高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):氫氧化鐵

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

氫氧化鐵:


紅褐色固體,難溶于水,易與酸反應(yīng);加熱可分解生成氧化鐵。反應(yīng)方程式如下:
(1)
(2)
(3)



氫氧化鐵膠體的制備:


操作步驟:將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰,向沸水中滴加5~6滴飽和FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸至呈紅褐色為止。
離子方程式:Fe3++3H2O=(加熱)=Fe(OH)3(膠體)+3H+



鐵的氫氧化物:























Fe(OH)2Fe(OH)3
色態(tài)白色固體紅褐色固體
與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
熱穩(wěn)定性在空氣中加熱迅速生成Fe3O42Fe(OH)3=(加熱)=Fe2O3+3H2O
二者的關(guān)系   在空氣中Fe(OH)2能夠非常迅速地被氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是:白色迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。反應(yīng)方程式為:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):氧化鋁

氧化鋁的性質(zhì):



物理性質(zhì):白色固體,熔點(diǎn)高,是較好的耐火材料,天然的Al2O3叫剛玉,硬度僅次于金剛石;
化學(xué)性質(zhì):不溶于水的兩性化合物,既能與酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng)。
(1)與酸反應(yīng):
(2)與堿反應(yīng):


氧化鋁的兩性:


氧化鋁屬于兩性氧化物,既能與酸反應(yīng),也能與強(qiáng)堿反應(yīng):
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O



氧化鋁與氧化鎂的比較:

































氧化物MgOAl2O3
工業(yè)制備MgCO3=(煅燒)=MgO+CO2鋁土礦??Al2O3
中央物理性質(zhì)白色固體,熔點(diǎn)高,密度小白色固體,熔點(diǎn)高,密度較小
主要化學(xué)性質(zhì)H2OMgO+H2O==Mg(OH)2,很慢不溶解,也不反應(yīng)
H+MgO+2H+==Mg2++H2OAl2O3+6H+==2Al3++3H2O
OH-不反應(yīng)Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
重要用途制造耐火、耐高溫器材制造耐火、耐高溫器材;工業(yè)冶煉鋁




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):氫氧化鋁

氫氧化鋁的性質(zhì):


不溶于水的白色膠狀物質(zhì);能凝聚水中的懸浮物,可用作凈水劑、可治療胃酸過多、作糖的脫色劑等;既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)。
(1)與酸反應(yīng):Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
(2)與堿反應(yīng):Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O



氫氧化鋁的性質(zhì):



氫氧化鋁是一種白色不溶于水的膠狀沉淀,它能凝聚水中的懸浮物,并能吸附色素。
氫氧化鋁既能與強(qiáng)酸反應(yīng)也能與強(qiáng)堿反應(yīng),是兩性氫氧化物。
氫氧化鋁是醫(yī)用的胃酸中和劑的一種,它的堿性不強(qiáng),不至于對(duì)胃壁產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激或腐蝕作用,但卻可以與酸反應(yīng),是胃液酸度降低,起到中和過多胃酸的作用。
氫氧化鋁受熱是分解成氧化鋁和水。2Al(OH)3=(加熱)=Al2O3+3H2O

氫氧化鋁的制備:


實(shí)驗(yàn)室制法:Al2(SO4)3+6NH3?H2O==(NH4)2SO4+Al(OH)3
其他制法:①AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
②2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
③AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
④3AlO2-+Al3++6H2O==4Al(OH)3
例題:用稀H2SO4、NaOH溶液和金屬鋁為原料制取Al(OH)3。
甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生的制備途徑分別是   
甲:   
乙:   
丙: 
若要得到等量的Al(OH)3,則( B )    
A.三者消耗的原料相同   B.甲消耗的原料的總物質(zhì)的量最多   C.乙消耗的原料的總物質(zhì)的量最少   D.丙消耗的原料的總物質(zhì)的量最多   



有關(guān)Al(OH)3的計(jì)算及圖象分析:


