化学必修1复习(第三章)

3 金属及其化合物 3 1 金属的性质 3 1 1 金属的物理性质 1 状态 常温下除 Hg 是液体外 其余皆为固体 2 颜色 多数呈银白色 都不透明 有金属光泽 3 密度 硬度 熔点差异较大 4 具有延展性 5 是电和热的良导体 6 金属之最 Fe 应用最广泛 Al 在地壳中含量最多 Cr 最硬 W 熔点最高 Hg 熔点最低 Os 密度 最大 Pt 延性最好 Au 展性最好 Au 化学性质最稳定 3 1 2 金属的化学性质 金属的化学共性 具有还原性 区别 还原性 物质失去电子的能力 金属性 元素的原子本身失去电子的能力 和非金属单质反应生成盐或氧化物 本质 被非金属单质氧化 232 2 432 3 22 22 2 2 e2e3 FeCle utlu 2 NMgNMg SCuSCu OFOF F APCCClCu MgIIMg OH 点燃 点燃 点燃 反应会生成如变价元素会呈高价态 外均会反应 除 和非氧化性酸 只能表现 H 的弱氧化性的酸 如 HCl 稀 H2SO4 反应生成氢气 本质 置换出酸中的 H 金属电子转移至 H 注 关于生成氢气量的计算 1 等质量金属 足量 过量 酸 简易计算规律 生成 1g 氢气所需金属量 金属相对原子质量 金属化合价 Fe 算为 2 价 此即金属将 1mol 电子转移给 H 所需的质量 越大则产生金属越少 死记硬背 生成氢气量 Al Mg Na Fe Zn 2 等量金属 等量酸 这里的量可以是质量或物质的量 首先计算酸的量是过量 足量还是不足 如果过量 足量 按金属完全反应产生氢气计算 如果不足 按酸完全反应产生氢气计算 如果金属过量且能和水反应 生成氢气量 酸 与金属 完全反应产生氢气量 剩余金属 与水 完全反应氢气量 3 等量酸 足量 过量 金属 由于酸中 H 原子量相等 生成氢气量也相等 与氧化性酸 如 HNO3 浓 H2SO4 反应生成水 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 3Ag 4HNO3 稀 3AgNO3 NO 2H2O 2Fe 6H2SO4 浓 Fe2 SO4 3 3SO2 6H2O Fe 4HNO3 稀 Fe NO3 3 NO 2H2O 金属和水反应生成氢气 2432 22 4 43 222 HOFegOHFe HNaOHOHNa 高温 和盐反应 本质 置换出另一种金属 ueue 22 CFCF 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 顺序 比较 K Ca NaMg AlZn Fe Sn PbCu Hg AgPt Au 原子失电子能力强 弱 与氧气反应常温反应常温反应 形 成致密保护膜 加热反应强热反应不反应 冷水时即剧烈 反应 热水时反应 缓慢 与水反应 生成氢气和碱 高温下与水蒸气反 应生成氢气和氧化 物 不反应 非氧化性酸生成氢气和盐不反应与酸反 应氧化性酸产生水 Fe Al 常温下在浓硫酸 浓硝酸中钝化 失去原来化学活性 只与王水反应 与盐溶液反应先与水反应 生成氢气 盐 排在前面的金属能把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来 氧化物与水反应迅速反应缓慢不能直接反应 氢氧化物热稳定性稳定不稳定 受热分解为氧化物和水 AgOH 常温即分解 3 1 3 原子结构与化学性质的关系 金属原子的最外层电子数一般 4 所以较活泼 电子层数相同时 最外层电子数越少 越易失去电子 金属性越强 3 1 4 焰色反应 1 定义 金属或金属化合物在灼烧时火焰会呈现特殊颜色 2 Na 的焰色是黄色 K 是紫色 3 可鉴别某种物质中是否含有某种金属离子 4 焰色反应是物理变化 是元素本身的性质 5 步骤 1 点燃酒精灯 2 将 Pt 丝放入 HCl 中清洗 放到火焰上灼烧 直至火焰呈现原来的颜色 3 用 Pt 丝蘸取待测物 灼烧并观察之 检验 K 时要透过蓝色 Co 玻璃滤去遮盖颜色的黄光 4 Pt 丝用 HCl 洗净后放到火焰上灼烧至火焰呈现原色 放回原处 6 注意事项 1 焰色反应所用火焰应为浅色 