3．制备物质

(1)工业冶炼铁，如：Fe₃O₄+4CO3Fe+4CO₂

(2)制取氢氧化亚铁

实验原理：　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　

实验现象：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

要制得白色的Fe(OH)₂沉淀，要注意以下几点：

①硫酸亚铁溶液中不能含有Fe³⁺，因此，硫酸亚铁溶液应是　　　　 。

　　　 ②实验用的氢氧化钠溶液，溶解亚铁盐的蒸馏水应煮沸，以　　　　　　　　　　 。

　　　 ③实验时，用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后，把滴管插入硫酸亚铁溶液的　　 ，再轻轻挤胶头滴管的胶头，逐滴加入氢氧化钠溶液，这时就会析出Fe(OH)₂白色絮状沉淀。

　[例1](2008 届金湖中学第二次质量检测)由于Fe(OH)₂在空气中易被氧化，同学们为了观察到白色的Fe(OH)₂固体想了很多方法。甲同学：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等制备。

(1)在试管I里加入的试剂是　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)II中的试剂加入前应如何处理：　　　　　　　　　　　　　 。

(3)为了制得白色Fe(OH)₂沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧后的实验步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)这样生成的Fe(OH)₂沉淀能较长时间保持白色，其理由是　　　　　　　　　　 。

乙同学：只是将甲同学所用药品中的铁屑改为FeS固体，其余都与甲相同。

(5)对乙同学的这一改变请你作出评价：__________________________________。

丙同学：认为甲乙两同学所用的装置太复杂，难以组装，该同学应用试管取了一些不含Fe³⁺的FeSO₄溶液，然后向其中加入经煮沸并冷却的NaHCO₃溶液，结果也制得了白色沉淀并较长时间保持白色。

(6)请你解释原因并写出相关反应的离子方程式：______________________________。

[解析]用FeSO₄溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)₂并观察沉淀的颜色变化是必修Ⅰ重要的演示实验。Fe(OH)₂、FeSO₄均易被氧化，FeSO₄又易水解，应避免生成的Fe(OH)₂沉淀接触O₂，可得答案。

乙同学将药品中的铁屑改为FeS固体，与稀H₂SO₄反应生成H₂S，H₂S有强还原性。

[答案](1)稀H₂SO₄和铁屑　 (2)煮沸　 (3)稍等片刻后关闭止水夹

(4)试管Ⅰ中反应生成的H₂充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不易进入。

(5)反应中生成的H₂S也能防止Fe(OH)₂被氧化，白色沉淀能存在较长时间，但易产生空气污染。(6)因双水解反应：Fe²⁺+2HCO₃^–Fe(OH)₂↓+2CO₂↑，CO₂既能排净试管中的空气，也能防止空气进入试管。

[规律总结]制备方法探究

①在液面上加隔氧剂：用密度比水小的且不溶于水的有机溶剂，如汽油、苯等物质滴加在反应液面上进行液封，以减少Fe(OH)₂与O₂接触。(不能用四氯化碳，因为四氯化碳比水密度大，加入它后会处于试管底部，起不到隔离空气的作用。)

　　　 ②用右图装置

向试管中加入煮沸过的稀硫酸，加入稍过量的还原铁粉，充分反应后得到FeSO₄溶液，静置。液面上充满氢气。打开止水夹可见白色沉淀。　　　　　　　　　　　　　　

③用电解实验

电极材料：石墨碳棒和铁片，(注：铁片表面氧化膜要去掉)将铁片与直流电源的正极连接，石墨棒与直流电源的负极连接。

电解液：可选择Na₂SO₄溶液或NaOH溶液。 　方法：在进行电解前应对电解液进行简单处理：加热一段时间驱赶溶液中氧气，然后再向电解液中加入苯，隔绝空气，防止Fe(OH)₂被氧化。

考点2　 金、银、铜等金属材料

2．分离与提纯

(1)FeCl₂(杂质FeCl₃)，加入　　　 或　　 后过滤。

(2)FeCl₃(杂质FeCl₂)，通入　　 或滴加　　 或加入“绿色”氧化剂　　 ：　　

　　　　　　　　　　　　　　 。

1．共存问题

(1)Fe²⁺在酸性条件下不能与强氧化性离子共存，如：　　　　　　　　　　 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如：　　　　　　　　　　　　　　 等。

(2)Fe³⁺：不能与还原性离子共存，如：　　　　　　 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如：　　　　　　　　　 等；不能与SCN^-共存；不能与苯酚共存。

4．Al(OH)₃的用途：由于Al(OH)₃具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)₃可作净水剂和色素吸附剂。

[例2]使溶液中Ba²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Ag⁺、Cu²⁺分步逐一沉淀析出，加入下列试剂的顺序正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　(　　 )

