第2课时 金属与酸和水的反应
[学习目标定位] 1.会描述钠与水反应的现象，并能解释产生现象的原因，会正确书写化学方程式和离子方程式。2.通过实验完成铁与水蒸气的反应，并会检验产物、书写化学方程式。
一 金属与酸的反应
1.分别写出下列反应的化学方程式：
(1)钠与盐酸反应_____________________________________________________；
(2)镁条放入稀硫酸中____________________________________________________；
(3)金属铝溶于盐酸中_______________________________________________。
答案 (1)2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
(2)Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
(3)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2.相同物质的量的钠、镁、铝三种金属分别与足量的盐酸反应：
(1)反应剧烈程度最大的是________；
(2)完全反应后，产生氢气最多的是________；
(3)相同条件下，三种金属产生氢气的体积比是________。
答案 (1)钠 (2)铝 (3)1∶2∶3
解析 (1)金属与酸反应的剧烈程度取决于金属的活动性，金属的活动性越强，与酸反应就越剧烈，所以钠与酸反应的剧烈程度最大，剧烈程度最小的是铝。(2)相同物质的量的三种金属中，钠失去电子数最少，铝失去电子数最多，所以铝产生的氢气的量最多。(3)因为1 mol钠可转移1 mol电子，1 mol镁可转移2 mol 电子，1 mol铝可转移3 mol电子，所以相同物质的量的三种金属钠、镁、铝转移电子的物质的量之比为1∶2∶3(即它们呈现的化合价之比)，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶2∶3。
归纳总结
金属与酸的反应
(1)金属活动性顺序表中氢以前的金属较活泼，一般能与酸反应生成盐和氢气。金属的活泼性越强，与酸反应就越剧烈。
(2)金属与酸发生置换反应的实质是金属与酸电离出的H＋之间的反应，金属失去电子被氧化，H＋得到电子被还原。
1.相同物质的量的铝、铁分别与足量盐酸反应时放出氢气的体积比是__________；相同质量的铝、铁与足量盐酸反应时放出氢气的体积比是__________。
答案 3∶2 ∶(或28∶9)
解析 相同物质的量的铝、铁分别与足量的盐酸反应时，产生氢气的体积比等于铝、铁呈现的化合价之比，即3∶2。相同质量的铝、铁分别与足量盐酸反应时，失去电子的物质的量之比为(×3)∶(×2)＝∶＝28∶9，即为产生氢气的体积比。
二 钠与水的反应
在小烧杯中加入约1/2的水，滴入1～2滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中，盖上表面皿，观察实验现象。填写下表：
实验现象
原因分析
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔成光亮小球
反应放热且钠的熔点低
四处游动
生成气体
发出“嘶嘶”的响声，且很快消失
反应剧烈
溶液变红色
反应生成物显碱性
归纳总结
钠与水的反应
(1)钠与水反应的化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，氧化剂是H2O，还原剂是Na，离子方程式是2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
(2)钠与酸溶液反应
①钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。
②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。
(3)钠与碱溶液反应实质就是钠与水的反应。
(4)钠与盐溶液反应：钠与盐溶液反应时先与水反应，它包括两种情况：
①如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应，只发生钠与水的反应。
②如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生两个反应，如钠与硫酸铜溶液的反应：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；
2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
2.将0.2 mol金属钠投放到10 mL 1 mol·L－1盐酸中：
(1)反应的化学方程式是______________________________________；
(2)反应完全后在标准状况下产生氢气的体积是________。
答案 (1)2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑、2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(2)2.24 L
解析 盐酸的物质的量是0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol<0.2 mol，钠过量。钠与盐酸反应，不仅要考虑钠与盐酸的反应产生氢气，而且要特别注意在钠过量时，还会与水反应也产生氢气，所以0.2 mol钠完全反应，产生氢气0.1 mol，在标准状况下体积为0.1 mol×22.4 L·mol－1＝2.24 L。
理解感悟 钠的性质简单记忆法：
银白轻低软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，
浮熔游响红，遇水记五点，遇酸酸优先，遇盐水在前。
三 铁与水蒸气的反应
设计如图所示装置，完成铁粉与水蒸气反应的实验，观察实验现象，填写下表。
实验装置与操作
实验现象
原因解释
用酒精喷灯加热还原铁粉
C试管产生气泡，液面下降
有气体产生
C试管收集满气体后点燃
有爆鸣声
反应产生氢气
实验结论
铁在高温下能与水蒸气反应，其化学方程式是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
3.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
(1)A装置的作用是________________，烧瓶底部放碎瓷片的作用是___________________。
(2)写出装置B中发生反应的化学方程式：__________________________________，
该反应中氧化剂是________，氧化产物是______。
(3)D的作用是___________________________________________。
(4)E中的实验现象是________。
(5)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是______________________________________。
答案 (1)产生水蒸气 防止加热时液体暴沸
(2)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 H2O Fe3O4
(3)吸收未反应的水蒸气，干燥H2
(4)黑色固体变成红色，玻璃管内壁上有水珠生成
(5)A 收集H2并检验其纯度
解析 (1)B中发生的反应是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故A装置为B中的反应提供水蒸气。
(3)D的作用是吸收未反应的水蒸气，干燥H2。
(4)E中的反应为H2＋CuOCu＋H2O，故实验现象是黑色固体变红，且玻璃管内壁上有水珠生成。
(5)应先点燃A处的酒精灯，排除B中的O2，再点燃酒精喷灯。进行H2还原CuO的实验前，应首先检验H2的纯度。
金属单质无论是与水反应，还是与酸反应，金属都是作还原剂，水或酸作氧化剂。金属与酸或水反应的难易，取决于金属的活动性强弱，金属越活泼，反应就越容易。
1.把下列金属投入0.1 mol·L－1盐酸中，能发生反应且反应最剧烈的是( )
A.Cu B.Fe C.Mg D.Al
答案 C
解析 由金属活动性顺序可知，Fe、Mg、Al能与盐酸反应，而Cu不与盐酸反应，金属越活泼，与酸反应越剧烈，在Fe、Mg、Al中，Mg最活泼，反应最剧烈。
2.Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48 L，下列推断中不正确的是( )
A.参加反应的Mg、Al共0.2 mol
B.参加反应的HCl为0.4 mol
C.Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子
D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2
答案 A
解析 反应的实质为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，则参加反应的n(H＋)＝0.4 mol。若换成稀H2SO4，同样产生0.2 mol H2。依据得失电子守恒，由2H＋―→H2得电子总数为0.2 mol×2＝0.4 mol，C正确。0.2 mol Mg提供0.4 mol电子，0.2 mol Al则提供0.6 mol电子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子数大于0.4 mol小于0.6 mol，A错误。
3.钠与水反应时产生的各种现象如下：
①钠浮在水面上 ②钠沉在水底 ③钠熔化成小球
④小球迅速游动逐渐减小，最后消失 ⑤发出嘶嘶的声音 ⑥滴入酚酞后溶液显红色
其中正确的是( )
A.①②③④⑤ B.全部
C.①②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥
答案 D
解析 钠的密度比水小，浮在水面上。
4.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面4点性质中的( )
①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性
A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
答案 D
解析 Na与水反应时，浮在水面上(密度比水小)，熔化成闪亮的小球(反应放热，钠熔点低)，在水面四处游动(有气体生成)，同时溶液使酚酞变红色(生成碱性物质)，体现了①②③④四点性质。
5.下列关于铁与水反应的描述中，不正确的是( )