用酒精灯时应用外焰的侧面灼烧 2 金属丝本身应无焰色反应 熔点高不易被氧化 Pt 丝效果最佳 也可用 Fe Ni W 丝代替 3 使用前将金属丝用稀盐酸洗净在火焰上灼烧至无色的目的 除去氧化物 金属氯化物易挥发 除去引起焰色反应的杂质 3 2 金属及其化合物 3 2 1 钠与钠的化合物 1 钠的物理性质 银白色 有金属光泽 硬度小 柔软 可用小刀切割 密度 0 97g cm3 小于水而大于煤油 熔沸点较低 是电和热的良导体 2 化学性质 非常活泼 与非金属单质反应 价 是 研磨或加温易爆 固体生成 黄色火焰 有淡黄色 成物不稳定 暗 生成白色固体 生露置于空气中 颜色变 点燃 1 H2NaHH2Na SNaS2Na ONaO2Na Na 24 2 2 222 22 ONaONa 与水反应 实质 与 H 反应 22 222HNaOHOHNa 现象与解释 Na 浮在水面上 Na 密度小于水 Na 熔成小球 反应放热 Na 熔点低 四处游动 发出 嘶嘶 声 反应生成氢气 酚酞变红 生成碱 与酸反应 2 222HNaHNa Na 过量的话先与酸反应后与水反应 与盐溶液反应 实际上先与水反应生成碱 碱再与盐反应 OHNHNaClClNHNaOH HNaOHOHNa HNHNaClClNHNa SONaOHCuCuSONaOH HNaOHOHNa HSONaOHCuCuSOOHNa 234 22 234 4224 22 242242 222 2222 2 222 22 分反应式 分反应式 冶炼金属时做强还原剂 la4i4 4 CNTTiClNa 熔融 3 Na 露置于空气中的变化 银白色 变暗 生成氧化钠 表面有液体 钠与水 氧化钠与水生成氢氧化钠 形成结晶并风化 氢氧化钠与二氧化碳反应 再水合生成十水碳酸钠 最后形成碳酸钠风 化 4 Na 的保存 制取和用途 保存 由于 Na 化学性质很活泼 密度大于煤油 故通常保存在煤油中 制取 由于 Na 主要以 NaCl 形式存在 故一般电解 NaCl 制取 Na 用途 制取化合物 Na K 合金 液态 作原子反应堆导热剂 高压 Na 灯 发黄光 射程远 透雾能力强 冶炼金属 5 氧化钠和过氧化钠 ONa2 22O Na 状态白色固体淡黄色固体 结构组成 含 阴阳离子比 2 1 2 O含 阴阳离子比 1 1 2 2 O O 化合价 2 价 1 价 分类碱性氧化物过氧化物 与水NaOHOHONa 22 2222 42ONaOHOHONa 与酸性氧化物 3222 CONaCOONa 232222 222OCONaCOONa 与酸 OHNaClHClONa 22 22 2222 2442OOHNaClHClONa 化 学 性 质 热稳定性 2222 2ONaOONa 稳定 用途氧化剂 供氧剂 漂白剂 杀菌剂 保存隔绝空气 密封保存隔绝空气 密封保存 远离易燃物 氧化性弱强 过氧化钠化学特征 强氧化性 漂白性 有漂白性是由于强氧化剂氧化有色物质使之变为无色 过氧化钠与水 二氧化碳反应都属于自身氧化还原 反应过程中先生成不稳定的过氧化氢 随后分解成水和氧气 过氧化钠与水反应用于快速制取氧气 过氧化钠强氧化性的表现 褪色品红溶液遇 22 4223222 222 332222 222 3222 42222 a 2 2 26 4636 2 ON NaOHSONaOHSONaONa SNaOHSHONa FeClNaClOHFeOHONaFeCl NaOHHONa CONaCOONa SONaSOONa 一般规律 与最高价气态非金属氧化物反应生成盐和氧气 与次高价气态非金属氧化物反应生成盐 过氧化钠固体增重规律 m 即固体增加重量 V 即气体减小体积 1 每 mol 二氧化碳或水 气体 与足量过氧化钠反应时 固体分别增重 28g 和 2g 其混合气体完全反应时 原 VOVVOHnCOnm 2 1 2 28 222 2 推导得一氧化碳 氢气或二者的混合气体反应后固体增重即原气体质量 3 若四种气体 在电火花作用下 一同混入反应 2 1 2 28 222 222 OHVCOVOVV HnOHnCOnCOnm 6 氢氧化钠 物理性质 白色固体 有强吸水性 易于潮解 可用作干燥剂 化学性质 强碱 