钠及其重要化合物间的转化关系PPT课件.ppt

一、钠及其重要化合物间的转化关系,专题三化学常见物质,第10讲常见金属及其化合物,1,写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式：化学方程式：。离子方程式：。化学方程式：。化学方程式：。离子方程式：。化学方程式：。化学方程式：。,2Na+O2Na2O2,2Na+2H2O2Na+2OH-+H2,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2Cl-+2H2O2OH-+Cl2+H2,Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O,点燃,通电,2,二、铝及其重要化合物间的转化关系,3,写出图中标号的化学反应方程式或离子方程式：化学方程式：。离子方程式：。化学方程式：。离子方程式：。离子方程式：。离子方程式：。离子方程式:。,2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,2Al+2OH-+2H2O2AlO+3H2,2Al2O3（熔融）4Al+3O2,Al2O3+2OH-2AlO+H2O,Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH,Al(OH)3+OH-AlO+2H2O,Al3+3AlO+6H2O4Al(OH)3,高温,通电,-2,-2,+4,-2,-2,4,三、铁及其重要化合物间的转化关系,5,写出图中标号的化学反应方程式或离子方程式：化学方程式：。化学方程式：。离子方程式：。离子方程式：。化学方程式：。化学方程式：。化学方程式：。,3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,2Fe+3Cl22FeCl3,2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+,2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,高温,高温,6,四、铜及其重要化合物之间的转化关系,7,图中重要转化（标号处）的反应方程式：;。,3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2,2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3,Fe+Cu(NO3)2Fe(NO3)2+Cu,Cu(OH)2CuO+H2O,8,考点一金属活动性顺序表、金属性质及冶炼,【例1】X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应：水溶液中：X+Y2+X2+YZ+2H2O(冷)Z(OH)2+H2M、N为电极与N盐溶液组成原电池，发生的电极反应为：M-2e-M2+Y可以溶于稀H2SO4中，M不被稀H2SO4氧化，则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是（）,9,A.MNYXZB.NMXYZC.NMYXZD.XZNMY,解析Z能与冷水反应，活泼性最强；X能置换出Y，则XY；M、N构成的原电池，M失去电子，则MN；Y与稀H2SO4反应，M不能被稀H2SO4氧化，则YM。,答案C,10,【例2】在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属m1g，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，则m1与m2之间的关系是（）A.m1一定大于m2B.m1可能小于m2C.m1一定等于m2D.m1可能大于m2,解析铁和铜的混合物与一定量的硝酸反应，当金属剩余时，硝酸耗尽，但生成物中有硝酸亚铁或硝酸铜或这两种物质的混合物。若再向其中加入稀硫酸，则继续发生如下反应：,11,3Cu+8H+2NO3Cu2+2NO+4H2O或：3Fe+8H+2NO3Fe2+2NO+4H2OFe+4H+NOFe3+NO+2H2O使金属质量减少。所以m1一定大于m2。,-3,-3,-3,答案A,【例3】下列金属冶炼的反应原理，错误的是（）A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2B.MgO+H2Mg+H2OC.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2D.2HgO2Hg+O2,高温,通电,B,12,金属的化学统性,13,14,15,某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。,填写下面空白：（1）图中标号处需加入的相应物质分别是,16,、。（2）写出处发生反应的离子方程式；写出处发生反应的化学方程式。（3）铁红的化学式为；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红；氧化铜。,解析（1）本实验的目的是用废铁屑、常用的酸和碱，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。,17,而废水中含有Fe3+、Cu2+、Au3+，因此首先加入废铁屑将Cu和Au都置换出来。Cu和Au的分离可以利用Cu与稀硝酸能反应而Au不能，将其分离，Cu2+和Fe2+分别加入碱使其转化为沉淀，灼烧分别生成它们的氧化物。（2）由于废水显酸性，又含有Cu2+、Au3+、Fe3+，因此加入铁屑发生反应的离子方程式为Fe+2H+H2+Fe2+Fe+Cu2+Cu+Fe2+3Fe+2Au3+2Au+3Fe2+2Fe3+Fe3Fe2+（3）铁红的化学式为Fe2O3，铁红常用作红色颜料，氧化铜常用作制铜盐的原料。,18,答案（1）铁屑稀硫酸稀硝酸氢氧化钠氢氧化钠（2）Fe+2H+Fe2+H2，2Fe3+Fe3Fe2+，Cu2+FeCu+Fe2+，2Au3+3Fe2Au+3Fe2+3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NO+4H2O（3）Fe2O3用作红色涂料用作制造铜盐的原料,19,【例4】（2009江苏，5）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是（）A.明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化B.