A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
B.红热的铁能与水蒸气反应，放出的气体点燃时能发出爆鸣声
C.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D.常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中的O2、H2O共同作用下能发生反应
答案 A
解析 铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，生成黑色的Fe3O4，A错误；H2在不纯的氧气中点燃时能发出爆鸣声，B正确；该反应为氧化还原反应，C正确；常温下，铁在潮湿的空气中被缓慢氧化，D正确。
6.如图所示，在烧杯中盛有100 mL蒸馏水，水中悬浮着一个表面光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定在水的中央)，将10 g金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度。回答下列问题：
(1)10 g钠要分多次投入的主要原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将10 g钠全部投入完毕所进行的次数可能是_____________________________。
A.5次 B.10次 C.大于10次
(3)实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是____________________________，出现这种现象的主要原因是_____________________________________________。
(4)实验过程中所发生反应的离子方程式是___________________________________。
答案 (1)钠与水反应剧烈，放出的热量多，易发生爆炸
(2)C
(3)小球上升 钠与水反应生成氢氧化钠，液体的密度增大，小球受到的浮力增大
(4)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
解析 钠与水反应剧烈，易发生爆炸，使用时要严格控制用量，钠的密度小于1 g·cm－3，黄豆粒大小的一块钠的体积(立方体的边长肯定小于1 cm)小于1 cm3，则其质量小于1 g，故10 g钠全部投入完毕所进行的次数要大于10次。钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大。
第3课时 铝与氢氧化钠溶液的反应
[学习目标定位] 1.知道Al与NaOH溶液反应的产物及本质，能正确书写化学方程式和离子方程式。2.学会化学方程式计算的一般方法和步骤。
一 铝与氢氧化钠溶液的反应
实验操作
实验现象
反应的化学方程式
试管中有气泡冒出，铝片逐渐溶解，且刚开始反应较慢，后来渐渐加快。点燃的木条放在试管口时气体燃烧
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
试管中有气泡冒出，铝片逐渐溶解，且刚开始反应较慢，后来渐渐加快。点燃的木条放在试管口时气体燃烧
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
归纳总结
1.铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应。
2.反应原理
(1)铝与盐酸反应： 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，
Al是还原剂，HCl是氧化剂。
(2)铝跟氢氧化钠溶液的反应是分步进行的：
①2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑；
②Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O；
总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，
Al是还原剂，H2O是氧化剂。
3.“量”的关系
(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为1∶1。
(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为1∶3。
1.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶3
答案 C
解析 由铝与盐酸的反应方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，铝与氢氧化钠溶液的反应方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知生成等量氢气需两者物质的量之比为n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。
理解感悟 本题中是铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应，反应中铝是还原剂，所以生成等量的H2时，消耗铝的质量相等，即生成等物质的量的AlCl3和NaAlO2，所以根据氯元素和钠元素守恒得到所需HCl与氢氧化钠的物质的量之比为3∶1。
2.在铝制易拉罐中收集满CO2气体，然后向其中倒入10 mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，经过一段时间后，又可以观察到的现象是________________________________________________。
试解释易拉罐变瘪的原因：___________________________________；
并解释后一现象的原因：______________________________________。
写出反应过程中的两个离子方程式：_________________________________________；
________________________________________________________________________。
答案 易拉罐又鼓起来 易拉罐中的CO2与浓NaOH溶液反应，致使易拉罐内气压降低，从而使易拉罐被大气压压瘪 浓NaOH溶液与易拉罐(Al)反应产生H2，随着易拉罐内H2量的增多，易拉罐内气压增大，又会鼓起 CO2＋2OH－===CO＋H2O 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
解析 易拉罐的瘪与鼓与其中的气压有关，开始时NaOH溶液吸收了CO2气体，后来Al与NaOH溶液反应产生H2，气体压强增大，又会鼓起。
二 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.化学方程式是表示物质间发生化学反应的式子，它必须遵循质量守恒定律，即在反应前后质量守恒、原子种类和数目守恒。在化学方程式中，可反映出物质的质量关系、粒子数目关系、物质的量关系等。
例如： 2Na ＋ 2H2O===2NaOH＋H2↑
质量之比 46 g 36 g 80 g 2 g
计量数之比 2 2 2 1
扩大NA倍 2NA 2NA 2NA NA
物质的量之比 2 mol 2_mol 2_mol 1_mol
结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于粒子数目之比，等于物质的量之比，在同一条件下也等于气体体积之比。
2.根据化学方程式进行计算的基本步骤
(1)设：设所求物质的物质的量为n(B)[或质量为m(B)，或气体在标准状况下的体积为V(B)等]。
(2)写：写出相关的化学方程式。
(3)标：在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量。
(4)列：列出所求物质的数学表达式。
(5)解：根据比例式求解。
(6)答：简明地写出答案。
归纳总结
根据化学方程式计算需注意的问题
(1)书写格式规范化：在计算过程中应注意表达格式的规范化：各物理量、物质的名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。
(2)单位运用对应化：一般来说，在一个题目中如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题目所给的两个量单位不一致，若换算成同一个单位，有时显得很繁琐，这时只要做到两个量的单位“上下一致，左右相当”即可。
3.向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应后，计算：
(1)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。
(2)生成标准状况下H2的体积。
答案 (1)参加反应的NaOH的物质的量为 0.4 mol，NaOH溶液的物质的量浓度为0.8 mol·L－1。
(2)生成标准状况下H2的体积为13.44 L。
解析 设参加反应的NaOH的物质的量为n，生成标准状况下H2的体积为V
2Al ＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
54 g 2 mol 67.2 L
10.8 g n V
则＝，解得：n＝0.4 mol，
c(NaOH)＝＝0.8 mol·L－1，
＝，解得：V＝13.44 L。
4.把铁、铝混合物1.1 g溶于200 mL 5 mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求：
(1)反应中消耗HCl的物质的量；
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
答案 (1)消耗HCl的物质的量为0.08 mol。
(2)铝、铁的物质的量分别为0.02 mol，0.01 mol。
解析 (1)消耗HCl的物质的量为0.2 L×5 mol·L－1－0.2 L×4.6 mol·L－1＝0.08 mol。
(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al ＋ 6HCl===2AlCl3＋3H2↑，
2 mol 6 mol
x 3x
Fe ＋ 2HCl===FeCl2＋H2↑
1 mol 2 mol
y 2y
得x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。
理解感悟 在根据化学方程式进行计算时，如果是氧化还原反应，则可以利用得失电子守恒关系进行计算。如在本题中，参加反应的盐酸(实际上是H＋)的物质的量等于铁、铝在反应中失去电子的物质的量之和，据此列出恒等关系式求解，更为简单。