主要考查与二氧化碳的反应及沉淀颜色 氢氧化镁 氢氧化铝白色 氢氧化铜蓝色 氢氧化钠足量 过量 OHCONaCONaOH 2322 2 二氧化碳过量 32 NaHCOCONaOH 制法 NaOHCaCOOHCaCONa ClHNaOHOHNaCl 2 222 3232 222 电解 保存 密封 用橡胶塞 如果用玻璃塞会与瓶口黏结 反应式 OHSiONaNaOHSiO 2322 2 7 碳酸钠和碳酸氢钠 32CO Na 3 NaHCO 俗名纯碱 苏打小苏打 颜色 状态 白色粉末 水合物为白色结晶白色晶体 水溶 性 20 C 下溶解度 21 5g 易溶 溶液呈碱性 20 C 下溶解度 9 6g 易溶 溶液呈碱性 但碱性比碳酸钠弱 热稳 定性 稳定 水合物常温下风化 OHCOCONaNaHCO 22323 2 与酸 反应 较慢 分步进行 223 3 2 3 COOHHHCO HCOHCO 较快 较剧烈 223 COOHHHCO 与碱 反应 不与 OH 反应 反应实质是碳酸 根与某些离子生成沉淀 OHCOOHHCO 2 2 3 2 3 与 Ca OH 2反应 碳酸氢钠不足 足量 OHCaCOHCOOHCa 233 2 碳酸氢钠过量 2 3233 2 2COOHCaCOHCOOHCa 与盐 反应 与钙盐 钡盐反应生成沉淀不反应 用途化工原料 玻璃 肥皂 造纸 制氢氧化钠 用作发酵粉 用于泡沫灭火器 治疗胃酸过多 胃穿孔病人不宜使用 产生的气体会加重症 状 转化碳酸钠 碳酸氢钠 加水和二氧化碳 碳酸氢钠 碳酸钠 加热固体或向溶液中加入氢氧化钠 碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应图像 解说 碳酸钠会先反应生成碳酸氢根 故最一开始没有气体产生 无明显现象 碳酸氢钠最一开始直接产生气体 混合时待碳酸根全部转化为碳酸氢根才产生气体 最一开始也没有气体产生 氢氧化钠混入碳酸钠时会因为碱与酸反应使气体生成滞后 应用 不用试剂区别碳酸钠和盐酸 用盐酸区别碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠滴入盐酸中 直接产生气泡 因盐酸相对过量 盐酸滴入碳酸钠中 最初无明显现象 一段时间后有气泡产生 确定混合样品中碳酸钠的质量分数 碳酸钠 碳酸氢钠混合固体 1 取 m1g 样品 加热完全分解后固体质量为 m2g 则碳酸钠质量分数为 1 12 31 5384 m mm 碳酸氢钠质量分数 1 21 31 8484 m mm 碳酸钠质量g mm 62 168168 21 2 还可利用产生二氧化碳的质量 体积或转化成的沉淀测定 碳酸氢钠与碳酸钠的鉴别 除杂 1 鉴别 利用氯化钡 氯化钙 沉淀者为碳酸钠 逐滴滴入盐酸 开始即有气泡产生的是碳酸氢钠 延伸 鉴别碳酸根与碳酸氢根 先用盐酸确认有无无色无味可使澄清石灰水混浊的气体 后用氯化钡 氯化钙确认有无沉淀 2 除杂 碳酸钙中有碳酸氢钠 加热 固体时 适量 NaOH 溶液时 碳酸氢钠中有碳酸钙 通入过量二氧化碳 向饱和碳酸钙溶液中通入二氧化碳可得碳酸氢钠晶体 侯氏制碱法流程图 8 回顾 Na 的重要方程式 OHCONaNaOHHCON COOHNaClHClNaHCO COOHCONaNaHCO NaClNaHCOHClCONa COOHNaClHClCONa NaHCOCOOHCONa NaClCaCOCaClCONa OHNaClHClNaOH NaHCOCONaOH OHCONaCONaOH NaOHOHONa CONaCOONa OHNaClHClONa ONaOONa ONaOHOHONa OCONaCOONa HOHNaClHClONa HNaClHClNa NaClClNa HNaOHOHNa ONaONa ONaONa 2323 223 22323 332 2232 32232 3232 2 32 2322 22 3222 22 2222 2222 232222 2222 2 2 22 22 222 a 2 22 2 22 2 2 22 22 42 222 2442 222 22 222 24 2 过量 过量 点燃 点燃 9 