1、第三章 金属及其化合物第一课时 钠的性质复习目标：1、掌握钠及碱金属的物理、化学性质。2、掌握焰色反应实验原理及方法。基础知识：一、钠的性质1、物理性质 银白色金属、很柔软、密度比水小、熔点低、易导热、导电2、存在 自然界中只能以化合态的形式存在，以NaCl为主，还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。3、保存 密封保存，少量的钠通常保存在煤油里。4、用途 制取Na2O2等化合物，钠、钾合金（常温下为液态）做原子反应堆的导热剂，还原金属，做电光源等。5、化学性质（1）钠与水的反应现象及解释：浮、熔、响、游、红五个字来记忆。钠投入水中并浮在水面上密度小于水。钠立即跟水反应，并放出热量，发出
2、嘶嘶声，产生气体。同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失熔点低。反应后的水溶液使酚酞变红与水反应生成NaOH。反应方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2实质：置换水中的氢。拓展：钠投入到盐酸中（0.1mol的钠投入到50ml，1mol/L的HCl溶液中，产生多少氢气？为什么？）钠投入到NaCl溶液中发生什么反应。钠投入到饱和NaCl溶液中有什么现象。钠投入NH4Cl溶液反应方程式是？钠投入CuSO4溶液中，现象： ，方程式： 。 【例1】 （2）钠与盐在熔融状态下的反应4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl（3）钠与氧气反应常温：4Na+O2=2Na2O点燃：2N
3、a+O2=Na2O2 钠在空气中变化过程：【例2】（4）钠与其他非金属反应 钠具有很强的还原性，能和很多非金属发生反应，如：S、Cl2等二、碱金属元素（Li、Na、K、Ru、Cs、Fr）1、原子结构（1）相似性：最外层均为1个电子，易失去一个电子（2）递变性：核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大，失电子能力依次增强，活泼程度增强2、元素性质（1）相似性：均为活泼金属元素，最高正价均为+1价（2）递变性：失电子能力依次增强，金属性依次增强3、单质性质（1）相似性：均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点（2）递变性：还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低（原因，可与卤素对比），
4、硬度趋向减小4、化合物性质（1）相似性：氢氧化物均为强碱（2）递变性：氢氧化物的碱性依次增强【碱金属的性质规律与特例】（1）通常合金多呈固态，而钠钾合金却是液态。（2）碱金属单质在空气或氧气中燃烧时，生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物，而Li只生成Li2O。（3）碱金属单质密度一般随核电荷数增大而递增，但K的密度比Na小。（4）碱金属单质一般跟水剧烈反应，但Li跟水反应缓慢（LiOH溶解度小）。（5）碱金属单质因其活动性强，多保存在煤油中，而Li却因密度比煤油更小，只能保存在液体石蜡中。（6）碱金属的盐一般都易溶于水，但Li2CO3却微溶。（7）一般说，酸式盐较正盐溶解度大，但NaHCO
5、3却比Na2CO3溶解度小。（8）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但IA金属Na、K等除外。（9）一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。如：2Na+CuSO4+2H2OCu(OH)2+H2+Na2SO4。（10）Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。三、焰色反应许多金属或他们的化合物在燃烧时火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。这是一种物理变化，是某种元素的性质。钠是黄色 ，钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）用品：铂丝（或铁、铬、镍、钨等）、酒精灯（或煤气灯）、试剂。步骤：铂丝在火焰上灼烧至原火焰色。蘸取溶液（沾取固体）放在火焰上灼烧，观察火焰颜色
6、，观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察。盐酸洗铂丝。铂丝在火焰上灼烧至原火焰色（如不能灼烧至原火焰色，则需再酸洗，再灼烧）。再蘸取（沾取）另外化学药品进行实验。 例题精讲：【例1】将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（ ）AHCl BK2SO4 CCuCl2 D饱和NaOH溶液答案CD【注意】活泼性很强的金属（如Na、K、Ca）与酸、碱、盐的反应实质都是与H+反应置换氢气，然后发生其他相关的物理、化学变化。特别是与盐的反应，不可能置换其他金属。【例2】将一块银白色金属钠放在空气中发生一系列斌华：表面迅速变暗“出汗”变成白色固体（粉末），下列有关叙述不正确的是 （
7、）A表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气发生反应生成了氧化钠B“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液C最后变成了碳酸钠粉末D该过程中所有的化学反应均为氧化还原反应课后练习：1下列关于钠的说法不正确的是 ( )A金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂C钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中D由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属解析4Na+O2=Na2O，2Na2O+O2=Na2O2，A正确；B的说法是正确的，这是钠的重要用途之一；钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝，故应保存在密度小于
8、钠的有机溶剂中，(CCl4)(Na)，故C不正确；盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，另外，钠跟水反应速率很快，故不能从盐溶液中置换出金属。答案C、D2(2009上海高考)9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有 ()A0.2 mol中子B0.4 mol电子 C0.2 mol质子 D0.4 mol分子解析由化学反应方程式：2Na2D2O=2NaODD2，可知9.2 g金属钠完全反应产生0.2 mol D2，一个D原子中含1个质子、1个电子、1个中子，故0.2 mol D2中就含有0.4 mol质子、电子和中子答案B3(2010潍坊模拟)取一小块金属
9、钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是()金属先熔化在空气中燃烧，放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成浅黄色固体物质A B C D解析金属钠熔点低，放在燃烧匙里加热，先熔化为光亮的小球，在空气中燃烧，火焰呈黄色，燃烧后生成浅黄色的Na2O2.答案C4(2010洛阳模拟)2008年9月27日，宇航员翟志刚成功完成中国历史上首次太空行走，使中国成为第三个独立掌握出舱活动技术的国家宇航员出舱时，呼吸所需的氧气主要来自太空服中的呼吸面具下列物质在一定条件下均能产生氧气，其中最适宜用于呼吸面具中供氧的是 ()AHNO3 BH2O2 CKClO3 DNa2O2解析Na2O2和呼吸
10、气中的CO2、H2O可反应产生O2，适宜做呼吸面具中的供氧剂答案D5实验是人为的再现物质的变化过程，因此实验过程中要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，因为同样的反应物在不同的条件下，会有不同的反应下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，化学反应的本质并不改变的是 ()ANa和O2 BNaOH和CO2 CNa2O2和CO2 D木炭(C)和O2解析钠与氧气在常温和加热条件下产物分别为氧化钠和过氧化钠；NaOH和CO2，相对用量不同可生成碳酸钠(碱过量)或碳酸氢钠(CO2过量)；C和O2反应时也与相对用量有关，生成CO(氧气不足)或CO2(氧气过量)。答案C6(201
11、0汕头模拟)将4.34 g Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到672 mL混合气体，将混合气体通电后恰好完全反应，则Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比为 ()A432 B121 C112 D111解析根据化学方程式2Na2H2O=2NaOHH2、2Na2O22H2O=4NaOHO2、O22H22H2O计算可知，Na与Na2O2物质的量之比为21，只有A项符合答案A7将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是 AHCl BNaOH CK2SO4 DCuSO4解析少量钠投入上述四种物质的水溶液中，均有H2产生，故都满足题目的第一个条
12、件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中一只有H2放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀：2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2，反应后溶液质量减轻。答案D 8将4.6 g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是 A、黄色固体混合物 B、硫与硫化钠 C、过氧化钠与硫化钠 D、氧化钠与硫化钠解析在加热条件下，钠既能与硫化合生成Na2S，也能与空气中的氧气反应生成Na2O2，而钠又是过量的，所以除生
13、成Na2S外还有Na2O2生成。答案 A、C9 A、B、C、D、E五种物质都含有同一元素，它们按下图所示关系相互转化，已知A为单质。（1）写出AE的化学式（2）分别写出有关反应的化学方程式，其中属于氧化还原反应的，请标出电子转移的方向和数目AB：_ AC：_ AD：_ CD：_ CE：_ DE：_答案 （1） Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3 实验探究钠与盐溶液反应 钠与CuSO4、Fe2(SO4)3溶液反应，先与水发生反应，然后发生盐与碱的反应。钠与硫酸亚铁溶液反应很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示的装置进行实验改进：先向试管内新制备的硫酸亚铁溶液的液面上
14、覆盖一层汽油，然后将试管放入盛有热水的烧杯中，待试管中汽油层消失后，往试管中投入一小粒金属钠，并迅速塞上带有导管的单孔橡胶塞。 （1）实验中汽油的作用是 。 （2）加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有 沉淀生成。（3）如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是 。（4）写出钠与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式 。【解析】(1)由于Fe(OH)2极易被氧化，要完整地观察到钠与硫酸亚铁溶液反应的有关现象，务必要将反应体系中的空气排净。汽油具有挥发性且不溶于水，它的作用是受热时变为蒸气，可以将试管内的空气排净。（2）金属钠投入硫酸亚铁溶液中，首先与溶液中的水反应生成NaOH和H2
15、，然后生成的NaOH再与硫酸亚铁反应产生白色沉淀Fe(OH)2。（3）由于钠与水反应剧烈且放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸。（4）Na与FeSO4反应的化学方程式为：2Na+FeSO4+2H2O=Fe(OH)2+Na2SO4+H2，离子方程式为：2Na+Fe2+2H2O=Fe(OH)2+2Na+H2【答案】（1）受热时气化，其蒸气将反应体系中的空气排净，起保护生成的Fe(OH)2不被氧化为Fe(OH)3的作用（2）白色（3）钠与水反应剧烈，放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸（4）2Na+Fe2+2H2O=Fe(OH)2+2N
16、a+H2第三章 金属及其化合物第二课时 钠的化合物复习目标：1、掌握钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠等化学性质。2、掌握钠及其化合物相关的计算。3、了解钠及化合物的探究性实验。基础知识：一、钠的氧化物的性质比较物质氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）颜色状态类别化合价电子式制取方程式化学键类型与水反应与CO2反应与盐酸反应主要用途1、Na2O2的强氧化性、漂白性1价介于氧的两种较稳定化合价0价和2价之间，因此Na2O2既可以在一定条件下获得电子表现氧化性（如与SO2、Fe2+、品红等反应），也可以在一定条件下失去电子表现还原性（如与H+和MnO4-反应），还可以在一定条件下发生歧化反应（如与H
17、2O、CO2等反应）；但以氧化性为主。Na2O2与SO2反应：Na2O2+SO2 Na2SO4Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀：3Na2O2+6FeCl2+6H2O2FeCl3+4Fe(OH)3+6NaCl。Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊： Na2O2+H2S2NaOH+S。Na2O2投入品红溶液中，可使品红溶液褪色(褪色原理与SO2不同)。2、有关Na2O2与H2O、CO2反应的重要关系 2CO2+2 Na2O2=2 Na2CO3 +O22H2O+2 Na2O2=4 NaOH +O2（1）物质的量关系 无论是H
18、2O或CO2得单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，H2O或CO2与放出O2的物质的量之比均为2:1。（2）气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量的Na2O2时，气体体积的减少量等于原混合气体体积的1/2，也等于生成氧气的量。（3）电子转移关系 当Na2O2与H2O、CO2反应时，物质的量关系为2Na2O2 H2O 2e- 。（4）固体质量关系 相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应： CO+ Na2O2= Na2CO3； H2+Na2O2=2 NaOH （实际两反应不能发生）。（5）先后顺序关系 一定量
19、的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后， 再与H2O（g）发生反应。 【例1】二、碳酸钠、碳酸氢钠1、碳酸钠、碳酸氢钠主要性质比较及鉴别名称化学式俗名水溶液酸碱性类别颜色、状态水溶性与盐酸反应及速率热稳定性用途相互转化（1）热稳定性不同。分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一个为Na2CO3。（2）和酸反应速率不同。分别取一定质量的固体，加入等浓度、等体积的盐酸，反应快、产生气体多的为NaHCO3，另一个为Na2CO3。（3）阴离子不同。分别取其稀溶液，滴加氯
20、化钡稀溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的原试剂为Na2CO3，另一个为NaHCO3。（4）溶液的酸碱性。测其稀溶液(0.1 molL-1)的pH，Na2CO3溶液的pH在12左右，而NaHCO3溶液的pH在8左右。 【例2】2、碳酸钠溶液与盐酸反应时，二者滴加的次序不同，产生的现象不同。向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液（开始时酸过量）：2HCl+Na2CO32NaCl+CO2+H2O。若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸（开始时酸不足）：HCl+Na2CO3NaCl+NaHCO3（无气泡），HCl+NaHCO3NaCl+CO2+H2O。由以上分析可知，不同的滴加顺序产生不同的现象，这就是不用其他试
21、剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。 【例3】3、 碳酸氢钠和碳酸钠的制法 （1）制取NaHCO 3的方法 减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。 往饱和Na2CO3 溶液中通入CO2，过滤得到晶体。Na2CO 3+CO 2+H2O2NaHCO 3 （2）联碱法制纯碱原理在饱和食盐水中通NH3饱和后，再通CO2 ：NH3+CO2+H2ONH4HCO3 生成NH4HCO3的溶解度大，而c(Na+)也大，而NaHCO3溶解度小，故产生沉淀：NaCl+ NH4HCO3NaHCO3+NH4Cl，总方程式：Na
22、Cl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl。 将析出沉淀加热，制得Na2CO3（纯碱）注意：不能先通入CO2达饱和后再通入NH3，因为CO2在水中的溶解度很小(11)，即使通入过量的NH3，所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少，这样就无法制取NaHCO3。 【例4】三、氢氧化钠1、NaOH为强碱，具有碱的通性。2、CO2与NaOH溶液反应的计算CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+ Na2CO3+ H2O =2NaHCO3CO2+NaOH=NaHCO3（之和）反应情况生成物1:2NaOH过量，只发生Na2CO3、过量NaOH=1:2恰好按反应Na2CO31:2 1:1按反
23、应，CO2有剩余NaHCO3【例5、6】例题精讲：【例1】向含有Na2O2的密闭容器中通入一定量O2与C2H6的混合气体后，用电为花引燃，直至所有物质间的反应完全为止，冷却至室温后，容器内压强似近为零。 （1）若通过的O2和C2H6的体积比在最小值所发生的化学反应的总方程式：Na2O2+C2H6+O2 （2）当Na2O2的质量为2.34g时，通入的O2的物质的量的最大值为_mol. （3）当通入的气体为1molC2H6和xmolO2时，Na2O2的物质的量为_mol（有含X的表达式表示）。 （4）在右图中画了生成三种产物的总物质的量y(mol)随通入O2的物质的量xmol的不同而变化的函数图象
24、。（5）当Na2O2与O2的物质的量相等时，各产物的物质的量之和为_mol。答案（1）5Na2O2+C2H6+O22Na2CO3+6NaOH （2）0.09【例2】（09年海南化学3）除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是：A通入二氧化碳气体B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水D加入稀盐酸答案A解析除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质、保留非杂质成份。溶液中可用这样的方法： Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3。【例3】实验室有甲、乙两瓶无色溶液，其中一瓶是稀盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液。为测定甲、乙两瓶溶液的成分及物质的量浓度，进行以下实验：量取25.
