高考化学 艺术生精品提分秘籍 专题十 常见金属元素单质及其重要化合物课件.ppt

专题十 金属元素及其化合物 1 了解常见金属的活动顺序 2 了解常见金属 钠 镁 铝 铁 铜等 及其重要化合物的主要性质及其应用 3 了解合金的概念及其重要应用 4 了解金属的通性 金属的冶炼原理 考纲解读 近五年来 在新课标地区的高考试题中 对金属性质及应用的考查共出现21次 对金属及其化合物的实验题的考查共出现9次 金属性质及应用的考查题型以选择题的形式出现14次 分值一般为4 6分 综合推断题的形式出现7次 分值一般为8 15分 高考试题对本专题内容能力点的考查以知识的识记 物质性质的探究及应用为主 试题一般以容易或中档题为主 2013年高考对本讲内容的考查仍将以金属及其化合物的性质 应用为主 题型延续选择题 填空题 综合推断题及实验探究题的形式 分值一般为4 15分 预测2013年的高考题以生活 生产 实际应用为命题背景 突出化学知识在生活 生产中的应用的命题趋势较大 考生应予以高度关注 考点探究 1 金属钠的硬度 熔点较 呈色金属光泽 导热 导电性 密度比水 比煤油 钠与o2反应 在常温下生成 加热时 燃烧火焰呈 色 反应方程式为 2na o2na2o2 钠通常保存在中 目的是 钠在自然界中全部以 态存在 一 钠的性质 小 低 银白 良好 小 大 na2o 黄 隔绝空气 防止空气中氧气 水等与其反应而变质 煤油 游离 基础知识梳理 2 钠投入水中的现象是 在水面上 成闪亮小球 四处并发出 滴入酚酞溶液变 这说明了 反应的化学方程式 离子方程式为 浮 熔 游动 响声 红色 钠的密度比水小 熔点低 反应放热 生成气体 生成碱 2na 2h2o 2naoh h2 2na 2h2o 2na 2oh h2 2nacl 熔融 4na ticl4 ti 4nacl 强还原性 热的良导体 电解法 3 钠的制取方法是 反应方程式为 钠可以用来冶炼金属 如 这是利用na的 na k合金 液态 用作原子反应堆的导热剂 这是利用na是且合金熔点低 液态 能流动导热 2na cl2 二 钠的化合物 1 在钠的氧化物中 是淡黄色粉末 填 属于 或 不属于 碱性氧化物 它与水 二氧化碳反应的化学方程式分别为 过氧化钠用作剂 剂 剂 2 氢氧化钠是片状白色固体 在空气中极易吸收而潮解 可作 与生石灰按一定比例熔合制成 易溶于水并放出大量的热 具有强烈的腐蚀性 俗称 氢氧化钠属于一元强碱 具有碱的一切通性 过氧化钠 不属于 供氧 漂白 消毒 水分 干燥剂 碱石灰 烧碱 强 2na2o2 2h2o 4naoh o2 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 火碱 苛性钠 3 碳酸钠俗称或 是固体 溶于水 其水溶液呈性 碳酸氢钠俗称 溶于水 其水溶液呈性 碳酸钠与碳酸氢钠都能与酸反应放出气体 且产生气体的速率快 其反应的离子方程式分别为 碳酸钠与碳酸氢钠中 还能与氢氧化钠反应 其反应的离子方程式为 加热会分解 其反应方程式为 纯碱 苏打 白色 易 碱 小苏打 可 碱 二氧化碳 后者 co32 2h h2o co2 hco3 h h2o co2 碳酸氢钠 hco3 oh h2o co32 碳酸氢钠 2nahco3na2co3 h2o co2 1 一小块钠 长时间露置在空气中 会有什么样的变化 2 用澄清的石灰水 能鉴别na2co3和nahco3溶液吗 为什么 用盐酸呢 提示 1 现象为表面变暗 小液滴 白色晶体 白色粉末 对应物质依次为na2o naoh na2co3 10h2o na2co3 2 不能 因为二者与石灰水作用 均有白色沉淀生成 原理为 ca oh 2 na2co3 caco3 2naoh ca oh 2 2nahco3 caco3 na2co3 2h2o 用盐酸时 在特定条件下可以 二者浓度要相等 盐酸要稀且加入速度相同 问题探究一 三 铝的性质1 在人类发现的一百多种元素中 金属大约占五分之左右 金属单质在常温下除是液体外 其余都是固体 除金 铜等少数金属具有特殊的颜色外 绝大多数呈色 不透明 有 光泽 有 一般都是良导体 2 合金是 一般来说 合金的熔点比各成分金属 硬度 强度比各成分金属 最早制得的合金是 用量最大的合金是 四 汞 银白 金属 延展性 热和电的 由两种或两种以上金属 或金属和非金属 熔合而 低 大 青铜 