关于 Na 和其化合物的几种计算形式 1 放入固体后 水 溶液的变化 首先辨明反应方程式 其次计算前后溶液质量变化 最后比较浓度变化 通常考虑质量分数变化和溶质质量变化 由于 Na 和 Na 的化合物有很多都会和水反应 还要考虑水 即溶剂 的质量变化 2 放入固体后离子变化 Na 与过氧化钠都会与水反应 故会与碱反应的离子浓度下降 相应产物离子 如铝 偏铝酸根 浓度上升 过氧化钠有强氧化性 如亚铁离子等易被氧化的离子都会被氧化 浓度下降 氧化后产物离子 如亚铁离子 三价铁离子 浓度上升 3 混合物 如表面被氧化的 Na 投入水中的相关计算 通常以题目给出的产生气体 氢气等 的相关数据或固体质量 溶液质量变化为指 标 找出唯一会造成题目给出的变化 放出气体 溶液或固体质量变化 的方程式 以此 为突破口计算 注意溶质质量分数 100 溶剂质量溶质质量 溶质质量 4 两种过量与否不确定的反应物的相关计算 如碳酸氢钠 碳酸钠 氢氧化钠固体混合物加热放出气体 A 同时给出两种反应物的量 先检验何物质过量 再以不足物质完全反应为条件计算 B 给出总质量 分类讨论 两种反应物都有过量可能 3 2 2 铝与铝的化合物 1 Al 的物理性质 银白色固体 有金属光泽 硬度较小 熔点较低 属于轻金属 密度小于 4 5g cm3 2 Al 的化学性质 很活泼 与氧气反应 322 234OAlOAl 点燃 常温下会产生致密氧化膜阻止进一步反应 在氧气中点燃会剧烈燃烧 Al 熔化时不会滴落是因三氧化二铝的熔点高于铝的熔点 天然的氧化膜较薄 耐磨性 抗腐蚀性不够强 加厚 改变结构及强度 着色 如化学氧化 使用铬酸着色 电氧化 使其坚硬 与其他非金属单质反应 32 32 32 232 SAlSAl AlClClAl 与水反应 232 3 262HOHAlOHAl胶体 与氧化物反应 统称铝热反应 放出大量的热 焊接钢轨 FeOAlOFeAl9438 3243 高温 冶炼 Cr CrOAlOCrAl22 3232 高温 通用式 32 332OyAlxMOMyAl yx 高温 其中可以指等 yxO M 325224332 OCrOVMnOCuOFeOOFeOFe 铝热剂即铝粉与上述金属氧化物的混合物 与 非氧化性 酸反应 2 3 3262HAlHAl 常温下铝遇浓硫酸 浓硝酸钝化 生成坚固氧化膜 与碱反应 222 32222HNaAlONaOHOHAl 分反应式 OHNaAlONaOHOHAl HOHAlOHAl 223 232 2 3 262 也可写成 242 3 2262HOHAlNaNaOHOHAl四羟基合铝酸钠 实际上不存在 只是一种简便写法 在溶液中存在的是 2 AlO 4 OHAl 所谓 Al 放入后会产生氢气 的溶液即强碱溶液 与盐反应 从活动性较弱的金属盐溶液中置换出该金属 3 Al 的用途 制备 用途 导线 电缆 铝箔用于食品 饮料包装 制备 Al 较活泼 提炼较难 在人类历史上较晚利用 一般电解氧化物 熔融态 提取 232 342OAlOAl 电解 冰晶石 加入冰晶石 的目的是作为氧化铝的助熔剂 63AlF Na 4 Al 的主要化合物 32O Al 3 OHAl 24 SOKAl 物 理 性 质 白色固体 熔点高 难 溶于水 不溶于水 白色胶状固 体 可吸附色素与水中 悬浮物 其水合物 为白色晶OHSOKAl 224 12 体 无色 俗称明矾 易溶于 水 类 别 两性氧化物两性氢氧化物复盐 电 离 式 OHHAlO OHAl OHAl 22 3 3 3 2 4 3 24 2 SOAlKSOKAl 化 学 性 质 223232 2232 2 3 32 2 22 326 CONaAlOCONaOAl OHAlOOHOAl OHAlHOAl 高温 OHOAlOHAl OHAlOOHOHAl OHAlHOHAl 2323 223 2 3 3 2 2 33 具有的所有性质 2 4 3 SOAlK OHCOOHAlSONaSOK NaHCOOHSOKAl 2234242 3224 246 23 612 2 制 取 OHOAlOHAl 2323 2 43 23 3 3 3 NHOHAl OHNHAl 用 途 冶炼 Al 