第三章 铁 金属材料 期末复习知识总结 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学知识清单系统梳理了“铁 金属材料”单元内容，涵盖铁及其化合物、铝及其化合物、合金及物质的量计算四大知识范畴，通过“物理性质-化学性质-转化关系”的层级表格搭建了从基础性质到综合应用的递进式学习支架。 清单通过“价—类”二维图和转化关系示意图构建知识网络，如铁元素不同价态物质的转化标注反应条件与现象，培养科学思维。设计“制备纯净Fe(OH)₂的三步骤”等实践提示，标注“铁与强氧化剂生成+3价”等规律，帮助学生高效掌握重难点，教师可结合表格设计分层教学，提升课堂效率。

第三章 铁 金属材料 1铁的单质 物理性质 色质态 熔点 沸点 密度 延展性 导热性 导电性 特性 银白色、固体 1535℃ 2750℃ 7.86g/cm3 有 有 能导电，导电性不如铜和铝 能够被磁体吸引 化学性质 项与非金属单质反应 与氯气反应 2Fe+3Cl2 △ 2FeCl3，产生棕红色烟 0→+3 与氧气反应 3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 0→+2、+3 与水蒸气反应 3Fe+4H2O（g） 高温 Fe3O4+4H2 与硫反应 Fe+S △ FeS，产生黑色固体 0→+2 与非强氧化性酸反应 与盐酸反应 Fe+2H2+===Fe2++H2↑ 铁逐渐溶解，溶液变成浅绿色，有无色无味气体产生 0→+2 与稀硫酸反应 0→+2 与盐溶液反应 与硫酸铜溶液反应 Fe+Cu2+===Fe2++Cu 0→+2 反应规律 （1）铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等）反应，铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物：Fe—2e—===Fe2+ （2）铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气等）反应，铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物：Fe—3e—===Fe3+ 2铁的氧化物 物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体（有磁性） 溶解性 不溶 不溶 不溶 化学性质 铁元素化合价 +2 +3 +2、+3 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 特殊氧化物 稳定性 与氧气反应(不稳定) 6FeO+O2 △ 2Fe3O4 比较稳定 比较稳定 与非强氧化性酸（如盐酸）反应 FeO+2H2+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O 用途 — 油漆、颜料、油墨和橡胶的红色颜料、赤铁矿炼铁 磁性材料、磁铁矿炼铁 3铁的氢氧化物 物理性质 物质 氢氧化亚铁Fe（OH）2 氢氧化铁Fe（OH）3 类别 二元弱碱 三元弱碱 化合价 +2 +3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 水溶性 难溶于水 难溶于水 化学性质 热不稳定性 Fe（OH）2 △ FeO+H2O（隔绝空气） 2Fe（OH）3 △ Fe2O3+3H2O 与稀盐酸反应 Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe（OH）3+3H+===Fe3++3H2O 制备和转化 制备 Fe2++2OH－===Fe（OH）2↓ Fe3++3OH－===Fe（OH）3↓ 转化 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 现象 沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4铁盐和亚铁盐 化学性质 亚铁盐如硫酸压铁FeSO4、氯化压铁FeCl2 弱氧化性 （1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应 ①Fe2++Zn===Fe+Zn2+ ②Fe2++Mg===Fe+Mg2+ ③3Fe2++3Al===3Fe+2Al3+ （2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应 ①先与水反应：2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ②碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH－===Fe（OH）2↓ 强还原性 （1）能够被Cl2、Br2氧化 ①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl－ ②Br2：2Fe2++Br2===2Fe3++2Br－ （2）能够被O2氧化 ①反应：12Fe2++O2+6H2O===8Fe3++4Fe（OH）3↓ ②保存：密封保存，防止O2将Fe2+氧化；加少量铁将Fe3+还原成Fe2+ （3）能够被酸性的H2O2氧化 ①反应：2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O ②应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法 （4）与酸性条件下的MnO4－、NO3－、ClO－等离子不能大量共存 ①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O ②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O ③酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－===2Fe3++H2O+Cl－ （5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－ ①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化Fe2+，后氧化Br－ ②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化I－，后氧化Fe2+ 与碱溶液反应 （1）离子反应 ①烧碱：Fe2++2OH－===Fe（OH）2↓ ②氨水：Fe2++2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2NH4+ （2）制备纯净的Fe(OH)2沉淀 ①水煮沸：除去水中溶解的氧气 ②管入水：胶头滴管插入液面以下，防止滴加过程中带入氧气 ③加油膜：液面上滴加几滴植物油、苯、汽油等，以隔绝空气 化学性质 铁盐硫酸铁Fe(SO4)3、氯化铁FeCl3 与碱溶液反应 （1）烧碱：Fe3++3OH－===Fe（OH）3↓ （2）氨水：Fe3++3NH3·H2O===Fe（OH）3↓+3NH4+ 与KSCN溶液反应 （1）反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3 （2）现象：产生红色溶液 （3）应用：检验Fe3+的最佳方法 强氧化性 （1）与Fe反应 ①反应：2Fe3++Fe===3Fe2+ ②应用：除去Fe2+中的Fe3+ （2）与Cu反应 ①反应：2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ ②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板回收铜和氯化铁流程 （3）Mg、Al、Zn等活泼金属 ①少量锌：2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+；②过量锌：2Fe3++3Zn===2Fe+3Zn2+ （4）与KI溶液反应 ①反应：2Fe3++2I－===2Fe2++I2（FeI3不存在的原因） ②现象：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀 （5）与H2S反应 ①反应：2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀 （6）与SO2反应 ①反应：2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42－+4H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色 5铁及其化合物之间的转化关系 “价—类”二维图及转化关系 ④ ⑤ ⑥ ② ③ ① 序号所示反应的离子方程式 ①Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O ②Fe3++3OH－===Fe（OH）3↓ ③Fe（OH）3+3H+===Fe3++3H2O ④Fe+2H+===Fe2++H2↑ ⑤3Fe2++Cl2===3Fe3++2Cl— ⑥2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ Fe、Fe2+和Fe3+三者转化关系示意图 序号 反应物 化学（或离子方程式） ① 一般指Fe2+与Zn、Al、CO、H2等还原剂反应 FeCl2+Zn===Fe+ZnCl2 3FeCl2+2Al===3Fe+2AlCl3 FeO+CO ∆ Fe+CO2 FeO+H2 ∆ Fe+H2O ② 一般指Fe与H+、S、I2、Cu2+、Fe3+等氧化剂反应 Fe+2H+===Fe2++H2↑ Fe+S ∆ FeS Fe+I2 ∆ FeI2 Fe+Cu2+===Fe2++Cu Fe+2Fe3+===3Fe2+ ③ 一般指Fe2+与Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化剂反应 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl— 2Fe2++Br2===2Fe3++2Br— 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 3Fe2++4H++NO3—===3Fe3++NO↑+2H2O 5Fe2++MnO4—+8H+===Mn2++5Fe3++4H2O ④ 一般指Fe3+与Fe、Cu、HI、H2S 2Fe3++Fe===3Fe2+ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 2Fe3++2I—===2Fe2++I2↓ 2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ ⑤ 一般指Fe与Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化剂反应 2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl3 2Fe+3Br2===2FeBr3 Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 4Fe+3O2(纯) 高温 2Fe2O3 ⑥ 一般指Fe3+与Zn、Al、CO、H2等还原剂反应 2Fe3++3Zn(足量)===2Fe+3Zn2+ Fe3++Al===Fe+Al3+ Fe2O3+2Al 高温 Al2O3+2Fe Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 Fe2O3+3H2 高温 2Fe+3H2O 