在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率C.MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D.电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁,考点二金属的氧化物和氢氧化物,解析电解饱和MgCl2溶液发生的反应为：MgCl2+2H2OMg(OH)2+H2+Cl2,无法制得金属镁。,通电,D,20,【例5】（2009上海，22）实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是（）A.Fe2O3和MnO2B.MnO2和V2O5C.Cr2O3和V2O5D.Fe3O4和FeO,解析n（Al）=，Al完全反应时转移电子的物质的量为mol3=1mol，则生成金属的摩尔电子质量（转移1mole-生成金属的质量）为18g/mol。,21,A项生成Fe的摩尔电子质量为=18.67g/mol，生成Mn的摩尔电子质量为=13.75g/mol,根据平均值规律，A项正确；B项生成锰的摩尔电子质量为13.75g/mol,生成V的摩尔电子质量为=10.2g/mol，根据平均值规律，B项不可能生成单质18g；同理，C项也不可能生成单质18g;D项，Al完全反应时生成Fe的质量大于18g,当氧化物粉末不足量时，生成的金属可能为18g,D项正确。,答案AD,22,1.金属氧化物,23,24,2.金属氢氧化物,25,(2009福建理综，24)从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：,26,请回答下列问题：（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的化学方程式为。（2）流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为。（3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入（填试剂名称）。（4）滤液E、K中溶质的主要成份是(填化学式)，写出该溶液的一种用途。（5）已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.610-12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=。,2-3,27,解析(1)Al2O3溶于盐酸生成AlCl3和水，化学方程式为Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O(2)SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2+2OH-SiO+H2O(3)Fe3+的鉴定有多种方法，KSCN溶液、苯酚溶液、NaOH溶液等都可与之产生明显现象，若使用NaOH溶液，则NaOH溶液要过量。（4）由于通入的是过量CO2，因此滤液E和K中的主要成分是NaHCO3，其用途广泛，工业上可用于制纯碱，也可用作食品添加剂。,2-3,28,（5）298K，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.610-12，即溶液中c(Mg2+)c2(OH-)=5.610-12。pH=13的溶液中，c(OH-)=0.1mol/L,则此时c(Mg2+)=5.610-10(mol/L),答案(1)Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O(2)SiO2+2OH-SiO+H2O(3)硫氰化钾（或苯酚溶液等合理答案均可）（4）NaHCO3制纯碱（或做发酵粉等合理答案均可）（5）5.610-10mol/L,2-3,29,【例6】（2009上海，15）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如下图。反应中镁和铝的（）,考点三金属与酸的反应,A.物质的量之比为32B.质量之比为32,30,C.摩尔质量之比为23D.反应速率之比为23,解析镁与稀硫酸反应：Mg+H2SO4MgSO4+H2，铝与稀硫酸反应：2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2，由图像知，产生的H2的量相同，各产生1molH2时，需Mg1mol，质量为24g;需Almol，质量为18g。故A正确，B、C错误。Mg的反应速率大于Al的，D错误。,答案A,31,【例7】（2009四川理综，11）向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。向反应后的溶液中加入cmol/L氢氧化钾溶液VmL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为ng。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体pg。则下列关系不正确的是（）A.c=B.p=m+C.n=m+17VcD.p,32,解析向mgMg、Al的混合物中加入适量的稀H2SO4，恰好完全反应，溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3两种物质，且Mg2+与Al3+的质量和为mg；向反应后的溶液中加入cmol/LKOH溶液VmL，使金属离子恰好完全沉淀，发生的反应是：Mg2+2OH-Mg（OH）2，Al3+3OH-Al(OH)3，则得到沉淀的质量是Mg2+、Al3+的质量与NaOH溶液中OH-质量的质量和，所以n=m+V10-3c17=m+1.710-2Vc，C项错误。,答案C,33,金属与酸反应的规律（1）定性规律按金属活动性顺序表可分为下列几种情况：KPb和弱氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）发生置换反应。KPb和强氧化性酸（如硝酸、浓硫酸等）发生氧化还原反应，不能生成H2。Al、Fe遇浓硝酸、浓硫酸,在常温下发生钝化。CuAg和强氧化性酸发生氧化还原反应。PtAu和强氧化性混酸（王水）发生氧化还原反应。,34,（2）定量规律金属与酸反应失去电子的物质的量=产生氢原子的物质的量。当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时，反应后的溶液质量增加相等。相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。