25、00mL甲溶液，缓慢滴入乙溶液15.00mL，共收集到224mL（标准状况）气体量取15.00mL乙溶液，缓慢滴入甲溶液25.00mL，共收集到112mL（标准状况）气体。（1）判断：甲是 溶液，乙是 溶液。（2）写出实验2中所发生反应的离子方程式。（3）求甲、乙溶液的物质的量浓度。【答案】（8分）（1）甲：稀盐酸（1分）；乙：碳酸钠（1分） （2）CO32+H+HCO3（1分）；HCO3+H+CO2+H2O（1分） （3）0.8mol/L（2分）；1.0mol/L（2分）【例4】（2010安徽卷）将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是
26、(溶液体积变化忽略不计)Na2O1Na2O Na2CO3 NaClA.B.C.=D.=【答案】A【解析】溶于水，溶质都是0.02moL,但前者有氧气生成，因此氢氧根浓度大，有;中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于。因此有A正确。【例5】在1.00L 1mol/L氢氧化钠溶液中通入16.8L标准状况下的CO2气体，所得的溶液中含有的溶质是（ ）ANa2CO3 BNaHCO3 CNa2CO3和NaHCO3 DNaOH、Na2CO3和NaHCO3【答案】 C【例6】（2010上海卷）将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1molL-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐
27、酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是答案C解析此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入0.1L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2；此时开始放出气体，分析图像，可知选C。易错警示：解答此题的易错点是，不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应。是分步进行的，首先发生的是HCl+ Na2CO3= NaHC
28、O3+NaCl；进行完全后，再发生：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2课后练习：1物质的量均为1 mol的下述物质，长期放置于空气中(最终物质不考虑潮解情况)，最后质量增加的大小关系是 ()氧化钠过氧化钠氢氧化钠亚硫酸钠A B C D解析根据变化计算增重：Na2ONa2CO3、Na2O2Na2CO3、NaOHNa2CO3、Na2SO3Na2SO4.答案B2使5.6 L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到4.48 L(标准状况下)气体，这4.48 L气体的质量是 ()A6.4 g B8.2 g C6.2 g D8.8 g解析由差量法得出5.6 L CO2没有完全反应，只消耗了0
29、.1 mol CO2，相当于损失了0.1 mol CO的质量，0.25 mol44 g/mol0.1 mol28 g/mol8.2 g，B正确答案B3在相同条件下，总质量为2 g的CO和H2的混合气体，在O2中完全燃烧后全部通过足量的Na2O2固体，则固体质量增加 ()A2 g B1 g C18 g D无法计算解析2COO22CO2、2CO22Na2O2=2Na2CO3O2，将两化学反应方程式相加得：CONa2O2=Na2CO3，即被CO“吸收”的O2又在下一个反应中完全“释放”了，相当于CO全部进入Na2O2固体中，即固体增加的质量就是CO的质量同理：将2H2O22H2O、2H2O2Na2O
30、2=4NaOHO2相加得：H2Na2O2=2NaOH，即固体增加的质量就是H2的质量答案A4(2009惠州调研)有两个分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶，因标签失落而无法区分有4位同学为鉴别它们，分别设计了下列四种不同的方法，其中可行的是 ()A分别取样配成溶液，再加入澄清石灰水，观察是否有沉淀生成B分别取样后，加入相同浓度和相同体积的稀盐酸，观察反应的快慢C分别取样加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生D分别取样配成溶液，在火焰上灼烧，观察火焰的颜色解析Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH、2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，现象相同
31、，A项错误；Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2、NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，因为盐酸的量不确定，很难观察气泡的产生速率，B项错误；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，C项正确；焰色反应都是Na元素的现象，均呈黄色而不能鉴别，D项错误答案C5(2009长安一中质检)已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似下面有关锂及其化合物的叙述不正确的是 ()A碳酸锂受强热很难分解B碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的小C锂在过量氧气中燃烧，主要产物是氧化锂而不是过氧化锂D锂可以与氮气化合生成氮化锂(Li3N)解析因为MgCO3煅烧分解成
32、MgO和CO2，由题意知，Li2CO3受热也易分解答案A6下述对焰色反应实验操作注意事项的说明，正确的是 ()钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净实验时最好选择本身颜色较浅的火焰没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替A仅有不正确 B仅有不正确 C仅有不正确 D全对解析焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子存在的实验，实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是为了滤去钠的黄光答案D7碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规
33、律的一族元素下列说法正确的是()A单质都能浮在水面上，都能保存在煤油中B单质在空气中燃烧时，都生成过氧化物C单质都不能在自然界中稳定存在D单质都是强还原剂，其阳离子都具有强氧化性解析Rb、Cs密度比水大，Li的密度比煤油小，A不正确；Li燃烧只能生成Li2O，B不正确；碱金属单质是强还原剂，但其阳离子具有弱氧化性答案C8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1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，A、B中分别有10 mL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()AA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
34、于或等于2 mol/LC若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol/LD最终两试管中Na、Cl的物质的量一定相同解析n(Na2CO3)0.01 mol，n(NaHCO3)0.01 mol，当两者恰好与盐酸反应时都生成0.01 mol CO2，两者与盐酸反应的化学方程式为：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2若最终两气球体积相同，则NaHCO3与盐酸反应快，膨胀速率大，消耗盐酸0.01 mol，而Na2CO3与盐酸反应速率小，消耗盐酸0.02 mol，故盐酸浓度应大于或等于2 mol/L；若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度应小于2
35、mol/L.答案B9下列有关碱金属铷(Rb)的叙述正确的是 ()A灼烧氯化铷时，火焰呈无色 B硝酸铷是离子化合物，易溶于水C钠、钾、铷三种单质与水反应铷最缓慢 D氢氧化铷是弱碱解析焰色反应是某些金属元素的性质，碱金属元素的火焰都呈特殊的颜色，A项不正确；硝酸铷和硝酸钠性质相似，都是离子化合物，都易溶于水，B项正确；Na、K、Rb随核电荷数的递增，金属性逐渐增强，与水反应越来越剧烈，氢氧化物碱性越来越强，故铷比Na、K更剧烈，氢氧化铷是强碱，C、D不正确答案B10向某二价金属M的M(OH)2溶液中加入过量的NaHCO3溶液，生成了MCO3沉淀，过滤，将沉淀置于足量的稀盐酸中，充分反应后，在标准状
36、况下收集到V L气体，如果计算金属M的相对原子质量，你认为还必须提供下列哪项数据 ()AM(OH)2溶液的物质的量浓度 B与MCO3反应的盐酸的物质的量浓度CMCO3的质量 D题给条件充足，不需要再补充数据解析M，根据标准状况下收集到V L气体CO2可知M(OH)2或MCO3的物质的量，因此还需要一个质量数据，C项符合要求答案C11为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是 ()ANa2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热DNa2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba
37、(OH)2溶液，过滤解析D项不正确，因为Na2CO3溶液也能和Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3，即COBa2=BaCO3答案D12(2010湖北重点中学模拟)Cs是稳定的核电荷数最大的碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述，正确的是 ()A铯与冷水反应十分平缓并生成H2B铯与硫酸反应，生成CsSO4与H2C铯的氧化物可直接与水反应生成CsOHD铯在空气中燃烧生成Cs2O解析铯非常活泼与冷水剧烈反应产生H2，A不正确；铯与H2SO4反应，生成Cs2SO4与H2，B不正确；铯在空气中燃烧生成的氧化物较复杂，不是Cs2O，D不正确答案C132.1g CO和H2组成混合气体与足量的O2充分反应后，
38、立即通入足量的Na2O2固体中，固体质量增加 ( )A、2.1g B、3.6 g C、7.2 g D、不可确定答案 A14 根据图示回答，经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响) ( )A、A处上升，B处下降 B、A、B两处都下降C、A处下降，B处上升 D、A、B两处都不变解析小白鼠吸收，呼出，呼出的被溶液吸收，导致内压减小，故A处下降、B处上升。答案C15某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应，有气体X逸出，X
39、通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，下列判断正确的是( )A粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3 B粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl C粉末中一定不含有Na2O和NaCl D无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl解析与盐酸反应产生气体的物质可能有Na2O2、Na2CO3和NaHCO3，气体X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，
40、说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使混合物粉末质量减少，而实际剩余固体的质量都增加了，原因只能是发生了反应：。综上分析，混合物中有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。答案A、D16(16分)某化学兴趣小组同学用实验室中一瓶久置的NaOH固体做了以下实验：先称取13.3 g NaOH样品(杂质为Na2CO3)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入浓度为4 mol/L的盐酸，再根据生成CO2的体积计算出Na2CO3的质量，从而进一步计算出样品中变质NaOH的质量请回答下列问题：(1)该实验的目的是_(2)已知20时，Na2CO3溶解度为
41、21.7 g，NaOH溶解度为108.3 g.若要将所称取的样品恰好溶解，最多需要蒸馏水_g，溶解样品所需的仪器是_ _(3)实验测得加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示：则13.3 g该样品中未变质的NaOH的质量为_；NaOH的变质程度为_(用质量分数表示)；与NaOH反应消耗的盐酸体积为_mL.(4)根据“与NaOH反应消耗盐酸的体积”，并对照上述图象，他们从实验中还发现了什么问题？_，并由此得出了什么结论？_.解析(1)依据题目的叙述，可以确定该实验的目的是测定NaOH的变质程度(2)从20时Na2CO3溶解度和NaOH溶解度的数据可知，混合物中Na2CO3的含量越
42、多需要的水越多，故假设13.3 g全部为Na2CO3时需水量为：13.3/m(H2O)21.7/100，解得m(H2O)61.3 g溶解固体样品所需的仪器有烧杯、玻璃棒和量筒(3)从图示中得到二氧化碳的最大量可以计算出m(Na2CO3)，进而求出NaOH的变质程度以及与NaOH反应消耗的盐酸体积(4)向溶液中逐滴加入浓度为4 mol/L的盐酸，在NaOH被盐酸中和后，继续滴加盐酸未立即产生气体，说明CO与盐酸反应先生成HCO.答案(1)测定NaOH的变质程度(2)61.3烧杯、玻璃棒、量筒(3)8.00 g39.8%50.0(4)NaOH被盐酸中和后，继续滴加盐酸未立即产生气体CO与盐酸的反应