1.铝(或氧化铝)既能与酸反应，又能与碱反应，因此，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。
2.物质的量应用化学方程式计算的依据是参加反应的各物质的物质的量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。物质的量又可将物质的质量、物质的量浓度、气体体积联系起来融入计算之中。
1.对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法不正确的是( )
A.铝是还原剂
B.H2O是氧化剂
C.该反应说明所有金属都能与碱反应
D.铝与碱或酸反应能产生氢气
答案 C
2.将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2 mol 的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为( )
A. mol B.1 mol
C.2 mol D. mol
答案 D
解析 铝在参加反应时1 mol Al可失去3 mol电子，因此有2 mol电子转移时需Al的物质的量为 mol。
3.标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气，下列比例式正确的是( )
A.Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g x L
B.Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 22.4 L
3.25 g x L
C.Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 2 g
0.05 mol x L
D.Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 2 g
3.25 g x L
答案 B
解析 比例式应注意单位要“上下一致，左右相当”。
4.某无色溶液加入铝可以生成H2，则在该溶液中一定能大量存在的离子组是( )
A.K＋、Cu2＋、NO、Cl－
B.K＋、Na＋、Br－、Cl－
C.K＋、Ca2＋、HCO、Cl－
D.Na＋、Mg2＋、Br－、SO
答案 B
解析 A项Cu2＋显蓝色，不符合题意；所有离子与H＋和OH－均不反应，B项符合题意：C项HCO与酸和碱均反应，一定不能大量存在，不符合题意；D项Mg2＋与OH－不能大量共存，各离子与H＋不反应，D项不一定能大量共存，不符合题意。
5.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容。某同学从该试剂瓶中取出24.0 g固体，配成1 L溶液，请计算：
氢氧化钠 化学纯?CP?
500 g,品名：氢氧化钠
化学式：NaOH
相对分子质量：40
(1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200 mL于一烧杯中，投入足量的金属铝，完全反应后，产生的气体在标准状况下的体积为________。
答案 (1)0.6 mol·L－1 (2)4.032 L
解析 n(NaOH)＝＝＝0.6 mol，
c(NaOH)＝＝＝0.6 mol·L－1。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 mol 22.4 L×3
0.6 mol·L－1×0.2 L V
V＝＝4.032 L。
第三节 用途广泛的金属材料
[学习目标定位] 认识合金的特征性质，了解常见合金的分类、组成和用途，会合理选用金属材料。
一 常见合金的重要应用
1.合金的定义
合金是指由两种或两种以上的金属与金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
2.合金与纯金属的性能差异
(1)合金具有各成分金属的优良性能。合金一定是混合物。
(2)合金的硬度及机械性能一般大于它的各成分金属。
(3)合金的熔点一般低于它的各成分金属。
3.常见的合金
(1)铜合金
(2)钢
归纳总结
合金的种类与性能
(1)合金的种类和性能与成分有关。不同的原料，不同的原料配比，不同的制造工艺，得到不同性能的合金。
(2)由于合金的形成改变了金属的内部结构，所以对金属的物理性质和化学性质都有影响。如不锈钢的抗腐蚀性比纯铁强得多。
(3)常见合金的比较
①铜合金
合金
主要成分
主要性能
主要用途
青铜
铜、锡
强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀
机械零件，如轴承、齿轮等
黄铜
铜、锌
强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
机械零件、仪表、日用品
白铜
铜、镍、锌
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工
钱币、代替银做饰品
②合金钢
名称
主要合金元素
主要特性
主要用途
锰钢
锰
韧性好，硬度大
钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲
不锈钢
铬、镍
抗腐蚀性好
医疗器械、容器、反应釜、炊具
硅钢
硅
导磁性好
变压器、发电机和电动机中的铁芯
钨钢
钨
耐高温、硬度大
刀具
③铝合金
成分元素
主要特性
主要用途
Al、Mg、Cu、Si等
密度小，强度大
用于汽车、飞机、火箭、船舶制造等
④钛合金
钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点，主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域。
1.下列对合金的说法正确的是( )
A.合金中至少含有两种金属元素
B.合金中的金属元素以化合物的形式存在
C.黄铜是纯净物
D.合金中也可含非金属元素
答案 D
解析 掌握合金的概念要把握几个重点：①组成元素：金属与金属或金属与非金属，一定含有金属元素，可能含有非金属元素；②特性：具有金属特性；③合金为混合物。A项错，合金未必含有两种或两种以上的金属元素；B项合金是熔合而成的，保持着金属特性，金属元素一般以单质形式存在；C项中的黄铜是一种铜合金，是混合物。
2.合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是( )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般合金的熔点比它的各成分金属的更低 ③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金 ④合金比纯金属的导电性更强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A.①②③⑤ B.②③④ C.①②④ D.①②④⑤
答案 A
解析 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面优于它的各成分金属。例如，合金的硬度一般比各成分金属的硬度大，多数合金的熔点比各成分金属的熔点低，但合金的导电性比纯金属弱。
二 正确选用金属材料
1.金属材料的分类：若根据组成，金属材料可分为纯金属和合金；若根据性能特点，可分为黑色金属(包括铁、铬、锰以及它们的合金)和有色金属(除黑色金属以外的其他金属及合金)。
2.根据你的生活经验和下表所提供的信息，分析并回答下列问题。
物理性质
银
铜
金
铝
铁
铅
钨
锡
导电性(以银的导电性为100作标准)
100
99
74
61
17
7.9
密度(g·cm－3)
10.5
8.92
19.3
2.7
7.86
11.3
19.35
5.75～7.28
熔点(℃)
962
1 083
1 064
660
1 535
3 410
232
硬度(以金刚石的硬度为10作标准)
2.5～4
2.5～3
2.5～3
2～2.9
4～5
1.5
(1)为什么菜刀、锤子等通常用铁制而不用铅制？
(2)银的导电性比铜好，为什么导线一般用铜制而不用银制？
(3)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？
答案 (1)因为铁的硬度比铅大，且铅有毒，故常用铁而不用铅制菜刀、锤子等。
(2)银和铜的导电性相近，但银比铜贵得多，且电线用量大，所以用铜不用银。
(3)因为钨的熔点高(3 410 ℃)，而锡的熔点(232 ℃)太低，通电时锡制的灯丝就熔断了，所以用钨丝而不用锡丝作灯泡的灯丝。
归纳总结
正确选用金属材料
(1)金属的分类标准有组成元素、密度大小、性能特点等。
(2)选用金属材料的基本依据：
①金属的用途、外观、价格等；
②物理性质(密度、硬度、强度、导电性、导热性等)决定金属材料的加工难易程度；
③化学性质(对水的作用、耐腐蚀性等)决定金属材料的日常维护和对环境的影响。
3.用于火箭发动机、航天飞机制动闸的金属，要有良好的热学性能，如熔点高、比热高、热导率高、适宜的热膨胀率等优异性能。根据下表数据，用于制造制动闸的最佳金属材料为( )
金属
熔点(℃)
比热(J·g－1·K－1)
热导率(W·m－1·K－1)
热膨胀率(25 ℃) α(×106)
A
418
0.106
75.37
11.76
B
923
0.243
153.66
24.3
C
933
0.215
221.91
23.6
D
1 550
0.436
146.5
11.6
答案 D
4.(1)选择填空，将铝的用途与性质对应起来(每个选项只能用一次)。
A.质轻 B.延展性好 C.易传热 D.易导电
E.氧化时放热
①太阳能热水器：________；②飞机：________；③焊接铁轨：________；④电缆：________；⑤铝箔：________。
(2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于________(填“纯净物”、“混合物”或“单质”)。
答案 (1)①C ②A ③E ④D ⑤B (2)混合物
解析 (1)铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。铝合金硬度大质量轻，是制造飞机的良好材料，铝被氧化时放热可作铝热剂，因而可用来焊接铁轨。铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性和延展性。
(2)合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质，因此肯定是混合物。
合金是由两种或两种以上的金属(或非金属)熔合而成的，具有金属特性的物质。合金的熔点比成分金属熔点低，具有更大的硬度、强度和良好的机械性能，种类繁多，应用极其广泛。