成的具有金属特性的物质 钢 3 铝是地壳中含量的金属 它属于有色金属和轻金属 铝在周期表中位于第周期第族 反应中易 表现出强性 主要表现的性质有 1 铝与氧气反应 在空气中表面生成一层 最多 三 a 失去3个电子 还原 致密的氧化物保护膜 4al 3o22al2o3 无明显变化 熔化但不滴落表面形成白膜 2 与酸的反应 因酸而异 2al 6h 2al3 3h2 钝化 钝化 3 与烧碱溶液反应 铝的特性 也能与酸反应 跟碱溶液反应的化学方程式 电子转移 和离子方程式 4 与金属氧化物反应 铝能与fe2o3 mno2等金属氧化物在一定条件下发生铝热反应 并放出大量的热 铝与氧化铁的反应方程式 可用于焊接 钢轨 2al fe2o3al2o3 2fe 2al 2naoh 6h2o 2naalo2 4h2o 3h2 2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 1 al2o3是一种固体 是冶炼铝的原料 熔点很高 可作材料 氧化铝溶于水 是典型的氧化物 既能与反应 又能与反应 其离子方程式为 白色 耐火 不 两性 强碱 酸 al2o3 6h 2al3 3h2o al2o3 2oh 2alo2 h2o 四 铝的氧化物 2 实验室常用可溶性铝盐与制取al oh 3 它是一种难溶于水的色状物质 有较强的吸附能力 al oh 3受热易分解 是一种典型的氢氧化物 溶于强酸和强碱的离子方程式分别是 3 明矾的化学式是 它是一种复盐 它能净水的原因是 用离子方程式表示 氨水 白 胶 两性 al oh 3 3h al3 3h2oal oh 3 oh alo2 2h2o kal so4 2 12h2o al3 3h2oal oh 3 胶体 3h 五 al3 al oh 3和alo2 的三角关系 据下图写出下列转化的离子方程式 1 al al oh 3 al al oh 3 al 4al oh 3 al al oh 3 3nh3 h2o 3alo2 6h2o 3oh 3nh4 2 al oh 3 alal oh 3 al 3 al alo2 al alo2 4 alo2 alalo2 al 3h 3h2o 4oh 2h2o 4h 2h2o 5 alo2 al oh 3 naalo2溶液中通少量co2 naalo2溶液中通入足量co2 6 al oh 3 alo2 al oh 3 alo2 2alo2 co2 3h2o 2al oh 3 co32 alo2 co2 2h2o al oh 3 hco3 alo2 h h2o al oh 3 oh 2h2o 3alo2 al3 6h2o 4al oh 3 1 铝是活泼金属 为何在生活中广泛使用 工业上如何冶炼铝 2 铝制餐具不宜长时间盛放酸 碱性食物 也不宜打磨光亮 为什么 提示 1 铝能在其表面形成致密的氧化物保护膜 阻止进一步氧化 所以在生活中广泛使用 工业上用电解熔融氧化铝的办法冶炼铝 2 因为铝与酸和碱均能发生反应而溶解 铝制品打磨后 新露出的铝又会被氧化 加快铝制品损耗 问题探究二 六 铁的单质 1 铁在地壳中的含量仅次于铝 主要以态形式存在 除陨铁 我国在开始使用铁 在春秋初期我国已掌握冶铁技术 铁位于元素周期表中第四周期 第族 是过渡金属元素的代表 铁原子在化学反应中容易失去个或个电子 因此 铁的常见化合价是价和 价 其化合物及其水溶液往往带有颜色 2 常温下 铁单质比较活泼 具有较强的还原性 主要表现 写出反应方程式 1 铁在氧气中剧烈燃烧 火星四射 生成固体 3fe 2o2 2 铁跟氯气 硫的反应 有棕黄色的烟 fes 化合 商代 2 3 2 3 黑色 fe3o4 2fe 3cl22fecl3 fe s 3 铁与非氧化性酸 如盐酸 反应 常温下遇浓h2so4 浓hno3会发生作用 加热时会剧烈反应 但不会有h2产生 4 铁与水蒸气的反应 5 铁与某些盐溶液反应 fe cuso4 fe 2fecl3 3 铁跟o2在不同条件下生成的氧化物中呈红棕色的是 四氧化三铁具有磁性 它是一种结构较复杂的氧化物 可以看作 其中1 3的铁元素显价 2 3的铁元素是价 fe 2hcl fecl2 h2 钝化 feso4 cu 3fecl2 3fe 4h2o g fe3o4 4h2 氧化铁 feo fe2o3 2 3 1 铁的氧化物铁的氧化物主要有feo fe2o3 fe3o4 其中具有磁性的是 