相同质量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比等于其金属失去1mol电子时质量的倒数比。若产生相同量的氢气，所需金属的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价的倒数比。若产生相同量的氢气，所需金属的质量比等于失去1mol电子时金属的质量比。,35,等物质的量的主族金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应，所得氢气的体积依次为VA、VB、VC，已知VB=2VC，且VA=VB+VC，则在C的生成物中，该金属元素的化合价为（）A.+1B.+2C.+3D.+4,解析本题考查电子得失守恒和化合价的有关知识，侧重考查学生分析推理的能力。由电子得失守恒知，等物质的量的金属与该反应失去电子形成的正价数与产生的H2的体积数成正比。根据VB=2VC和VA=VB+VC知VA=3VC，即金属A的化合价数为金属C的3倍。又知化合价数为整数，故只有当A为+3价时C为+1价成立，故答案选A。,A,36,【例8】某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物进行如下实验，根据所给实验现象完成表格（对于能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”）。（1）将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。,考点四金属阳离子的检验,37,（2）取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色。（3）取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。（4）通过上述实验仍无法确定的物质是。,38,解析(1)根据无色溶液，可判断一定无CuSO4，因为CuSO4溶液为蓝色。（2）根据焰色反应呈黄色，则判断一定有Na2SO4,不能确定其他的物质是否存在。（3）与盐酸反应放出气体，且沉淀完全溶解，因此一定有MgCO3，一定无Ba(NO3)2和AgNO3,若有这两种物质，会生成不溶于盐酸的沉淀。,答案（1）,39,（2）（3）,（4）Al2（SO4）3,40,金属阳离子的检验,2-4,2-4,41,42,43,-2,44,(2009广东，21)三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。限选试剂：浓硫酸、1.0mol/LHNO3、1.0mol/L盐酸、1.0mol/LNaOH、3%H2O2、0.1mol/LKI、0.1mol/LCuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。,45,（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜（B）、澄清石灰水（C），观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是。（2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是，现象是。（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。提出合理假设假设1：；,46,假设2：；假设3：。设计实验方案证明你的假设实验过程根据中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。,47,解析（1）将产生的气体产物依次通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明产生的气体中含有CO2，然后再通过灼热氧化铜、澄清石灰水,观察到有红色固体生成，澄清石灰水都变浑浊，气体中含有CO；（2）碱金属元素的检验一般采用焰色反应；（3）依据信息：固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3，可推测铁元素只能以氧化亚铁及铁单质的形式存在；在设计实验时，应注意Fe与FeO的性质的不同点。,答案（1）CO2和CO（2）焰色反应透过蓝色钴玻璃，观察到紫色的火焰,48,(3）假设1：铁元素的存在形式为Fe单质假设2：铁元素的存在形式为FeO假设3：铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合,49,50,51,1.下列物质既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是（）A.K2CO3B.NaHCO3C.NaD.KNO3,解析只选B而漏选C项。误认为Na只与盐酸反应而不与NaOH溶液反应。K2CO3能与酸反应不与NaOH反应；KNO3既不与酸反应，也不与碱反应；NaHCO3是酸式盐，既能与盐酸反应放出CO2，又能与NaOH反应生成Na2CO3；Na既能与盐酸反应置换出氢气，又能与NaOH溶液中的水反应，生成NaOH和H2。,BC,52,2.下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中，正确的是（）A.热稳定性：Na2CO3NaHCO3B.常温时在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3,向Na2CO3饱和溶液中通入CO2后溶液中有NaHCO3晶体析出，D正确。,答案D,67,3.将1.12g铁粉加入25mL2mol/L氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是（）A.铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl-浓度基本不变B.往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为51D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为25,解析n(Fe)=0.02mol,n(Fe3+)=0.05mol,由反应：Fe+2Fe3+3Fe2+可知Fe3+过量，加入KSCN显红色。溶液中n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06mol,溶液中n(Fe3+)=0.05mol-2n(Fe)=0.01mol,氧化产物与还原产物物质的量之比为12。