第二节几种重要的金属化合物

1、第二节几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物1.氧化钠和过氧化钠(1)过氧化钠与水反应的实验探究实验操作实验现象实验结论a.滴入水后b.带火星的木条 c.试管外壁 d.向溶液中滴入酚酞溶液,过氧化钠与水反应生成,反应的化学方程式为 (2)氧化钠和过氧化钠的性质比较物质名称氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成结构由Na+与O2-构成 由Na+与 构成氧元素的价态 类别氧化物 过氧化物颜色、状态 色固体 色固体与H2O反应与CO2反应用途用于制备氢氧化钠等可作漂白剂(漂白织物等)、强氧化剂、 剂(用于呼吸面具和潜水艇中产生氧气)2.碳酸钠和碳酸氢钠(1)组成碳酸钠碳酸氢钠化学式组成离子阳离

2、子与阴离子个数比俗名(2)Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性及其水溶液的酸碱性操作步骤及结论1 g Na2CO31 g NaHCO3加入几滴水后,用手触摸试管壁白色粉末,加水结块变成,放热细小白色粉末,没有明显溶解,感受不到热量变化继续向试管中加入10 mL 水振荡时间长时可溶解固体量向试管中再加入1-2滴酚酞溶液溶液变红色(较)溶液变红色(较)初步结论相同温度下,碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠,Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液 (3)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性a.实验装置b.实验现象和结论(4)与酸(如足量盐酸)反应的离子方程式Na2CO3: NaHCO3: (5)与碱(如

3、氢氧化钠)溶液反应的离子方程式Na2CO3:与NaOH不反应NaHCO3: 3.焰色反应(1)定义很多或它们的在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应。(2)操作步骤(3)几种常见金属的焰色Na:K:(观察时要透过)(4) 应用焰色反应在化学上常用于金属单质或金属离子的鉴别。二、铝的重要化合物1.氧化铝颜色、状态溶解性熔点硬度溶于水很高很大(1)物理性质(2)化学性质Al2O3是氧化物,与酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。Al2O3+HCl： Al2O3+NaOH： (3)用途氧化铝是冶炼金属铝的原料,也是良好的耐火材料。2.氢氧化铝(1)实验探究实验反应现象离子方程式a生成沉淀

4、 b白色胶状沉淀 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ 3H2Oc白色胶状沉淀 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O(2)Al(OH)3的性质Al(OH)3是氢氧化物,溶于水。Al(OH)3不稳定,受热分解为Al2O3和H2O,反应方程式为 。(3)用途a.能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素,可用来净水。b.利用其弱碱性,可作胃酸中和剂。3.硫酸铝钾(1)电离方程式:(2)十二水合硫酸铝钾的化学式为KAl(SO4)212H2O,俗名,是一种无色晶体,易溶于水,可用作。三、铁及其重要化合物1.铁(1)铁的存在铁元素在地壳中的含量仅次于、和,主要以和价化合物的形式存在。(2)

5、物理性质铁是色金属,具有金属光泽,质软,熔、沸点高,具有良好的、性,可以被磁铁吸引,也可以被磁化。铁粉呈黑色。2.铁的氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4铁的化合价+2+3+2、+3颜色、状态黑色粉末粉末黑色晶体俗称铁红溶解性均不溶于水与盐酸反应的离子方程式FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O3.铁的氢氧化物(1)铁的氢氧化物的制备Fe(OH)3Fe(OH)2操作方法实验现象生成色沉淀首先生成絮状沉淀,然后迅速变成色,最后变成色离子(或化学)方程式实验结论Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用

6、相应的可溶性盐与可溶性碱反应制得(2)铁的氢氧化物的性质Fe(OH)2Fe(OH)3颜色白色红褐色水溶性不溶不溶与H+反应稳定性不稳定,在空气中易被氧化 不稳定,受热分解:转化4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)34.铁盐和亚铁盐常见的亚铁盐主要有FeSO47H2O(绿矾),铁盐有FeCl3、Fe2(SO4)3等。(1)Fe3+、Fe2+的检验Fe3+Fe2+操作方法实验现象溶液变色开始无明显现象,滴加新制氯水后溶液变色结论Fe3+遇SCN-显红色,可利用此现象检验Fe3+的存在 加入新制氯水后,Fe2+被氧化成Fe3+,可用先加KSCN溶液再加新制氯水的方法检验Fe2+的存在(2