红棕色粉末 可用作油漆颜料的是 完成下列化学方程式 1 feo在空气中加热 2 feo和稀h2so4反应 3 fe2o3和稀h2so4反应 2 铁的氢氧化物 1 氢氧化亚铁 feso4 2naoh 白色 na2so4 4fe oh 2 o2 2h2o 红褐色 2 氢氧化铁 受热发生 2fe oh 3 6feo o22fe3o4 feo h2so4 feso4 h2o fe2o3 3h2so4 fe2 so4 3 3h2o fe oh 2 4fe oh 3 分解反应 fe2o3 3h2o 七 铁的化合物 fe3o4 fe2o3 3 铁盐和亚铁盐 1 亚铁盐含有fe2 的溶液呈色 fe2 既有性 也有性 与zn cl2反应的离子方程式分别为 2 铁盐 氧化性含有fe3 的溶液呈黄色 fe3 具有氧化性 与cu i 反应的离子方程式分别为 特性含有fe3 的盐溶液遇到kscn溶液时变成红色 反应的离子方程式为 zn fe2 zn2 fe 2fe2 cl2 2fe3 2cl 浅绿 氧化 还原 2fe3 cu 2fe2 cu2 2fe3 2i 2fe2 i2 fe3 3scn fe scn 3 1 铜单质的化学性质 八 铜 2cu o22cuo 2cu scu2s cu cl2cucl2 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o cu 2agno3 cu no3 2 2ag 2fecl3 cu 2fecl2 cucl2 2cu co2 o2 h2o cu2 oh 2co3 2 氧化铜cuo hcl h2 cuoc cuo cuo 2hcl cucl2 h2o h2 cuocu h2o 2cuo c2cu co2 3 cu oh 2cu oh 2 hcl cu oh 2ch2 oh choh 4cho cu oh 2 cu oh 2 2hcl cucl2 2h2o cu oh 2cuo h2o ch2 oh choh 4cho 2cu oh 2 ch2 oh choh 4cooh cu2o 2h2o 4 cuso4cuso4 naoh cuso4 5h2o cuso4 2naoh cu oh 2 na2so4 cuso4 5h2ocuso4 5h2o 归纳与总结1 钠及其化合物间的转化关系 2 镁及其化合物间的转化关系 3 铝及其化合物间的转化关系 4 铜及其化合物间的转化关系 5 铁及其化合物间的转化关系 考点整合 2naoh co2 na2co3 h2o 特别指出的是 na2co3的形成并非na2o co2 na2co3反应所致 因na2o更易与水反应 2 钠和水反应的实质是钠与水电离出来的氢离子的反应 酸在水中电离出氢离子 所以钠和酸溶液的反应是钠与溶液中h 的反应 而不是先和水反应生成氢氧化钠后再和酸中和 3 活动性很强的金属 如k ca na 跟盐溶液反应不是金属与盐的置换反应 关键是弄清钠与盐溶液反应的实质 即首先与水作用生成碱 放出氢气 是置换反应 碱再与盐作用生成沉淀等 发生的是复分解反应 4 由于钠的化学性质非常活泼 密度比煤油大且不与煤油反应 所以要保存在煤油中 5 钠的氧化物的性质及比较 6 na2co3与nahco3性质比较 7 钠三角 na2o2 naoh na2co3 的相互转化 2na2o2 2h2o 4naoh o2 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 2naoh co2 na2co3 h2o na2co3 ca oh 2 caco3 2naoh 2 镁铝及其化合物的性质 1 铝单质的物理性质和化学性质金属铝呈银白色 硬度小 密度小 熔点较低 和镁类似 铝的主要用途是制造铝合金 由于铝具有优良的导电性且密度小 因此铝被大量用来制作导线 铝元素位于元素周期表的第三周期第 a族 化学性质比较活泼 在反应中多被氧化为al3 重要的化学反应有 铝在纯氧中燃烧 4al 3o22al2o3 铝与盐酸反应 2al 6hcl 2alcl3 3h2 铝溶于naoh溶液的反应 2al 2naoh 6h2o 2na al oh 4 3h2 或2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 用镁条引燃铝粉和fe2o3的混合物 2al fe2o3al2o3 