耐火耐高温材 料 阻燃剂 胃药净水剂 水解生成的 胶体具有很强的吸附 3 OHAl 性 附 注 NaOH 与铝盐反应 都是先和盐反应 再和生成的氢氧化铝反应 如果 NaOH 过量 三氧化二铝和氢氧化铝与弱酸弱碱不反应 如 醋酸 氨水 即不溶于弱酸弱碱溶液中 由于 水溶液具有弱酸性 HOHAlOHAl3 3 32 3 24 SOKAl 制取时不使用强碱是因为过量强碱可与产物反应 3 OHAl 注意与氨水反应生成的是白色絮状沉淀 而 32O Al 3 OHAl 与水反应生成的是胶体 3 Al 3 OHAl 铝三角 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 或 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 3H Al3 3H2O Al OH 3 OH AlO2 2H2O AlO2 CO2 2H2O Al OH 3 HCO3 或 2AlO2 CO2 3H2O 2Al OH 3 CO32 或 AlO2 H H2O Al OH 3 AlO2 4H Al3 2H2O Al3 4OH AlO2 2H2O 另外 Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 水解相互促进 一 制 Al OH 3 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 或 AlO2 CO2 2H2O Al OH 3 HCO3 二 离子共存问题 Al3 与 OH S2 AlO2 CO32 HCO3 AlO2 与 H Al3 Fe3 NH4 因发生 反应或水解相互促进而不能大量共存 两性氧化物和两性氢氧化物 两性氧化物 既能跟酸也能和碱反应生成盐和水的氧化物 两性氢氧化物 既能与酸也能与碱反应生成盐和水的氢氧化物 三价铝离子和偏铝酸根有关反应 1 Al3 存在于酸性条件下 在碱性环境中会发生反应 Al3 3OH Al OH 3 Al3 4OH AlO2 2H2O 碱过量 2 AlO2 存在于碱性条件下 在酸性环境中会发生反应 AlO2 H H2O Al OH 3 AlO2 4H Al3 2H2O 酸过量 3 向偏铝酸盐中通入二氧化碳 AlO2 CO2 2H2O Al OH 3 HCO3 二氧化碳过量 2AlO2 CO2 3H2O 2Al OH 3 CO32 二氧化碳不足 足量 4 沉淀图像分析 各阶段反应方程式请自行总结 现将基本或重要的有关图像归纳如下 1 含 1molAlCl3的溶液中滴加 NaOH 2 含 1molAlCl3的溶液中通入 NH3 3 含 1molNaOH 的溶液中滴加 AlCl3 4 含 1molNH3的氨水滴加 AlCl3 5 含 1molNaAlO2的溶液中滴加 HCl 6 含 1molNaAlO3的溶液中通入 CO2 7 1molHCl 溶液中滴加 NaAlO2 8 含各 1molMg2 Al3 混合液中滴加 NaOH 溶液 9 含各 1molMg2 Al3 NH4 混合液中滴加 NaOH 溶液 10 含 1molKAl SO4 2的溶液中滴加 Ba OH 2溶液 A13 Ba OH 2 Al OH 3 2 3 SO42 Ba OH 2 BaSO4 Al OH 3 BaSO4求能同步沉淀完全 mol mol mol 2 3 2 3 2 3 当加入molBa OH 2时 2 3 生成沉淀 1 0mol 78g BaSO4 1 5mol 349 5g 总 2 5mol 427 5g 当加入 Ba OH 2 2mol 时 Al OH 3已完全溶解 BaSO4 2mol 总质量 466g 图像如下 n mol 3 1 0 12 2 456 n NaOH 7 n NaOH 4 0 123 n mol 2 1 567 总2 5 0 1 2 1 1 52n Ba OH Al OH BaSO 3 4 2 n mol 427 5 466 m g 0 n Ba OH 21 51 2 注 向被 HCl 酸化的 AlCl3中加入 NaOH 时沉淀图像即将 1 中图像右移一单位 NaOH