7、)Fe3+和Fe2+的转化实验操作实验现象加过量铁粉振荡后,溶液变成色,再加入KSCN溶液,溶液颜色上层清液中滴加新制氯水,溶液变成 色离子方程式 2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-(一)钠的重要化合物1.小明同学用洁净的铂丝蘸取某无色溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,通过该实验现象,下列四位同学对该溶液中存在的金属离子判断正确的是()2.下面是比较Na2O2和Na2O性质异同点的有关叙述,其中错误的是()A.Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终产物相同B.Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生化合反应C.Na2O2和Na2O与H2O反应都有NaOH生成D.Na2O2

8、是强氧化剂,而Na2O只是一种碱性氧化物3.下列有关Na2CO3、NaHCO3的叙述中正确的是()A.除去NaHCO3固体中混有的少量Na2CO3可用加热法B.相同条件下,Na2CO3在水中的溶解度小于NaHCO3在水中的溶解度C.相同质量的Na2CO3与NaHCO3与足量盐酸反应,Na2CO3放出的二氧化碳气体多且速率快D.物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH4.将9.58 g Na2CO310H2O与NaHCO3的混合物溶于水配成100 mL溶液,测得c(Na+)=1 molL-1。再取同质量的混合物,充分加热至质量不变时,

9、所得固体的质量为()A.5.30 gB.7.78 gC.6.72 gD.6 g5.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,用不同的方法做以下实验,如下图所示。(1)写出方法中发生反应的化学方程式。Na2CO3: 。NaHCO3: 。由此可知方法(填“能”或“不能”)鉴别Na2CO3和NaHCO3。(2)方法能鉴别Na2CO3和NaHCO3的现象是 。(3)方法、均利用了Na2CO3和NaHCO3的。有关反应的化学方程式为。(4)若用方法验证Na2CO3和NaHCO3的稳定性,则试管B中装入的固体是(填化学式)。有的同学在连接盛Na2CO3的试管的导管口观察到开始加热时也有气泡产生

10、,据此认为Na2CO3加热也分解。你认为此观点(填“正确”或“错误”),产生此现象的原因是 。(5)除了以上方法,请再写出一种鉴别二者的方法: 。6.A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成一种可燃性气体;C、D还生成一种无色无味气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。请回答下列问题:(1)写出A、C、F的化学式:A;C;F。(2)写出F和H反应的化学方程式: 。(3)写出下列反应的离子方程式:D+盐酸 ;B+水 。(二)铝及其化合物7.有关铝及其化合物的说法错误的是()A.铁易生锈,

11、而铝在空气中较稳定,所以铁比铝活泼B.铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层保护膜C.氧化铝是一种难熔物质,是一种较好的耐火材料D.氢氧化铝能中和胃酸,可用于制胃药8.制备氢氧化铝的最好方法是()A.将氨水滴入氯化铝溶液中 B.将氢氧化钠溶液滴入硫酸铝溶液中C.将硫酸铝溶液滴入氢氧化钠溶液中 D.将明矾溶于天然水中9.下列物质中既能跟稀盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应且属于两性化合物的是() NaHCO3Al2O3Al(OH)3AlA.B.C.D.全部10.欲从氯化镁固体中除去少量氯化铝,应进行下列哪些操作()加入过量氨水加入过量氢氧化钠溶液加入过量盐酸加入过量硫酸溶解过滤蒸发结晶A. B

12、. C. D.11.向30 mL 1 molL-1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL-1的NaOH溶液,若产生0.78 g白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为()A.3 mL B.7.5 mL C.15 mL D.17.5 mL12.某实验小组对一含有Al3+的未知溶液进行了如下分析:(1)滴加少量NaOH溶液,无明显变化;(2)继续滴加NaOH溶液,有白色胶状沉淀生成;(3)滴加过量的NaOH溶液,白色胶状沉淀明显减少。实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀的物质的量与滴加NaOH溶液体积的关系。下列说法错误的是()A. 该未知溶液中至少含有3种阳离子 B. B.NaOH溶液的

