高三化学总复习 必考32几种重要的金属化合物课件.ppt

第二讲几种重要的金属化合物 一 钠的化合物 1 钠的氧化物 氧化钠和过氧化钠性质比较 na2o2 淡黄 白 碱性 过氧化物 na2o h2o 2naoh 2na2o2 2h2o 4naoh o2 还原剂 氧化剂 co2 na2o na2co3 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 na2o 2hcl 2nacl h2o 2na2o2 4hcl 4nacl 2h2o o2 2 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 纯碱 苏打 小苏打 白 白 较大 较小 co32 2h h2o co2 慢 快 稳定 不稳定 na2co3 ca oh 2 caco3 2naoh 2nahco3 ca oh 2 少量 caco3 na2co3 2h2o cacl2 na2co3 caco3 2nacl 二 焰色反应1 焰色反应的实验步骤可归纳为三烧 灼烧 蘸烧 洗烧 其含义分别为 1 灼烧 将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧 直到 2 蘸烧 用铂丝蘸取欲检测的试液或试样 在外焰上灼烧 观察火焰的颜色 3 洗烧 将铂丝用洗净 在外焰上烧至 以备下次再用 与原来火焰颜色相同 稀盐酸 没有颜色 注意事项 1 焰色反应所用火焰本身的颜色要浅 否则会干扰实验现象的观察 一般采用煤气灯较理想 若用酒精灯 则要使用外焰的侧面 因为焰心的颜色偏黄 2 蘸取待测物的金属丝 最好用铂丝 也可用无锈铁丝代替 每次使用金属丝时必须在火焰上灼烧至与火焰颜色一致 以免对实验造成干扰 3 观察钾的焰色时 要透过蓝色的钴玻璃 因为钾的溶液中常混有钠的杂质 蓝色玻璃片可以滤去黄光 2 几种金属焰色反应的颜色 黄色 紫色 透过蓝色钴玻璃观察 3 焰色反应可用于制 检验三 铝的重要化合物1 氧化铝氧化铝溶于水 熔点 硬度 氧化铝既能与酸反应 又能与碱反应 如氧化铝与盐酸反应的化学方程式和离子方程式 与氢氧化钠反应的化学方程式和离子方程式 al2o3 2naoh 2naalo2 h2o al2o3 2oh 2alo h2o 像氧化铝这样 既能与酸反应 又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫 al2o3 6hcl 2alcl3 3h2o 2al 6h 2al3 3h2o 焰火 某些金属元素 两性 氧化物 很高 很大 难 2 氢氧化铝 1 氢氧化铝的制取在al2 so4 3溶液中滴加氨水时有色沉淀生成 反应的化学方程式为 2 氢氧化铝的两性al oh 3是两性氢氧化物 既能与酸反应 又能与强碱溶液起反应 将新制得的al oh 3沉淀分装在两支试管里 分别加入盐酸和naoh溶液 边加边振荡 观察到的实验现象是 al oh 3沉淀中加盐酸或naoh溶液 沉淀都消失 白 胶状 al2 so4 3 6nh3 h2o 2al oh 3 3 nh4 2so4 al oh 3与盐酸反应的化学方程式和离子方程式分别为 al oh 3与naoh溶液反应的化学方程式和离子方程式 al oh 3 3hcl alcl3 3h2o al oh 3 3h al3 3h2o al oh 3 naoh naalo2 2h2o al oh 3 oh alo 2h2o al oh 3是医用的胃酸 主要成分盐酸hcl 中和剂中的一种 是由于它的碱性不强 不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用 但却能与酸反应 使胃液酸度降低 起到中和过多胃酸的作用 3 氢氧化铝分解加热时 al oh 3分解的方程式为 2al oh 3al2o3 3h2o 3 明矾化学式为 溶于水 由于al3 水解生成 可用作净水剂 四 铁的重要化合物1 铁的氧化物铁元素的主要化合价为价 通常可以形成三种氧化物 氧化铁 氧化亚铁和四氧化三铁 三种氧化物性质的比较如下表 kal so4 2 12h2o 易 al oh 3胶体 2和 3 2 铁的氢氧化物 1 fe oh 2和fe oh 3的制备 红褐 白色絮状 灰绿 红褐 feso4 2naoh fe oh 2 na2so4 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 fecl3 3naoh fe oh 3 3nacl 红褐 白 2 3 3 亚铁盐和铁盐 1 亚铁盐含有fe2 的溶液呈浅绿色 fe2 既有性 又有性 fe2 与zn cl2反应的离子方程式分别为zn fe2 zn2 fe 2fe2 cl2 2fe3 2cl 氧化 还原 2 铁盐 