《金属及其化合物单元复习》同步学习指导.doc

金属及其化合物单元复习同步学习指导【内容讲解】：一、钠及其化合物的转化关系Na：4Na + O22Na2O2Na + O2 Na2O22Na + Cl2 2NaCl 或 2Na + 2HCl2NaCl + H22Na + SNa2S2Na + 2H2O2NaOH + H2Na2O：Na2O + H2O2NaOH2Na2O + O2 2Na2O2Na2O + CO2Na2CO3Na2O + 2HCl2NaCl + H2ONa2O2：2Na2O2+ 2H2O4NaOH + O22Na2O2+ 2CO22Na2CO3+ O22Na2O2+ 4HCl4NaCl + 2H2O + O2NaOH：NaOH + HClNaCl + H2O2NaOH + CO2Na2CO3+ H2ONaOH + CO2NaHCO3NaCl：2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H22NaCl(熔融) 2Na + Cl2Na2CO3：Na2CO3 + 2HCl2NaCl + CO2 + H2O或Na2CO3 + HClNaCl + NaHCO3 Na2CO3+ CO2+ H2O2NaHCO3或Na2CO3 + HClNaCl + NaHCO3Na2CO3+ Ca(OH)2CaCO3 + 2NaOH或Na2CO3+ Ba(OH)2BaCO3 + 2NaOHNaHCO3：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2或NaHCO3 + NaOHNa2CO3+ H2ONaHCO3 + HClNaCl + H2O + CO2二、铝及其化合物的转化关系Al：4Al3O2 = 2Al2O3或2Al + Fe2O3Al2O3 + 2Fe2Al6H+ = 2Al3+3H22Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2Al2O3：2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2Al2O3+6H+= 2Al3+3H2OAl2O3+2OH-= 2AlO2-+H2O Al(OH)3：2Al(OH)3Al2O3+3H2OAl(OH)3+3H+= Al3+3H2OAl(OH)3+OH-= AlO2-+2H2OAl3+：Al3+3OH-=Al(OH)3或Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+Al3+4OH-=AlO2-+2H2OAlO2-：AlO2-+H+H2O=Al(OH)3或2AlO2-+CO2 +3H2O=2Al(OH)3 + CO32-或AlO2-+CO2 +2H2O=Al(OH)3 + HCO3-AlO2-+4H+=Al3+2H2OAl3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3三、铁及其化合物的转化关系Fe3+Fe：Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2Fe2O3 + 3C 2Fe + 3COFe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2OFe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3或Fe3+ + Al = Fe + Al3+（Al过量）2Fe3+ + 3Zn = 2Fe + 3Zn2+（Zn过量）Fe2+Fe：FeO + CO Fe + CO2FeO + C Fe + COFeO + H2 Fe + H2O3FeO + 2Al 3Fe + Al2O3或3Fe2+ + 2Al = 3Fe + 2Al3+Fe2+ + Zn = Fe + Zn2+FeFe2+：Fe + S FeSFe + I2 FeI2Fe + 2H+ = Fe2+ + H2Fe + Cu2+ = Fe2+ + CuFe + 2Fe3+ = 3Fe2+3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O（Fe过量）FeFe3+：2Fe + 3Cl2 2FeCl32Fe + 3Br2 2FeBr3Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O（Fe少量）Fe + 6HNO3(浓) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O2Fe + 6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2OFe3+Fe2+：2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S + 2H+2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+2Fe3+ + Fe = 3Fe2+2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I22Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+Fe2+Fe3+：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)34Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O或12Fe2+ + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 + 8Fe3+2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-2Fe2+ + Br2 = 2Fe3+ + 2Br-3Fe2+ + 4H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO + 2H2O（稀HNO3）Fe2+ + 2H+ + NO3- = Fe3+ + NO2 + H2O（浓HNO3）2Fe2+ + O3 + 2H+ = 2Fe3+ + H2O + O2或6Fe2+ + 3O3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 4Fe3+ + 3O22Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O或6Fe2+ + 3H2O2 = 2Fe(OH)3 + 4Fe3+5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O2Fe2+ + 2H2SO4(浓) = 2Fe3+ SO42- + SO2 + 2H2O四、铜及其化合物的转化关系Cu：2Cu + O2 2CuO2Cu + S Cu2SCu + Cl2 CuCl2Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2+ 2H2O3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+ 2NO + 4H2O或Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+ 2NO2 + 2H2O或Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2+ 2Ag2Cu + O2+ CO2+ H2O = Cu2(OH)2CO3CuO：CuO + H2 Cu + H2O或CuO + CO Cu + CO2或CuO + C Cu + CO或2CuO + C Cu + CO2CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2+ H2OCuO + H2SO4=CuSO4+ H2OCuO + 2HCl = CuCl2+ H2OCu2S：Cu2S + O2 2Cu + SO2CuCl2：CuCl2+ Na2S = CuS + 2NaCl或CuCl2+ H2S = CuS + 2HClCuCl2 + Fe = FeCl2 + CuCuCl2+ 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaClCuSO4：CuSO4+ Fe = Cu + FeSO4CuSO4+ H2S = CuS + H2SO4或CuSO4+ Na2S = CuS + Na2SO4CuSO4+ BaCl2 = CuCl2+ BaSO4CuSO4+ Ba(NO3)2 = Cu(NO3)2+ BaSO4或CuSO4+ 2AgNO3 = Cu(NO3)2+ Ag2SO4CuSO4+ 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4Cu(NO3)2：Cu(NO3)2+ Fe = Cu + Fe(NO3)2Cu(NO3)2+ 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO3Cu(OH)2：Cu(OH)2+ 2HCl = CuCl2+ 2H2OCu(OH)2+ 2HNO3 = Cu(NO3)2+ 2H2OCu(OH)2+ H2SO4 = CuSO4+ 2H2OCu(OH)2 CuO + H2O例题解析：例题1、把x溶液（或气体）慢慢加入（或通入）到一定量的y溶液中，产生的沉淀量与加入x物质的量的关系如图所示，符合图中曲线的是（ ）Ax为CO2，y为Ca(OH)2Bx为NH3H2O，y为AlCl3Cx为NaOH，y为AlCl3 Dx为HCl，y为NaAlO2解析：CO2通入Ca(OH)2溶液中可产生碳酸钙沉淀，继续通CO2沉淀溶解而生成Ca(HCO3)2溶液。氨水加入AlCl3溶液产生沉淀，但过量不溶，方程式为：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中生成Al(OH)3沉淀，继续加入沉淀溶解生成偏铝酸盐。AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O盐酸加入到NaAlO2溶液中，先生成Al(OH)3沉淀，继续加入沉淀溶解生成三价铝盐。HCl+NaAlO2+H2O=Al(OH)3+NaCl Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3 H2O从观察方程式的系数，定量角度分析，只有D选项符合题意。答案：D例题2、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管里加入的试剂是_。（2）在试管里加入的试剂是_。（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。解析：此题是2003年的高考题。源于教材，又高于教材，突出考查了运用基础知识和基本原理解决实验问题的能力。首先要抓住氢氧化亚铁的性质即易氧化，遇氧气迅速生成氢氧化铁。方法一是教材中的方法，为防止氧化，胶头滴管反常规操作，或在溶液中加入还原性物质如铁粉。方法二将原来的方法进行了改进，去掉了原有的胶头滴管，创设了新情境，要求考生在已经掌握制备氢氧化亚铁的实验操作及实验原理的基础上，说明方法二制备氢氧化亚铁的原理，同时也考查了对启普发生器的原理的理解。本题是一道考察逆向思维和创新精神的好题。答案：方法一 （1）稀H2SO4 铁屑 （2）煮沸 （3）避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触O2方法二 （1）稀 H2SO4 铁屑 （2）NaOH溶液（3）检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。（4）试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入。例题3、有2.1 g CO与H2组成的混合气体，其平均相对分子质量为7.2，与足量的氧气充分燃烧后，立即通入足量的过氧化钠固体中，固体的质量增加（ ）A2.1 g B3.6 g C7.2 g D无法确定解析：由以下四个方程式2CO+O2 =2CO2 2CO2 +2Na2O2=2Na2CO3 +O22H2+O2 =2H2O 2H2O+2Na2O2=4NaOH +O2可知，CO、H2燃烧所需氧气恰好等于CO、H2燃烧后的气体再和2Na2O2反应放出的氧气，即其固体的实际增重为CO、H2的质量之和，故选A。此为化学方程式叠加法。即+得：CO+ Na2O2= Na2CO3；+得：H2+ Na2O2 =2 NaOH。由两式即可看出固体的质量增加为一氧化碳和氢气的质量之和。应用化学方程式叠加法可简化计算步骤，解决一些似算非算题。答案：A例题4、（1）分别写出氧气在一定条件下生成下列物质的化学方程式（必须注明反应条件）。：Na2O2_。 Na2O：_。（2）指出氧元素在下列各物质中的化合价：O3_；Na2O2_；Na2O_。（3）KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2，故可用作特殊情况下的