43、是分步进行的，先生成HCO，继续滴加盐酸产生CO2实验探究 Na2O2的性质探究实验一、关于Na2O2与H2O、CO2反应的探究实验【实验探究1】探究式课堂教学由于注重知识的形成过程而很好地体现了新课改的理念。某班在学习“过氧化钠的性质”时，该班同学进行了以下两个实验：（1）提出问题实验一的CO2能灭火，实验二的CO2为何能“点火”？（2）假设与猜想Na2O2与CO2发生了反应，可能有Na2CO3生成；棉花燃烧，说明该反应放热，使温度达到了棉花的着火点；剧烈燃烧，反应中可能有 生成。（3）设计并进行实验，观察、解释和结论请你帮助他们完成下表：实验步骤实验现象原因和结论用小矿泉水瓶收集满CO2，
44、再向瓶中加入不同量浅黄色的Na2O2;振荡后将燃着的木条伸向瓶中第小组放入少量的Na2O2木条未复燃，固体由浅黄色全部变为白色CO2过量（或Na2O2不足），瓶中O2少CO2多，Na2O2全部发生了反应第小组放入的Na2O2稍多一些木条复燃，部分固体变为白色两小组均用手触摸瓶的底部瓶底发热两小组都各取少量白色固体于试管中，滴入稀盐酸并塞上带导管的橡胶塞，将产生的气体通入有CO32-存在，说明生成物中有Na2CO3（4）类比推理Na2O2与H2O反应后应该有NaOH和O2生成。则向包有Na2O2的棉花上滴两滴水，棉花也应剧烈燃烧；向生成的溶液中滴入酚酞应该变红色。（5）实验与解释向小烧杯（底部垫
45、砂）中包有Na2O2的脱脂棉上滴两滴水，发现有气泡产生，杯底发热，但棉花没有燃烧，其原因可能是 ；向杯中的溶液滴入酚酞，溶液变红色，振荡后红色消失，其原因可能是 。（6）联想与启示保存Na2O2的注意事项为 。【解析】（2）Na2O2与CO2反应除生成Na2CO3外，还生成氧气。（3）:木条复燃，说明O2多CO2少；部分淡黄色固体变为白色，说明Na2O2部分发生反应。：瓶底发热，说明该反应为放热反应。:白色固体可能是Na2CO3，与盐酸反应放出CO2，检验CO2应通入澄清石灰水中，现象是澄清石灰水变浑浊。（5）棉花没有燃烧，说明反应生成的氧气少，原因可能是Na2O2部分变质或滴入的水太少；红色
46、消失是由于Na2O2有强氧化性。（6）通过上述的实验探究Na2O2易与CO2、水反应，因此保存Na2O2应注意以下两点：要用塑料袋（或塑料桶）密封存放在干燥的阴暗处；远离可燃物。【答案】（2）氧气（或O2）（3）:Na2O2过量（或CO2不足），瓶中CO2少O2多，Na2O2部分发生反应 :该反应为放热反应 ：澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊（5）Na2O2部分变质或滴入的水太少 生成的NaOH使酚酞变红色，但Na2O2有强氧化性将酚酞氧化而褪色（6）要用塑料袋（或塑料桶）密封存放在干燥的阴暗处，远离可燃物二、Na2O2氧化性探究实验【实验探究2 】 （1）写出CO2和Na2O2反应的化学方程式：
47、 。 （2）某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？ 。简要说明理由： 。 （3）该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成，拟使用下列装置进行实验。 装置中B的作用是 ，D的作用是 。（4）为确认SO2和Na2O2的反应产物，该同学设计了以下实验步骤：你认为应进行的操作按顺序排列是（填序号） 。A.用带火星的细木条靠近干燥管口a，观察细木条是否着火燃烧B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成D.在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成【解析】由于Na2O2
48、有强氧化性，+4价的S有还原性，所以发生氧化还原反应生成Na2SO4。由于H2O和Na2O2反应生成O2，所以增加B和D两套装置。（4）中A是检验是否有O2生成，进行溶解后先加入盐酸（不能加入硝酸，因为硝酸具有强氧化性）排除SO32-的干扰，再加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成说明有SO42-的存在。【答案】（1）2CO2+2Na2O2= 2Na2CO3+O2（2）合理 由于过氧化钠具有强氧化性，能将+4价的硫氧化为+6价的硫而生成硫酸钠（3）B装置用于干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应 D装置是为了防止空气中的水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便
49、于氧气的检验和防止污染空气（4）A B D实验探究 候氏制碱法的实验原理我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3; NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl; 2NaHCO3 =Na2CO3+CO2+H2O。原理分析碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是 。a.碳酸氢钠难溶于水b.碳酸氢钠受热易分解c.碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出.实验探究（1）一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸
50、氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。回答下列有关问题：a.乙装置中的试剂是 ；b.丁装置中稀硫酸的作用是 ；c.实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是 （填分离操作的名称）。（2）另一位同学用图中戊装置（其他装置未画出）进行实验。a.实验时，须先从 管通入 气体，再从 管中通入 气体。b.有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置，理由是 。（3）请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法： 。【解析】（2）甲装置是CO2的发生装置，由于盐酸易挥发，故生成的CO2气体中会含有HCl气体，乙装置的作用是除去CO2中的HCl气体，所以乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液。丙是制备
51、碳酸氢钠的发生装置，丁是吸收多余的NH3，防止其污染环境。从溶液中分离出NaHCO3晶体的方法是过滤。实验时必须先制取含氨的饱和NaCl溶液，然后使之与CO2反应。因为NH3极易溶于水，CO2在水中的溶解度不大，故先从a导管通入NH3，后从b导管通入CO2。己装置中有多孔球泡，增大CO2气体与溶液接触面积，提高了CO2在溶液中的吸收率。（3）此题是开放性试题，制备少量碳酸氢钠方法：用碳酸氢铵与适量的饱和食盐水反应；往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等。【答案】 .c.(1)饱和碳酸氢钠溶液 吸收未反应的NH3过滤(2)a NH3 b CO2 增大CO2气体与溶液
52、接触的面积，提高CO2在溶液中的吸收率（3）往烧碱溶液中通入过量CO2(或往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等）第三章 金属及其化合物第三课时 铝及其化合物复习目标：1、掌握镁铝及其化合物之间的相互转化关系。2、掌握铝及其化合物的探究性实验基础知识：一、镁的知识主线上图的113中的有关化学方程式如下：点燃 2Mg+O2=2MgO 3Mg+N2 = Mg3N2点燃熔融 Mg+Cl2 = MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2电解 MgCl2 = Mg+Cl2 MgO+H2O = Mg(OH)2 Mg(OH)2 = MgO+H2O Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O MgCl
53、2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl MgCO3=MgO+CO2 MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2+Na2SO4二、铝的知识主线熔融上图112的有关化学方程式如下：电解 4Al + 3O2 =2Al2O3 2Al2O3 = 4Al +3O2 2Al + 6HCl = 2AlCl3 +3H2 2Al + 2NaOH + 6H2O= 2NaAl(OH)4 +3H2加热 2Al(OH)3 =Al2O3 + 3H2O Al2O3 +6HCl =2A
54、lCl3 + 3H2O AlCl3 +3NH3H2O + Al(OH)3 +3NH4Cl Al(OH)3 +3HCl = AlCl3 + 3H2O NaAl(OH) + CO2 = Al(OH)3 + NaHCO3 Al(OH)3 +NaOH = NAAl(OH)4 2KAl(SO4)2 + 6NH3H2O = 2Al(OH)3 + K2SO4 +3(NH4)2SO4三、“铝三角”及其应用1“铝三角”是指Al3+、Al(OH)3、 AlO2- 相互转化的三角关系。根据“铝三角”完成对应的离子方程式。(1)Al3+Al(OH)3Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3 NH4+Al3+3 Al
55、O2- +6H2O= 4Al(OH)3Al3+3OH- =Al(OH)3(2)Al(OH)3 Al3+Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O(3)Al3+AlO2- Al3+4OH-= AlO2-+2H2OAlO2- Al3+AlO2- +4H+ = Al3+2H2O(5) AlO2- Al(OH)3NaAlO2溶液中通少量CO2：2 AlO2- +CO2+3H2O = 2Al(OH)3+CO32- NaAlO2溶液中通入足量CO2：AlO2- +CO2+2H2O = Al(OH)3+HCO3-3 AlO2- +Al3+6H2O =4Al(OH)3AlO2- +H+H2O=Al(OH)3(6
56、)Al(OH)3AlO2- Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O2应用 （1）制取Al(OH)3 (2)离子共存问题 Al3+与HS-、S2-、AlO2-、CO32-、HCO3-因水解相互促进而不能大量共存； AlO2-与NH4+、Al3+、Fe3+等也不能大量共存。 【例1、2】四、Al(OH)3的制备与试剂的选择 (1)氢氧化铝易溶于强碱而不溶于氨水，因此实验室制备氢氧化铝时一般不用氢氧化钠等强碱代替氨水，以免强碱过量时氢氧化铝溶解，或强碱不足时铝离子未完全沉淀。 (2)洗涤氢氧化铝沉淀，其目的是洗去氢氧化铝表面附着的硫酸铵等杂质。 (3)洗涤的方法是：向盛有氢氧化铝沉淀的过滤器
57、中倒入适量蒸馏水至刚好浸没沉淀，等水自然流出后，再重复操作23次。 【例3】例题精讲：【例1】（2010上海卷）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL 0.1 molL-1 AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是A甲中沉淀一定比乙中的多 B甲中沉淀可能比乙中的多C甲中沉淀一定比乙中的少 D甲中和乙中的沉淀可能一样多答案BD解析此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质，其能溶于氢氧化钠但不溶于氨水，故此加入时，两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀；相同体积相同pH的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠，当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢
58、氧化钠不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，生成的沉淀氨水多；可知BD正确。解法点拨：此题解答时，选用的是讨论法，其多用在计算条件不足，据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件，加以讨论才能正确解答；故此在应用讨论法解题时，关键是先要分析条件与求解问题之间的联系，形成正确的解题方法。【例2】把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中，有0.58 g白色难溶物析出，向所得溶液中逐滴加入0.5 mol/L的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如下图所示： (1)混合物中NaOH的质量是；AlCl3的质量是
59、；MgCl2的质量为 。 （2）C点表示盐酸加入的体积为 。解析分析图象中A、B、C、D点的意义：DA表示先加10 mL HCl是中和原来过量的NaOH; A B表示加入20 mL盐酸与NaAlO2反应，使之全部转化成Al(OH)3沉淀；B点表示沉淀最大值，且为Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀的混合物；BC表示加入盐酸使两沉淀完全溶解。再进行计算。（1）由图象可知n(Mg2+)= 0.58g/58g/mol=0.01 mol由 AlO2-+H+H2O = Al(OH)3 1 1 (30-10)10-30.5 nAl(OH)3所以n(Al3+)=nAl(OH)3=(30-10)mL10-3L/
60、mL0.5 mol/L=0.01 mol混合物中n(NaOH)=n(Mg2+)2+n(Al3+)4+10 mL10-3L/mL0.5 mol/L=0.01 mol2+0.01 mol4+0.005 mol=0.065 mol故NaOH的质量0.065 mol40 g/mol=2.6 gMgCl2的质量0.01 mol95 g/mol=0.95 gAlCl3的质量0.01 mol133.5 g/mol=1.335 g(2)C点加入盐酸的体积为130 mL。【例3】甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：350 g ，70% H2SO4溶液，NaOH固体240 g，足