2fe这一反应也被称作铝热反应 2 铝的重要化合物 氧化铝氧化铝属于离子化合物 室温下 它是一种白色固体 熔点很高 氧化铝是冶炼铝的原料 也是一种较好的耐火材料 氧化铝属于典型的两性氧化物 与强酸 强碱都能反应 氧化铝溶于盐酸 al2o3 6hcl 2alcl3 3h2o 氧化铝与烧碱溶液反应 al2o3 2naoh 3h2o 2na al oh 4 或 al2o3 2naoh 2naalo2 h2o 电解熔融的氧化铝 2al2o3 熔融 4al 3o2 氢氧化铝可溶性铝盐和氨水反应可制得al oh 3 它是一种难溶于水的白色胶状物质 具有较强的吸附能力 al oh 3受热易分解 是一种典型的两性氢氧化物 al oh 3与盐酸反应 al oh 3 3h al3 3h2oal oh 3与naoh溶液反应 al oh 3 oh al oh 4 或al oh 3 oh alo2 2h2o 写出al oh 3受热分解的化学方程式 2al oh 3al2o3 3h2o 明矾 kal so4 2 12h2o明矾易溶于水 完全电离 kal so4 2 k al3 2so42 其水溶液因al3 水解而显酸性 3 铝三角 及其应用 铝三角 是指al3 al oh 3和alo2 相互转化的三角关系 如图所示 具体反应有 al oh 3 oh alo2 2h2oal oh 3 3h al3 3h2oal3 3oh al oh 3 alo2 h h2o al oh 3 alo2 4h al3 2h2oal3 4oh alo2 2h2oal3 3alo2 6h2o 4al oh 3 应用 a 制取al oh 3al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 alo2 co2 2h2o al oh 3 hco3 b 离子共存问题al3 与hs s2 alo2 hco3 co32 等因相互促进水解而不能大量共存 alo2 与nh4 al3 fe3 等也不能大量共存 4 有关al oh 3的计算和图象 1 铝盐与强碱溶液作用生成al oh 3沉淀的计算反应关系如下 al3 3oh al oh 3 生成沉淀 al oh 3 oh alo2 2h2o 沉淀溶解 al3 4oh alo2 2h2o 生成沉淀 又恰好完全溶解 分析以上三个反应关系式 所得al oh 3沉淀的物质的量与n al3 n oh 的关系为 当 时 所得沉淀的物质的量 n al oh 3 n oh 当 时 所得沉淀的物质的量 n al oh 3 0 当 时 所得沉淀的物质的量 n al oh 3 n al3 n oh 3n al3 4n al3 n oh 2 铝盐与强碱溶液作用生成al oh 3沉淀的图象 向铝盐溶液中滴入强碱 当n al3 n oh 1 3时 产生的al oh 3沉淀量最多 当n al3 n oh 1 4时 al oh 3沉淀全部溶解 如图 1 所示 反应的离子方程式为 oa段 al3 3oh al oh 3 ab段 al oh 3 oh alo2 2h2o 向强碱溶液中滴入铝盐溶液 开始无沉淀 当al3 全部转化为alo2 时 再滴入铝盐溶液 则偏铝酸盐与铝盐溶液发生了反应 产物都是al oh 3 如图 2 所示 反应的离子方程式为 oa段 al3 4oh alo2 2h2oab段 3alo2 al3 6h2o 4al oh 3 向偏铝酸盐溶液中滴入强酸 当n alo2 n h 1 1时 产生al oh 3沉淀的量最多 继续滴入强酸 沉淀逐渐溶解 如图 3 所示 离子方程式为 oa段 alo2 h h2o al oh 3 ab段 al oh 3 3h al3 3h2o 向强酸溶液中滴入偏铝酸盐溶液 开始无沉淀 当h 完全反应后 再滴入偏铝酸盐 发生反应生成al oh 3沉淀 如图 4 所示 反应的离子方程式为 oa段 4h alo2 al3 2h2oab段 al3 3alo2 6h2o 4al oh 3 向镁盐和铝盐的混合溶液中滴入naoh溶液 如图 5 所示 反应的离子方程式为 oa段 mg2 2oh mg oh 2 al3 3oh al oh 3 ab段 al oh 3 oh alo2 2h2o oa 表示同时生成mg oh 2和al oh 3沉淀 ab 表示al oh 3沉淀被过量naoh溶液溶解 bc 表示沉淀量不再发生变化 此时只有mg oh 2沉淀 