③ 与强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑（ 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋
3H2↑ ）
④ 与某些盐溶液反应：如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
⑤ 铝热反应：铝与某些金属氧化物的反应（如V、Cr、Mn、Fe的氧化物）叫做铝热反应 2Al + Fe2O3
高温 Al2O3 + 2Fe。Al 和 Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊
接钢轨。
（二）氧化铝（Al2O3）
白色固体，熔点高（2054℃），沸点2980℃，常作为耐火材料；是两性氧化物。我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色，蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是α－氧化铝，硬度仅次于金刚石，用途广泛。 两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。 Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O 。 Al2O3是工业冶炼铝的原料，由于氧化铝的熔点高，电解时，难熔化，因此铝的冶炼直到1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝的熔点降至1000度左右，
通电 ↑。 4Al + 3O铝的冶炼才快速发展起来，铝及其合金才被广泛的应用。2Al2O32 （三）氢氧化铝（Al(OH)3）
白色难溶于水的胶状沉淀，是两性氢氧化物。加热易分解。
两性氢氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O．
△ 2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O
（四）铝的冶炼
铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产的流程：铝土矿（主要成分是氧化铝）→用氢氧化钠溶解过滤→向滤液中通入二氧化碳酸化，过滤→氢氧化铝→氧化铝→铝。
主要反应：Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O ，CO2 + 3H2O + 2NaAlO2== 2Al(OH)3↓+ Na2CO3 ，2Al(OH)3
△ Al2O3 +3 H2O ,2Al2O3
通电 4Al + 3O2↑。
（五）铝的用途：铝有良好的导电、导热性和延展性，主要用于导线、炊具等，铝的最大用途是制合金，铝合金强度高，密度小，易成型，有较好的耐腐蚀性。迅速风靡建筑业。也是飞机制造业的主要原料。
（六）明矾的净水：化学式：KAl(SO4)2·12H2O，它在水中能电离：KAl(SO4)2== K+ + Al3+
-+ 2SO42。铝离子与水反应，生成氢氧化铝胶体，具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降已达净水目的。Al3+ + 3H2O == Al(OH)3(胶体)+ 3H+。 知识整理：
①（Al(OH)3）的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓+ 3NH4Cl 。
② 实验：A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有沉淀，后溶解。反
---应式：先Al3+ + 3OH== Al(OH)3↓, 后Al3+ + 4OH== AlO2 + 2H2O。
B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，现象是开始无沉淀，后来有沉淀，且不
溶解。
---反应式：先Al3+ + 4OH== AlO2 + 2H2O，后Al3+ + 3AlO2 + 6H2O == 4Al(OH)3↓。
③ 实验：向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。CO2 + 3H2O + 2NaAlO2== 2Al(OH)3
↓+ Na2CO3。
-④ 将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。Al3+ + 3AlO2 + 6H2O == 4Al(OH)3↓。 ⑤ 实验：A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。
-反应的离子方程式：AlO2 + H+ + H2O == Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H+== Al3+ + 2H2O 。 B、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液，先无沉淀，后有沉淀且不溶解。
--反应的离子方程式：AlO2 + 4H+== Al3+ + 2H2O ,3AlO2 + Al3+ + 6H2O == 4Al(OH)3↓。 ⑥ 铝三角： Al
Al2O3
-Al3+ Al(OH)3 AlO2
四、铁、铜及其化合物 （一）铁 Fe
1、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色，纯铁不易生锈，但生铁（含碳杂质的铁）在潮
湿的空气中易生锈。（原因：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3）。 2、单质铁的化学性质： 的固体）
点燃 ① 与非金属单质反应：3Fe＋2O2 Fe3O4（现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色
点燃 , 2Fe + 3Cl22FeCl3 △ Fe + S FeS。
＋
＋
②与非氧化性酸反应：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑（ Fe＋2H＝Fe2＋H2↑） 常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。
③与盐溶液反应：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu（ Fe＋Cu2＝Fe2＋Cu ）；Fe +2
＋
＋
FeCl3==3FeCl2
④与水蒸气反应：3Fe + 4H2O(g) （二） 铁的氢氧化物 主要性质 Fe(OH)2 高温 Fe3O4 + 4H2↑
Fe(OH)3 红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。2Fe(OH)3 △ 白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢氧化铁，颜色变化为：白色－灰绿色－红褐色。反应式：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3。＋＋Fe(OH)2＋2H＝Fe2＋2H2O Fe2O3 + 3H2O ,能溶于强酸溶液，生成相应的盐。 ＋＋Fe(OH)3＋3H＝2Fe3＋3H2O （三）Fe2+、Fe3+的检验 离子 Fe2+ Fe3+ ①滴加KSCN溶液，无明显变化，再加氯水，溶常 液变血红色； ①直接观察溶液是黄色； 见 ②直接观察溶液是浅绿色； ②滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀；方 ③滴加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化是：③滴加KSCN溶液，有血红色溶液出现。 法 白色－灰绿色－红褐色。
（四）铁三角
Fe与弱氧化剂反应，如H+、Cu2+ 、I2 、S等；
用还原剂如H2 、CO等还原FeO或用Mg、Zn、Al等还原Fe2+盐溶液。 铁与强氧化剂反应如Cl2、Br2、浓H2SO4 、浓HNO3等。
用还原剂如H2 、CO等还原Fe2O3或用足量Mg、Zn、Al等还原 Fe2+遇强氧化剂的反应如Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、浓HNO3、
H2O2、Na2O2、HClO等。
-Fe3+遇某些还原剂的反应如Fe、Cu、SO2、I、H2S等以及少量的Zn、Mg、Al等。 请同学们书写相应的化学或离子方程式 （五）铁的冶炼
原料：铁矿石（提供铁元素）、焦炭（提供热量和还原剂）、空气（提供氧气）、石灰石（除去铁矿石中的二氧化硅杂质）。 设备：高炉。
点燃 高温 主要反应：C + O2CO2 ,，C + CO22CO （这两个反应是制造还原剂并提供热量），
3CO + Fe2O32Fe ＋ 3CO2，CaCO3CaO + CO2↑，CaO + SiO2CaSiO3.
高温 高温 高温 （六）铜的性质： 3
铜是紫红色的金属，是电和热的良导体，广泛用作导线，密度8.9g/cm，是重金属。铜是较不活泼的金属，自然界中有少量的单质铜存在，大部分是化合态如黄铜矿（CuFeS2）,孔雀石CuCO3·Cu(OH)2）等。铜在一定条件下可发生如下反应：
△ △ △ ① 2Cu + O22CuO（黑色），Cu + Cl2CuCl2（有棕黄色的烟），2Cu + SCu2S(黑色 ) ② Cu +2 H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
△ ③ Cu + 4HNO3 (浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O ，3Cu + 8HNO3 (稀)== 3Cu(NO3)2 + 2NO
↑+ 4H2O
④ Cu + 2FeCl3==2FeCl2 + CuCl2，Cu + 2AgNO3== Ag + Cu(NO3)2 （七）铜的冶炼：
工业上是高温冶炼黄铜矿得到粗铜，然后用电解方法精练得到纯度很高的精铜，电解中将粗铜连在电源的正极，精铜连在电源的负极，用可溶性的铜盐做电解液。这样通电一段时间后，粗铜上的铜就不断溶下，在精铜表面析出。 （八）焰色反应
1、定义：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。
2、操作步骤：铂丝（或铁丝）用盐酸浸洗后灼烧至无色，沾取试样（单质、化合物、气、液、固均可）在火焰上灼烧，观察颜色。
3、 重要元素的焰色：钠元素黄色、钾元素紫色（透过蓝色的钴玻璃观察，以排除钠的焰色
的干扰）
焰色反应属物理变化。与元素存在状态（单质、化合物）、物质的聚集状态（气、液、固）等无关，只有少数金属元素有焰色反应。 （九）合金
1、合金的概念：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
2、合金的特性：合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械的性能。 ①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②合金的熔点一般比它的各成分金属的低 [练习]
1、 现有几种物质①Al ②Al2O3③Al(OH)3④NaHCO3⑤NH4HCO3，其中既能跟盐酸反应，又能跟NaOH反应，而且均有气体放出的是（ ） A、①②③ B、①④⑤ C、①⑤D、④⑤
2、下面有关Na2CO3与NaHCO3的叙述错误的是（ ） A、Na2CO3遇少量酸可转化为NaHCO3 B、在水中的溶解度Na2CO3比NaHCO3大
C、与同浓度的硫酸反应时，Na2CO3比NaHCO3剧烈 D、NaHCO3能与NaOH反应，而Na2CO3不能
3、为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入（ ）
A、NaOH溶液 B、铁片 C、KSCN溶液 D、石蕊溶液 4、下列关于铝的叙述中正确的是（ ）
A、铝的化学性质很活泼，在空气中极易锈蚀 B、铝对稀硫酸有耐腐蚀性质
C、铝在高温下还原性很强，可以用铝冶炼高熔点金属
D、铝的导电性比铜、银更强，所以常用以制造电线、电缆
5、下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是（）
①金属钠在纯氧中燃烧；②FeSO4溶液滴入NaOH溶液并在空气中放置一段时间； ③FeCl3溶液滴入KSCN溶液； ④无水硫酸铜放入医用酒精中。 A、②③①④ B、③②①④C、③①②④D、①②③④ 6、下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是（ ）
A、碳酸钠 B、氢氧化铝 C、氧化钙D、碳酸钙
＋3＋
7、将适量的铁粉加入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe和Fe2的物质的量浓度相
＋＋
等，则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比（ ） A、3︰2 B、1︰2 C、2︰1 D、2︰3
8、往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸，溶液的颜色变化应该是（ ） A、颜色变浅 B、逐渐加深 C、没有改变 D、变棕黄色
9、在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫
酸铁溶液，这种试剂是（） A、NaOH B、NH3·H2O C、AgNO3D、BaCl2 10、把少量CO2分别通入到浓度相同的①Ba(NO3)2溶液；②Ba(OH)2溶液；③溶有氨的BaCl2溶液中。
预计能观察到白色沉淀的溶液是（）
A、②和③ B、只有② C、①和② D、只有③
11、欲除去小苏打溶液中少量的Na2CO3杂质，最易选用加入的物质是（） A、干冰 B、盐酸 C、碳酸氢钙 D、氢氧化钙 12、a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种，已知：
① a、e均能与稀硫酸反应放出气体；② b与d的硝酸盐溶液反应能置换出单质d； ③ c与强碱溶液反应能放出气体；④ e的离子在溶液中有两种化合价 由此判断a、b、c、d、e分别是（ ）
A、 Fe、Cu、Al、Ag、Mg B、Al、Cu、Mg、Ag、Fe C、 Mg、Cu、Al、Ag、Fe D、Mg、Ag、Al、Cu、Fe
第四章非金属及其化合物
一、氯及其化合物 （一）氯气 Cl2
氯原子结构示意图为 ，氯原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中
－
很容易得到1个电子形成Cl，化学性质活泼，在自然界中没游离态的氯，氯只以化合态存在（主要以氯化物和氯酸盐）。 1、氯气（Cl2）：
⑴ 物理性质：黄绿色有刺激性气味有毒的气体，密度比空气大，易液化成液氯，易溶于水。
（氯气收集方法—向上排空气法或者排饱和食盐水；液氯为纯净物）
⑵ 化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、
水以及碱反应。
①与金属反应（将金属氧化成最高正价）
Na＋Cl2===2NaClCu＋Cl2===CuCl2
2Fe＋3Cl2===2FeCl3（氯气与金属铁反应只生成FeCl3，而不生成FeCl2。）（思考：怎样制备FeCl2？Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，铁跟盐酸反应生成FeCl2，而铁跟氯气反应生成FeCl3，这说明Cl2的氧化性强于盐酸，是强氧化剂。） ②与非金属反应
Cl2＋H2 === 2HCl（氢气在氯气中燃烧现象：安静地燃烧，发出苍白色火焰） 将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。
燃烧定义：所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。 ③Cl2与水反应
Cl2＋H2O＝HCl＋HClO 离子方程式：Cl2＋H2O＝H＋Cl＋HClO
将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含多种微粒，其中有H2O、Cl2、HClO、Cl、H+、OH(极少量，水微弱电离出来的)。
－
－
＋
—
点燃点燃
点燃
点燃
氯水的性质取决于其组成的微粒：