61、量铝屑、水（不能用其他药品）。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下： 甲：铝加NaOH溶液加H2SO4溶液W1 g Al(OH)3 乙：铝加H2SO4溶液加NaOH溶液W2 g Al(OH)3W3g Al(OH)3 丙： 铝加H2SO4溶液 铝加NaOH溶液试回答：（1）从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是 。（2）三位学生制得的Al(OH)3,W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是 。（3）制得Al(OH)3的最大质量是 。答案 （1）丙 （2）W3W1W2 (3)520 g课后练习：1实验室将9g铝粉跟一定量
62、的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是AFe2O3和MnO2 BMnO2和V2O5 CCr2O3和V2O5 D Fe3O4和FeO答案 AD解析9 g铝粉可以提供1mol电子，则氧化物中的金属元素每得到1mol电子对应的质量就应该是18g。 三价Fe得到1mol电子对应的质量为18.7g，四价Mn得到1mol电子对应的质量为13.8g，故A项正确。五价V得到1mol电子对应的质量为10.2g，三价 Cr得到1mol电子对应的质量为17.3g， B、C两项即使9g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18g，故都错误。Fe3O4中的铁
63、元素得到1mol电子对应的质量为21g，二价Fe得到1mol电子对应的质量为28g，当铝粉不足时， D项正确。2镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。反应中镁和铝的A物质的量之比为3：2 B质量之比为3：2C摩尔质量之比为2：3 D反应速率之比为2：3答案 A解析由图象可知，两个反应中生成的氢气一样多，说明两种金属提供的电子数目一样多，则镁、铝的物质的量之比为3：2，质量之比为4：3，故A项正确，B项错误。 镁、铝的摩尔质量之比为8：9，C项错。由图象镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2：3，则二者的速率之比为3：2，D项错。3（04年广东卷）把
64、Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是( ) AAl3+ BAl(OH)3 CAlO DAl3+和Al(OH)3答案C4（04年上海卷）将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 A稀硝酸 B稀盐酸 C硝酸铜 D氢氧化钠答案C5（04年江苏卷）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A1:1 B2:1 C3:1 D1:3答案C6(07年上海卷，18)用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁（如右图），将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然
65、后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是（）A实验中发生的反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物答案D解析红墨水柱右端上升说明反应放热，C正确；铝是一种较活泼的金属，容易被空气中的氧气所氧化变成氧化铝。通常的铝制品之所以能免遭氧化，是由于铝制品表面有一层致密的氧化铝外衣保护着。在铝箔的表面涂上硝酸汞溶液以后，硝酸汞穿过保护层，与铝发生置换反应，生成了液态金属汞。汞能与铝结合成合金，俗称“铝汞齐”在铝汞齐表面的铝没有氧化铝保护膜的保护，很快被空气中的氧气氧化变成了白色固体氧
66、化铝。当铝汞齐表面的铝因氧化而减少时，铝箔上的铝会不断溶解进入铝汞齐，并继续在表面被氧化，生成白色的氧化铝。最后使铝箔捏成的鸭子长满白毛。故D错。7（07年海南卷）下列溶液能与镁反应生成氢气的是（）A氯化铵溶液 B氢氧化钠溶液 C碳酸钾溶液 D饱和石灰水答案A解析氯化铵溶液水解显酸性，是因为铵根离子水解显酸性，镁与氯化铵溶液会反应，镁与水解产生的 H+ 反应产生氢气，促进了其的水解，产物变成了由氯化镁、一水合氨和氢气。8（07年广东理科基础卷）下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是（）A铝在常温下不能与氧气反应B铝不能与氯气反应C铝既能溶于酸，又能溶于碱D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应答案C
67、解析金属及其化合物的性质，高考的重点之一，同学们要好好掌握，扎实掌握书本上的内容。9（06年广东卷）等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是（）A2molL-1H2SO4溶液 B18 molL-1H2SO4溶液 C6 molL-1KOH溶液 D3 molL-1HNO3溶液 答案A10(09福建)（13分）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
68、名称）。（4）滤液E、K中溶质的主要成份是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途_（5）已知298K时，Mg(OH)2的容度积常数Ksp=5.610-12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=_.答案（1）Al2O36H2Al33H2O（2）SiO22OHSiO32 H2O（3）硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案：）（4）NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等合理答案：（5）5.610-10mol/L11. （04年天津卷）（14分）锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧
69、化锌能溶于氨水，生成Zn(NH3) 。 回答下列问题：（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为 （用化学式表示）。（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是 。 硫酸铝和氢氧化钠 硫酸铝和氨水 硫酸锌和氢氧化钠 硫酸锌和氨水（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式 。试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因 。答案（1）AlO（2）Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2（3） （4）Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成Zn
70、(NH3) ，氨水的用量不易控制实验探究Al及其化合物的性质与实验探究 铝的化学性质比较活泼，可以与酸、碱、盐都发生反应，有的反应比较复杂可能涉及多个反应。 某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。 （1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：实验步骤实验现象将打磨过的铝片（过量）放入一定浓度的CuCl2溶液中产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色反应结束后分离出溶液备用红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中一段时间后固体由红色变为绿色视其主要成分为Cu2(OH)2CO3按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个（是离子反应的只写离子方程式）置换反应 ；化合反应 。
71、（2）用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是 。解释此现象的离子方程式是 。（3）工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。 用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式表示） 。MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解产生 Mn2，该反应的离子方程式是 。【解析】（1）由CuCl2溶液中Cu2+的水解使溶液呈酸性，所以会有2Al+6H+=2Al3+3H2，也有2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu；单质铜在潮湿空气中由红色变为绿色，化学方程式可写成：2Cu+O2+H
72、2O+CO2 =Cu2(OH)2CO3。（2）用石墨作电极，电解AlCl3溶液，电解的方程式为：2AlCl3+6H2O2Al(OH)3+3H2+3Cl2持续电解，电解水，阴极：2H2O+2e-=H2+2OH-从而使阴极区OH-浓度增大，所以会看到有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失。（3）类似于铝热反应根据题意可写出离子方程式：MnO2+H2O2+2H+=Mn2+O2+2H2O【答案】（1）2Al+6H+=2Al3+3H2或2Al+3Cu2+= 2Al3+3Cu2Cu+O2+H2O+CO2= Cu2(OH)2CO3（2）生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解至消失 Al3+3OH-=Al(OH)3Al(
73、OH)3+OH-=AlO- 2 +2H2O（3）3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3MnO2+H2O2+2H+= Mn2+O2+2H2O【实验探究2】某研究小组探究MgCl2和AlCl3混合溶液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀及沉淀溶解的情况，实验过程中可能用到的仪器与药品如下： 过滤装置，烧杯，滴管，0.5 mol/L MgCl2、AlCl3各100 mL，1 mol/L NaOH溶液，1 mol/L盐酸 探究一：实验开始时产生沉淀的成分 【假设一】实验开始时产生的沉淀是Mg(OH)2 【假设二】 【假设三】实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3和Mg(OH)2基于假设二成立，请利用下表完成实验
74、过程：实验步骤预期实验现象预期实验结论探究二：何时产生氢氧化镁沉淀实验步骤实验现象实验结论另取0.5 mol/L MgCl2、AlCl3溶液各30 mL于不同烧杯中向0.5 mol/L AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至刚好反应完全产生沉淀，沉淀增多，沉淀溶解，沉淀消失产生氢氧化铝沉淀，加过量的氢氧化钠溶液后氢氧化铝又溶解将MgCl2溶液全部倒入反应后的溶液中产生大量白色沉淀请用离子方程式表示上述实验步骤的结论： 。由探究一、二分析可知，当向相同浓度的MgCl2、AlCl3混合溶液中滴加氢氧化钠溶液时产生沉淀及沉淀溶解情况是 。【解析】探究一：因该实验条件下能够生成Al(OH)3和Mg(O
75、H)2沉淀，但可能二者溶解能力不同，形成沉淀有先后，故可有三种假设：先生成Mg(OH)2沉淀、先生成Al(OH)3沉淀、两种沉淀同时生成。若假设二成立：实验开始时产生的沉淀为Al(OH)3，故可设计实验进行验证，具体见参考答案。探究二：反应后的溶液中含有大量AlO- 2，加入Mg2+可看到有沉淀生成，说明Mg2+与AlO- 2发生水解反应，产生Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀；因探究一中假设二正确，由此可得出以下结论：先生成氢氧化铝沉淀，再生成氢氧化镁沉淀，最后是氢氧化铝沉淀溶解。【答案】 探究一：实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3实验步骤预期实验现象预期实验结论分别取30 mL 0.5
76、mol/L MgCl2、AlCl3溶液于烧杯中，充分混合向混合溶液中滴入2滴酚酞溶液，逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液当溶液中生成大量的白色絮状沉淀后溶液的颜色不变产生的沉淀可能是氢氧化铝或氢氧化镁或二者混合物将上述混合液过滤，洗涤，再向滤渣中加入过量的6 mol/L NaOH溶液滤渣全部溶解产生的沉淀只有氢氧化铝探究二：2 AlO- 2+Mg2+4H2O=Mg(OH)2+2Al(OH)3 先生成氢氧化铝沉淀，然后生成氢氧化镁沉淀，最后是氢氧化铝沉淀溶解【实验探究3】 在含有Ag+、Al3+、Ca2+、Mg2+四种离子的溶液中，逐一加入有关物质，填写下列空白： （1）往混合溶液中加入盐
77、酸，生成 沉淀，反应的离子方程式 。 （2）把实验（1）所得的物质过滤，往滤液中加入氨水，使溶液呈碱性，又出现 色沉淀是 （写名称），反应的离子方程式是 。 （3）把实验（2）所得的物质过滤，往滤液中加碳酸钠溶液，又会出现 色沉淀，反应的离子方程式为 。（4）往实验（2）所得的沉淀中加过量的NaOH溶液，所观察到的现象是 ，反应的离子方程式是 ，不溶的物质是 。【答案】 （1）AgCl Ag+Cl-= AgCl(2)白 氢氧化镁、氢氧化铝Mg2+2NH3H2O=Mg(OH)2+2NH+ 4 ， Al3+3NH3H2O= Al(OH)3+3 NH+ 4 (3)白 Ca2+CO2- 3 =CaCO