6合金 定义 表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 性能 两增 合金的硬度和强度增大 合金的耐腐蚀性增强 一降 合金的熔点降低 铁合金 辨析 含碳量 性能 用途 生铁 2%~4.3% 硬度大，抗压、性脆、韧性差，可以铸造成型 制造机座、管道等 钢 0.03%~2% 硬度小，延展性好、韧性好、机械性能好，可以锻轧和铸造 机械和交通工具 分类 碳素钢：分为低碳钢、总碳钢、高碳钢 合金钢 铝合金 成分元素 铝合金中，除铝外，主要合金元素有Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等 主要特性 总体来说，铝合金密度小、强度高、塑性好、导电性和导热性强，具有优良抗腐蚀性 举例 （硬铝） （1）成分元素：Cu、Mg、Si、Mn （2）性能：密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力 （3）用途：制造飞机和宇宙飞船的理想材料 储氢合金 （1）定义：能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料 （2）具有实用价值的储氢合金要求： ①储氢量大 ②金属氢化物容易形成，稍微加热容易分解 ③室温下吸、放氢速率快 如：Ti—Fe合金，La—Ni合金 （3）意义：解决了以往用钢瓶储存和运输过程中的不方便和不安全的问题；为氢气作为能源的实际应用起到了重要的推动作用 钛合金 广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域 耐热合金 形状记忆合金 注意：合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节 单质铝 结构 （1）原子结构示意图：，在化学反应中易失去3个电子(Al—3e—→Al3+)，表现出还原性，+3价 （2）在周期表中的位置：第三周期ⅢA族 物理性质 色质态 熔沸点 密度 三性 银白色有金属光泽的质软的固体 熔点660.4℃ 沸点2467℃ 2.7g/cm3，是一种轻金属 良好的导电性、导热性、延展性 化学性质 与O2反应 （1）常温：铝具有抗腐蚀性 4Al+3O2===2Al2O3 原因：铝表面生成一层致密的氧化物薄膜，起到保护内部金属的作用 （2）加热或点燃 4Al+3O2 △ 2Al2O3 现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热 与Cl2反应 2Al+3Cl2 △ 2AlCl3 现象：生成白烟 注：烟是固体小颗粒，雾是液体气溶胶 与酸溶液反应 （1）非氧化性酸：AlH2↑ ①标度：与酸性比碳酸强的非氧化性酸反应放氢气 ②化学方程式：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 离子方程式：2Al+6H+===2Al3++3H2↑ （2）氧化性酸 ①Al钝化 2Al+3H₂SO₄(浓)===3Al₂O₃ + 3SO₂↑ + 3H₂O ②Al剧烈反应，分别放NO2和SO2气体 Al+6HNO3(浓) △ Al(NO3)3++3NO2↑+3H2O ③Al放NO气体 Al + 4HNO3(稀)===Al(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O 与碱溶液反应 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 偏铝酸钠 2Al+2OH－+2H2O===2AlO2－+3H2↑ 或2Al+2NaOH+4H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 注：不能与氨水等弱碱溶液反应，铝只能与强碱溶液反应，先与碱中的水发生反应，生成Al(OH)₃，生成的Al(OH)₃溶于强碱溶液，该反应的氧化剂是水 与不活泼金属盐溶液的反置换应 2Al+3CuSO4===Al2(SO4)₃ +3Cu 2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu 7铝的氧化物 物质 氧化铝Al2O3 类别 像Al2O3这样能与酸及碱反应均生成盐和水的氧化物叫作两性氧化物 物理性质 色质态 熔点 硬度 溶解性 白色、固体 高 大 难溶于水 化学性质 与酸性比碳酸强的酸溶液反应如盐酸溶液 Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+===2Al3++3H2O 与碱性比氨水强的碱溶液反应如氢氧化钠溶液 Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH－===2AlO2－+H2O或 Al2O3+2OH－+3H2O===2[Al(OH)4]— 8氢氧化物 物质 氢氧化铝Al(OH)3 类别 像Al(OH)3这样可以与强酸、强碱发生反应的氢氧化物叫两性氢氧化物 物理性质 色质态 溶解性 吸附性 白色胶状固体 不溶于水 较强 化学性质 与酸性比碳酸强的酸溶液反应 2Al(OH)3+3H2SO4===Al2(SO4)3+6H2O Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 与碱性比氨水强的碱溶液反应 2Al(OH)3+Ba(OH)2===Ba(AlO2)2+4H2O Al(OH)3+OH－===AlO2－+2H2O或 Al(OH)3+OH－===[Al(OH)4]— 受热易分解 2Al(OH)3 △ Al2O3+3H2O 制取 实验室制法1，向可溶性铝盐（如AlCl3）溶液通入氨水 AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+ 注：选用氨水而不用氢氧化钠溶液，因为Al(OH)3会溶于强碱 用途 净水剂、胃药 9铝盐 物质 