HCl NaCl H2O 可溶性铝盐与强碱反应的计算 1 求 Al OH 3物质的量 n OH 3n Al3 n Al OH 3 n OH 3 Al 以 Al OH 3 Al3 形式存在 3n Al3 n OH 4n Al3 n Al OH 3 4n Al3 n OH Al 以 Al OH 3 AlO2 形式存在 n OH 4n Al3 n Al OH 3 0 Al 以 AlO2 形式存在 2 求反应物强碱的量 碱不足时 n OH 3n Al OH 3 碱过量时 n OH 4n Al3 n Al OH 3 3 明矾与氢氧化钡 完全沉淀 Al3 34 23 2 4 233623OHAlBaSOBaOHAlSO 即明矾过量 或少量氢氧化钡滴加至明矾中时的方程式 完全沉淀 2 4 SO 422 32 2 4 22422BaSOOHAlOAlOHBaSO 即氢氧化钡过量 或少量明矾滴加至氢氧化钡中时的方程式 例题 例题 向明矾 KAl SO4 2 12H2O 溶液中逐滴加入 Ba OH 2溶液至过量 1 写出可能发生的有关反应的离子方程式 2 在图中 纵坐标表示生成沉淀的物质的量 横坐标表示加入 Ba OH 2的物质的 量 试在图中画出当溶液中明矾为 1 mol 时 生成的每一种沉淀的物质的量随 Ba OH 2 物质的量变化的曲线 在曲线上标明沉淀的化学式 3 当向 a L 物质的量浓度为 M mol L 的明矾溶液中滴加物质的量浓度为 n mol L 的 Ba OH 2溶液 b L 用含 a M N 的表达式表示 当 b 满足 条件时 沉淀的总物质的量为最大值 当 b 满足 条件时 沉淀的质量为最大值 解析 解析 1 设溶液中明矾的物质的量为 1 mol 则当滴加的 Ba OH 2的物质的量分 别在 0 1 5 mol 和 1 5mol 2 0mol 时 所发生的反应的化学方程式和离子方程式分别为 2KAl SO4 2 3Ba OH 2 K2SO4 3BaSO4 2Al OH 3 K2SO4 2Al OH 3 Ba OH 2 2KAlO2 BaSO4 4H2O 2 从化学方程式可以看出 生成 BaSO4的物质的量随 Ba OH 2的量的增加而增加 生成 Al OH 3的物质的量随 Ba OH 2的量的增加而发生先增加后减少直至完全溶解的变 化过程 3 由方程式 知 当加入了 1 5molBa OH 2时 生成沉淀的物质的量为 质量为 1 5mol 233g mol 1mol 78g mol 427 5g 由方程式 知 当继续滴加 0 5molBa OH 2时 沉淀的物质的量将减少 1mol 0 5mol 沉淀 的质量却增加了 0 5mol 233g mol 78g 38 5g 所以 把明矾溶液中 Al3 恰好沉淀完 全时 生成沉淀的总的物质的量最大 把 SO42 沉淀完全时 生成沉淀的质量最大 则根据方程式 可得 当 b 3aM 2n L 时 沉淀的总物质的量最大 根据方程式 可得 当 b 2aM n L 时 沉淀的总质量最大 NaOH H2SO4 H2SO4 NaOH 答案 答案 1 2KAl SO4 2 3Ba OH 2 K2SO4 3BaSO4 2Al OH 3 K2SO4 2Al OH 3 Ba OH 2 2KAlO2 BaSO4 4H2O 2 见下图 3 当 b 3aM 2n L 时 沉淀的总物质的量最大 当 b 2aM n L 时 沉淀的总质量最大 生成氢氧化铝有三个途径 1 Al Al2 SO4 3 Al OH 3 2 Al NaAlO2 Al OH 3 3 Al Al2 SO4 3 Al NaAlO2 通过比较可以确定生成氢氧化铝最多的方法为 3 Al3 AlO2 的离子共存问题 Al3 与不共存 HSSHCOCOAlOOH 2 3 2 32 322 3 232 23 233 3 232 2 3 3 32 3 2 22 3 3 3 333 3 2632 3 3 3 2333 463 24 3 OHAlSHOHHSAl SHOHAlOHSAl COOHAlHCOAl COOHAlOHCOAl OHAlOHAlAlO OHAlOOHAl OHAlOHAl AlO2 与等不共存 