78、3(4)部分沉淀溶解 Al(OH)3+OH-= AlO- 2+2H2O Mg(OH)2第三章 金属及其化合物第三课时 镁铝图像问题复习目标：1、了解镁铝图像的基本原理，掌握其中的量的关系，并运用于解题。2、掌握镁铝有关的实验问题。基础知识：注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象：实验操作实验现象反应原理坐标图像1、往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量Al3+ + 3OH- = Al(OH)3Al(OH)3+OH- = AlO+ 2H2O2、往NaOH溶液中加入 AlCl3溶液至过量Al3+ + 4OH- = AlO+ 2H2OAl3+3AlO+6H2O=4
79、Al(OH)33、往NaAlO2溶液中加入稀盐酸至过量AlO+ H+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O4、往稀盐酸溶液中加入NaAlO2至过量AlO+4H+ = Al3+ +2H2OAl3+3AlO+6H2O=4Al(OH)35、往NaAlO2和NaOH混合溶液中加入HCl溶液至过量OH-+H+ = H2OAlO+ H+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O6、往AlCl3溶液中滴加入氨水至过量Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+3 NH4+7、往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液A
80、l3+3AlO+ 6H2O=4Al(OH)38、往NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液Al3+3AlO+6H2O= 4Al(OH)39、往NaAlO2溶液中通入CO2 (或过量)2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-或AlO+CO2 +2H2O =Al(OH)3+HCO32-10、往AlCl3和HCl混合溶液中加NaOH至过量OH-+H+ = H2OAl3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = AlO+ 2H2O11、往Al3+、Mg2+、H+各1mol的混合溶液中加NaOH溶液至过量OH-+H+ = H2OAl3+ + 3OH- = Al(OH
81、)3 Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O12、往OH- 、AlO2- 、Mg(OH)2各1mol的混合溶液中加入盐酸至过量OH-+H+ = H2OAlO+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OMg(OH)2+2H+ = Mg2+ +2H2O例题精讲：【例1】向20mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2mol/LNaOH溶液时，得到的Al(OH)3沉淀质量与所加NaOH溶液体积（mL）的关系如图所示，试回答下列问题：（1）图中A点表示的意义是 （2）图中B点表示的意义是 （3）上述
82、两步总反应用总的离子方程式可表示为： （4）若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39g，则此时用去NaOH溶液的体积为 。 【方法要领】有关图像的问题，通常的解法是“三看”：一看起点：即加入极少量X物质时，看能否产生沉淀。二看终点：即加入过量的X物质时，看所生成的沉淀能否全部消失。前二“看”直观，难度较小，所以应先考虑。第三“看“难度大些，要求正确书写出变化过程中的反应方程式，尤其是方程式中的化学计量数。A点表示得到Al(OH)3沉淀的最大值B点表示Al(OH)3沉淀完全溶解Al3+4OH-=AlO2-+2H2O体积有两解V=7.5mL或者V=17.5mL【变式训练1】有氧化镁、氧化铝粉末18.2
83、g将它溶于500mL4mol/L的盐酸里，若要使沉淀的质量达到最大值，则需加入2mol/L的氢氧化钠溶液的体积为A1000mL B500mL C100mL D1500mL解析根据题意，写出有关的化学反应方程式：MgO+2HCl=MgCl2+2H2OAl2O3+6H+=Al3+3H2OMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClAlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl依据化学方程式，仅当溶液中存在NaCl时，镁铝全部以Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，沉淀的质量达到最大值，当nNaCl=nHCl时沉淀的质量最大。【变式训练2】将5.1g镁铝合金溶于60mL5.0mol/LH2S
84、O4溶液中。完全溶解后再加入65mL10.0mol/L的NaOH溶液，得到沉淀的质量9.7g，继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。(1)当加入 mLNaOH溶液，可使溶解在硫酸中的Mg2+和Al3+恰好完全沉淀。(2)计算合金溶于硫酸时产生的氢气在标准状况下的体积。【思路分析】第一问直接运用结论，当沉淀的量达到最大值的时，溶液中只有Na2SO4， 首先我们判断硫酸是过量的，氢气不能直接用硫酸中的H+来算。根据第一问的结论我们不难发现，当加入氢氧化钠溶液的体积为65mL时，此时沉淀的质量不是最大值，有一部分的Al(OH)3被过量的5mLNaOH溶解了。设nMg=x, nAl=y; m沉淀=9.7+
85、780.05=13.6gm(OH-)=13.6-5.1=8.5g n(OH-)=0.5mol 2x+3y=0.5moln(H2)=1/2x+3/2y=0.25mol V(H2)=0.2522.4=5.6L【变式训练3】把一块镁铝合金投入到1mol/L HCl溶液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1 mol/L NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如右图A所示: (1)求a的范围 (2)求的最大值 【思路分析】由图知，沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所需NaOH溶液的体积为（90-80）mL4=40 mL，则沉淀Mg2+和中和可能剩余的H+所需NaOH溶液的体积为50
86、 mL，即a的范围是：0a50。由图知n（Al）=nAl(OH)3=n（AlO2-）=1 mol/L（90-80）10-3 L=10-2 mol。要求n(Mg)/n(Al)最大值，实际上就是要求n(Mg)最大值，即a=0时，n(Mg)最大且为：1 mol/L5010-3 L/2=2.510-2 mol，不难求出：n(Mg)/n(Al)=2.510-2mol/10-2mol=2.5。【延伸拓展】（1）将关系图改为B图时，求a的范围 【思路分析】沉淀Al3+、溶解Al(OH)3，需NaOH溶液体积4(a-80)，使Mg2+、Al3+沉淀及Al(OH)3溶解需NaOH溶液总体积为：(a-30)。即a
87、-304(a-80),a290/3 mL。故80a290/3（2）将关系图改为C图时,求a的范围 沉淀Al3+溶解Al(OH)3，需NaOH溶液体积4(90-a)mL，而NaOH用于沉淀和溶解沉淀总体积(90-30)mL，即(90-30)4(90-a),a75，故75a90。（3）如关系图改为D图时，求时,的值。 n(Al)=n(AlO2-)=nAl(OH)3=1(a2-a1)10-3=(a2-a1)10-3 mol，沉淀Al3+溶解Al(OH)3，需NaOH溶液体积4(a2-a1)10-3 mol，沉淀Mg2+需NaOH a210-3 mol-4(a2-a1)10-3 mol=(4a1-3a
88、2)10-3 mol n(Mg)= (4a1-3a2)10-3/2 mol 由题意(4a1-3a2)10-3/2 mol(a2-a1)10-3 mol=2，a1/a2=7/8【例2】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是 （ ）Aab时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多Bcd时溶液中离子的物质的量：AlO2比Ba2+多Cad时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3Dde时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH解析采用定量法分析。假
89、设有1molA12(SO4)3则溶液中含有2molA13+、3molSO42。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时发生的反应为：Al3+3OH-Al(OH)3、SO42+Ba2+BaSO4。则当2molA13+完全沉淀时，消耗Ba(OH)23mol，此时3molSO42全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO4的物质的量始终大于Al(OH)3的物质的量；再加入Ba(OH)2溶液时发生Al(OH)3+OH-=Al(OH)4 -，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，bd中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2，由于
90、AlO2-微弱水解，因此再bd中AlO2-的物质的量大于Ba2+；d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此随Ba(OH)2的加入在某一点，当de中加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2+与OH-的量相等。答案BD【规律总结】析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，正因滴加顺序不同可产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要持别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵生标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓
91、住一些关键点（如最高点，最低点，转折点）和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。课后练习：1在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为A6：1B3：1C2：1D1：2答案D。由5060mL时，可知10mLNaOH溶液刚好溶解了Al(OH)3，故产生这些Al(OH)3需30mLNaOH，则在50mLNaOH溶液中有20mL与Mg2反应，n(Al3)：n(Mg2)1：1，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为1：2。2某溶液中可能含有Fe2、Mg2、C
92、u2、NH4、Al3中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系，如下图所示。请填写下列空白：在该溶液中含有的离子是，它们的物质的量浓度之比为。所加的淡黄色固体是（化学式）。解析由题意中有刺激性气体放出和白色沉淀生成，溶液中一定没有Fe2和Cu2，一定有NH4、Al3、Mg2；所加淡黄色固体只能是Na2O2。本题的图像实际为两个图合在一起，较上的是气体，较下的是沉淀。由纵坐标可知：n(Mg2)nMg(OH)22mol，n(Al3)4molnMg(OH)22mol。当n(Na2O
93、2)8mol时，n(O2)4mol，n(NH4)n(NH3)10moln(O2)6mol。n(Mg2)：n(Al3)：n(NH4)1：1：3。答案NH4、Al3、Mg2，n(Mg2)：n(Al3)：n(NH4)1：1：3。Na2O2。3将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答：若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1160mL时，则金属粉末中n(Mg)mol，V2mL。若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2、Al3刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH
94、) mL。若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是：。解析由图像可知：V1 mL的NaOH溶液是与过量H2SO4反应的，则与Mg、Al反应的为H2SO4：0.2mol0.16mol0.12mol。假设n(Mg)x mol，n(Al)y mol，则有方程组：，解得：x0.06 mol，y0.04 mol。当加入V2 mL NaOH溶液时，得到Mg(OH)2和NaAlO2，关系式为：Mg22OH，Al34OH，V2160 mL4
95、40 mL。当Mg2、Al3刚好沉淀完全时，溶液中只有Na2SO4，关系式为2NaOHH2SO4，V(NaOH)400 mL。当所得沉淀中无Al(OH)3时，NaOH溶液过量，反应后生成的溶质为：Na2SO4、NaAlO2。则根据Na元素守恒：n(NaOH)0.45 L1mol/L0.1 L2 mol/L20.1(1a)mol。解得a，则满足此条件的a的取值范围是a1。答案0.06 mol，440 mL。400 mL。a1。4将一定量混合均匀的铁粉与硫粉在隔绝空气的条件下共热，充分反应后冷却至室温，得到固体A。将质量为m的固体A加入到300 mL 2 mol/L盐酸中使之完全溶解。测得室温下加