3 铁的氧化物 铁的氧化物主要有feo fe2o3 fe3o4 其中具有磁性的是fe3o4 红棕色粉末 可用作油漆颜料的是fe2o3 下面列表比较如下 4 铁的氢氧化物fe oh 2呈白色 难溶于水 暴露在空气中会发生反应 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 fe oh 3呈红褐色 难溶于水 用fecl3和氨水制fe oh 3的离子方程式为 fe3 3nh3 h2o fe oh 3 3nh4 5 fe2 与fe3 的转化fe2 和fe3 在水溶液中的颜色分别是浅绿色和棕黄色 为使fe2 转化为fe3 可使用氧化剂 常见的有cl2 br2 h2o2 kmno4等 要实现fe3 fe2 可使用还原剂 常用的物质有cu fe i 等 6 fe3 的鉴别 fe3 加入强碱溶液或氨水生成特有的红褐色沉淀 fe3 3oh fe oh 3 或fe3 3nh3 h2o fe oh 3 3nh4 而fe2 加入强碱先出现白色沉淀 迅速转变为灰绿色 最后变为红褐色沉淀 fe3 中加入kscn溶液 生成特有的血红色溶液 而fe2 无明显现象 要弄清两点 一是反应的条件和环境 否则记忆方程式无意义 二是要从氧化剂 还原剂强弱去考虑反应的进行与否 fe3 具有氧化性 可与i s2 h2s so32 so2 h2so3 等中学常见的还原性微粒反应 fe2 主要表现为还原性 可与hno3 kmno4 cl2等常见的氧化性微粒反应 8 fe oh 2的制备因fe oh 2在空气中易被氧化 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 故fe oh 2在水中稳定存在的时间只有几秒钟 在实验室制取fe oh 2时 一定要用新制的fe2 和经过加热驱赶o2后的naoh溶液反应 且滴管末端插入试管内的液面下 再滴加naoh溶液 也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封 减少fe oh 2与o2的接触 9 铜及其化合物 2cu o2 h2o co2 cu2 oh 2co3 碱式碳酸铜 思维拓展1 碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应规律 1 与酸反应放出co2的速率快慢的原因分析nahco3与hcl反应一步即放出co2气体 故放出气体速率较快 nahco3 hcl nacl co2 h2ona2co3与hcl反应时 第一步生成nahco3 此时尚无气体放出 na2co3 hcl nahco3 nacl第二步是生成的nahco3与hcl反应放出co2 故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入到相同物质的量浓度的nahco3溶液和na2co3溶液中 前者放出气体的速率较快 2 不用任何试剂区别na2co3溶液和盐酸的化学原理na2co3溶液与盐酸作用时 滴加方式不同 现象不同 产生co2的量也不一定相同 以此可作为区别na2co3溶液和盐酸的依据 把na2co3溶液逐滴加到盐酸中 开始时盐酸相对过量 则发生反应 na2co3 2hcl 2nacl co2 h2o 即开始就有co2气体放出 把盐酸逐滴加到na2co3溶液中 开始时na2co3相对过量 则发生反应na2co3 hcl nacl nahco3 进一步反应才有nahco3 hcl nacl co2 h2o 即开始阶段无明显现象 最后才有气体产生 3 分析na2co3和nahco3的混合溶液与盐酸反应的先后顺序在na2co3和nahco3的混合溶液中 逐滴加入盐酸 盐酸先与何种物质反应 取决于co32 和hco3 结合h 的难易程度 由于co32 比hco3 更易结合h 形成难电离的hco3 故盐酸应先与na2co3溶液反应 只有当co32 完全转化为hco3 时 再滴入的盐酸才与hco3 反应 2 fe3 与fe2 的鉴别方法归纳 1 直接观察颜色fe2 溶液呈浅绿色 fe3 溶液呈棕黄色 2 利用显色反应 形成络离子 3 fecl3变色总结 1 向fecl3溶液中加几滴kscn溶液后 溶液呈血红色 2 fecl3溶液能使紫色石蕊试液呈红色 3 fecl3与naoh溶液反应 生成红褐色沉淀 4 