2 44233 2233 4 HPOPOHHSHSOHCOAgCuZnHFeAlNH 33242 2 3 2 322 243 NHOHAlOHNHAlO OHAlHAlO OHAlOHHAlO 与金属离子反应生成对应弱碱与氢氧化铝沉淀 与酸式酸根反应生成对应正酸根和氢氧化铝沉淀 5 回顾 Al 的重要方程式 Al OH 3 OHAlClNaClHClNaAlO OHNaClNaAlONaOHAlCl NaClOHAlNaOHAlCl NaClOHAlOHNaAlOAlCl OHAlClHClOHAl OHNaAlONaOHOHAl NaClOHAlOHHClNaAlO OHOAlOHAl OHAlClHClOAl OHNaAlONaOHOAl HOHAlOHAl HAlClHClAl HNaAlOOHNaOHAl OAlOAl OAlOAl 232 223 33 3223 233 223 322 2323 2332 2232 232 23 222 232 322 24 234 3 3 3 463 33 2 2 326 22 3 262 3262 32222 342 234 高温 电解 冰晶石 点燃 3 2 3 铁与铁的化合物 1 关于 Fe Fe 在地壳中含量仅次于 O Si Al 人类最早使用的铁是陨铁 我国春秋时期已掌握 冶铁技术 Fe 在化合物中化合价一般有 2 价和 3 价 3 价的较稳定 2 Fe 的化学性质 与氧反应 星四射 生成黑色固体 纯氧中燃烧剧烈 火 过量 点燃 高温 高温 432 322 2 23 234 22 OFeOFe OFeOFe FeOOFe 与其他非金属单质反应 振荡后溶液呈黄色 生成棕黄色烟 加水 氧化性弱于 点燃 32 22 232 FeClClFe ClSFeSSFe FeIIFe 与水蒸气反应 2432 4 43HOFegOHFe 高温 反应装置 检验氢气 1 肥皂水冒泡 点燃有淡蓝色火焰 如果在试管中点燃则试管壁上会有水珠 2 试管口向下用拇指堵住试管口 靠近灯焰 松开拇指 有爆鸣声或能燃烧说明是氢气 干燥剂一般使用碱石灰或者氯化钙 与酸反应 1 非氧化性酸 2 2 2HFeHFe 2 氧化性酸 3 常温下遇浓硫酸 浓硝酸钝化 可用铁制容器存放这两种酸 与盐反应 从活动性较弱的金属盐溶液中置换出该金属 还原性 遇被氧化成 2 价 243 ICuSOFeClHClS 遇被氧化成 3 价 42322 SOHHNOBrCl浓 3 Fe 的氧化物 FeO 43O Fe 32 OFeFeO 32O Fe 俗 名 磁性氧化铁铁红 色 态 黑色粉末黑色晶体红棕色粉末 F e 化 合 价 2 价 2 价与 3 价混合 8 3 价 3 价 热 稳 定 性 432 26OFeOFeO 稳定稳定 OHFeHFeO 2 2 2 OHFeFeHOFe 2 32 43 428 OHFeHOFe 2 3 32 326 与 酸 反 应 遇硝酸全部被氧化成 3 价铁离子 用 途 炼铁作红色油漆 涂料 炼铁 作铝热剂 制 取 OHFeOOHFe FeOOFe 22 2 2 过量 高温 432 23OFeOFe 点燃 OHOFeOHFe OFeOFe 2323 322 3 2 234 高温 转 化 432 32243 26 64 OFeOFeO OFeOOFe 高温 4 Fe 的氢氧化物 2 OHFe 3 OHFe 物 理 性 质 白色固体 不溶于水红褐色固体 不溶于水 制 法 产生白色絮状沉淀 4223 2 2 2 2 2 2 NHOHFeOHNHFe OHFeOHFe 配制亚铁盐的水要煮沸以除去氧气 配 制时不可摇动以免混入空气 为防止少量三价铁离子存在于溶液中 应放入光亮细铁丝 NaOH 应煮沸以免混入空气 应将胶头滴管伸入溶液液面下方深处后 产生红褐色沉淀 4323 2 3 3 3 3 3 NHOHFeOHNHFe OHFeOHFe 再滴加液体 防止氧化还可以用植物油或 苯液封或通入氢气等 改进版装置 化 学 性 质 3222 42 4OHFeOHOOHFe 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色 最后变 