96、入固体A的质量与收集到气体体积（已换算成标准状况）的关系如右图所示（假设所得氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出）。已知：加入固体A的质量m3.2 g时，收集到的气体为H2；当m3.2 g时，收集到的气体为H2和H2S的混合气体。3.2 g固体A中所含的物质有。3.2 g固体A中各物质的物质的量分别为，溶于上述盐酸充分反应后，所得溶液中氢硫酸的物质的量浓度为（忽略溶液体积的变化）。当固体A全部溶于上述盐酸，且A的质量m3.2 g时，收集到的气体体积（标准状况下）VmL（用含m的代数式表示）。解析固体A的组成有3种情况：只有FeS，Fe过量、有FeS和Fe，S过量、有FeS和S。由题意可知，固体A加
97、入到盐酸中可完全溶解，则排除S过量。再由已知可知，固体A与盐酸反应同时生成了H2和H2S，所以固体A的组成为Fe和FeS。当m3.2 g时，无H2S放出，此时H2S刚好形成饱和溶液。n(Fe)n(H2)0.01 mol，根据质量守恒：n(FeS)0.03 mol；c(H2S)0.1 mol/L。利用到的主要关系式为：FeH2、FeSH2S均为1：1。在3.2 g固体A中含Fe和FeS共0.04 mol，产生H2和H2S共0.04 mol，其中0.03mol H2S全部溶解在水中。则m g固体A中含有Fe和FeS共0.04mol，收集到的气体体积V(0.04mol0.03mol)22.4L/mo
98、l103mL/L(280m672)mL答案Fe、FeS。n(Fe)0.01 mol，n(FeS)0.03 mol；c(H2S)0.1 mol/L。V(280m672)mL5在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验：三组各取30.0 mL同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：实验序号甲乙丙合金质量/mg255385459产生气体体积/mL280336336请回答：甲组实验中，盐酸（选填“适量”“过量”或“不足量”，下同），理由是。要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是。求得的盐酸的物质的量浓度为。求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是，求
99、得的Mg、Al的物质的量之比为；在丙组实验之后，向容器中加入1.00 molL1 NaOH溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成铝的沉淀，并使Mg2刚好沉淀完全，再过滤出不溶性固体，求滤液中各溶质的物质的量和所加入NaOH溶液的体积（写计算过程）。答案过量，同体积的盐酸此时产生H2最少。336mL气体和30mL溶液，1mol/L。计算过程为：1mol/L。255mg和280mL，1：1。计算过程为：设Mg为x mol，Al为y mol，列方程组为，求得x：y1：1。NaAlO2：0.009mol，NaCl：0.03mol；39 mL。第三章 金属及其化合物第五课时 铁及其化合物复习目标：1、掌握
100、铁及其化合物的物理、化学性质。2、掌握Fe(OH)2、FeCl3的制备方法。基础知识：一、铁的氧化物的比较化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体价态+2+31/3正2价，2/3正3价水溶性不溶不溶不溶与酸的反应FeO+2H+=Fe2+H2O遇氧化性酸生成Fe3+ 盐Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O与CO的反应高温FexOy+yCO=xFe+yCO2二、Fe2+ 和Fe3+ 的比较Fe2+Fe3+水合离子颜色浅绿色棕黄色氧化还原性既有氧化性，又有还原性只有氧化性水解性Fe2+ +2H2OFe（OH）2+
101、2H+Fe3+ +3H2OFe（OH）3+3H+与碱的反应Fe2+ +2OH= Fe（OH）2 Fe3+ +3OH= Fe（OH）3 三、Fe（OH）2与Fe（OH）3的比较Fe（OH）2Fe（OH）3颜色状态白色固体红褐色固体水溶性不溶不溶稳定性易氧化为Fe（OH）3，空气中加热得不到FeO较稳定： Fe（OH）3= Fe2O3+3H2O与酸的反应Fe（OH）2+2H+= Fe2+ +3H2OFe（OH）3+3H+= Fe3+ +3H2O制法在隔绝O2的条件下Fe2+与碱反应Fe3+与碱反应【Fe(OH)2的制备与实验条件的控制】 要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态。一
102、是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接触；二是要防止溶液中出现三价铁离子。既要除去三价铁离子，又不引入新的杂质，一般选用铁粉来还原三价铁离子。实验中一般采用新制的硫酸亚铁与NaOH溶液反应来制取Fe(OH)2沉淀。下面我们来探究其他制备氢氧化亚铁的方法。四、铁三角：根据铁三角有关（1）-(6)的化学方程式如下。（1）一般是指Zn .Al .CO. H2. 等还原剂。(1)FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe 3FeCl2+2Al=2AlCl3+3Fe FeO+CO=Fe+CO2 FeO+H2=Fe+H2O （2）是指H+. S. I2. Cu2+. Fe3+.等氧化剂。 (2)Fe+2H+
103、=Fe2+H2 Fe+S=FeS Fe+I2=FeI2 Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+（3）（5）是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂。 (3)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 2Fe2+Br2=2Fe3+2Br- 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O 5Fe2+MnO4-+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O （4）一般是指Fe. Cu. HI. H2S.等还原剂. (4) 2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+ Fe3+Fe=3Fe2+ 2Fe3+2I-=2Fe2+I2 2
104、Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+ （5）是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂。点燃高温(5)2Fe+3Cl2=2FeCl3 2Fe3+Br2=2FeBr3 Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 4Fe+3O2(纯)=2Fe2O3 高温（6）是指Zn. Al. CO. H2. 等还原剂。加热加热(6) 2Fe3+3Zn(足)=3Zn2+2Fe Fe3+Al=Al3+Fe Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O五、Fe2+、Fe3+的检验（1）直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色
105、，Fe3+的溶液呈棕黄色。（2）利用显色反应：（3利用其化合物沉淀的颜色（4）利用Fe3+的氧化性（5）利用Fe2+还原性例题精讲：【例1】下面三种方法均可制得Fe(OH)2白色沉淀。方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含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溶液时还需要加入 。 （2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。 （3）生成Fe(OH)2白色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 。方法二：在如右图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）
106、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Fe(OH)2白色沉淀，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Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是 。方法三 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。（1）a电极的材料应为 ，电极反应式为 。（2）电解液c可以是 （填编号）。A纯水BNaCl溶液 CNaOH溶液 DCuCl2溶液（3）d为苯，其作用是 ，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？ 。（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 （填编号）。A改用稀H2SO4作电
107、解液 B适当增大电源的电压C适当减小两极间的距离 D适当降低电解液的温度（5）若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为 。【解析】方法一 Fe2+易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2+易被空气中的O2氧化，要加铁粉，将被氧化的Fe3+还原成Fe2+。气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。方法二 两支试管，试管是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管中，所以制取FeSO4应在试管中，而在试管中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入试管后，产生的H2可以从试管内短管处
108、排出，从而排尽试管内空气。再经过止水夹通入试管中，排尽试管内空气。然后关闭止水夹，试管内产生的H2无法逸出，造成管内压强增大，将试管内FeSO4溶液通过长导管压入试管内，在此过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中的O2氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。方法三 电解时阳极Fe-2e- =Fe2+,阴极上2H2O+2e- =H2+2OH-，或电解质溶液能直接提供OH-。当Fe2+与OH-接触时Fe2+2OH-=Fe(OH)2，当电解液选用NaOH溶液时，在阳极处立即产生白色沉淀，当选其他溶液时，只有迁移后两者相遇时才能产生沉淀（大约在电池中部）；当反接电源后，阳极4OH-4e- =
109、2H2O+O2,产生的O2立即把Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。【答案】 方法一（1）稀H2SO4、铁屑（2）煮沸（3）避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化方法二（1）稀H2SO4和铁屑（2）NaOH溶液（3）检验试管出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹（4）试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界O2不易进入方法三（1）Fe Fe-2e- =Fe2+ (2)BC (3)隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化 加热煮沸，排出溶解的O2（4）BC（5）白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色【例2】要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作
110、时，最佳顺序为（ ） 加入足量氯水 加入足量KMnO4 加入少量NH4SCN溶液 A B C D【解析】在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，无Fe3+存在，再加入氯水，将Fe2+氧化成Fe3+，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以这儿不用KMnO4溶液。课后练习：1下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是 ()A工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁B铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4C工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸D氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂解析FeCl3溶液用作净水剂的原因是Fe3水解产生Fe(OH
111、)3胶体，其可吸附水中悬浮物和杂质等并形成沉淀沉降下来，从而起到净水作用答案D2在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体物质，滤液中的阳离子可能是 ()只有Fe2 Fe2和Fe3 Fe2和Cu2 Cu2和Fe3A B C D解析题中“滤出固体”说明有Cu或Cu、Fe的混合物，则溶液一定没有Fe3+，一定有Fe2+，可能有Cu2。答案A3将Cu片放入0.1 mol/L FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3)c(Fe2)23，则Cu2与Fe3的物质的量之比为 ()A32 B35 C34 D43解析反应的化学方程式为Cu2Fe3=2Fe2Cu2.设溶液