13、物质的量浓度为5 molL-1C.若另一种离子为二价阳离子,则a=10D.若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,其质量一定为6 g13.胃酸过多是常见的胃病之一。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。甲:白色结晶状粉末,可缓慢分解。能溶于水,水溶液呈弱碱性。遇酸及酸性药物则产生二氧化碳。胃酸过多患者服用多见胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。乙:与胃酸作用是中和反应,作用缓慢而持久,可维持34小时。凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用。可溶于稀酸或氢氧化钠溶液。(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是(填化学式,下同);乙中含有的主要化学成分是。(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程

14、式: 。(3)试写出乙中含有的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式: 。(三)铁及其化合物14.关于铁矿石的说法正确的是() A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变红色 D.FeO俗称铁红15.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中可以加入的化学物质是()A.无水硫酸铜 B.硫酸亚铁 C.食盐 D.生石灰16.下列离子方程式中,正确的是()A.铁与盐酸反应:2Fe+6H+ 2Fe3+3H2B.氯气与氯化亚铁溶液反应:2FeCl2+Cl2 2

15、FeCl3C.氯化铁溶液与铁反应:Fe3+Fe 2Fe2+D.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe3+3OH- Fe(OH)317.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加沉淀消失;丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象。据此可推断丙物质是()A.Al2(SO4)3B.NaOHC.BaCl2D.FeSO418.下列反应,其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 无水硫酸铜放入医用酒精中A.

16、B.C.D.19.下列离子的检验方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得到白色沉淀,又观察到沉淀颜色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含Mg2+20.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时有白色絮状沉淀,然后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,下列结论正确的是()A.一定有Fe2+,一定没有Fe3+、Mg2+ B.一定有Fe3+,一定

17、没有Fe2+、Mg2+C.一定有Fe3+,可能有Fe2+,一定没有Mg2+ D.一定有Fe2+,可能有Mg2+,一定没有Fe3+21.某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中加入酸性KMnO4溶液,在另一支试管中加入KSCN溶液。请完成下列问题:(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色,滴入KSCN溶液后不变红,结论是 。(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是 。(3

18、)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色,滴入KSCN溶液变红,结论是 。(4)(填“能”或“不能”)将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入到同一支试管中进行验证,原因是 。22.将铁、铜、氯化铁、氯化亚铁和氯化铜溶液置于某容器中,根据下述情况判断哪些阳离子(不考虑阴离子)或金属单质还能在容器中存在(或不存在)。(1)反应后铁有剩余,则容器中还可能有 。(2)反应后容器中有相当多的Cu2+,则可能还有 。(3)除Cu2+外,若还有Cu,则不可能有 。(4)除Cu2+外,若还有相当多的Fe3+,则还可能有 。三年模拟一、选择题1.(2015吉林期末,)已知:金属钠燃烧火焰呈黄色;灼烧KCl火焰呈紫色;硫

19、黄在纯氧中燃烧火焰呈蓝紫色;甲烷燃烧火焰呈淡蓝色。在上述四个反应中属于焰色反应的是() A.只有 B.只有 C.只有 D.2.(2015湖南郴州期末,)下列物质露置在空气中,质量会减小的是()A.NaOH B.Na2O2 C.CaO D.Na2CO310H2O3.(2015江苏徐州期末,)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠性质的说法中正确的是()A.25 时,碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠的小B.用澄清石灰水能将碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液区别开来C.加热时,碳酸钠、碳酸氢钠固体均能反应并都生成二氧化碳气体D.常温下,浓度均为0.1 molL-1溶液的pH大小:NaHCO3Na2CO34.(2015湖南衡阳

20、五校联考,) 只用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四种无色溶液区分开,该试剂是()A.BaCl2溶液 B.FeCl2溶液 C.FeCl3溶液 D.Fe(NO3)3溶液5.(2015浙江杭州月考,)铁和氧化铁的混合物共a mol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到b mol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中单质铁的物质的量为()A.(a+b)mol B.(a-b)mol C.(a-b)mol D.(a+b)mol6.(2015湖北重点高中联考,)现有MgO和Fe3O4的混合物7.6 g,向其中加入1 molL-1的H2SO4溶液100 mL恰好完

