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海量资源尽在星星文库：高一化学竞赛辅导资料几种重要的金属——镁、铝、铁、铜【知识网络】【易错指津】1．镁是活泼金属，虽不跟碱性溶液反应，但能置换出酸中的氢，也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。2．注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解，以及对Al3+、AlO2-存在条件的认识。Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中（如在氨水和碳酸中均不溶），Al3+、AlO2-只能分别存在于酸性与碱性溶液中。Al3+与下列离子不能大量共存：OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-，AlO2-与下列离子不能大量共存：H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。3．注意正确理解图象的涵义。图示中每个曲线或每条曲线的转折点（拐点），都反映了特定的反应，若没有找对，或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入（或通入）溶液（或气体）的量之比没搞清，易导致错误。注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象：①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；②向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至过量；④向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；③向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至过量；⑤向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至过量。这些是以化学知识为载体考查学生的综合能力的重要的命题内容，认真研究一定会有益处。4．Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在碱性溶液中Mg2+总是转化为Mg(OH)2沉淀，产生的MgCO3也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2[MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2↑]。5．NO3-与Fe2+在酸性条件下，不能共存。6．过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧H+、Cu2+OH--H2OAlH+Al3+OH-、NH3.H2O、CO32-、HCO3-、S2-、AlO2-OH-①酸(H+,弱酸)②气体(CO2,SO2)③盐(NH4+,Al3+,Fe3+,Mg2+)④HCO3-AlO2-Al(OH)3Al2O3ΔOH-H+紫色溶液红色溶液H+O2SCN-O2+H2OC6H5OHH2O、OH-H+H2O、OH-、NH3.H2O、CO32-O2H2、CO、Si、C、AlFeFeSFe2O3Fe3O4FeOFe(OH)2Fe(OH)3FeS2S(Δ)Fe3+Fe2+Zn、Fe、Cu、S2-、I-、SO2、O2、Cl2、Br2、HNO3、H2O2、ClO-、MnO4-O2O2(点燃)O2ΔH+H+海量资源尽在星星文库：这一隐含反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。7．注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体。8．忽视亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。9．忽视铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3++Fe=3Fe2+。【典型例题评析】例1在下列各物质中，加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是（1997年上海高考题）A.偏铝酸钠溶液B.苯酚钠溶液C.硅酸钠溶液D.硫代硫酸钠溶液答案：A例2将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是(1996年上海高考题)A.3mol/LHClB.4mol/LHNO3C.8mol/LNaOHD.18mol/LH2SO4答案：A例3下列物质能跟镁反应并生成氢气的是（1995年全国高考题）A.甲酸溶液B.氢氧化钠溶液C.氯化铵溶液D.碳酸钠溶液答案：A、C例4甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2，则加入铝粉的质量为A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.6g答案：A例5若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是（1995年上海高考题）A.NH4+NO3-CO32-Na+B.Na+Ba2+Mg2+HCO3-C.NO3-Ca2+K+Cl-D.NO3-K+AlO2-OH-答案：C、D了。例6将溶液（或气体）X，逐渐加入（或通入）到一定量的Y溶液中，产生沉淀的量与加入X物质的量的关系如图，符合图中情况的一组物质是（1991年上海高考题）ABCDXH2SHClNH3NH3.H2OYNa2SO3NaAlO2AlCl3AgNO3答案：B例7怎样将氯化铝和氯化铁的混合溶液分离成氯化铝和氯化铁两种溶液？（写出实验操作步X物质的量沉淀量海量资源尽在星星文库：骤和有关离子方程式）（1994年上海高考题）答案：（1）向混合液中加过量NaOH溶液，过滤。Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(2)把Fe(OH)3沉淀洗涤后加入盐酸到沉淀完全溶解得FeCl3溶液。Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O(3)取步骤（1）所得滤液，加入适量盐酸（或通入足量CO2）至完全沉淀为止。AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓(或AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-)(4)再过滤，沉淀经洗涤后，再用盐酸溶解，得AlCl3溶液：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O例8四种化合物①NaHCO3，②Al(OH)3，③(NH4)2S，④Al中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是（1991年全国高考题）A.只有②④B.只有①②C.只有①②③D.①②③④答案：D例9在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化：（1995年全国高考题）请填写以下空白：（1）孔雀石的主要成分是CuCO3.Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解。下图中的F是_____。（2）写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式：______________________。（3）图中所得G和D都为固体，混和后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：______________________。（4）每生成1molD，同时生成____molE。答案：（1）CO2（或二氧化碳（2）Al3++4OH-=AlO2-+2H2O（3）3CuO+2Al=====Al2O3+3Cu（4）3/4例10久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是（2000年全国高考题）A.浓HNO3B.氯化亚铁溶液C.溴苯D.溴化银答案：B例11某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（1996年全国高考题）A.NH4+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+答案：A、C例12将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（1998年全国高考题）A.硫酸B.氯水C.硝酸锌D.氯化铜答案：B、C例4制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应为2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是ΔΔ过量NaOH溶液明矾A孔雀石电解GDFBEH2O沉淀C溶液H2O海量资源尽在星星文库：烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无答案：B例13在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是（1997年上海高考题）A.混合物里3种物质反应时消耗盐盐酸的物质的量浓度之比为1:1:3B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:2C.混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D.混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多答案：B、C例14Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸，简述如何用简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。（1992年全国高考题）答案：取少量待检样品放入稀硫酸，振荡，若溶液变为蓝色，说明样品中有Cu2O，若溶液不变色，说明产物中无Cu2O。例15试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：（1）请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式。（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为。（用m表示）答案：（1）Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2++H2↑（2）5m/8例16“卤块”的主要成分为MgCl2（含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子），若以它为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。（1997年高考试测题）试样X试样X①过量盐酸溶液Y②过量COΔ，完全反应粉末Z强酸性溶液（不含Cu2+），气体和不溶物W③水中煮沸卤块加盐酸加YpH=9.8加X①溶液②溶液③④⑤⑥滤液沉淀物沉淀物沉淀物气体过滤加Z灼烧轻质氧化镁海量资源尽在星星文库：如果要求产品尽量不含杂质离子，而且成本较低。流程中所用试剂或pH控制可参考下列附表确定。表1生成氢氧化物沉淀的pH物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6*Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.611.1*Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化成为Fe3+，生成沉淀Fe(OH)3而除去。表2工业品价格表工业品规格价格（元/t）漂液含NaClO25.2%450过氧化氢30%2400烧碱98%2100纯碱99.5%600卤块含MgCl230%310请填写以下空白:（1）在步骤②中加入的物质X，最佳选择应是，其作用是。（2）在步骤③中加入的物质Y应是，之所以要控制pH=9.8的目的是。（3）在步骤⑤时发生的化学反应方程式是：。答案：（1）漂液使Fe2+氧化成为Fe3+（2）烧碱使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀以便过滤除去。（3）MgCO3+H2O=Mg(OH)2↓+CO2↑【巩固练习】1、下列物质中，不属于合金的是A.硬铝B.黄铜C.钢铁D.水银2、把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁的质量分数为A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%3、将一定质量的Mg，Zn，Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.8L（标准状况），原混合物的质量可能是A.2ｇB.4ｇC.8ｇD.10ｇ4、铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为A.Fe(OH)3；Fe2O3B.Fe(OH)2；FeOC.Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4D.Fe2O3；Fe(OH)35、某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO4-离子的颜色，而不是K+的颜色，它涉及的下列实验步骤中没有意义的是海量资源尽在星星文库：．将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少B．观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K+无色C．在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显