112、的体积为1 L，生成的n(Fe2)2a，则消耗的n(Fe3)2a，生成的n(Cu2)a，因此反应后溶液中n(Fe3)0.1 mol2a，所以有关系式：(0.1 mol2a)2a23，得出a0.03 mol.溶液中n(Cu2)0.03 mol，反应后溶液中n(Fe3)(0.120.03) mol0.04 mol，故溶液中Cu2与Fe3的物质的量之比为34.答案C4“神七”飞天，标志着中国的航空铝材处于世界领先行列下列关于铝合金的说法中，错误的是 ()A铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低 B高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼 C镁铝合金耐腐蚀，但能被烧碱腐蚀D镁铝合金在冷的浓H2SO4
113、中钝化解析镁在冷的浓H2SO4中不发生钝化答案D5将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后，固体无剩余，测得参加反应的HCl为0.08 mol，放出标准状况下气体0.224 L则下列判断中正确的是 ()A原混合物中n(Fe)n(Fe2O3)21 B向溶液中滴入KSCN溶液，显红色C无法计算原混合物的质量a D此时溶液中Fe2和Fe3的物质的量之比为31解析因为Fe3和H的氧化性强弱顺序为Fe3H，所以当产生氢气时，Fe3已经全部被还原为Fe2，故向溶液中滴入KSCN溶液，溶液不变红，B、D错误；根据题目给出的数据，可以计算出n(Fe)0.02 mol，n(Fe2O3)0.01 mo
114、l，故A正确，C错误答案A6把a g铁铝合金粉末溶于足量的盐酸中，加入过量NaOH溶液过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为()A70% B52.4% C47.6% D30%解析原物质为Fe和Al，红棕色固体为Fe2O3，两者质量相等，说明Al与Fe2O3中氧元素质量相等，而Fe2O3中含铁70%，所以原固体中铁的质量分数也为70%.答案A7用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制成单质铜，有人设计以下两种方案：FeH2CuCuOCuSO4Cu 若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是 ()A多 B多 C相等 D无法
115、判断解析中在H2还原CuO之前应先通入一段时间的H2，故中制得的单质铜较多答案B8向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol/L的HCl溶液，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现，若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体的质量减少了 ()A6.4 g B4.8 g C2.4 g D1.6 g解析本题可按照盐酸中的氢与氧化铁中的氧结合成H2O的方法计算，HCl为0.3 mol，则结合的氧原子为0.15 mol，减少的质量就是氧原子的质量：0.15 mol16 g/mol2.4 g.答案C9钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”
116、，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是 ()A用来做保险丝 B用于制造航天飞机C用来制造人造骨 D用于家庭装修，做钛合金装饰门解析由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；由于其熔点高，不适合做保险丝，A错误答案A10某学生设计了如图所示的方法，鉴定盐A的组成成分由此分
117、析，下列结论中正确的是 ()AA中一定有Fe3 BC中一定有Fe3CB为AgI沉淀 DA一定为FeBr2溶液解析HNO3具有强氧化性，可氧化Fe2产生Fe3，A中不一定有Fe3，A不正确；C与KSCN溶液生成红色溶液，说明C中含Fe3，B正确；AgI为黄色沉淀，C不正确；A可能是FeBr3溶液、FeBr2溶液或二者的混合物，D不正确答案B11将Fe和Cu的混合粉末加入到100 mL 4 mol/L稀硝酸中充分反应后：(1)若反应后有Cu剩余，则此溶液中一定有的阳离子是_，可能有的阳离子是_(不考虑水电离出的H，下同)(2)若反应后的溶液中有Fe3，则溶液中一定含有的阳离子是_，可能含有的阳离子
118、是_(3)如果反应后的溶液中无金属剩余，则加入金属粉末的最大质量应小于_(4)如果加入的Fe和Cu的质量比为78，则使HNO3完全反应的金属粉末的最小质量为_解析稀HNO3与铁和铜反应时，与Fe反应生成Fe2；与Cu反应生成Cu2；与Fe2反应生成Fe3.(1)若反应后有Cu剩余，则此溶液中一定有Fe2，可能有Cu2；(2)若反应后有Fe3时，则此溶液中一定有Cu2，可能有Fe2；(3)由上述三个过程可知，只发生与铜的反应时所需的金属量最多，由3Cu8HNO3可解得需Cu的质量为9.6 g；(4)因要求HNO3完全反应且金属质量最小，所以加入的铁要尽可能多耗酸，所以生成的是Fe3，而Fe和Cu
119、的质量比为78，可得到两者的物质的量之比为11，根据Fe4HNO3,3Cu8HNO3可解得需要Fe和Cu的物质的量均为0.06 mol，从而可得金属粉末的质量为7.2 g.答案(1)Fe2Cu2(2)Cu2Fe2(3)9.6 g (4)7.2 g12如下图所示物质间的相互转变关系，反应在工业上可用来生产化合物C，反应在工业上可生产化合物J(Na2FeO4)，反应、和均是在水溶液中进行的反应常温下，D、E、G均是气体，B是无色液体；F的水溶液可作为杀菌消毒剂；H是一种铁矿石的主要成分，它由两种元素组成，且其中铁元素的质量分数为70%.请回答下列问题：(1)写出F的化学式：_.(2)写出G的电子式
120、：_.(3)反应的化学方程式为_，人们将反应涉及的化学工业称为_(4)反应的离子方程式为_高铁酸钠(Na2FeO4)被人们认为是一种“绿色环保高效”的净水剂，其原因为：Na2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒；_。解析F的水溶液有杀菌消毒的作用，可推出为电解饱和食盐水H中原子个数比为FeO23，由此知H为Fe2O3，I为FeCl3.答案(1)NaClO(2)(3)2NaCl2H2OH2Cl22NaOH氯碱工业(4)2Fe33ClO10OH=2FeO3Cl5H2ONa2FeO4被还原为Fe3、Fe3水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物和杂质形成沉淀，使水澄清13铁是人体必需的微量元素，治疗缺
121、铁性贫血的常见方法是服用补铁药物“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2的存在，设计并进行了如下实验：试回答下列问题：(1)试剂1是_，试剂2是_，加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是_ _；(2)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为_，写出2价Fe在空气中转化为3价Fe的化学方程式_；(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的3价铁被还原为2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？_。若你认为合理，请说明理由(若你认为不合理，该空不作答)_；若你认为不合理请提出你的猜想并设
122、计一个简单的实验加以验证(若你认为合理，该空不作答)_ _。解析因为该药品能溶于胃酸，所以试剂1是稀盐酸，加试剂2溶液呈淡红色，则试剂2为KSCN溶液，加入新制氯水Fe2转化成Fe3，Fe3再与SCN反应生成红色溶液Fe2溶于水呈浅绿色，药品溶于试剂1后呈淡黄色，说明部分Fe2被氧化成Fe3，加入KSCN溶液后，溶液呈淡红色溶液中不存在还原剂，所以Fe3不可能转化为Fe2，因此该同学的猜想不合理，可能是SCN发生了变化，SCN的变化可能是被过量的氯水氧化，在溶液中加入含Fe3的物质或KSCN溶液，观察发生的现象即可答案(1)稀盐酸KSCN溶液2Fe2Cl2=2Fe32ClFe33SCN Fe(
123、SCN)3(2)少量的Fe2转化为Fe3 ，4FeCl24HClO2=4FeCl32H2O(3)不合理Fe(SCN)3中的SCN被过量的氯水氧化设计的实验为在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，不变红色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液，变红色)实验探究 FeCl3的制备与实验方案的设计与评价 由于Fe3+水解能力较强，当pH4时，Fe3+即可形成Fe(OH)3沉淀。在配制FeCl3溶液时，应先将固体盐溶于少量相应的酸中抑制水解，再加水稀释至所需浓度。在制FeCl3固体时，加热浓缩FeCl3 稀溶液时应在HCl氛围中进行。【实验探究1】某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，
124、并利用产物进一步制取FeCl36H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去） （1）装置B中发生反应的化学方程式是 。 （2）装置E中的现象是 。 （3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法： 。 （4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl36H2O晶体，设计流程如下：滤液 Cl2 FeCl3溶液 FeCl36H2O晶体步骤中通入Cl2的作用是 。步骤从FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶体的主要操作包括： 。该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明） 。【解析】装置中各部分的作用及可能发生的反应：A.产生
125、水蒸气，碎瓷片起防止暴沸的作用B.水蒸气在高温下与Fe反应，3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2C.缓冲、冷却气流，使气体中的H2O部分冷凝D.干燥生成的H2E.H2在加热条件下还原CuO，H2+CuOCu+H2O Fe3O4溶于盐酸：Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，其中Fe3+能和SCN-反应，生成血红色溶液：Fe3+3SCN- =Fe(SCN)3。在溶液中通入Cl2能将Fe2+转变成Fe3+： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-。【答案】（1）3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2（2）黑色固体变红，右端管壁有液珠（3）取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，
126、观察溶液是否变红色（4）将Fe2+氧化成Fe3+加热浓缩，冷却结晶过滤Fe3+3H2O= Fe(OH)3+3H+，过量酸抑制FeCl3水解第三章 金属及其化合物第六课时 金属及其化合物推断复习目标：1、 掌握金属及其化合物推断题的题眼。2、 掌握推断题的基本解题方法和技巧。基础知识：化学推断题是一类综合性较强的试题，他集元素化合物知识、基本概念和基本理论知识为一体,具有考查知识面广、综合性强、思考容量大的特点。即他不仅能考查学生元素及其化合物基本知识的掌握情况，更能考查学生分析问题、逻辑推理、综合应用知识的能力。推断题包括无机推断和有机推断，有关“金属”的推断题在无机推断中占有重要的地位。一.
127、 无机推断题的分析思路 无机推断题要求学生对中学应掌握的元素化合物知识、理论知识融会贯通，能将知识横向、纵向统摄整理，使之网络化，并能灵活应用。 试题分析步骤是：阅读题目（审题）挖掘筛选信息（分析）联系已学知识、寻找突破口、得出结论（解答）复合、验证答案（检验） 阅读题目的过程，就是审题的过程。审题时要求反复推敲、认真辨析，注意题目所给的限制性语句，读题时包括阅读求解要求，求解要求，往往亦能给考生以重要的启示，这点不能忽略。通过审题，能正确领会题目的意思，这一步是解题的基础。挖掘、筛选信息就是寻找已知条件。题目所给的条件有的很明显，有的非常隐蔽，有的是干扰因素，必须逐字逐句地仔细分析，排除干扰
128、，才能找准“题眼”，这一步是解题的关键。推断题的突破口可能是反应条件、反应现象，也可能是物质的特殊性质（物理性质和化学性质）等，找到突破口以后经过与大脑中储存的知识信息相比较，对信息、条件进行筛选、加工后，即可看清要求，认真解答，解答是解题的落脚点。最后要按正向顺序检验一下，以确保答案的严密性，这是得分的保证。在上述各步中，最重要的是第二步：找解题的突破口，找到了“题眼”，其他问题就迎刃而解了。但第四步也不能忽视，否则，差之毫厘，谬以千里。 寻找解题突破口就是寻找题目中的“特”点，“特”点一般有：物质的特殊 组成、结构 ，典型性质 ，特殊反应现象，特殊反应类型，特殊反应条件，特殊比例关系等等。
129、二解推断题的一般方法 推断题的解题方法分为顺推法、逆推法、猜测验证法等。1顺推法：顺推是根据题设条件和转化关系方框图，从最初反应物入手，利用给定反应物的结构和性质特点，顺着转化关系往后推，从而解决问题。【例】有A、B、C、D、E五种短周期元素，由它们组成的四种化合物W、X、Y、Z在通常情况下，W为气态，X为液态，Y、Z为固态。已知：（1）A、B、C、D、E元素的原子序数依次增大，且A、D同主族，C、E同主族，B、C同周期。（2）W由A、B组成，X由A、C组成，Y由C、D组成；在W、X、Y三种分子中，两种元素的原子个数比为1：1，Z由E、D组成，属于离子化合物，且其中阳离子比阴离子少一个电子层。
130、由上述条件推断这四种化合物是什么？（写化学式）分析元素推断题，同样需要先找突破口，本题的突破口是Z，Z是由E、D组成的离子化合物，且其中阳离子比阴离子少一个电子层，说明D、E两元素处于同一周期，而E元素的原子序数最大，故E为第三周期非金属元素，D则为第三周期金属元素。又C与D组成化合物Y，C必为非金属，因它与E同族，C必为第二周期元素，那么，A、B只能在第一周期或第二周期，A与D同族，所以A位于本周期左侧。B与C同周期，B应为第二周期元素，结合分子组成及状态，可推知分子式分别为：C2H2 、 H2O2 、Na2O2 ，Na2S。2逆推法：有的推断题，最初条件意义并不明确，但某一结果有较明确的含
