新教材人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料 知识点考点及解题方法规律汇总.doc

第三章 铁金属材料第一节　铁及其化合物 - 1 -第二节　金属材料 - 6 -第1课时　合金 - 6 -第2课时　物质的量在化学方程式计算中的应用 - 10 -第一节　铁及其化合物1.基础知识一、铁单质1．铁元素在自然界中的存在形式铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在，但主要是以＋2价和＋3价化合物的形态存在于矿石中铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位2．铁单质的物理性质纯铁是一种银白色金属，有一定的延展性和导热性，能导电，其导电性不如铜和铝，熔、沸点较高，能被磁体吸引3．铁单质的化学性质 (1)与非金属的反应(2)与酸反应离子反应方程式如下：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(3)与水蒸气反应通常铁与冷水和热水均不反应，但铁可与水蒸气反应方法方法一方法二实验装置气体用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微噗声，证明生成了H2用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2实验结论铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(4)与盐溶液的反应古代湿法炼铜反应原理：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO44．铁的冶炼反应原理：C＋O2CO2，C＋CO22CO，Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。

二、铁的重要化合物1．铁的氧化物名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁铁的化合价＋2＋3＋2、＋3颜色黑色红棕色黑色溶解性不溶不溶不溶稳定性不稳定稳定稳定氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物与盐酸反应的离子方程式FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O用途氧化铁：红色油漆、涂料、炼铁原料2.铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色白色红褐色溶解性不溶不溶稳定性在空气中易转化为Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O与盐酸反应(离子方程式)Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O制备(离子方程式)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓转化化学方程式4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3现象白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色3.铁盐和亚铁盐(1)Fe3＋、Fe2＋的检验2)Fe2＋与Fe3＋的转化①实验及现象溶液由棕黄色→浅绿色→溶液无明显变化→溶液变成红色。

②反应原理(写出反应的离子方程式)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3③结论Fe3＋Fe2＋(3)铁盐的净水作用向混有少量泥沙的浑水加入少量Fe2(SO4)3(或明矾)，浑水会变澄清2.知识要点要点一　Fe2＋、Fe3＋、Fe的相互转化——“铁三角”1．Fe→Fe2＋或Fe3＋(1)与弱氧化剂反应生成Fe2＋与S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化剂反应生成＋2价铁，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)与强氧化剂反应生成Fe3＋与Cl2、HNO3等强氧化剂反应生成Fe3＋2．Fe2＋→Fe或Fe3＋(1)与强氧化剂反应生成Fe3＋与Cl2、HNO3等强氧化剂反应生成Fe3＋，如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－2)与强还原剂反应生成Fe与C、Zn、CO等强还原剂反应生成Fe，如Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋3．Fe3＋→Fe或Fe2＋(1)与C、CO等强还原剂反应生成Fe，如3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe2)与Fe、Cu、I－等还原剂反应生成Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

[典例1]　(2019汉中高一检测)已知有以下相互转化关系，试回答：(1)写出B的化学式：________，D的化学式：________2)写出由E转变成F的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________3)写出由A转变成B的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________4)向G溶液加入A的离子方程式：_________________________________________________________________________________________________________________[解析]　本题主要考查铁的单质及其化合物的性质1)B是铁与盐酸反应生成的氯化亚铁，E的化学式：FeCl2，D的化学式：KCl。

2)E是氢氧化亚铁，F是氢氧化铁，由E转变成F的化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)33)由A转变成B即铁转变成氯化亚铁的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑4)向G溶液加入A即向氯化铁溶液加入铁发生反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋[答案]　(1)FeCl2　KCl　(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋要点二　Fe2＋、Fe3＋的检验1．直接观察颜色2．利用氢氧化物沉淀的颜色3．利用显色反应4．利用Fe2＋的还原性5．利用Fe3＋的氧化性特别提醒：1．Fe3＋与SCN－作用时，生成红色溶液，而不是红色沉淀2．当Fe2＋和Fe3＋共存时，检验Fe2＋时必须用酸性KMnO4溶液[典例2]　某固体样品，检验含有Fe2O3的操作是_______________________________[答案]　取少量固体样品于试管中加HCl溶解，再滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，说明样品中含Fe2O3特别提醒：固体样品检验离子时一定先加水或酸溶解。