,B,68,4.在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL浓度为0.50mol/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是（）A.Na2OB.Na2O2C.Na2O和Na2O2D.Na2O2和NaO2,解析由于中和后的产物是NaCl，可知n（Na）=n(HCl)=0.5mol/L0.08L=0.04mol,m(O)=1.5g-0.04mol23gmol-1=0.58g,介于0.64g(0.04mol)与0.32g（0.02mol）之间，可得出原生成物是Na2O与Na2O2的混合物。,C,69,5.下列实验室制取物质的思路既合理又符合绿色化学思想的是（）A.制取CuSO4:CuCuSO4B.制取Cu(NO3)2:CuCu(NO3)2C.制取Al(OH)3:AlAl(OH)3D.制取Na2CO3:NaNa2CO3,浓H2SO4、,O2、HNO3,NaOHH2SO4,O2CO2,解析A项中会生成SO2气体，污染大气；C项中NaAlO2和H2SO4反应量无法控制，H2SO4过量会生成Al3+；制取碳酸钠不是采用钠为原料，D项不合理。,B,70,A.1mol铜片与含2molH2SO4的浓硫酸共热B.1molMnO2粉末与含2molH2O2的溶液共热C.常温下1mol铝片投入足量的浓硫酸中D.常温下1mol铜片投入含4molHNO3的浓硝酸中,解析A项，铜与浓H2SO4共热的反应方程式为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2+2H2O。随着反应的进行，浓H2SO4的浓度逐渐减小，至稀H2SO4时反应不再发生。因此，1mol铜片和含2molH2SO4的浓H2SO4共热消耗不完；B项，在H2O2分解中，MnO2作催化剂，MnO2不溶解；C项，铝遇浓H2SO4发生钝化；D项，铜和浓HNO3、稀HNO3反应的方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,6.下列实验中金属或氧化物可以完全溶解的是（）,71,3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,随着反应的进行，浓HNO3会变为稀硝酸，稀硝酸消耗的铜更多，故铜片能完全溶解。,7.对于反应：KHCO3溶液与石灰水反应；明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应；Na2SO3溶液与稀盐酸反应；铝与烧碱反应；铁与稀HNO3反应；氯气与氯化亚铁溶液反应；其中无论如何改变反应物用量，都只能用一个离子方程式表示的是（）,答案D,72,A.B.C.D.,解析KHCO3过量时：2HCO+Ca2+2OH-CaCO3+CO+2H2O;KHCO3不足时：HCO+Ca2+OH-CaCO3+H2O。Ba(OH)2不足时：2Al3+6OH-+3Ba2+3SO2Al(OH)3+3BaSO4;Ba(OH)2过量时，Al(OH)3溶解在Ba(OH)2中：Al(OH)3+OH-AlO+2H2O。无论Al过量或不足，其离子方程式均为：2Al+2OH-+2H2O2AlO+3H2。铁不足时生成Fe(NO3)3,铁过量时生成Fe(NO3)2。无论Cl2过量或不足,其离子方程式均为:2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。,-3,2-3,-3,2-4,-2,-2,答案B,73,8.将铝和过氧化钠混合溶于足量的水中，得到澄清溶液，同时产生3.5g气体，向所得溶液中加入200mL3.5mol/L的盐酸，先有沉淀出现，随后沉淀恰好溶解，则Al和Na2O2的物质的量之比为（）A.12B.14C.112D.211,解析铝和Na2O2混合溶于水发生反应如下：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2所以产生的气体3.5g应是O2、H2的混合气；加入盐酸后先沉淀而后恰好完全溶解，其生成的盐为NaCl和AlCl3，设Al和Na2O2二者的物质的量分别为xmol、ymol，则由题意列方程：,74,3x+2y=0.23.53x+16y=3.5,解之得,x=0.1(mol)y=0.2(mol),答案A,9.能够使反应Cu+2H2OCu(OH)2+H2发生，且Cu(OH)2能在电极上析出的是（）,75,A.铜片作原电池负极，碳棒作原电池正极，电解质溶液为NaCl溶液B.用铜片作阴、阳极，电解Na2SO4的水溶液C.用铜片作阴、阳极，电解NaOH的水溶液D.用铜片作阴、阳极，电解CuSO4的水溶液,解析反应Cu+2H2OCu(OH)2+H2不能自发进行，故应为电解装置。分析反应可知，Cu作还原剂，被氧化，作阳极；H2应在阴极生成；如果用CuSO4溶液作电解液，不会有H2生成，如果用Na2SO4溶液作电解液，OH-在阴极生成，则Cu(OH)2将在两电极中间生成。,答案C,76,10.某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。,77,（1）A中试剂为。（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是。（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：记录C的液面位置；将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；由A向B滴加足量试剂；检查气密性。上述操作的顺序是（填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应。（4）B中发生反应的化学方程式为。,78,（5）若实验用铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为。（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。,解析（1）观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的，故A中应盛NaOH溶液，在B中发生2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2的反应。（2）目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。（3）正确顺序应为；为使C中气体的压强与外界