1.纯铁的熔点为1 535 ℃，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1 200 ℃左右就熔化了，这是因为( )
A.铁的纯度越高，熔点越低
B.合金的熔点一般比其成分物质的熔点低
C.因为形成了铁碳合金，所以熔点变高
D.在高炉内熔化的过程中发生了化学反应
答案 B
解析 多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低。
2.下列说法中不正确的是( )
A.人类历史上使用最早的合金是青铜
B.钢属于铁合金
C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金
D.目前世界上用途最广的是合金钢
答案 C
解析 目前世界上使用量最大的合金是铁合金。
3.用于制造飞机的材料应具备高比强度(断裂强度/密度)，还应具备密度小、质地轻的特点。以波音747为例，机身每减轻1 kg，因耗油减少，一年可获利2 000美元。你认为下列材料中可用于飞机制造业的是( )
A.MgAl合金 B.黄铜(CuZn合金)
C.NaK合金 D.生铁(FeC合金)
答案 A
解析 黄铜、生铁密度较大，且生铁易断裂；NaK合金熔点低，常温下为液体，选项B、C、D不正确。
4.不锈钢通常不与酸、碱、盐反应，是因为加入了( )
A.Ni和Cr B.Ni和Au C.Cr和Au D.Cr和Pt
答案 A
解析 不锈钢中添加的合金元素主要是Ni和Cr，Ni、Cr元素的加入使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。
5.根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题：
(1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，铜常用于制造货币的原因可能是________(填序号)。
A.铜的熔点不是太高，易于冶炼，易于铸造成型
B.铜的性质不活泼，不易被腐蚀
C.我国较早的掌握了湿法冶炼铜的技术
D.自然界有大量的游离态的铜
(2)钢铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是________(填名称)，铁的氧化物常见的还有________、________。(填化学式)
(3)铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但是该氧化膜易被酸、碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为____________________________。
(4)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是________币，黑色物质是________(填名称)，形成这种物质的化学方程式为________________________，
绿色物质是________(填化学式)，这枚金属币的真面目为________色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是________币，表面一直未被氧化的原因是_____________________。
(5)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是________(填序号)。
A.观察颜色
B.查看图案
C.用手掂量轻重
D.滴一滴硝酸在币的表面，观察现象
答案 (1)ABC (2)氧化铁 FeO Fe3O4
(3)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
(4)铜 氧化铜 2Cu＋O2===2CuO
Cu2(OH)2CO3 紫红 金 金不活泼，不易被氧化 (5)D
解析 (1)铜钱作为货币，首先应易得，再者不容易被腐蚀。(2)铁锈主要成分为Fe2O3，常见铁的氧化物还有FeO和Fe3O4。(3)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。(4)铜与氧气反应生成黑色CuO，铜在空气中“生锈”的反应为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(绿色)；金的化学性质不活泼，空气中不与O2反应。(5)有些假金币外形图案、颜色与金相近，密度与真金币相当，用手掂量不出来，假金币中的Zn、Cu均可与HNO3反应产生大量气泡，而Au不与HNO3反应。
6.已知合金A由两种常见金属组成。为测定其组成，某同学的实验流程如图所示：
请回答：
(1)过程②中分离C和E的化学实验基本操作是____________________。
(2)溶液H中所含的阳离子有____________________________________(用离子符号表示)。
(3)为测定合金的组成，需要称量沉淀F的质量，则F需要洗涤，如何证明沉淀F是否洗涤干净？
(4)根据实验流程图中的数据计算合金A中两种金属的质量分数分别是____________、____________。
答案 (1)过滤 (2)Al3＋、H＋
(3)取最后一次洗涤液，加入少量AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净，若无沉淀产生，则表明沉淀已经洗涤干净。
(4)Al：30% Fe：70%
解析 (1)分离固体与溶液采用过滤的方法。(2)溶液H中加入过量氨水生成沉淀F，说明F是氢氧化物沉淀，再由E加适量盐酸生成F，F在过量盐酸中不沉淀而生成溶液H，说明F是Al(OH)3，F溶于过量盐酸，所得溶液中的阳离子是Al3＋和H＋。(3)若沉淀F未洗涤干净，则表明会有沾附的氯离子，可向最后一次洗涤液中加入少量硝酸银溶液进行检验。
(4)两种金属分别为Fe和Al
第1课时 钠的重要化合物
[学习目标定位] 1.会比较氧化钠与过氧化钠、碳酸钠与碳酸氢钠性质的相同点和不同点，熟悉它们的应用。2.根据焰色反应鉴别K＋、Na＋等。
一 氧化钠和过氧化钠
1.氧化钠
(1)物理性质：Na2O是一种白色粉末状固体。
(2)化学性质：氧化钠是一种碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。请写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
①氧化钠与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH；
②氧化钠溶于盐酸：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；
③氧化钠与CO2反应：Na2O＋CO2===Na2CO3。
2.过氧化钠
(1)物理性质：Na2O2是一种淡黄色粉末状固体。
(2)化学性质：
①与水反应
把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，现象为试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃；用手轻摸试管外壁，感觉试管壁温度升高，说明反应放热；向试管溶液中滴入酚酞溶液，现象为溶液先变红，后褪色。实验结论：过氧化钠与水反应产生O2和碱性物质，同时放热，过氧化钠有漂白性。写出过氧化钠与水反应的化学方程式：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2。
②氧化钠、过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠，其不同点是Na2O2与水反应有O2生成，Na2O与水反应无O2生成。二者与二氧化碳反应具有类似的规律，试写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
归纳总结
氧化钠与过氧化钠的比较
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
氧的化合价
－2
－1
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
主要用途
漂白剂、供氧剂
化
学
性
质
相同点
都能与H2O反应生成NaOH，都能与CO2反应生成Na2CO3
不同点
Na2O2与H2O、CO2反应有O2产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性
1.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂
答案 C
解析 Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错；Na2O2是淡黄色固体，故B项错；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项正确； Na2O反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。
二 碳酸钠和碳酸氢钠
1.碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性比较
(1)实验探究
①在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠(各约1 g)进行比较，它们外观的细小差别是Na2CO3为白色粉末；NaHCO3为细小的白色晶体。
②分别向两支试管中加入约10 mL水，用力振荡，分别滴加2～3滴酚酞溶液，其现象是Na2CO3完全溶解，溶液变红色；NaHCO3部分溶解，溶液变浅红色。
(2)实验结论
①水溶性：Na2CO3和NaHCO3都能溶于水，溶解度大小比较：Na2CO3溶解度大于NaHCO3。
②水溶液酸碱性：Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性。
2.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应快慢的比较
(1)按上图要求完成实验：在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。观察到的实验现象是__________________________________。
(2)实验结论：________________________________。
(3)碳酸钠与盐酸反应的化学方程式是______________，离子方程式是__________________________________；碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式是________________________，离子方程式是________________________________________。