向fecl3溶液中通入h2s气体 生成淡黄色沉淀 5 向fecl3溶液中加入几滴na2s溶液 生成淡黄色沉淀 当加入的na2s溶液过量时 又生成黑色沉淀 典例赏析 例1 某学生用nahco3和khco3组成的某混合物进行实验 测得如下数据 盐酸的物质的量浓度相等 考点一 钠及其化合物 则下列分析推理中不正确的是 a 根据表中数据可以计算出混合物中nahco3的质量分数b 加入混合物9 2g时盐酸过量c 盐酸的物质的量浓度为3 0mol ld 15 7g混合物恰好与盐酸完全反应 答案 d 取ag某物质在氧气中完全燃烧 将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应 反应后固体的质量恰好也增加了ag 下列物质中不能满足上述结果的是 a h2b coc c6h12o6d c12h22o11 导航 h2 h2o2naohco co2na2co3 例2 解析 采用巧解算方法解题 分析题意要满足题给条件 必须是物质燃烧消耗氧气的量 等于co2和h2o与过氧化钠反应产生氧气的量 h2 na2o2 2naoh co na2o2 na2co3所以 a b满足上述结果 c项可以改写为 co 6 h2 6的形式 故c正确 而d项c12h22o11可改写为 co 11 h2 11 c的形式 故d项不能满足上述结果 答案 d 过量的nahco3和少量的na2o2混合 在密闭体系中充分加热 最后排出气体物质 残留物是 a na2o naohb nahco3 na2co3c na2co3d naoh 导航 nahco3分解后产物中h2o和co2均与na2o2反应 反应能力和反应效果应区别开 变式训练1 解析 由于nahco3受热分解生成na2co3 co2和h2o 2nahco3na2co3 co2 h2o 而生成物co2 h2o都能与na2o2反应 但nahco3是过量的 生成的co2 h2o对于na2o2来说应是过量的 此时必须弄清na2o2究竟先与co2反应 还是先和h2o反应 还是任意发生 设想如果先和h2o反应 生成的naoh还会再与co2反应 最终还是生成na2co3 可见 na2o2首先应和co2反应 当co2消耗尽 如果还有na2o2 接下来才是na2o2与h2o反应 既然混合物中nahco3过量 则判断残留固体应为na2co3 答案 c 例3 铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应 当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时 反应中消耗的hcl和naoh物质的量之比为 a 1 1b 2 1c 3 1d 1 3 导航 金属铝无论是与酸还是与碱反应 反应实质均是 alal3 2h h2 故与酸或与碱反应时铝与氢气的关系式均为2al 3h2 利用此性质可以很方便地进行有关的计算 考点二 镁 铝及其化合物 解析 al与盐酸和naoh反应的产物分别为alcl3和naalo2 由元素守恒可以得出al 3cl 3hcl al na naoh 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 据以上两个方程式知 放出等量气体时消耗hcl和naoh物质的量之比为3 1 答案 c 将钠 镁 铝各0 3mol分别放入100ml1mol l 1的盐酸中 同温同压下产生的气体体积比是 a 1 2 3b 6 3 2c 3 1 1d 1 1 1 导航 钠 镁 铝等金属与酸或水反应时 金属失去电子 h 得到电子放出氢气 即金属失电子的物质的量之比 等于气体的体积比 变式训练2 解析 由题意知 钠 镁 铝的物质的量均为0 3mol n hcl 0 1l 1mol l 1 0 1mol 经分析知 钠 镁 铝与盐酸反应时 金属均过量 盐酸不足 当钠与盐酸反应时 产生h2的量以钠为准进行计算 2na h2 2mol1mol0 3moln h2 n h2 0 15mol当镁 铝分别与盐酸反应时 产生h2的量以盐酸为准进行计算 2hcl h2 2mol1mol0 1moln h2 n h2 0 05mol 答案 c 例4 将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合 