A．NaCl→Na₂S→Na₂SO₄→NaOH→HNO₃　 B．H₂SO₄→HCl→H₂S→NaOH→CO₂

C．HCl→H₂SO₄→H₂S→NaOH→CO₂　 D．Na₂S→Na₂SO₄→NaCl→NaOH→HCl

[解析]SO₄^2-能同时除去Ba²⁺和Ag⁺，S^2-能同时除去Ag⁺和Cu²⁺，所以不能放在第一位，排除BD；AC相比，在加入前四种试剂后，Al³⁺以AlO₂^-形式存在，加酸可使AlO₂^-以Al(OH)₃形式沉淀。但HNO₃量 不好控制，所以最好的选项为C。

[答案]C

[规律总结]解除杂题应注意①除杂试剂的选择。本题要求将离子分步逐一除去，所以试剂要一一对应：Ba²⁺-SO₄^2-，Mg²⁺-OH^-，Ag⁺-Cl^-，Cu²⁺-S^2-，②除杂的顺序。为了将杂质除干净，除杂试剂一般是过量的，这样势必引入新杂质。所以后续的除杂试剂在去除对应杂质的同时，还要有将前一过量除杂试剂清除的作用。

考点3　 镁和铝的图像

基本坐标图像	实验现象及反应原理	衍生坐标图像	化学反应原理
	铝盐溶液与强碱反应 现象：　　　　　　　 。 原理：
	铝酸盐溶液与强酸反应 现象：　　　　　　　 。 原理：
	铝盐溶液与弱碱反应 现象：　　　　　　　 。 原理：
	铝酸盐溶液与弱酸反应 现象：　　　　　　　 。 原理：

　[例3](2006年上海)已知Ba(AlO₂)₂可溶于水。右图表示的是向A1₂(SO₄)₃溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)₂的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．a-b时沉淀的物质的量：A1(OH)₃比BaSO₄多

B．c-d时溶液中离子的物质的量：AlO₂^–比Ba²⁺多

C．a-d时沉淀的物质的量：BaSO₄可能小于A1(OH)₃

D．d-e时溶液中离子的物质的量：Ba²⁺可能等于OH^–

[解析]采用定量法分析。假设有1molA1₂(SO₄)₃则溶液中含有2molA1³⁺、3molSO₄^2–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液时发生的反应为：Al³⁺+3OH^-Al(OH)₃↓、SO₄^2–+Ba²⁺

BaSO₄↓。则当2molA1³⁺完全沉淀时，消耗Ba(OH)₂3mol，此时3molSO₄^2–全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)₃和3molBaSO₄共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO₄的物质的量始终大于Al(OH)₃的物质的量；再加入Ba(OH)₂溶液时发生Al(OH)₃+OH^-=[Al(OH)₄] ^-，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，b-d中Al(OH)₃沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO₂)₂，由于AlO₂^-微弱水解，因此再b-d中AlO₂^-的物质的量大于Ba²⁺；d点时Al(OH)₃沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO₂)₂，因此随Ba(OH)₂的加入在某一点，当d-e中加入的Ba(OH)₂的物质的量等于Ba(AlO₂)₂的物质的量时，溶液中Ba²⁺与OH^-的量相等。

[答案]BD

[规律总结]析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，正因滴加顺序不同可产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要持别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵生标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓住一些关键点(如最高点，最低点，转折点)和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。

3．Al(OH)₃的制取

①铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。

②四羟基合铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO₂的方法制取Al(OH)₃。

当CO₂不足或适量时：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；(填离子反应方程式，下同)CO₂过量时：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

2．化学性质

①与酸反应：Al(OH)₃ +3HCl＝AlCl₃+3H₂O(离子反应方程式：　　　　　　　　　 )

②与碱反应：Al(OH)₃+NaOH＝Na[Al(OH)₄](离子反应方程式：　　　　　　　　 )

1．物理性质：Al(OH)₃是几乎不溶于水的　　　　　 ，具有　　 性。

0.1mol　　0.1mol　0.05mol 　　　0.1mol　　　　　0.15mol

　若铝箔足量，共生成H₂：0.05mol+0.15mol＝0.2mol

　V(H₂)＝0.2mol×22.4mol／L＝4.48L。

[答案]C

[规律总结]铝和强碱溶液反应，不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)₃，然后Al(OH)₃再和强碱反应生成偏铝酸盐。

考点2 氢氧化铝

5．与碱反应

镁不与碱反应，铝与碱液反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　[例1]用铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)　　　　　　　　 (　 )

　　 A．O₂和H₂的混合气体　B．1.12L H₂　C．大于1.12LH₂　D．小于1.12L H₂

[解析]Na与水反应放出H₂，并且生成NaOH，铝能与NaOH溶液反应，也生成H₂，故最后收集到的气体是这两部分H₂总和，显然比Na单独反应产生的H₂多。

2Na+2H₂O2NaOH +H₂↑　　　 　　　2A1+6H₂O2A1(OH)₃+3H₂↑

4．与某些氧化物反应

(1)镁与二氧化碳反应：2Mg+CO₂　　　　　　

(2)铝热反应：2Al+ Fe₂O₃ 　

铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。