解答有關(guān)Al(OH)3的圖象和計(jì)算問題要注意以下三點(diǎn):
(1)“鋁三角”關(guān)系圖中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。
(2)鋁元素的存在形式。
(3)圖象分析時(shí):首先要看清橫、縱坐標(biāo)的含義,其次要對(duì)圖象進(jìn)行全面的分析,尤其需要關(guān)注的是特殊點(diǎn)(起點(diǎn)、折點(diǎn)、頂點(diǎn)、終點(diǎn))的含義。
1、鋁鹽與強(qiáng)堿溶液作用生成Al(OH)3沉淀的計(jì)算
反應(yīng)關(guān)系如下:
(1)Al3++3OH-==Al(OH)3(生成沉淀)
(2)Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O(沉淀溶解)
(3)Al3++4OH-==AlO2-+2H2O(生成沉淀,又恰好溶解)
分析以上三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式,所得Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與n(Al3+)、n(OH-)的關(guān)系為:
當(dāng)≤3時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=n(OH-)
當(dāng)≥4時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=0

當(dāng)3<<4時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)

2、有關(guān)Al(OH)3的圖像分析
①向溶液中滴加溶液

O~A段:
A~B段:
②向強(qiáng)堿溶液中滴入鋁鹽溶液

O~A段:
A~B段:
③向鋁鹽溶液中滴入氨水或向氨水中滴加鋁鹽溶液
A. 向鋁鹽中滴加氨水時(shí),當(dāng)氨水增加到時(shí),產(chǎn)生最大沉淀量

B. 向氨水中滴加鋁鹽溶液時(shí),開始時(shí)氨水過量,如圖所示


分析得:氫氧化鋁不溶于弱堿氨水中。
④向偏鋁酸鹽溶液中滴入強(qiáng)酸

O~A段:
O~B段:
⑤向鹽酸中滴加偏鋁酸鹽溶液

O~A段:
A~B段:



方法與技巧:



利用互滴順序不同,現(xiàn)象不同可檢驗(yàn)的溶液
(1)AlCl3溶液和鹽酸
(2)NaAlO2溶液和鹽酸
(3)Na2CO3溶液和鹽酸
(4)AgNO3溶液和氨水
當(dāng)溶液中有多種離子時(shí),要考慮離子之間的反應(yīng)順序,如向含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,NaOH先與H+反應(yīng),再與Mg2+、Al3+反應(yīng)生成沉淀,再與NH4+反應(yīng),最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般是按生成水、沉淀、氣體的順序反應(yīng)。可用圖像表示為:

AlO2-與HCO3-的反應(yīng)不屬于水解相互促進(jìn)的反應(yīng),而是HCO3-電離出的H+與AlO2-發(fā)生的反應(yīng):AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):鋁鹽(鋁離子)

鋁鹽:


鋁鹽是指正三價(jià)鋁離子和酸根陰離子組成的鹽,一般來說呈白色或無色晶體,溶于水,個(gè)別不溶于水。
常用的鋁鹽主要有三氯化鋁、硫酸鋁和明礬。
(1)與堿反應(yīng):Al3++3OH-(少量)==Al(OH)3
Al3++4OH-(過量)== AlO2-+2H2O
(2)Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3



鋁鹽的性質(zhì):


Al3+易水解,顯酸性Al3++3H2O==Al(OH)3+3H+
(1)與堿反應(yīng):Al3++3OH-(少量)==Al(OH)3
Al3++4OH-(過量)==AlO2-+2H2O
(2)易發(fā)生雙水解:Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3



鋁鹽與強(qiáng)堿溶液作用生成Al(OH)3沉淀的計(jì)算
反應(yīng)關(guān)系如下:
(1)Al3++3OH-==Al(OH)3(生成沉淀)
(2)Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O(沉淀溶解)
(3)Al3++4OH-==AlO2-+2H2O(生成沉淀,又恰好溶解)
分析以上三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式,所得Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與n(Al3+)、n(OH-)的關(guān)系為:
當(dāng)≤3時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=n(OH-)
當(dāng)≥4時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=0

當(dāng)3<<4時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)

2、有關(guān)Al(OH)3的圖像分析
①向溶液中滴加溶液

O~A段:
A~B段:
②向強(qiáng)堿溶液中滴入鋁鹽溶液

O~A段:
A~B段:
③向鋁鹽溶液中滴入氨水或向氨水中滴加鋁鹽溶液
A. 向鋁鹽中滴加氨水時(shí),當(dāng)氨水增加到時(shí),產(chǎn)生最大沉淀量