21、全反应,若将15.2 g该混合物用足量CO还原,充分反应后剩余固体质量为()A.13.6 gB.12 gC.6 gD.3.2 g7.(2015湖南衡阳五校联考,)下列叙述正确的是()A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成B.向Na2 CO3溶液中逐滴加入含等物质的量HCl的稀盐酸,生成的CO2与原Na2 CO3的物质的量之比为12C.等质量的NaHCO3和Na2 CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同D.向Na2 CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出8.(2015山西山大附中期中,)

22、将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是()A.Mg和Al的总质量为8 g B.硫酸的物质的量浓度为5 mol/L C.NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L D.生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L 9.(2014天津期末,)下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称磁性氧化铁B.铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉,然

23、后过滤D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀10.(2014广东揭阳期末,)已知下述三个实验均能发生化学反应,下列判断正确的是()将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水 将铜丝放入氯化铁溶液中A.实验中铁作氧化剂 B.实验中Fe2+具有还原性C.实验中发生的是置换反应 D.上述实验证明氧化性Fe3+Fe2+Cu2+11.(2014四川绵阳测试,)把X溶液逐滴滴入Y溶液中,与把Y溶液逐滴滴入X溶液中,反应现象不同的是()ABCDXNaHCO3NaAlO2NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH12.(2014云南玉溪期末,)将Cu片放入0.1 molL-1 Fe

24、Cl3溶液中,反应一段时间后取出Cu片,溶液中Fe3+与Fe2+的物质的量浓度之比为43,则反应后溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为() A.32 B.43 C.38 D.3413.(2014江苏盐城期末,)在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定,原溶液中可能含有的阳离子是()A.Mg2+、Al3+、Fe2+ B.H+、Mg2+、Al3+ C.H+、Ba2+、Al3+ D.Mg2+、Al3+14.(2014黑龙江大庆期末,)铁、铝各1 mol组成的混合物溶于一定量的盐酸,恰好完全反应后,再加入3 mol Na2O2固体

25、使之充分反应,最终产物是()A.Fe(OH)2、Al(OH)3、NaClB.Fe(OH)2、Al(OH)3、NaAlO2、NaClC.Fe(OH)3、NaAlO2、NaClD.Fe(OH)3、Al(OH)3、NaAlO2、NaCl15.(2013浙江宁波联考,)下列有关焰色反应操作的描述正确的是()A.取一根洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至与原火焰颜色相同,再蘸取少量NaCl溶液,进行焰色反应B.在观察焰色反应时均要透过蓝色钴玻璃片,以便排除钠元素黄光的干扰C.铂丝在做完氯化钠溶液的焰色反应实验后,用稀硫酸洗净,再蘸取少量的K2SO4溶液,重复以上实验D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,放在火焰上灼烧

26、,观察到黄色火焰,则证明该溶液中一定有Na+,没有K+16.(2013广东佛山期末,)对实验的实验现象判断正确的是()A.实验:产生红褐色沉淀 B.实验:溶液变红C.实验:放出大量气体 D.实验:先出现白色沉淀,后溶解二、非选择题17.(2015辽宁大连期末,)某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验,根据实验流程回答相关问题:(1)请写出Fe2O3与反应的离子方程式: 。(2)物质为。(3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式: 。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液,该过程的现象为,此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达)

27、。(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,制得分散系,它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是。18.(2015河南豫北名校联考,)Al(OH)3可用作阻燃材料,实验室可利用下图装置制取Al(OH)3。实验步骤如下:在三颈烧瓶a中加入3.6 g铝片,通过b加入稀硫酸,铝片完全溶解后,再通过c加入足量氨水,充分反应后分离出Al(OH)3,经干燥后称量。请回答下列问题:(1)仪器b、c的名称是。(2)实验过程中观察到有气泡产生,该气体产物的分子式为。(3)写出加入氨水后发生反应的化学方程式:。不能用NaOH溶液代替氨水,请说明原因: 。(4)从a中反应混合物分离出Al(OH)3的实验方法是。(5)