答案 (1)两个气球均膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大
(2)碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈
(3)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O CO＋2H＋===CO2↑＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
3.碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较
(1)如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。
点燃酒精灯加热，能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A烧杯中有少量气泡冒出。
(2)实验结论：Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有CO2和H2O。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。
归纳总结
1.Na2CO3和NaHCO3的性质比较
名称
碳酸钠(纯碱或苏打)
碳酸氢钠(小苏打)
物理性质
白色粉末，易溶于水
细小白色晶体，能溶于水，溶解度比Na2CO3小
与酸反应
能反应，有气体产生
剧烈反应，有气体产生
与碱反应
能与Ca(OH)2、
Ba(OH)2溶液反应
与碱溶液都能反应
热稳定性
稳定、受热不易分解
受热易分解
可相互
转化
Na2CO3NaHCO3
2.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
依据
原理
结论
热稳定性
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；
Na2CO3受热不分解
加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3
与CaCl2、BaCl2的反应
CO＋Ca2＋===CaCO3↓，
CO＋Ba2＋===BaCO3↓；
HCO与Ca2＋、Ba2＋不反应
有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3
与盐酸反应的剧烈程度
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑；NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入时的现象
CO＋H＋===HCO；HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3
3.除杂
混合物
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
2.有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中不可行的是 ( )
A.分别配成溶液，再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液，再加入CaCl2溶液
C.分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别取固体样品，滴加同浓度盐酸，观察产生气泡的快慢
答案 A
解析 A中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀；B中CaCl2与NaHCO3不反应，与Na2CO3反应产生CaCO3沉淀；C加热时，只有NaHCO3受热分解，2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别；D中NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快。
三 焰色反应
1.将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用盐酸洗净，在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同后，若蘸取氯化钠溶液，在无色火焰上灼烧，可观察到的现象是火焰呈黄色；若蘸取氯化钾溶液，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃可观察到的现象是火焰呈紫色。
2.很多金属或它们的化合物在燃烧时使火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。它是金属元素的一种特征性质。在节日时燃放的焰火会呈现五颜六色的火焰，是因为在焰火中存在多种金属元素(如镁、钙、锶、钡等)。
归纳总结
焰色反应的有关性质及操作
(1)焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如：灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。几种常见金属的焰色：钠：黄色，钾：紫色(透过蓝色钴玻璃)，钙：砖红色。
(2)操作
(3)焰色反应是物理变化而不是化学变化。
3.下列说法正确的是( )
A.焰色反应为黄色，说明该物质中肯定含有钠元素
B.某物质的焰色反应不显紫色(未透过蓝色钴玻璃)，说明该物质中肯定没有钾元素
C.焰色反应不能用于物质的鉴别
D.焰色反应是化学变化
答案 A
解析 焰色反应是物理变化；焰色反应时，钠元素的黄光会干扰钾的紫色，可用蓝色钴玻璃滤去钠的黄光；焰色反应常被用于物质的鉴别。
1.下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是( )
A.过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终所得固体产物相同
B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应
C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成
D.过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物
答案 B
解析 因2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O＋H2O===2NaOH；Na2O＋CO2===Na2CO3，故C项正确，B项错；置于空气中，最终都变为碳酸钠白色粉末，故A项正确；D项显然也正确。
2.下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
小苏打可用于治疗胃病
NaHCO3可与盐酸反应
Ⅰ对；Ⅱ对；有关系
B
滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2，溶液变红
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对；Ⅱ错；无关系
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对；Ⅱ对；有关系
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对；Ⅱ对；无关系
答案 A
解析 B项向滴有酚酞溶液的溶液中加Na2O2，先变红，后马上褪色，陈述Ⅰ错，陈述Ⅱ正确；C项高压钠灯发黄光是物理变化，与金属钠具有还原性没有因果关系；D项陈述Ⅰ和Ⅱ有因果关系。
3.下列说法中不正确的是( )
A.NaHCO3比Na2CO3易溶于水
B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.Na2CO3和NaHCO3都能与石灰水反应得到白色沉淀
D.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，得到CO2的物质的量之比为1∶1
答案 A
解析 Na2CO3比NaHCO3更易溶于水；根据碳原子守恒，物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，产生CO2的物质的量相等。
4.为了验证NaHCO3固体中是否含有Na2CO3，下列实验及判断中，正确的是( )
A.加热，观察是否有气体放出
B.溶于水后加BaCl2溶液，看有无沉淀
C.溶于水后加澄清石灰水，看有无沉淀
D.取固体试样加盐酸，看是否有气泡产生
答案 B
解析 对上述物质加热，只能证明有NaHCO3，而不能证明含有Na2CO3；NaHCO3与Na2CO3都能与石灰水反应产生沉淀，都能与盐酸反应产生气泡而无法鉴别。
5.下列图示中，A为一种常见的单质，B、C、D、E是含A元素的常见化合物，它们的焰色反应均为黄色。
请填写下列空白：
(1)写出化学式：
A：____________，B：____________，D：__________。
(2)以上反应中，属于氧化还原反应的有______________(填写编号)。
(3)A→C反应的离子方程式：
________________________________________________________________________，
E→D反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
答案 (1)Na Na2O2 Na2CO3 (2)①②③④
(3)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
2NaHCO3△,Na2CO3＋H2O＋CO2↑
6.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填选项序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_________________________________________；
与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_______________(填化学式)。
答案 (1)Ⅱ
(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O D
(3)NaHCO3
