合金材料制成的是(　　)
A.壮乡铜鼓 B.绣球 C.坭兴陶 D.壮锦
[答案]　A
[解析]　铜鼓由铜合金制成，A正确；绣球由绸布或花布制成，不属于合金材料，B错误；坭兴陶由硅酸盐材料制成，不属于合金材料，C错误；壮锦由棉线或丝线编织而成，不属于合金材料，D错误。
4．(2025·福建五校联考)《天工开物》中记载了铜的开采与冶炼：凡铜砂……淘洗去土滓，然后入炉煎炼，其熏蒸旁溢者为自然铜……色似干银泥……凡铜质有数种：有与铅同体者，其煎炼炉法，傍通高低二孔，铅质先化，从上孔流出。下列有关说法错误的是(　　)
A．“淘洗去土滓”属于原料的富集
B．炼制所得自然铜为合金
C．铜与铅混合物的分离过程利用了物质的熔点不同
D．可用热分解法冶炼铜
微考点2　金属活动性与冶炼方法的关系
[答案]　D
[解析]　“淘洗去土滓”，使矿石和土分离属于原料的富集，A正确；纯铜为紫红色固体，“自然铜……色似干银泥”为合金，B正确；铜与铅混合物的分离过程中，“铅质先化，从上孔流出”，利用了物质的熔点不同，C正确；不能用热分解法冶炼铜，应用热还原法冶炼铜，D错误。
5．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用，古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。下列对它们的冶炼对应方法的分析不正确的是(　　)
A．(Ⅰ)—① B．(Ⅱ)—②
C．(Ⅲ)—③ D．(Ⅳ)—④
[答案]　B
[解析]　(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜是采用焦炭法冶炼金属铜，对应方法①，故A正确；(Ⅱ)湿法炼铜是采用活泼金属置换法冶炼金属铜，对应方法③，故B错误；(Ⅲ)铝热反应是采用活泼金属置换法冶炼金属，对应方法③，故C正确；(Ⅳ)从光卤石中炼镁是采用电解熔融氯化镁的方法，对应方法④，故D正确。
6．《秋浦歌》中的一首“炉火照天地，红星乱紫烟。赧郎明月夜，歌曲动寒川”描写的是我国古代劳动人民“冶炼金属”的热烈场面。下列有关金属冶炼的说法错误的是(　　)
A．应用热还原法可以冶炼铁
B．应用铝热法可以冶炼镁
C．应用电解法可以冶炼铝
D．应用热分解法可以冶炼汞
[答案]　B
[解析]　Mg的还原性强于铝，不能采用铝热法冶炼Mg，可采用电解熔融MgCl2的方法冶炼镁。
金属冶炼的方法与金属活动性的关系
7．某兴趣小组利用工业废弃的铁铜合金制备碱式碳酸铜的简易流程如图。下列叙述正确的是(　　)
微考点3　常见金属及其化合物的制备“微流程 ”
A．“沉降”过程中Na2CO3以不同方式或不同用量比混合不影响产品成分
B．“调节pH”环节可用氨水替代CuO
C．“过滤1”的滤液中c(Cu2＋)·c2(OH－)D．为了加快反应速率，“溶解”应在较高温度下进行
[答案]　C
[解析]　“沉降”过程中，用Na2CO3与CuSO4反应生成碱式碳酸铜，若Na2CO3用量较多会生成Cu(OH)2，影响产品的含量，A错误；用CuO调节溶液的pH，可除去溶液中的Fe3＋，且不引入新的杂质，若用氨水代替CuO，会引入新的杂质铵根离子，B错误；“过滤1”之前不能形成Cu(OH)2沉淀，因此滤液中c(Cu2＋)·c2(OH－)8．以某种矿粉(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2及少量FeS2)为原料生产Fe3O4的部分工艺流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．用NaOH溶液吸收“焙烧”过程产生的SO2有利于保护环境和资源再利用
B．从该矿粉中可制得Al、Fe的化合物
C．向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由[Al(OH)4]－转化为Al3＋
D．FeS2与Fe2O3混合后在隔绝氧气的条件下焙烧的目的是生成Fe3O4和SO2
[答案]　C
[解析]　通入过量的二氧化碳，滤液中的[Al(OH)4]－只能转化为氢氧化铝沉淀，C错误。
9．工业上，常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te，含少量的Ag、Au)回收碲，其工艺流程如下(已知TeO2微溶于水，易与浓强碱、浓强酸反应)：
微考点4　过渡金属及其化合物的制备“微流程 ”
下列叙述错误的是(　　)
A．合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用
B．操作1、2、3均为过滤
C．可由滤渣2提取金属Ag、Au
D．上述流程中用浓硝酸代替浓盐酸可提高碲的回收率
[答案]　D
[解析]　铜阳极泥的主要成分为Cu2Te，含少量的Ag、Au，在稀硫酸中溶解，并通入氧气，得到TeO2、Au、Ag、硫酸铜溶液等；然后过滤，滤液1含有硫酸铜等，滤渣1含有TeO2、Au、Ag，加入浓盐酸过滤，滤渣2含有Au、Ag，TeO2和加入的浓盐酸反应得到四氯化碲溶液，再通入SO2气体，可将溶液中的Te4＋还原为Te，同时得到硫酸。阳极泥中的Cu2Te可用于制备硫酸铜、Te等，则合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用，A正确；由以上分析可知，操作1、2、3用于分离固体和液体，均为过滤，B正确；可由滤渣2提取金属Ag、Au，C正确；浓硝酸可氧化Ag，使制备的碲中混有杂质，则不能用浓硝酸，D错误。