氧化性含有fe3 的溶液呈色 fe3 具有氧化性 fe3 与fe cu反应的离子方程式分别为 2fe3 fe 3fe2 2fe3 cu 2fe2 cu2 特性含有fe3 的盐溶液遇到kscn溶液时变成色 棕黄 红 考点一na2o2的强氧化性及相关计算 例1 2009 枣庄联考 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 m m h m cx oz 当x z时 m m cxhyoz c选项能满足上述结果 当x z时 m m cxhyoz d选项不能满足上述结果 答案 d 1 过氧化钠的强氧化性 1 na2o2与so2反应生成na2so4 2 na2o2与fecl2溶液反应 na2o2投入fecl2溶液中 可以将fe2 氧化fe3 同时产生fe oh 3沉淀 4 na2o2与h2s反应 na2o2投入氢硫酸中 可以将h2s氧化为单质硫 产生淡黄色沉淀 5 na2o2与品红溶液反应 na2o2投入品红溶液中 因其具有强氧化性 可以使品红溶液褪色 即具有漂白性 na2o2 hclo o3的漂白性都是利用其强氧化性而使有色物质褪色 活性炭因具有吸附作用而使有色物质褪色 so2因能与有色物质结合成无色物质而具有漂白性 2 有关na2o2与co2 h2o反应的几个重要关系2co2 2na2o2 2na2co3 o2 2h2o 2na2o2 4naoh o2 1 物质的量关系无论是co2或h2o的单一物质还是二者的混合物 通过足量的na2o2时 co2或h2o与放出o2的物质的量之比都为2 1 2 电子转移关系当na2o2与co2 h2o反应时 每产生1molo2转移2mole 3 先后顺序关系na2o2与一定量co2和h2o g 的混合物的反应 可视作na2o2先与co2反应 待co2反应完成后 na2o2再与h2o发生反应 4 气体体积关系 气体体积差量法2na2o2 2co2 2na2co3 o2气体体积差 v2112na2o2 2h2o g 4naoh o2气体体积差 v211由此可见 气体体积关系 co2和水蒸气的混合气体或单一气体通过足量na2o2时 气体的体积变为原来的1 2 即减小的体积为生成o2的体积 5 固体质量关系 固体质量差量法2na2o2 2co2 2na2co3 o2固体质量差 m156g212g212g 156g 56g2na2o2 2h2o 4naoh o2固体质量差 m156g160g160g 156g 4g由此可见 每有2molco2参与反应 固体增重为56g 相当于2molco的质量 每有2molh2o参与反应 固体增重为4g 相当于2molh2的质量 即co2 h2o g 分别与足量na2o2反应 固体增重分别相当于等物质的量的co h2的质量 凡分子组成符合 co m h2 n的物质 wg该物质在o2中完全燃烧 将其产物 co2和水蒸气 通过足量的na2o2后 na2o2固体增重必为wg 中学阶段常见的符合这一关系的物质有 无机物 h2 co及h2和co的混合气体 有机物 ch3oh 甲醇 hcho 甲醛 ch3cooh 乙酸 hcooch3 甲酸甲酯 c6h12o6 葡萄糖 等 1 将10gco2和co的混合气体 通过装有足量na2o2的干燥管 反应后干燥管的总质量增加了2 8g 则原混合气体中co2的质量分数为 a 32 b 44 c 56 d 88 解析 co2与na2o2反应 生成氧气 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 na2o2增重为对应 co 的质量 根据题意 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 m88g56gm co2 2 8gm 4 4g 质量分数为44 答案 b 2 下列对na2o2的叙述中 正确的是 a na2o2能与酸反应生成盐和水 所以na2o2是碱性氧化物b na2o2能与水反应 所以na2o2可以作气体的干燥剂c na2o2与水反应时 na2o2是氧化剂 水是还原剂d na2o2与二氧化碳反应时 na2o2既是氧化剂又是还原剂 解析 na2o2与酸反应除生成盐和水外 还生成了o2 不属于碱性氧化物 na2o2与水反应生成的naoh具有腐蚀性 不能用作干燥剂 na2o2与水的反应中 na2o2既是氧化剂又是还原剂 答案 d 3 3 72g过氧化钠 氧化钠和钠的混合物与足量的水反应 在标准状况下生成vml混合气体 该混合气体在一定条件下恰好完全反应 则混合物中na na2o na2o2的质量之比为 a 23 1 39b 1 1 1c 1 2 1d 1 2 4 解析 由题意n h2 n o2 2 1 则n na n na2o2 2 1 故混合物中m na m na2o2 