得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等 则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是 a 1 3b 2 3c 1 4d 2 7 导航 强碱与铝盐反应 首先要分析al oh 3是不是最大沉淀量 若不是 则有两种情况 al3 部分沉淀和al oh 3部分溶解 计算过程中要分情况讨论 解析 由题目中给出的溶液中的铝与沉淀中的铝质量相等 可以得出反应后的含铝物质可能为al3 和al oh 3或al oh 3和alo2 两种情况 然后根据反应比不难得出结论 本题应分两种情况进行讨论 若alcl3过量 naoh不足 溶液中的铝元素应为al3 alcl3 3naoh al oh 3 3nacl1mol3mol1mol依题意 溶液中剩余1molal3 则 c alcl3 c naoh 1 1 3 2 3 若naoh量稍多 alcl3完全反应 溶液中的铝元素的形式为alo2 不妨假设有2molal3 反应 依题意有关系式 alcl3 3naoh al oh 31mol3mol1molalcl3 4naoh naalo21mol4mol1molc alcl3 c naoh 2 3 4 2 7 答案 bd 例5 某兴趣小组利用物质间的互变 设计成一个平面 魔方 如图所示 考点三 铁 铜及其化合物 已知 a b c d g含有同种元素 e是通常情况下密度最小的气体 b与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 在水溶液中b也能将一种氧化物氧化为f f是含有三种元素的共价化合物 f与a反应生成e和g 试回答下列问题 1 写出d的化学式 2 g生成c的过程中所出现的现象为 3 写出下列反应的化学方程式 e a a b 4 b f的离子方程式为 g与次氯酸反应的离子方程式为 解析 由 可知a b c d g都是fe元素 结合表中的颜色可知g含fe2 a为铁单质 b含fe3 c为fe oh 3 d为fe2o3 再由 可知e为h2 b为fecl3 因f是含有三种元素的共价化合物 f与a反应生成e和g 又因为f是由fecl3在水溶液中将一种氧化物氧化得到的 可推知f为一种含氧酸 结合中学所学知识可推测此氧化物为具有还原性的so2 f为h2so4 变式训练3 根据下述实验装置和操作 回答有关问题 按下图所示装置 用两种不同操作分别进行实验 观察b管中现象 操作1 先夹紧止水夹a 再使a管开始反应 实验中b管观察到的现象是 b管发生反应的离子方程式是 操作2 打开止水夹a 使a管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a 实验中在b管观察到的现象是 b管中发生的离子方程是 导航 此题是围绕fe oh 2的实验室制法设计的 由于fe oh 2极易被氧化为fe oh 3 溶液中溶解的o2就能把它氧化 此题既考查了实验能力 又考查了思维的严密性 整体性和创造性 解析 本题有关的反应为fe与h2so4反应放出氢气 同时制备出无氧的feso4溶液 并通过产生的氢气排除装置中的空气 当关闭止水夹后 让产生的氢气将a中的溶液压入b中发生反应feso4 2naoh fe oh 2 na2so4 由于装置中的空气被排尽 所以产生的fe oh 2能保护较长时间的白色 当夹紧a时 a试管便成了一个封闭体系 产生的h2使a试管内压强增大 将生成的feso4溶液压入b中 从而发生反应生成fe oh 2 而naoh溶液中溶解的o2可将fe oh 2迅速氧化 最后转变成fe oh 3 所以看到白色沉淀的时间很短 当用操作2时 产生的h2首先通过导气管通入到b中的naoh溶液中 将其中溶解的o2赶走 再夹紧a时 feso4溶液压入b中 此时反应所产生的fe oh 2在一段时间内不变色 答案 先出现白色絮状沉沉 然后沉淀迅速变为灰绿色 最后变为红褐色fe2 2oh fe oh 2 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3打开止水夹时 溶液中的导气管口有气泡冒出 夹紧夹子后出现白色沉淀 短时间内沉淀不变色fe2 2oh fe oh 2 例6 已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