含Al3+的盐 化学性质 Al3+和氨水反应 量不同，反应相同 Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+ （1）现象：产生白色沉淀 （2）应用：实验室制取沉淀Al(OH)3 Al3+和烧碱溶液反应 量不同，反应不同 （1）少量烧碱：Al3++3OH－===Al(OH)3↓ 过量烧碱：Al3++4OH－===AlO2－+2H2O或 Al3++4OH－===[Al(OH)4]— （2）滴加顺序不同，现象不同 ①向铝盐溶液中滴加强碱溶液至过量 现象：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解 图像： AB段：Al3++3OH－===Al(OH)3↓ BD段：Al(OH)3+OH－===AlO2－+2H2O或 Al3++4OH－===[Al(OH)4]— ②向强碱溶液中滴加铝盐溶液 现象：先无明显现象，后产生白色沉淀 图像： AB段：Al3++4OH－===[Al(OH)4]— BC段：3[Al(OH)4]—+Al3+===4Al(OH)3↓ 明矾 化学式 KAl(SO4)2·12H2O是一种含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐 物理性质 白色的晶体，易溶于水 电离方程式 KAl(SO4)2===K++Al3++2SO42－ 用途 做净水剂 10物质的量在化学方程式计算中的应用 化学方程式中的化学计量数 化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系 H2 + Cl2 点燃 2HCl 化学计量数之比 1 : 1 : 2 扩大6.02×1023倍 1×6.02×1023 : 1×6.02×1023 : 2×6.02×1023 物质的量之比 1mol : 1mol : 2mol 质量（m）之比 2g : 71g : 73g 标准状况下体积（V）之比22.4L : 22.4L : 44.8L 结论 化化学方程式（或离子方程式）中各物质的化学计量数之比等于各物质的粒子数之比，等于各物质的物质的量之比，不等于质量之比 推论 对于有气体参加的反应，同温同压下，各气体的化学计量数之比等于物质的量之比等于它们的体积之比 解题步骤 转—将题给已知物质的质量、气体的体积转换为物质的量 ↓ 设—设所求物质的物质的量或质量、体积等 ↓ 写—写出相关的化学方程式（离子方程式） ↓ 标—在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关的物理量，并代入已知量和未知量 ↓ 列—列出比例式 ↓ 解—根据比例试求解 ↓ 答—简明地写出答案 计算时所列比例是否正确的判断依据 注：“上下单位要一致，左右单位要对应”，即同一物质的物理量及单位必须相同，不同物质之间物理量及单位可以不同，各物理量之间均能通过物质的量来相互转化。如： 2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑ 46g ←对应→ 2mol ←对应→ 22.4L ↑ ↑ ↑ 一致 一致 一致 ↓ ↓ ↓ 4.6g ←对应→ xmol ←对应→ yL 例题：6.5gZn与足量盐酸反应时产生的H2在标准状况下的体积是多少升？ 解：设产生的H2在标准状况下的体积为V（H2），则： Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 65g 22.4L 6.5g V（H2） 答：产生的H2在标准状况下的体积为2.24L 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 铁 金属材料 1铁的单质 物理性质 色质态 熔点 沸点 密度 延展性 导热性 导电性 特性 色、固体 1535℃ 2750℃ 7.86g/cm3 有 有 能导电，导电性不如铜和铝 能够被 吸引 化学性质 项与非金属单质反应 与氯气反应 2Fe+3Cl2 △ 2FeCl3，产生 色烟 0→+3 与氧气反应 3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 0→+2、+3 与水蒸气反应 3Fe+4H2O（g） 高温 Fe3O4+4H2 与硫反应 Fe+S △ FeS，产生 固体 0→+2 与非强氧化性酸反应 与盐酸反应 Fe+2H2+===Fe2++H2↑ 铁逐渐溶解，溶液变成 色，有无色无味 产生 0→+2 与稀硫酸反应 0→+2 与盐溶液反应 与硫酸铜溶液反应 Fe+Cu2+===Fe2++Cu 0→+2 反应规律 （1）铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等）反应，铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物：Fe—2e—===Fe2+ （2）铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气等）反应，铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物：Fe—3e—===Fe3+ 2铁的氧化物 物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 色粉末 色粉末 色晶体（有磁性） 溶解性 不溶 不溶 不溶 化学性质 铁元素化合价 +2 +3 +2、+3 类别 性氧化物 性氧化物 氧化物 稳定性 与氧气反应(不稳定) 6FeO+O2 △ 2Fe3O4 比较稳定 比较 与非强氧化性酸（如盐酸）反应 FeO+2H2+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O 用途 — 油漆、颜料、油墨和橡胶的红色颜料、赤铁矿 材料、磁铁矿炼铁 3铁的氢氧化物 物理性质 