23 39 对于na2o的质量则可不考虑 答案 a 考点二关于na2co3和nahco3的问题分析及计算 例2 2009 北京市海淀区模拟 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体 用不同的方法做了以下实验 如图所示 1 只根据图 所示实验 不能够达到实验目的的原因是 2 图 所示实验均能鉴别这两种物质 其反应的化学方程式为 与实验 相比 实验 的优点是 填选项代号 a 比 复杂b 比 安全c 比 操作简便d 可以做到用一套装置同时进行两个对比实验 而 不行 3 若用实验 验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 则试管b中装入的固体最好是 填化学式 4 将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应 当石灰水过量时 其离子方程式为 当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2 1时 所得溶液中溶质的化学式为 请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子 解析 1 图 不能达到鉴别目的 因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳 二氧化碳气体与澄清石灰水作用 使溶液变浑浊 2 图 所涉及的化学方程式为 2nahco3na2co3 h2o co2 co2 ca oh 2 caco3 h2o 实验 的优点是可同时做对比实验 1 碳酸盐和碳酸氢盐的热稳定性规律一般说来 一价金属碳酸盐比二价金属碳酸盐稳定 正盐比酸式盐稳定 酸式盐比碳酸稳定 例 na2co3 caco3nahco3 ca hco3 2 h2co3na2co3 nahco3 h2co3caco3 ca hco3 2 h2co3 由于碳酸钠与酸的反应分两步进行 因此碳酸钠溶液与酸溶液作用时 两溶液滴加顺序不同将产生不同的现象 如碳酸钠溶液与盐酸 基于上述原因不需另加试剂 利用滴加顺序可鉴别na2co3溶液和盐酸 3 co2生成量比较 等物质的量的na2co3 nahco3分别与足量的盐酸反应 产生的co2的量相等 等质量的na2co3 nahco3分别与足量的盐酸反应 nahco3产生的co2的量多 等物质的量的hcl与足量的na2co3 nahco3分别反应 nahco3产生的co2的量多 一定量的nahco3受热分解产生co2的量与受热分解后的残留物与盐酸反应产生co2的量相等 特别提示解答有关na2co3 nahco3的计算题时常用的方法有差量法 守恒法和极值法 运用差量法时要注意题给数据与方程式相应量之间的对应关系 在确定co2与naoh反应生成产物的成分时 往往依据钠原子守恒采用极值法进行判断后再计算 1 有a b两个完全相同的装置 某学生分别在它们的侧管中装入1 06gna2co3和0 84gnahco3 a b中分别有10ml相同浓度的盐酸 将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中 下列叙述正确的是 a a装置的气球膨胀速率大b 若最终两气球体积相同 则盐酸的浓度一定大于或等于2mol lc 若最终两气球体积不同 则盐酸的浓度一定小于或等于1mol ld 最终两试管中na cl 的物质的量一定相同 答案 b 2 同物质的量浓度同体积的na2co3和nahco3溶液中 分别加入等体积等浓度的过量盐酸 结果是 a na2co3产生的co2多b nahco3产生的co2多c nahco3的反应速率快d 二者产生co2一样多 解析 加入盐酸过程中nahco3直接反应放出co2 nahco3 hcl nacl h2o co2 na2co3要全部转化成nahco3后再释放co2 由于盐酸过量 最终产生的co2与na2co3 nahco3的物质的量相等 答案 cd 答案 a 考点三铝的化合物的综合考查 例3 2009 福建 24 从铝土矿 主要成分是al2o3 含sio2 fe2o3 mgo等杂质 中提取两种工艺品的流程如下 请回答下列问题 1 流程甲加入盐酸后生成al3 的离子方程式为 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 写出该溶质的一种用途 5 已知298k时 mg oh 2的溶度积常数ksp 5 6 10 12 取适量的滤液b 加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡 测得ph 13 00 则此温度下残留在溶液中的c mg2 有关氢氧化铝沉淀的图像问题 1 