第二节　金属材料第1课时　合金1.基础知识一、合金 1．合金的概念和特性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性能硬度硬度一般大于它的纯金属成分熔点熔点一般低于它的成分金属与纯金属材料相比，合金具有优良的物理性质、化学性质和机械性能2.常见合金(1)铁合金2)铝合金硬铝是一种常见铝合金，其成分含Al、Cu、Mg、Mn、Si它的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料3)铜合金3．新型合金(根据用途可分为)二、铝和铝的氧化物1．铝与氧气的反应(1)现象：铝箔熔化，失去金属光泽，但熔化的铝并不滴落2)化学方程式：4Al＋3O22Al2O33)通常情况下，铝不用密封保存，因为铝在空气中易形成氧化铝保护膜，阻止了铝的继续氧化2．铝与氢氧化钠溶液的反应铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的对比实验实验操作实验现象试管中 有气泡冒出，铝片慢慢溶解；点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声化学方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑离子方程式2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑3.氧化铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液的反应Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O，Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。

氧化铝属于两性氧化物2.知识要点要点一　常见合金的重要应用[典例1]　合金是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1)下列物质不属于合金的是________(填字母序号，下同)A．明矾 B．硬铝C．生铁 D．青铜(2)根据下表中四种金属的熔、沸点：金属NaCuAlFe熔点/℃97.810836601535沸点/℃883256724672750其中不能形成合金的是________①Cu与Na　②Fe与Cu　③Fe与Na　④Al与NaA．①② B．①③C．①④ D．②④(3)镁铝合金与盐酸完全反应后，加入过量的氢氧化钠溶液，最后的结果是________A．没有沉淀物生成B．只有氢氧化铝沉淀生成C．只有氢氧化镁沉淀生成D．有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成[答案]　(1)A　(2)B　(3)C(1)合金的组成①合金中一定有金属元素，也可能含有非金属元素②合金一般是混合物，没有固定的熔点2)合金的性质①合金的熔点一般比成分金属的低②合金在硬度、密度、强度以及其他一些机械性能上要优于成分金属③合金具有金属特性，如导热、导电性④合金中各成分金属的化学性质不变　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 要点二　金属材料的选用1．正确使用金属材料的几个方面2．正确选用金属材料的一般思路(1)金属的性质决定其主要用途，在选用材料时应首先考虑其性质与用途的一致性。

2)所选材料的强度、机械性能、外观、加工难度等主要从金属的物理性质考虑，如密度、硬度、延展性、导电性、导热性、强度等3)材料的稳定性、日常维护应从其化学性质考虑，如在空气、水、酸、碱、盐环境的化学稳定性及耐腐蚀性等4)材料的经济性，如价格，应从原料的储量、开采与冶炼难度等方面考虑3．金属的回收和资源保护(1)废旧金属的最好处理方法是回收利用2)回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾[典例2]　化学行业把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等金属材料在现实生活中有极为重要的作用下列金属材料的用途与金属所具有的性质不相符的是(　　)A．制造白炽灯灯丝——熔点高B．制造飞机——硬度大而密度小C．制造保险丝——硬度大D．制造盛装化工原料的容器——耐腐蚀[答案]　C要点三　铝与酸、碱液反应生成H2的量的关系1．反应原理2．量的关系(1)定量关系(2)铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应产生氢气体积关系归纳：反应物的量产生H2的体积关系等量的铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应＝1∶1足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应＝一定量的铝分别与不足量的盐酸和过量的氢氧化钠溶液反应<<1[典例。