成红褐色 OHFeHOHFe FeOHFe HNO 2 2 2 3 2 22 3 OHFeOOHFe 22 OHOFeOHFe 2323 3 2 OHIFeIHIOHFe OHFeHOHFe 2223 2 3 3 626 2 33 5 二价铁离子和三价铁离子 二价铁离子溶液 淡绿色溶液 三价铁离子溶液 淡黄色溶液 二价铁离子具有还原性 OHNOFeNOHFe ClFeClFe OHFeHOFe OHFeHOHFe 2 3 3 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 22 2 2343 222 2444 2222 中亚铁离子 滴加新制氯水除去铁盐 通入足量氯气 二价铁离子水解 HOHFeOHFe2 2 22 2 二价铁离子与不能大量共存共存 时可与 在没有 3 34 NOHNOMnOOH 三价铁离子具有氧化性 32 42232 222 222 22 23 2 4 2 22 3 2 23 2 2 3 223 三价铁放入过量铁屑除去亚铁盐溶液中少量 FeFeFe SOHFeOHOFe IFeIFe HSFeSHFe CuFeCuFe 三价铁离子水解 2322 3 233 3 32 3 3 63 3 3 3 3 OHAlOHFeOHAlOFe COOHFeHCOFe HOHFeOHFe 三价铁离子特性 3 3 3 血红色SCNFeSCNFe 三价铁离子与等不能共存 SCNOHIClOAlOSHCOCO 2 2 3 2 3 的互相转化 32 FeFeFe 2 2 23 2 3 2243222 32 2 43222 3 32 2 2 SIHISHZnCuFeFeFe AlHCOFeFe OHKMnOHNOOBrClFeFe COZnFeFe KMnOHNOOBrClFeFe FeCuHSIFeFe 检验 鉴别 32 FeFe 观察溶液颜色 滴加 NaOH 或氨水 观察沉淀 加入 KSCN 一开始即呈血红色的是三价铁离子 加入新制氯水才变血红色的是二价铁离子 滴加苯酚 与 KSCN 现象接近 特征颜色是紫色 利用三价铁离子氧化性 二价铁离子在此类鉴别实验中无明显现象 加入 Cu 片 三价铁离子 被腐蚀 溶液变绿 淀粉 KI 试纸 三价铁离子 变蓝 硫化氢水溶液 三价铁离子 有淡黄色沉淀 利用二价铁离子还原性 三价铁离子在此类鉴别实验中无明显现象 滴加溴水 二价铁离子 褪色 滴加高锰酸钾溶液 二价铁离子 褪色 变色规律 3 FeCl 遇 KSCN 变血红色溶液 紫色石蕊试液变红 加入 NaOH 会有红褐色沉淀 加入硫化氢会有 淡黄色沉淀 加入硫化钠会有淡黄色沉淀 硫化钠过量则有黑色沉淀 加入过量铁粉溶液 呈浅绿 加入过量铜溶液变蓝绿 淀粉 KI 试液变蓝 苯酚变紫 加入硝酸银得白色沉淀 加入碳酸氢钠会有气体和红褐色沉淀生成 6 回顾 Fe 的重要方程式 33 23 322 33 233 22 222 432 32243 2323 22 3222 232 243 2 2432 432 322 2 33 32 22 33 33 22 22 26 64 3 2 42 4 323 222 4 43 23 234 22 炼铁原理 过量 高温 高温 高温 高温 点燃 高温 高温 SCNFeKClKSCNFeCl FeClFeFeCl FeClClFeCl OHFeNaClNaOHFeCl OHFeClHClOHFe OHFeNaClNaOHFeCl OHFeClHClOHFe OFeOFeO OFeOOFe OHOFeOHFe OHFeOOHFe OHFeOHOOHFe COFeCOOFe COFeCOFe COFeCOFeO HOFegOHFe OFeOFe OFeOFe FeOOFe 3 2 4Cu 的化合物 Cu 是不活泼的金属 易还原成单质 属于重金属 硫酸铜易溶于水 常用作农药 电解液 无水硫酸铜遇水变蓝形成水合物 五水硫酸铜 铜盐均有毒 原因是会和蛋白质反应致使蛋白质变性 铜锈 绿色 22322 322222 2 OCu2 COOHCuOCOOHCu COOHCuCOOH 3 2 5 金属氧化物总结 金属氧化物多为碱性氧化物 碱性氧化物