把强碱溶液逐滴加入到铝盐 al3 溶液中至过量 如图1 现象 先有白色沉淀 然后沉淀逐渐溶解 有关反应 a b al3 3oh al oh 3 5 明矾溶液中逐滴加入ba oh 2溶液的有关反应及图示 如图5 o a 2kal so4 2 3ba oh 2 2al oh 3 3baso4 k2so4a b 2al oh 3 k2so4 ba oh 2 baso4 2kalo2 4h2o 1 在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中 逐滴加入稀氢氧化钠溶液 直到过量 表示氢氧化钠加入量 x 与溶液中沉淀物的量 y 的关系示意图正确的是 解析 al3 与oh 反应 先生成al oh 3沉淀 后溶解 mg2 与oh 反应 生成mg oh 2沉淀 mg oh 2不溶于naoh溶液 此过程中发生的反应 al no3 3 3naoh al oh 3 3nano3 mg no3 2 2naoh mg oh 2 2nano3 al oh 3 naoh naalo2 2h2o 所以开始时沉淀逐渐增多 达最大值后 al oh 3溶解 沉淀又逐渐减少 因mg oh 2不溶于naoh 所以最后沉淀不完全消失 故选c项 答案 c 2 下列物质中既能与强酸溶液反应 又能与强碱溶液反应 且都有气体逸出的是 a nahco3b al2o3c ald nh4 2s 解析 nahco3与碱反应转化为na2co3 无气体放出 al都放出h2 nh4 2s与酸反应放出h2s 与碱反应放出nh3 答案 cd 3 将溶液 或气体 x逐渐加入 或通入 到一定量的y溶液中 产生沉淀的量与加入x物质的量的关系如图所示 符合图中情况的一组物质是 解析 由图可知 b中加入试剂一份 沉淀完全 再加3份 沉淀全溶解 naalo2 hcl al oh 3 naclal oh 3 3hcl alcl3 3h2oa 二者反应生成s 继续通入不溶解 c 通入nh3生成沉淀 继续通入也不溶 而d agno3ag oh ag nh3 2 oh 答案 b 考点四铁盐 亚铁盐的性质及应用 例4 2008 宁夏卷 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 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 在 处加废铁屑 所得e为fe2 a为cu au fe 在 处加稀硫酸 或盐酸 铁溶解 在 处加入稀硝酸使cu溶解 在 处分别加入naoh溶液 所得f d分别为fe oh 2 cu oh 2 fe oh 2在灼烧过程中转化为fe oh 3受热分解生成fe2o3 答案 1 废铁屑稀硫酸 或盐酸 稀硝酸氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 2 fe 2h fe2 h2 2fe3 fe 3fe3 cu2 fe cu fe2 2au3 3fe 2au 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 1 fe2 与fe3 的鉴别方法 2 fe2 与fe3 的相互转化fe2 既有氧化性又有还原性 但主要表现为还原性 当遇到较强氧化剂时 转化为fe3 fe3 具有较强的氧化性 可被还原性较强的物质还原为fe2 2fecl2 cl2 2fecl3 溶液由浅绿色变为棕黄色 2febr2 3cl2 过量 2fecl3 2br2 2feso4 2h2so4 浓 fe2 so4 3 so2 2h2o2fecl3 h2s s 2fecl2 2hcl2fecl3 2ki i2 2fecl2 2kcl2fecl3 fe 3fecl22fecl3 so2 2h2o h2so4 2fecl2 2hcl fe fe2 fe3 的相互转化关系如下图所示 3 fe oh 2制备时一般需注意哪些问题 一般采用什么方法来制备因fe oh 2在空气中易氧化 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 故fe oh 2在水中稳定存在的寿命只有几秒钟 在实验室中制取fe oh 2时 一定要用新制的fe2 盐 比如用fe粉和盐酸新制取的fecl2 或用fe粉和稀硫酸新制取的feso4 和先加热驱赶o2后的naoh溶液 且胶头滴管末端插入试管内的液面下 其他情况不允许 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接触 1 要证明某溶液中不含fe3 而可能含有fe2 进行如下实验操作时 最佳顺序为 加入足量氯水 加入足量kmno4溶液 加入少量nh4scn溶液a b c d 解析 加入nh4scn证明无fe3 再加氯水 