B. 向氨水中滴加鋁鹽溶液時(shí),開始時(shí)氨水過量,如圖所示


分析得:氫氧化鋁不溶于弱堿氨水中。
④向偏鋁酸鹽溶液中滴入強(qiáng)酸

O~A段:
O~B段:
⑤向鹽酸中滴加偏鋁酸鹽溶液

O~A段:
A~B段:



“鋁三角”關(guān)系:



Al3++3OH-===Al(OH)3
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
Al3++4OH-===AlO2-+2H2O
AlO2-+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3-
AlO2-+H++H2O===Al(OH)3
AlO2-+4H+===Al3++2H2O



典型例題解析:


在50mLbmol?L-1的AlCl3溶液中加入50mLamol?L-1NaOH溶液。
(1)當(dāng)a≤3b時(shí),生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為________。
(2)當(dāng)a、b滿足________條件時(shí),無沉淀產(chǎn)生。
(3)當(dāng)a、b滿足________條件時(shí),先有沉淀生成,后又有部分沉淀溶解,此時(shí)Al(OH)3的質(zhì)量為________g!
解析:依題意知,在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下兩個(gè)反應(yīng)發(fā)生: AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl ①
AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O ②
根據(jù)以上兩反應(yīng)可以看出:
(1)當(dāng)a≤3b時(shí),只發(fā)生第一個(gè)反應(yīng),此時(shí)NaOH不足量,產(chǎn)生沉淀的量取決于NaOH。3n[Al(OH)3]=n(NaOH)?。所以答案為0.05a/3mol。
(2)如果無沉淀生成,Al元素全部以AlO2形式存在。 n(AlCl3)∶n(NaOH)≤1∶4,即a∶b≥4∶1,所以答案為a≥4b。
(3)此種情況應(yīng)當(dāng)是兩個(gè)反應(yīng)均發(fā)生,鋁元素以Al(OH)3和AlO2兩種形式存在。符合關(guān)系:,整理得:3b<a<4b或。


求沉淀的量的方法很多。
解法一:聯(lián)立方程法。
設(shè)反應(yīng)①中,AlCl3物質(zhì)的量為x,則Al(OH)3為x,NaOH為3x。
反應(yīng)②中AlCl3物質(zhì)的量為y,NaOH為4y。     
       
解得x=(0.2b-0.05a)mol=0.05(4b-a)mol。 m[Al(OH)3]=78g?mol-1×0.05(4b-a)mol=3.9(4b-a)g。
解法二:守恒法。此種條件下,溶液中的離子有Na、Cl、AlO2-!   
n(AlO2-)=n(Na)-n(Cl)=0.05amol-0.05×3bmol。    
n[Al(OH)3]=n(Al3+)-n(AlO2-)=0.05bmol-(0.05amol-0.15bmol)=(0.2b-0.05a)mol=0.05(4b-a)mol!   
m[Al(OH)3]=78g?mol-1×0.05(4b-a)mol =3.9(4b-a)g!   
【答案】 




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):氧化鐵

氧化鐵:


化學(xué)式Fe2O3,溶于鹽酸,為紅棕色粉末。其紅棕色粉末為一種低級(jí)顏料,工業(yè)上稱氧化鐵紅,用于油漆、油墨、橡膠等工業(yè)中,可做催化劑,玻璃、寶石、金屬的拋光劑,可用作煉鐵原料。
(1)色態(tài):紅色粉末,俗稱鐵銹(鐵紅)
(2)溶解性:溶于鹽酸、稀硫酸生成+3價(jià)鐵鹽;難溶于水,不與水反應(yīng)。
(3)氧化性:高溫下被CO、H2、Al、C、Si等還原



氧化鐵的化學(xué)性質(zhì):



鋁熱反應(yīng):2Al+Fe2O3=(高溫)=Al2O3+2Fe
與強(qiáng)酸反應(yīng):Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O
與還原性酸(HI)反應(yīng):Fe2O3+6H++2I-==2Fe2++3H2O+I2

鐵的氧化物:










































化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4
俗稱??鐵紅磁性氧化鐵
色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
鐵的價(jià)態(tài)+2+3+2、+3
水溶性不溶不溶不溶
與酸反應(yīng)FeO+2H+==Fe2++H2OFe2O3+6H+==2Fe3++3H2OFe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O
用途玻璃色料油漆、顏料做顏料和拋光劑
氧化性高溫時(shí)都能與C、CO、H2反應(yīng),被還原生成Fe單質(zhì)



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