解析 (1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度判断。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
(3)试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。
第2课时 铝的重要化合物
[学习目标定位] 正确认识氧化铝和氢氧化铝的两性，会书写有关反应的化学方程式，能够用化学方程式或离子方程式表示Al3＋、AlO和Al(OH)3之间的相互转化。
一 氧化铝
1.氧化铝是一种白色固体，难溶于水，熔沸点高、硬度大的物质，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。
2.氧化铝是一种两性氧化物，既能与酸(如盐酸)反应，又能与碱(如NaOH溶液)反应。
(1)氧化铝与盐酸反应的化学方程式是Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O，离子方程式是Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。
(2)氧化铝与NaOH溶液反应的化学方程式是Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，离子方程式是Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O。
1.下列说法正确的是( )
A.Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B.因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应
D.Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应
答案 D
解析 Al2O3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同，所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物。金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，二者没有必然的联系。Al2O3是两性氧化物，Al2O3与酸、强碱反应，与弱碱不反应。
2.氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作耐火坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是( )
A.加热使CuSO4·5H2O失水
B.加热使KMnO4分解
C.加热熔化烧碱
D.加热分解碱式碳酸铜
答案 C
解析 氧化铝能与强酸、强碱反应，所以用氧化铝材料制作的坩埚不能在强碱或强酸条件下使用。A、B、D选项均为加热盐类操作，且在操作过程中都没有强碱性、强酸性物质生成。二 氢氧化铝
1.实验室制备氢氧化铝的方法：在试管中加入10 mL 0.5 mol·L－1的硫酸铝溶液，逐滴加入氨水至过量。观察到的实验现象是产生白色胶状沉淀；反应的化学方程式是Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4，离子方程式是Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
2.将上述反应得到的沉淀分别装在三支试管中：在第一支试管中滴加2 mol·L－1的盐酸，观察到的现象是白色沉淀逐渐溶解；在第二支试管中滴加2 mol·L－1的氢氧化钠溶液，观察到的现象是白色沉淀逐渐溶解；在第三支试管中滴加氨水，观察到的现象是沉淀无变化(或不溶解)。
3.十二水合硫酸铝钾
(1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O。
(2)物理性质：无色晶体，可溶于水。
(3)用途：作净水剂，原因是其在水中生成氢氧化铝胶体可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来。
归纳总结
氢氧化铝的性质
(1)Al(OH)3是一种不溶于水的白色胶状物质。
(2)氢氧化铝既能与酸反应，又能与强碱溶液反应，生成盐和水，所以氢氧化铝具有两性。氢氧化铝与盐酸反应的离子方程式是Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(3)实验室利用可溶性铝盐(如AlCl3)制备Al(OH)3，应选用氨水，而不用NaOH溶液。
(4)氢氧化铝不稳定，受热易分解，化学方程式是2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
(5)Al(OH)3是医用的胃酸中和剂的一种，由于其碱性不强，不至于对胃壁产生强烈刺激或腐蚀作用。
3.下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是( )
A.Al2O3和水混合加热
B.Al和水反应
C.过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中
D.过量的氨气通入到AlCl3溶液中
答案 D
解析 Al2O3和Al都不能和水反应，过量的NaOH溶液与AlCl3反应生成NaAlO2、NaCl和H2O。
4.下列物质①Al ②NaHCO3 ③Al2O3 ④Mg(OH)2 ⑤Al(OH)3中，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
A.①②③⑤ B.①④⑤
C.②③⑤ D.①③④
答案 C
解析 Al既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，但不是化合物；Mg(OH)2只能与盐酸反应；NaHCO3、Al2O3、Al(OH)3三种物质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应。
三 Al3＋、AlO和Al(OH)3间的相互转化
1.在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；继续加入氢氧化钠溶液至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，最终得到的溶液是NaAlO2(NaCl)溶液。
2.在偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓；继续加入盐酸至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，最终得到的溶液是AlCl3(NaCl)溶液。
3.向偏铝酸钠溶液中，持续不断地通入CO2，观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
归纳总结
1.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液和向NaAlO2溶液中滴加盐酸的比较
试剂
内容
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
向NaAlO2溶液中加入盐酸至过量
现象
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
反应
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
图像
2.在利用NaAlO2制备Al(OH)3时，应通入CO2，而不选用盐酸或硫酸。
5.向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应的是( )
答案 D
解析 向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，先生成白色沉淀，再加入NaOH溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失，生成1 mol Al(OH)3需3 mol NaOH，溶解1 mol Al(OH)3需1 mol NaOH。NaOH的用量应是3∶1，A、B错误，用盐酸酸化过的AlCl3溶液中含有酸，加入NaOH溶液先中和溶液中的酸，然后才生成Al(OH)3沉淀，故C也是错误的。
6.(1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时，当Al3＋的物质的量与OH－的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为________时，Al(OH)3沉淀量最多；________时，Al(OH)3全部溶解；________或________时，Al(OH)3沉淀量为最多沉淀量的一半。
(2)偏铝酸钠溶液与盐酸反应时，AlO的物质的量与H＋物质的量之比为________时，Al(OH)3沉淀量最多；________时，Al(OH)3全部溶解；________或________时，生成的Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。
答案 (1)1∶3 1∶4 2∶3 2∶7
(2)1∶1 1∶4 2∶1 2∶5
解析 (1)向含Al3＋的溶液中加入NaOH溶液时，有关反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，总反应：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。
由上述反应方程式可知当n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶3时，沉淀量最大；当n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶4时，沉淀完全溶解；当n(Al3＋)∶n(OH－)＝2∶3或2∶7时，沉淀量为最大量的一半。
(2)向含AlO的溶液中加入盐酸时，有关反应：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，总反应：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O。
当n(AlO)∶n(H＋)＝1∶1时，沉淀量最大；
当n(AlO)∶n(H＋)＝1∶4时，沉淀完全溶解；
当n(AlO)∶n(H＋)＝2∶1或2∶5时，沉淀量为最大量的一半。
铝及其化合物之间的转化关系
1.关于Al2O3的下列说法中错误的是( )
A.Al2O3可以通过分解反应和化合反应制得
B.Al2O3是两性氧化物
C.Al2O3薄膜非常致密，可用铝制容器盛放HCl溶液和NaOH溶液等
D.擦去表面氧化膜的铝条，在酒精灯上灼烧时，熔化的铝不会滴落下来
答案 C
解析 Al2O3的制备可以通过：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O、 4Al＋3O22Al2O3两种途径进行，A正确； Al2O3与酸、碱反应后都生成盐和水，所以是两性氧化物，B正确； Al2O3能与HCl、NaOH反应，故HCl、NaOH溶液不能盛放在铝制容器中，C错误；擦去氧化膜的铝条，在酒精灯上加热时，由于铝很活泼，迅速与O2反应又生成一层氧化铝薄膜，包在熔化的铝的外面，氧化铝的熔点高，使得铝不会滴落下来，D正确。
2.某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向该溶液中逐滴加入0.5 mol·L－1 NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如下图所示，则可判断原溶液中( )
A.有Mg2＋，没有Al3＋
B.有Al3＋，没有Mg2＋
C.有Mg2＋和Al3＋
D.有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋
答案 C
解析 由图可以看出，当加入NaOH溶液时，马上就有沉淀产生(由原点开始)，可确定溶液中无大量H＋；产生的沉淀有部分可以溶解，可证明溶液中一定有Mg2＋和Al3＋。
3.下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是( )
A.Al(OH)3是两性氢氧化物，加热易分解
B.Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质
C.Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素
D.Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸
答案 D
解析 Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于酸，也能溶于NaOH、KOH等强碱，但Al(OH)3不能溶于氨水等弱碱，加热易分解。
4.下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是( )
A.Al2O3和水混合加热
B.过量的稀HCl加入到NaAlO2溶液中
C.过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中
D.过量的氨气通入到AlCl3溶液中
答案 D
解析 Al2O3不能与水反应，过量的NaOH溶液与AlCl3反应生成NaAlO2。
5.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是( )
A.Al B.Al(OH)3
C.AlCl3 D.Al2O3
答案 A
解析 假设上述四种物质均为1 g，则物质的量分别为 mol， mol， mol， mol，完全溶解转化为NaAlO2时，所需NaOH的物质的量分别为 mol， mol，×4 mol≈mol，×2 mol＝ mol，所以选A。
6.A、B、C是单质，其中A是金属，各种物质间的转化关系如图：
根据图示转化关系回答：
(1)写出下列物质的化学式。
A：________，B：________，乙：________，丁：________。
(2)写出下列变化的化学方程式。
①A与NaOH溶液反应的化学方程式：________________________________________。
②甲与NaOH溶液反应的离子方程式：_________________________________________
________________。
(3)将一定量的A加入到NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36 L，则消耗的A的物质的量为________，转移电子的物质的量为________。
答案 (1)Al O2 NaAlO2 Al(OH)3
(2)①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
②Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)0.1 mol 0.3 mol
解析 常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al，所以A是Al，乙是NaAlO2，C是H2，甲是Al的化合物，可以和NaOH溶液反应产生NaAlO2，因此甲是Al2O3，则丙是H2O，B是O2。根据NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓得丁是Al(OH)3。
第3课时 铁的重要化合物
[学习目标定位] 1.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。2.掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法及其相互转化。3.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备方法。
一 铁的氧化物
1.铁的存在
铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物的形式存在。
2.铁的氧化物
(1)物理性质
氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
＋2
＋3
＋2、＋3
溶解性
都不溶于水
(2)化学性质
①稳定性： Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定，受热能氧化为Fe3O4。
②与酸反应：FeO、Fe2O3都是碱性氧化物，都能与酸反应生成盐和水。分别写出它们与盐酸反应的离子方程式：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
1.金属单质A可发生以下反应。试推断：
(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)：
A________、B________、C________、D________、
E________。
(2)写出反应③和⑤的离子方程式：
③_____________________________；⑤______________________。
答案 (1)Fe Fe2O3 Fe3O4 Cu H2
(2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
解析 推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。如本题中结合B、C的颜色及与CuCl2、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。
二 铁的氢氧化物
1.铁的氢氧化物的制备
实验操作
实验现象
结论(用化学方程式表示)
试管中有红褐色沉淀产生
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe2＋＋2OH－=== Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2.氢氧化铁和氢氧化亚铁都为不溶性碱，由此可推测它们具有的性质是
(1)都能与酸反应生成相应的盐和水，它们分别与盐酸反应的离子方程式是①Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，②Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O。
(2)不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为
①Fe(OH)3：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O，
②Fe(OH)2：Fe(OH)2FeO＋H2O。
归纳总结
铁的氢氧化物的性质及制取
(1)氢氧化铁和氢氧化亚铁的物质类别是不溶性碱，其主要化学性质为都能与酸反应生成盐和水，不稳定，受热易分解。
(2)铁的氢氧化物的制取方法是相应盐和碱反应，制取氢氧化亚铁时，常得到红褐色沉淀是因为Fe(OH)2极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，所以为了防止NaOH溶液加入时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入到FeSO4液面下，再挤出NaOH溶液。
2.化合物A、B组成元素相同，且B为白色。C是一种与B含有相同价态该金属元素的硫酸盐，向C中加入适量的
NaOH溶液，可观察到生成的沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀A，加热A可得红棕色粉末D。回答下列问题：
(1)写出各物质的化学式：A________、B________、C________、D________。
(2)写出B转化为A的化学方程式：_______________________________________。
写出A受热分解的化学方程式：_____________________________________________。
答案 (1)Fe(OH)3 Fe(OH)2 FeSO4 Fe2O3
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
解析 解答本题的关键是抓住C与NaOH溶液反应的特征现象，确定A是Fe(OH)3，C是FeSO4，B为Fe(OH)2，D为Fe2O3。
3.根据下列实验装置和操作，回答有关问题。
按图中所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B容器中的现象。
(1)先夹紧止水夹a，再使A容器中开始反应。实验中B容器中观察到的现象是________________________________________________________________________；
B容器中发生反应的离子方程式是___________________________________________。
(2)打开止水夹a，使A容器开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中观察到的现象是________________。
B容器中发生反应的离子方程式是____________________________________________。
答案 (1)容器A中的溶液进入B容器中，有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 2OH－＋Fe2＋===Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (2)a打开时，观察到B容器中管口有气泡产生，再夹紧a时，溶液进入B容器中产生白色沉淀，且长时间不变 2OH－＋Fe2＋===Fe(OH)2↓
解析 此题是一道关于制备Fe(OH)2的创新实验题。制备Fe(OH)2可有多种不同的方法，但有一共同的特点就是在操作时防止与空气接触，这样才能得到白色的Fe(OH)2沉淀。本题中当NaOH中空气未排尽时，NaOH与FeSO4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在，但当通入H2一段时间后，即认为空气已排净，生成的Fe(OH)2能较长时间存在。
三 铁盐和亚铁盐
1.Fe2＋和Fe3＋的检验
向5 mL FeCl2溶液中加入KSCN溶液，现象是溶液无明显变化；向5 mL FeCl3溶液中加入KSCN溶液，现象是溶液变为红色。
2.Fe3＋的氧化性
在盛有氯化铁溶液的试管中，先加入KSCN溶液，再加入铁粉，现象是溶液先变红后褪色，反应的离子方程式是Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；若再向反应后的溶液中加入新制氯水，现象是溶液又变为红色，反应的离子方程式是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
归纳总结
1.Fe2＋、Fe3＋的检验方法
(1)观察法：浅绿色溶液中含有Fe2＋；棕黄色溶液中含有Fe3＋。
(2)加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为Fe2＋；若直接产生红褐色沉淀的为Fe3＋。
(3)加KSCN：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋；若溶液变红色的为Fe3＋。
2.Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
(1)Fe只具有还原性。可被弱氧化剂(H＋、S、Fe3＋等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。
(2)Fe2＋既有氧化性又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。
(3)Fe3＋只具有氧化性，可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。
4.将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)。试判断下列情况下，溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有____________________________________；
(2)若氯化铜有剩余，则容器中可能有_____________________________________；
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有____________，可能有__________。
答案 (1)Fe3＋、Cu2＋ (2)Fe2＋、Fe3＋或Fe2＋、Cu
(3)Fe、Cu Fe2＋
解析 本题属于物质共存问题。解答时应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物质就不可能大量共存。本题涉及的反应有
①Fe＋2FeCl3===3FeCl2
②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2
③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe3＋、Cu2＋，因为它们能发生上述①②反应。
(2)若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe2＋、Fe3＋或Fe2＋、Cu。
(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2＋。
四 铜盐
1.物理性质
硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐溶于水；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，其难溶于水。
2.化学性质
(1)铜的化学性质不活泼，使用铜器皿比较安全。
(2)铜盐属于重金属盐，都有毒，原因是铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性而失去生理活性。
5.下列说法正确的是( )
A.铜的化学性质活泼，不宜用铜制作盛食品的器皿
B.铜的导电能力不如铝
C.由于Cu2＋有氧化性，所以用CuSO4来配制农药
D.因为Cu2＋能使蛋白质变性，所以铜盐溶液有毒
答案 D
解析 金属铜的化学性质比较稳定，所以使用铜器皿比较安全；铜属于重金属，铜盐有毒，因Cu2＋会与蛋白质作用，使蛋白质变性。
1.下列关于铁矿石的说法正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色
D.Fe3O4俗称铁红
答案 C
2.证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是( )
A.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B.只需滴加KSCN溶液
C.先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
D.滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色
答案 C
3.向200 mL 0.1 mol·L－1的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为( )
A.1.44 g B.1.6 g C.2.82 g D.4.36 g
答案 B
解析 在实验过程中发生如下反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，加热、灼烧时又会发生下列变化：Fe(OH)2―→Fe(OH)3―→Fe2O3，根据反应前后铁原子守恒从而可得所得固体的质量为1.6 g。
4.向含有K＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋的溶液中加入足量Na2O2微热并搅拌后，再加入过量稀盐酸，则溶液中离子的物质的量浓度发生变化的是( )
A.Mg2＋ B.K＋ C.Fe2＋ D.Al3＋
答案 C
解析 加入Na2O2发生反应：2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，再加入盐酸：Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O，故原溶液中Fe2＋转化为Fe3＋，Fe2＋的浓度减小，Fe3＋的浓度增大；Mg2＋和Al3＋与氢氧化钠分别生成氢氧化镁、氢氧化铝，但再加入盐酸时又发生中和反应而溶解，因此最终是不变化的。
5.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
A.①②③ B.①②④
C.①②③④ D.②③④
答案 B
解析 因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；④中液面加苯阻止了空气进入；③由于空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。
6.完成下列各题：
(1)实验室保存FeCl2溶液时，常向其中加入少量铁粉原因是_____________________(用离子方程式表示)；
某同学为检验某未知溶液中是否为FeCl2溶液，采取如下实验方案加以验证：稍取未知试液于试管中溶液溶液呈血红色(证明含有FeCl2)，你认为此方案________(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改进___________________________________________。
(2)A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。其中D是一种红褐色沉淀。其相互反应关系如图所示：
根据如图所示变化，按要求回答下列问题：
①写出A、E的化学式：
A________，E________；
②写出其中几步反应的化学方程式：
C→B：________________________________________________________________________；
B→D：________________________________________________________________________；
E→A：________________________________________________________________________。
③B中加入NaOH溶液，看到的现象是_____________________________________。
答案 (1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
不合理 先加KSCN溶液，无现象，再加入氯水，溶液变成红色，则证明原溶液有Fe2＋
(2)①Fe Fe2O3
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(合理即可)
FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl(合理即可)
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(或Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3)
③出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
解析 (2)解答该题的关键是D，因为D为红褐色沉淀，可知D是Fe(OH)3，则E是Fe2O3，A是Fe，B是FeCl3，C是FeCl2。