如有fe2 则可被氧化为fe3 而使nh4scn变红色 kmno4也能氧化fe2 但kmno4本身为紫色 使fe3 和nh4scn显色不易观察 答案 c 2 制印刷电路时常用氯化铁溶液作为 腐蚀液 发生的反应为 2fecl3 cu 2fecl2 cucl2 向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉 反应结束后 下列结果不可能出现的是 a 烧杯中有铜无铁b 烧杯中有铁无铜c 烧杯中铁 铜都有d 烧杯中铁 铜都无 解析 在题设条件下 如果氯化铁溶液足量 铁粉和铜粉都可以与之完全反应 在此情况下 烧杯中既无铁也无铜 如果铁粉和铜粉足够多 氯化铁溶液相对不足 则反应后铁和铜都会存在 如果氯化铁溶液与铁粉 铜粉适量 则下列反应优先发生 fe 2fecl3 3fecl2这样 烧杯中将有铜而铁粉没有剩余 无论如何 有铁无铜的现象不可能存在 答案 b 3 下列对物质或微粒的检验试剂和相应的现象描述不当的是 a 检验碳酸钾和碳酸钠混合溶液中的钾元素 用铂丝蘸取溶液 放在酒精灯外焰上灼烧 可看到火焰呈紫色b 检验溶液中的fe3 可取少量待测液 向其中加kscn溶液 可看到溶液呈红色c 检验nh 可向溶液中加入生石灰 将湿润的红色石蕊试纸放在管口 可看到试纸变蓝d 检验溶液中的fe2 可向溶液中加入kscn溶液 此时溶液颜色无变化 之后向其中加入少量氯水 溶液变为红色 解析 在观察钾元素的焰色反应时应透过蓝色钴玻璃 避免钠元素造成的干扰 答案 a 亚铁是血红蛋白的重要组成成分之一 起着向人体组织传送o2的作用 人如果缺铁就有可能出现缺铁性贫血 但是摄入过量的铁也有害 下面是一种补铁药品说明书中的部分内容 该药品为无水碱式盐 含fe2 34 36 是糖衣片 与vc 维生素c 同服可增加本品吸收 某同学设计实验对其中的铁成分进行了验证 请一起完成该实验 第一步 查阅资料得知 双氧水可以氧化scn 生成n2 co2和so 也可以将fe2 氧化成fe3 第二步 向去掉糖衣 研磨好的药品中加稀盐酸 出现淡绿色浑浊液 说明有 存在 填离子符号 第三步 往上述溶液中滴入几滴kscn溶液 出现浅红色 说明溶液中有少量的fe3 存在 该离子存在的原因可能是 填序号 a 药品中的铁本来就是以三价铁的形式存在b 在制药过程中有少量三价铁生成c 本实验过程中有少量三价铁生成 第四步 将第三步所得溶液分成两份 分别装在a b两个试管中 第五步 向a试管的溶液中加入少量稀硫酸 再慢慢滴入过量的h2o2溶液 溶液的红色先变深 之后红色逐渐褪去 红色变深的原因是 用离子方程式表示 溶液红色又褪去的原因可能是 请自选中学实验室中常用仪器 设计实验证明该推测 第六步 向b试管的溶液中加入一片vc片 片刻后溶液红色也褪去 说明vc有 性 怎样理解药品说明书中所述 与vc同服可增加本品吸收 这句话 解析 fe2 的溶液为浅绿色 fe3 的溶液为黄色 fe2 具有较强的还原性 很容易被空气中的氧气氧化为fe3 在第五步中溶液的颜色变化分析要结合题给信息 fe2 被h2o2氧化为fe3 fe3 与scn 结合为血红色fe scn 3 使红色加深 当scn 被h2o2氧化后 红色褪去 设计实验证明推测时 可取一支试管 加入少量fecl3溶液和几滴kscn溶液 溶液变为红色 再加入适量h2o2振荡 观察红色是否褪去 从而证明推测正确与否 第六步中vc具有还原性 起到保护fe2 的作用 答案 第二步 fe2 第三步 bc第五步 2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o fe3 3scn fe scn 3 血红色 h2o2氧化scn 红色消失 或溶液变为黄色或棕色 取一支试管 加入少量fecl3溶液和几滴kscn溶液 溶液变为红色 再加入适量h2o2振荡 产生气泡 红色褪去 说明是h2o2氧化了溶液中的scn 使溶液红色褪去第六步 还原fe2 在人体血红蛋白中起传送o2的作用 fe3 没有此功能 服用vc可防止药品中的fe2 被氧化成fe3 1 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 解析 本题考查化学知识在生产和生活中的应用 电解熔融的mgcl2可得金属镁 而电解mgcl2溶液产物为mg oh 2 cl2 h2 答案 d 2 下列固体物质各1mol na2o naoh na2o2 na2so3 长期放置在空气中 固体质量增加的关系 不考虑潮解因素 正确的是 a b c d 解析 na2o na2co3 m 44 naoh na2co3 m 13 na2o2 na2co3 m 28 na2so3 na2so4 m 16 故b项正确 答案 b 3 今有下列溶液 alcl3 fecl2 fecl3 mgc