高二化学上学期第四章复习.ppt

几种重要的金属,镁和铝,镁和铝知识点：,1、Mg、Al的化性(还原性),MgO,Al2O3,MgX2MgS,AlX3MgS,H2,H2,不反应,AlO2-+H2,置换反应,置换反应,CO2MgO+C,Fe2O3Fe+Al2O3,(或被氧化性浓酸钝化),2、Mg、Al的化合物:,MgO碱性氧化物,两性氧化物,Mg(OH)2难溶性中强碱,Al(OH)3两性氢氧化物,疑惑点,1、金属性强弱由金属原子失去价电子（对主族元素来说是最外层电子）的难易决定，与失去电子的个数无关。,2、铝与NaOH溶液的反应电子转移的分析，铝失电子，水中的一个氢得电子。铝是还原剂，水是氧化剂。2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2+4H2O,失23e-,得6e-,3、Mg(OH)2无两性，只与酸反应,不与碱反应。,Al3+和AlO2-不能共存，二者相遇发生如下反应：3AlO2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3,若加入碱,平衡左移,所以AlO2-存在于碱性环境。,若加入酸，平衡右移，所以Al3+存在于酸性环境。,5、给出Al(OH)3的量，求反应物碱的量的选择题，很可能有两个正确选项，即碱过量或不足。,例:100mL0.60mol/LAlCl3溶液与一定量0.40mol/LNaOH溶液混合后，得到3.9g沉淀，求NaOH溶液的体积。,375mL475mL,1.镁遇到下列物质不放出H2的是:()NH4Cl溶液KOH溶液Na2CO3溶液热的醇苯醋酸溶液FeCl3溶液CuSO4溶液NaH2PO4NaHCO3溶液(A)(B)(C)(D),练习,C,2、铝热反应说明了A、铝的密度小、熔点较低B、氧化铝具有氧化性C、氧化铁等金属氧化物具有氧化性D、铝具有还原性,CD,3、镁粉中混进少量铝粉，将铝粉除去可选用的试剂是()4、铝粉中混进少量镁粉，将镁粉除去可选用的试剂是(),A、盐酸,B、CuSO4溶液,C、NaOH溶液,D、浓硝酸,A、盐酸,B、CuSO4溶液,C、NaOH溶液,D、浓硝酸,C,D,5、将两份铝粉分别与稀盐酸和烧碱溶液反应，若在相同状况下生成的氢气的体积相等，则两份铝的质量比为。,6、有等质量的铝粉和镁粉，将镁粉和足量稀盐酸反应，铝粉和足量烧碱溶液反应，若在相同状况下生成的氢气的体积相等，则铝粉和镁粉的质量比为。,1:1,3:4,铁和铁的化合物,铁红,磁性氧化铁,黑色粉末,红棕色粉末,黑色晶体,碱性氧化物,铁的氧化物,FeO,Fe2O3,Fe3O4,铁的氢氧化物,化学式,色态,溶解性,碱性,热稳定性,与酸的作用,Fe(OH)2,白色固体,难溶于水,Fe(OH)3,红褐色固体,难溶于水,弱碱,弱碱,Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O,Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O0,加热分解,加热分解,与O2的作用,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,不反应,名称,氢氧化亚铁,氢氧化铁,Fe3+、Cu2+、Ag+、H+、I2、S,锌、CO、Al,Cl2、Br2、浓H2SO4、浓HNO3,锌、CO、H2、Al,Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、H2O2,铁、锌、Cu、I-、S2-、SO32-、HS-、Sn2+,注意：方程式的书写。,铁及其化合物的相互转化铁三角,铁,Fe3+,Fe2+,HCl,O2、H2O,H2SO4,NaOH,H2SO4,H2SO4,Cl2,Fe,Cl2,HCl,NaOH,SCN-,O2,O2,O2,H2SO4,HCl,Fe2+与Fe3+的检验方法。观察溶液的颜色。加碱溶液。加SCN-溶液。加苯酚、H2S、Na2CO3溶液等,立即产生红褐色沉淀,直接观色,与KSCN,与苯酚,显色反应利用,与铜片,与淀粉KI试纸,鉴别方法,浅绿色,棕黄色,血红色,不显红色,不显紫色显紫色,无明显现象,Cu被腐蚀溶液变绿色,试纸不变蓝试纸变蓝色,利用沉淀反应与OH作用,白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色,Fe2+,Fe3+,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）生成白色氢氧化亚铁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?,铁粉和少量H2SO4,加热煮沸,避免带入空气而使Fe(OH)2氧化,从而导致看不到白色沉淀。,例.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。,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）为了制得白色的氢氧化亚铁沉淀，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）这样生成的氢氧化亚铁沉淀能较长时间保持白色，其理由是?,(1)稀H2SO4和Fe,(2)NaOH溶液,(3)打开止水夹,使管开始反应一段时间后再夹紧止水夹,(4)容器内只有H2而无空气,Fe(OH)2不易被氧化,迷惑点1、铁元素有可变价。这也是过渡元素的特点，铁的价态与氧化剂的强弱有关，遇强氧化剂，如Cl2，表现+3价，遇弱氧化剂，表现+2价。,2、Fe(OH)2制备实验中的问题：配制溶液用的蒸馏水必须煮沸，目的只除去其中的氧。使用长滴管，插入到盛有FeSO4溶液的试管底部.这是在滴管使用中唯一的一次例外,允许伸到试管内,其他场合应在管口上方自然垂直。,离子共存问题：Fe2+：在酸性条件下不能与氧化性离子大量共存，如硝酸根、高锰酸根、次氯酸根等。也不能与发生复分解反应的离子大量共存。,Fe3+：不能与还原性离子大量共存。如：I-、S2-等。也不能与发生复分解反应和双水解反应。的离子大量共存。,盐溶液的配制和保存：Fe2+盐：晶体密闭保存。配制溶液时应加铁粉和少量酸。,Fe3+盐：FeCl3易潮解，需密闭保存。配制溶液时应将Fe3+盐溶于相应酸中，再加水稀释到所需浓度，已抑制其水解。,实际使用：,存在形态：,单质或合金,化合态,(游离态),(+n),(0),还原反应,金属冶炼的实质：,用还原剂把金属矿石中的金属离子还原为金属单质,Mn+e-=M,n,金属的冶炼,金属的冶炼步骤：一般需要三个步骤：第一步是矿石的富集，除去杂质，提高矿石中有用成分的含量；第二步是冶炼，利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质；第三步是精炼，采用一定的方法，提炼纯金属。,金属冶炼的常见方法：热分解法：在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解，仅用热分解法就能制得这些不活泼金属。如2HgO=2Hg+O22Ag2O=4Ag+O2,热还原法：对于多数金属的冶炼，常用的还原剂如焦炭、CO、氢气和活泼金属等加热还原的方法。如MgO+C=Mg+CO电解法：在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、Al等几种金属的还原性很强，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼2NaCl=2Na+Cl22Al2O3=4Al+3O2,高温,高温,(熔融),高温,(熔融),迷惑点：利用平衡理论解释用较不活泼金属制较活泼金属（如工业上用钠从熔融的KCl中置换生产钾）例：工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融态的氯化物。但钾却不能用电解KCl熔融态的方法制得，因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险，很难制得钾，且降低电解效率。现生产钾是用金属钠与熔化的KCl反应制得。有关数据如下表。,工业上生产金属钾主要运用上表所列哪些物理常数，简答理由。工业上制金属钾主要运用什么原理使该反应变为现实？,答案：应用钠和钾的沸点不同，774时，钾为蒸气逸出，而钠为液体，故控制温度在774至883（略低）即可。应用化学平衡移动的原理。,铁、铝计算题中的代换简化策略,一、依结合方式代换简化,例1、将一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物投入250mol、2mol/L的HNO3溶液中，固体完全溶解后，生成1.12L（标况）NO（HNO3的还原产物仅此一种），再向反应后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使Fe元素完全沉淀下来，所加入NaOH溶液的体积最少是A、450mlB、500mlC、400mlD、无法确定,A,例2、将镁、铝的混合物0.1mol溶于100mL、2mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L的NaOH溶液。请回答：（1）若在滴加NaOH的过程中，沉淀的质量随加入的NaOH溶液的体积变化如下图所示。当v1=160ml时，则金属粉末中n（Mg）=mol,v2=ml。（2）若在滴加NaOH的过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V=ml。,M,0,v1,v2,V(NaOH),0.06,440,400,例3、有一铁的氧化物样品。用5mol/L的HCl40ml恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标况下0.56L的Cl2。Fe2+全部转化为Fe3+，该氧化物可能的化学式为（）A、Fe2O3B、Fe3O4C、3FeOFe2O3D、Fe5O6,CD,二、电量守恒的代换简化,例4、Na2O2、HCl和Al2O3在水中反应，若最后溶液中只含AlO2-、Na+、Cl-，而不含Al3+，则Na2O2、HCl和Al2O3物质的量之比为（）A、4：6：1B、8：6：1C、3：3：1D、4：6：3,A,例5、镁条在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2，将燃烧产物溶于60ml浓度为2mol/L的HCl溶液中。以20ml、0.5mol/LNaOH溶液中和多余的盐酸，然后在溶液中加入过量的NaOH溶液，并加热使NH3全部蒸发，再用稀HCl吸收NH3，使此HCl增重0.17g，则Mg条的质量是（）A、0.6gB、1.2gC、2.4gD、3.6g,B,三、化合价的代换简化,例6、在vLAL2（SO4）3溶液中通入过量的NH3，使Al（OH）3沉淀过滤，灼烧、电解，然后于适量的铁红混合加热，再将加