131、义，求解时，从这一结果入手，采用逆推模式，逆向逐层推理，可顺利达到解决问题的目的。【例2】某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐，根据图中化学反应方框图填空：（）单质F是_；（）写出由E生成G的离子方程式（或化学方程式）_；（）溶液中所含金属离子是_；（）由C EF若改用浓酸，则不能选用的浓酸是（写分子式）_。分析从题设最初条件看，其意义并不明确，但从转化关系方框图中的结果“红褐色沉淀G”可知，其含义明确，故从此入手运用逆推。由红褐色沉淀G逆推可知溶液E中含Fe2+，再由逆推知单质C为Fe，单质为H2；又由单质F(H2)逆推知单质B可为金属Al或Zn或者为非金属单质Si，另由溶液加NH3H2O转
132、化为沉淀，溶于强碱溶液，可确定单质为Al，化合物为铁的氧化物。答案（）H2；（）4Fe2+8NH3H2O+O2+2H2O=4Fe(OH)3+8NH 或Fe2+2NH3H2O=Fe(OH)2+2NH ；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（）Al3+和Na+；（）H2SO4或HNO33猜测验证法： 若题中未给出初始物质或最终产物时，可通过题中的文字说明或实验现象等，寻找解体的突破口，即寻找“题眼”，然后，联系已有知识，假设某种物质或某个反应，进一步向前或向后扩展，推出其他物质。以特征反应为突破口【例3】已知：A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、
133、Z的原子序数依次递增。X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，得到B和C。化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。（1）元素X是_，Z是_。（2）写出中反应的化学方程式_，写出中反应的化学方程式_。解析此题的突破口是：室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可推断A可能为Cl2；再由特征反应：化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质，可知Y为O2，D为KClO3。根据Y元素有多种价态，且元素Y、X、Z的原子序数依次递增，故Y为O，X为Cl，Z为K。答案（1）X是Cl，Z是K（2）Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O 【例4】如图所示，甲、乙、
134、丙是三种常见单质，X、Y、Z是它们的化合物。它们之间有图所示的转化关系。 (1)若甲是具有还原性的金属单质，X、中有一种是离子晶体，试推断： X、Y、Z中含有丙元素的是_(填写物质的化学式)； 此时Z是_气的主要成分； X与甲反应的化学方程式是_。 (2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，丙通常是暗红色的液体，Y和Z具有相同的阳离子，X与Z含有相同的阴离子。 写出甲、乙、丙三种物质的化学式_、_、_； 写出X与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式_。 分析 (1)如果只从“金属单质”分析很难得到正确结论。经过仔细分析后可以从框图中得到这样一个信息：甲丙，即是“单质化合物单质化合物”，这是一个典
135、型的置换反应。我们常见的置换反应类型有：金属盐金属盐，金属酸2盐，活泼金属水H2碱，金属金属氧化物金属金属氧化物(例如铝反应)，2Mg+CO2=2MgOC，2F22H2O=4HFO2，H2SO2（Cl2、Br2等）SH2O（HCl、HBr等），卤素单质之间的置换，H2金属氧化物金属水，氧化物C单质CO2等等。这样结合“甲是具有还原性的金属单质”、“X丙Z”和“丙乙Z”就能很快得出：X是CO2，Y是MgO，Z是CO，甲是Mg，乙是O2，丙是C。这样上述三小问就能顺利解答出来。 (2)根据题意，甲是Cl2，丙是Br2，故X和Z是溴化物。这时我们再挖掘各物质之间的关系发现：XBr2Z，这是一个氧化还
136、原反应，而Br2具有氧化性，根据化合价关系，2能将X中的阳离子氧化到高价态。这样的阳离子一般是Fe2+。从而得到X是FeBr2，Y是FeCl3，Z是FeBr3，甲是Cl2，乙是Fe，丙是Br2。通过特殊反应现象推断这种方法要求学生紧紧抓住反应过程中产生的各种现象，如气体的放出、沉淀的生成、颜色的变化等；现象越独特，物质越容易推断。【例5】下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物。产物J是含金属元素的胶状白色沉淀，I为NaCl溶液，D是淡黄色固体单质。试填写下列空白：（1）L的化学式_；（2）F的化学式_；（3）写出J受热分解反应的化学方程式_；（4）H和G反应的化学方程式_。解析此题的突破口
137、是：D是淡黄色固体单质，且能够在空气中燃烧，则D应是单质硫，G应是H2S，H应是H2S，L应是H2O。又因A是含金属元素的白色胶状沉淀，再结合I为NaCl，则F应为Na2S，E为AlCl3，二者与水混合后发生双水解反应。答案（1）H2O （2）Na2S （3）2Al(OH)3=Al2O3+3H2O（4）2H2S+H2S=3S+2H2O根据有关数量关系推断有的框图题不仅给出了物质间转化的定性关系，还给出了定量关系。通过分析题目中有关数量关系，找出符合题给数量关系的物质或反应，就可使推断的范围大大缩小。甲AB 乙XCDYZ+丙+丙+丙+丙+丙【例6】已知甲、乙、丙为常见单质 ，A、B、C、D、X、
138、Y、Z为常见化合物，Y的摩尔质量数值比Z小16，乙、丙摩尔质量相同。B的摩尔质量比 D小2，B、X摩尔质量相同，各物质转化如下图所示： （1）丙、B的化学式：丙_ B_；（2）Y转化为Z的化学方程式为_。解析由题目中的甲、乙、丙为常见单质和H2O，在我们所熟悉的物质中既是单质，摩尔质量又相等的物质并不多只有氧气和硫，它们的摩尔质量都相等均为32。又在图表中可以看出，丙参与了绝大多数反应，我们可以先假设丙是氧气，因为氧气的化学性质活泼，反应类型也较多。由此，我们可以推得C是二氧化硫，D是三氧化硫。题目中又说Y的摩尔质量 数值比Z小16，而Y与Z之间也只相差一个丙，由此我们可以得出丙是氧气。三氧化
139、硫的摩尔质量是80，题目中又说B的摩尔质量比D小2，也就是说D的摩尔质量是78，而B是由甲制得的，具体的说是由甲与氧气反应两次制得的，能与氧气反应两次，摩尔质量又是78，我们可以推出B是过氧化钠，即甲是钠。由此，题目完整解出。课后练习：1某待测液中可能含有Fe2+、Fe3+、Ag+、Al3+、Ba2+、Ca2+、NH4+等离子。进行了下述实验（所加酸、碱NH3水、Br2水都是过量的）。根据实验结果：判定待测液中有无Ba2+、Ca2+离子，并写出理由。答： 。写出沉淀D的分子式： 。写出从溶液D生成沉淀E的反应的离子方程式： 。答案含有Ba2+、Ca2+中的一种或两种，因为BaSO4难溶于水，C
140、aSO4微溶于水。Fe(OH)32某未知液可能由多种常见的离子混合溶解而成，已知其中没有Zn2+，为确定未知液中的离子情况，进行了下图所示的实验：试回答：未知液中肯定存在的离子是 。未知液中不能完全肯定的离子是 。判断Fe2+或Fe3+是否存在的依据是 。写出离子方程式；（i）生成沉淀D 。（ii）生成沉淀C 。答案K+、Fe2+、Al3+、Cl-SO或SO（因未知液中加入HNO3和Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，它既可能由SO生成，也可能由SO被HNO3氧化后生成）。加入KSCN溶液不显红色，说明无Fe3+，但加溴水后立现红色，说明有Fe2+，被Br2氧化成Fe3+所以原溶液中有Fe2+而
141、无Fe3+。.（i）AlO+H+H2O=Al(OH)3 （ii）Fe3+3OH-=Fe(OH)33从某种物质A的水溶液出发有下图所示的一系列变化。试回答：（1）物质的分子式：A ，B ，C ，D ，E ，F ；（2）写出EF的离子方程式 ；（3）鉴定物质F的方法 。答案A：(NH4)2SO3或NH4HSO3 B：(NH4)2SO4或NH4HSO4 C：SO2 D：NH3 E：K2SO3F：K2SO4SO+Br2+H2O= SO+2H+2Br-K+用焰色反应（Co玻片观察焰色为浅紫色）SO用盐酸酸化的BaCl2溶液（生成BaSO4沉淀）4(6分)A、B、C是中学化学中常见的单质.甲、乙两化合物在
142、常温下分黑色晶体和无色液体.这些化合物和单质之间的关系如右图所示.据此推断：(1)若元素A有可变化合价，则单质A的化学式为 .甲的化学式： . (2)根据金属活动顺序表判断单质A和单质C活动性强弱：A C(填可.简述甲+CA+乙反应如何才能充分进行? .(3)甲还能与另一种常见金属在一定温度下发生反应，并放出大量热，写出该反应的化学方程式： .答案(1)Fe Fe3O4 (2) 该反应一定条件下为可逆反应，不断通入H2，导出水蒸气，使反应充分进行 (3)3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe专题突破：无机推断题“突破口”归纳一、物质颜色红色：Fe2O3、Fe(OH)3、Fe(SCN)2+、
143、Cu2O、Cu、NO2、Br2(g)、P； 橙色：Br2的溶液；黄色：S、Na2O2、AgBr、AgI、Ag3PO4、Fe3+(aq)、久置浓HNO3；绿色：Fe2+(aq)、绿矾、铜绿、浓CuCl2、Cu+浓HNO3；蓝色：Cu2+(aq)、胆矾、Cu(OH)2； 紫色：石蕊、KMnO4、I2（g）；黑色：多数过渡金属的氧化物以及硫化物、C、Fe等； 白色：CaCO3、BaSO4、AgCl、Mg(OH)2、Al(OH)3、MgO、Al2O3。二、物质状态液态单质：Br2、Hg；液态化合物：H2O、H2O2、H2SO4、HNO3等；气态单质：H2、N2、O2、F2、Cl2等； 气态化合物：C、
144、N、S的氢化物及氧化物等。三、反应现象或化学性质（1）焰色反应：黄色Na；紫色（钴玻璃）K。（2）与燃烧有关的现象：火焰颜色：苍白色：H2在Cl2中燃烧；(淡)蓝色：H2、CH4、CO 等在空气中燃烧；黄色：Na在Cl2或空气中燃烧；烟、雾现象：棕（黄）色的烟：Cu或Fe在Cl2中燃烧；白烟：Na在Cl2或P在空气中燃烧； 白雾：有HX等极易溶于水的气体产生；白色烟雾：P在Cl2中燃烧。（3）沉淀特殊的颜色变化：白色沉淀变灰绿色再变红褐色：Fe(OH)2Fe(OH)3； 白色沉淀迅速变棕褐色：AgOHAg2O。（4）使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3；（5）能使品红溶液褪色加热后又复原的气
145、体：SO2；（6）在空气中迅速由无色变成红棕色的气体：NO；（7）使淀粉溶液变蓝的物质：I2；（8）能漂白有色物质的淡黄色固体：Na2O2；（9）在空气中能自燃的固体：P4；（10）遇SCN-变红色、OH-产生红褐色沉淀、苯酚显紫色的离子：Fe3+；（11）不溶于强酸和强碱的白色沉淀：AgCl、BaSO4；（12）遇Ag+生成不溶于硝酸的白色、浅黄色、黄色沉淀的离子分别是：Cl-、Br-、I-。（13）可溶于NaOH的白色沉淀：Al(OH)3、H2SiO3；金属氧化物：Al2O3；（14）可溶于HF的酸性氧化物：SiO2；（15）能与NaOH溶液反应产生气体的单质：Al、Si、；化合物：铵盐；
146、（16）能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体的是：硝酸盐；（17）通入二氧化碳产生白色胶状沉淀且不溶于任何强酸的离子：SiO；（18）溶液中加酸产生的气体可能是：CO2、SO2、H2S； 溶液中存在的离子可能是：CO、HCO；SO、HSO；S2-、HS-；（19）同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应水化物能反应生成盐的元素：N；（20）与酸、碱都能反应的无机物：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸酸式盐、弱酸弱碱盐等；（21）能与水反应生成气体的物质：K、Na、NaH；Na2O2、CaC2及Mg3N2、Al2S3等；（22）既有气体又有沉淀生成的反应：Ba(OH)2、Ca(OH)2与NH4H
147、CO3、(NH4)2SO4等；（23）先沉淀后溶解的反应：Ca(OH)2+CO2、AgNO3+氨水、Al3+OH-、AlO+OH-、Ba(OH)2+H3PO4 等；（24）见光易分解的物质：HClO、HNO3、AgCl、AgBr、AgI；（25）使用催化剂的反应：合成氨、三氧化硫的生成、氨的催化氧化、制氧气等。四、特殊的反应类型：往往是题目的隐性突破口。（1）单质A + 化合物B 单质C + 化合物D即置换反应，可以是金属置换出金属（最常见的是铝热反应）或金属置换出非金属（被置换出来的非金属应该是还原产物，而还原产物在一定条件下具有一定的还原性，故通常是H2或C），也可以是非金属置换出非金属（
148、常见的是卤素单质之间的置换或F2置换出O2、当然卤素都能置换出S，另外C可以置换出Si、H2）或非金属置换出金属（此时的非金属必作还原剂，而常见的还原性非金属只有C和H2）。（2）A 的化合物 + A的化合物 A 的单质 + 化合物B该反应通常是一个归中到单质的反应，该单质必为非金属单质，常见的是S、Cl2、N2。（3）单质A + 强碱 两种含A 元素的化合物该反应是一个碱性歧化反应，单质A 通常是X2或S； （4）单质A + 单质B 化合物C ；C + 单质A 化合物D综合以上两个反应，可知A、B两种元素可以形成C、D两种以上的化合物，其中必定有一种元素有变价。若有变价的元素是金属，则必为F
149、e；若有变价的元素为非金属则该元素通常是C、N、S或O等，故以上C、D分别是NO、NO2或CO、CO2、或SO2、SO3或Na2O、Na2O2等。（5）一种物质分解得到两种以上产物：常见的有KMnO4、NaHCO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4I、Cu2(OH)2CO3等的分解。（6）多种物质化合得到一种物质：如Fe(OH)2+O2+H2O；NOx+O2+H2O等（7）电解类型（惰性电极）：生成两种产物：电解质分解型或电解水型或熔融的NaCl等。生成三种产物：放氧生酸型或放氢生碱型。生成三种气体：电解氨水或NH4Cl溶液。（8）与化工生产有关的反应：如制漂白粉、制生石灰、工业合成氨、氯碱工业、硫酸工业、硝酸工业、玻璃工业等。