10．以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe3O4等杂质)制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)的基本工业流程如图：
[答案]　A
解答工艺流程题的常用分析方法
主线法
(1)流程图三部分：原料预处理、转化与分离阶段、获取最终产物阶段。
(2)分析每一流程前后物质的变化。
(3)一般默认使用的试剂需过量。
双线法
(1)反应线——物质之间的转化关系。
(2)操作线——物质在转化时的实验操作。
1
2
四线法
(1)试剂线：为达到最终目的加入的物质，起到氧化还原、非氧化还原的作用。
(2)转化线：元素守恒——焙烧、溶浸、沉淀、煅烧、电解、结晶等。
(3)除杂线：复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀、加热产生气体等。
(4)分离线：蒸发、结晶、过滤(趁热过滤)、洗涤、干燥等。
3
1．(2024·黑、吉、辽卷，13,3分)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl－并制备Zn，流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是(　　)
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子 Zn2＋ Cu2＋ Cl－
浓度(g·L－1) 145 0.03 1
A.“浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全
B．“浸铜”反应：2Cu＋4H＋＋H2O2===2Cu2＋＋H2↑＋2H2O
C．“脱氯”反应：Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl
D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn
[答案]　C
[解析]　根据题中信息：“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生变化，可知铜屑在酸性环境下被H2O2部分氧化为Cu2＋，在“脱氯”步骤中 Cu2＋会将剩余的铜屑氧化为Cu＋，并与锌浸出液中的Cl－生成CuCl沉淀，达到“脱氯”的目的，故“浸铜”时加入的H2O2不能过量，A项错误，C项正确；“浸铜”时H2O2将Cu氧化为Cu2＋的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，B项错误；由题表中信息可知，锌浸出液脱氯、净化后为含大量Zn2＋的溶液，电解时会在阴极产生Zn，电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，D项错误。
2．(2024·江西卷，8,3分)从CPU针脚(含有铜、镍和钴等金属)中回收金的实验步骤如下图。下列说法错误的是(　　)
[答案]　C
3．(2021·河北选择考)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是(　　)
A．钢是以铁为主的含碳合金
B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
[答案]　C
[解析]　钢是含碳量低的铁合金，A正确；钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，B正确；由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，C错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，D正确。
4．(2023·辽宁卷，10)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是(　　)
[答案]　B
5．(2022·湖北卷，3)武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附着在器物表面。下列说法错误的是(　　)
A．鎏金工艺利用了汞的挥发性
B．鎏金工艺中金发生了化学反应
C．鎏金工艺的原理可用于金的富集
D．用电化学方法也可实现铜上覆金
[答案]　B
[解析]　加火除汞，说明汞易挥发，A正确；将金溶于汞中制成“金汞漆”，然后加热，汞挥发后留下金，整个过程中没有新物质生成，属于物理变化，B错误；将金溶于汞中，然后再加火除汞，使得金的纯度增大，所以可以用于金的富集，C正确；用电化学方法，铜作阴极，电解液中含有可溶性的金离子，也可实现铜上覆金，D正确。
1．合金的两个特点：熔点较低，硬度较大。
2．金属的制法
(1)电解法(K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属)。
(2)热还原法(Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等较活泼金属)。
(3)热分解法(Hg、Ag等不活泼金属)。
3．必记五反应

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