物质 氢氧化亚铁Fe（OH）2 氢氧化铁Fe（OH）3 类别 二元弱碱 三元弱碱 化合价 +2 +3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 水溶性 难溶于水 难溶于水 化学性质 热不稳定性 Fe（OH）2 △ FeO+H2O（隔绝空气） 2Fe（OH）3 △ Fe2O3+3H2O 与稀盐酸反应 Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe（OH）3+3H+===Fe3++3H2O 制备和转化 制备 Fe2++2OH－===Fe（OH）2↓ Fe3++3OH－===Fe（OH）3↓ 转化 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 现象 沉淀由 色迅速变为 色，最终变为 色 4铁盐和亚铁盐 化学性质 亚铁盐如硫酸压铁FeSO4、氯化压铁FeCl2 弱 性 （1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应 ①Fe2++Zn===Fe+Zn2+ ②Fe2++Mg===Fe+Mg2+ ③3Fe2++3Al===3Fe+2Al3+ （2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应 ①先与水反应：2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ②碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH－===Fe（OH）2↓ 强 性 （1）能够被Cl2、Br2氧化 ①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl－ ②Br2：2Fe2++Br2===2Fe3++2Br－ （2）能够被O2氧化 ①反应：12Fe2++O2+6H2O===8Fe3++4Fe（OH）3↓ ②保存：密封保存，防止O2将Fe2+氧化；加少量铁将Fe3+还原成Fe2+ （3）能够被酸性的H2O2氧化 ①反应：2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O ②应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法 （4）与酸性条件下的MnO4－、NO3－、ClO－等离子不能大量共存 ①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O ②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O ③酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－===2Fe3++H2O+Cl－ （5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－ ①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化Fe2+，后氧化Br－ ②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化I－，后氧化Fe2+ 与碱溶液反应 （1）离子反应 ①烧碱：Fe2++2OH－===Fe（OH）2↓ ②氨水：Fe2++2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2NH4+ （2）制备纯净的Fe(OH)2沉淀 ①水煮沸：除去水中溶解的氧气 ②管入水：胶头滴管插入液面以下，防止滴加过程中带入氧气 ③加油膜：液面上滴加几滴植物油、苯、汽油等，以隔绝空气 化学性质 铁盐硫酸铁Fe(SO4)3、氯化铁FeCl3 与碱溶液反应 （1）烧碱：Fe3++3OH－===Fe（OH）3↓ （2）氨水：Fe3++3NH3·H2O===Fe（OH）3↓+3NH4+ 与KSCN溶液反应 （1）反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3 （2）现象：产生红色溶液 （3）应用：检验Fe3+的最佳方法 强 性 （1）与Fe反应 ①反应：2Fe3++Fe===3Fe2+ ②应用：除去Fe2+中的Fe3+ （2）与Cu反应 ①反应：2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ ②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板回收铜和氯化铁流程 （3）Mg、Al、Zn等活泼金属 ①少量锌：2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+；②过量锌：2Fe3++3Zn===2Fe+3Zn2+ （4）与KI溶液反应 ①反应：2Fe3++2I－===2Fe2++I2（FeI3不存在的原因） ②现象：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀 （5）与H2S反应 ①反应：2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀 （6）与SO2反应 ①反应：2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42－+4H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色 5铁及其化合物之间的转化关系 “价—类”二维图及转化关系 ④ ⑤ ⑥ ② ③ ① 序号所示反应的离子方程式 ①Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O ②Fe3++3OH－===Fe（OH）3↓ ③Fe（OH）3+3H+===Fe3++3H2O ④Fe+2H+===Fe2++H2↑ ⑤3Fe2++Cl2===3Fe3++2Cl— ⑥2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ Fe、Fe2+和Fe3+三者转化关系示意图 序号 反应物 化学（或离子方程式） ① 一般指Fe2+与Zn、Al、CO、H2等还原剂反应 FeCl2+Zn===Fe+ZnCl2 3FeCl2+2Al===3Fe+2AlCl3 FeO+CO ∆ Fe+CO2 FeO+H2 ∆ Fe+H2O ② 一般指Fe与H+、S、I2、Cu2+、Fe3+等氧化剂反应 Fe+2H+===Fe2++H2↑ Fe+S ∆ FeS Fe+I2 ∆ FeI2 Fe+Cu2+===Fe2++Cu Fe+2Fe3+===3Fe2+ ③ 一般指Fe2+与Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化剂反应 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl— 2Fe2++Br2===2Fe3++2Br— 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 3Fe2++4H++NO3—===3Fe3++NO↑+2H2O 5Fe2++MnO4—+8H+===Mn2++5Fe3++4H2O ④ 一般指Fe3+与Fe、Cu、HI、H2S 2Fe3++Fe===3Fe2+ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 2Fe3++2I—===2Fe2++I2↓ 2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ ⑤ 一般指Fe与Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化剂反应 2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl3 2Fe+3Br2===2FeBr3 Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 4Fe+3O2(纯) 高温 2Fe2O3 ⑥ 一般指Fe3+与Zn、Al、CO、H2等还原剂反应 2Fe3++3Zn(足量)===2Fe+3Zn2+ Fe3++Al===Fe+Al3+ Fe2O3+2Al 高温 Al2O3+2Fe Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 Fe2O3+3H2 高温 2Fe+3H2O 6合金 定义 表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 性能 两增 合金的硬度和强度增大 合金的耐腐蚀性增强 一降 合金的熔点降低 铁合金 辨析 含碳量 性能 用途 2%~4.3% 硬度 ，抗压、性脆、韧性 ，可以铸造成型 制造机座、管道等 0.03%~2% 硬度 ，延展性好、韧性 、机械性能好，可以锻轧和铸造 机械和交通工具 分类 钢：分为低碳钢、总碳钢、高碳钢 钢 铝合金 成分元素 铝合金中，除铝外，主要合金元素有Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等 主要特性 总体来说，铝合金密度小、强度高、塑性好、导电性和导热性强，具有优良抗腐蚀性 举例 （硬铝） （1）成分元素：Cu、Mg、Si、Mn （2）性能：密度 、强度 ，具有较强的 能力 （3）用途：制造 和宇宙飞船的理想材料 合金 （1）定义：能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料 （2）具有实用价值的储氢合金要求： ①储氢量大 ②金属氢化物容易形成，稍微加热容易分解 ③室温下吸、放氢速率快 如：Ti—Fe合金，La—Ni合金 （3）意义：解决了以往用钢瓶储存和运输过程中的不方便和不安全的问题；为氢气作为能源的实际应用起到了重要的推动作用 合金 广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域 合金 合金 注意：合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节 单质铝 结构 （1）原子结构示意图：，在化学反应中易失去3个电子(Al—3e—→Al3+)，表现出 性， 价 （2）在周期表中的位置：第 周期 族 物理性质 色质态 熔沸点 密度 三性 色有金属光泽的质 的固体 熔点660.4℃ 沸点2467℃ 2.7g/cm3，是一种 金属 的导电性、导热性、延展性 化学性质 与O2反应 （1）常温：铝具有抗腐蚀性 4Al+3O2===2Al2O3 原因：铝表面生成一层致密的氧化物薄膜，起到保护内部金属的作用 （2）加热或点燃 4Al+3O2 △ 2Al2O3 现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热 与Cl2反应 2Al+3Cl2 △ 2AlCl3 现象：生成 注：烟是固体小颗粒，雾是液体气溶胶 与酸溶液反应 （1）非氧化性酸：AlH2↑ ①标度：与酸性比 的非氧化性酸反应放氢气 ②化学方程式：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 离子方程式：2Al+6H+===2Al3++3H2↑ （2）氧化性酸 ①Al 2Al+3H₂SO₄(浓)===3Al₂O₃ + 3SO₂↑ + 3H₂O ②Al剧烈反应，分别放 和 气体 Al+6HNO3(浓) △ Al(NO3)3++3NO2↑+3H2O ③Al放 气体 Al + 4HNO3(稀)===Al(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O 与碱溶液反应 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 偏铝酸钠 2Al+2OH－+2H2O===2AlO2－+3H2↑ 或2Al+2NaOH+4H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 注：不能与氨水等弱碱溶液反应，铝只能与强碱溶液反应，先与碱中的水发生反应，生成Al(OH)₃，生成的Al(OH)₃溶于强碱溶液，该反应的氧化剂是水 与不活泼金属盐溶液的反置换应 2Al+3CuSO4===Al2(SO4)₃ +3Cu 2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu 7铝的氧化物 物质 氧化铝Al2O3 类别 像Al2O3这样能与酸及碱反应均生成盐和水的氧化物叫作两性氧化物 物理性质 色质态 熔点 硬度 溶解性 色、固体 溶于水 化学性质 与酸性比碳酸强的酸溶液反应如盐酸溶液 Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+===2Al3++3H2O 与碱性比氨水强的碱溶液反应如氢氧化钠溶液 Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH－===2AlO2－+H2O或 Al2O3+2OH－+3H2O===2[Al(OH)4]— 8氢氧化物 物质 氢氧化铝Al(OH)3 类别 像Al(OH)3这样可以与强酸、强碱发生反应的氢氧化物叫两性氢氧化物 物理性质 色质态 溶解性 吸附性 胶状固体 溶于水 较 化学性质 与酸性比碳酸 的酸溶液反应 2Al(OH)3+3H2SO4===Al2(SO4)3+6H2O Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 与碱性比氨水 的碱溶液反应 2Al(OH)3+Ba(OH)2===Ba(AlO2)2+4H2O Al(OH)3+OH－===AlO2－+2H2O或 Al(OH)3+OH－===[Al(OH)4]— 受热易分解 2Al(OH)3 △ Al2O3+3H2O 制取 实验室制法1，向可溶性铝盐（如AlCl3）溶液通入氨水 AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+ 注：选用氨水而不用氢氧化钠溶液，因为Al(OH)3会溶于强碱 用途 净水剂、胃药 9铝盐 物质 含Al3+的盐 化学性质 Al3+和氨水反应 量不同，反应相同 Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+ （1）现象：产生白色沉淀 （2）应用：实验室制取沉淀Al(OH)3 Al3+和烧碱溶液反应 量不同，反应不同 （1）少量烧碱：Al3++3OH－===Al(OH)3↓ 过量烧碱：Al3++4OH－===AlO2－+2H2O或 Al3++4OH－===[Al(OH)4]— （2）滴加顺序不同，现象不同 ①向铝盐溶液中滴加强碱溶液至过量 现象：先产生 沉淀，后沉淀逐渐 图像： AB段：Al3++3OH－===Al(OH)3↓ BD段：Al(OH)3+OH－===AlO2－+2H2O或 Al3++4OH－===[Al(OH)4]— ②向强碱溶液中滴加铝盐溶液 现象：先无明显现象，后产生白色沉淀 图像： AB段：Al3++4OH－===[Al(OH)4]— BC段：3[Al(OH)4]—+Al3+===4Al(OH)3↓ 明矾 化学式 KAl(SO4)2·12H2O是一种含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐 物理性质 白色的晶体，易溶于水 电离方程式 KAl(SO4)2===K++Al3++2SO42－ 用途 做 10物质的量在化学方程式计算中的应用 化学方程式中的化学计量数 化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系 H2 + Cl2 点燃 2HCl 化学计量数之比 1 : 1 : 2 扩大6.02×1023倍 1×6.02×1023 : 1×6.02×1023 : 2×6.02×1023 物质的量之比 1mol : 1mol : 2mol 质量（m）之比 2g : 71g : 73g 标准状况下体积（V）之比22.4L : 22.4L : 44.8L 结论 化化学方程式（或离子方程式）中各物质的化学计量数之比等于各物质的粒子数之比，等于各物质的物质的量之比，不等于质量之比 推论 对于有气体参加的反应，同温同压下，各气体的 之比等于 之比等于它们 的 之比 解题步骤 —将题给已知物质的质量、气体的体积转换为物质的量 ↓ 设—设所求物质的物质的量或质量、体积等 ↓ 写—写出相关的化学方程式（离子方程式） ↓ 标—在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关的物理量，并代入已知量和未知量 ↓ 列—列出比例式 ↓ 解—根据比例试求解 ↓ 答—简明地写出答案 计算时所列比例是否正确的判断依据 注：“上下单位要 ，左右单位要 ”，即同一物质的物理量及单位必须相同，不同物质之间物理量及单位可以不同，各物理量之间均能通过物质的量来相互转化。如： 2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑ 46g ←对应→ 2mol ←对应→ 22.4L ↑ ↑ ↑ 一致 一致 一致 ↓ ↓ ↓ 4.6g ←对应→ xmol ←对应→ yL 例题：6.5gZn与足量盐酸反应时产生的H2在标准状况下的体积是多少升？ 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $