學案十三 常見的金屬及其化合物.ppt

學案 常見的金屬及其化合物,要點一 鈉及其化合物,【例1】 某?；瘜W課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫 鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如 圖所示。,（1）只根據(jù)圖、圖所示實驗，能夠達到實驗?zāi)?的的是 （填裝置序號）。 （2）圖、圖所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，其 反應(yīng)的化學方程式為 . ；與實驗 相比，實驗的優(yōu)點是 （填選項序號）。,2NaHCO3 Na2CO3+H2O,+CO2、CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O,D,A.比復雜 B.比安全 C.比操作簡便 D.可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而 不行 (3)若用實驗驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是 （填化學式）。 (4)將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)。 當石灰水過量時，其離子方程式為 . ； 當碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質(zhì)的量之比為21時，,NaHCO3,Ca2+OH-,+HCO3- CaCO3+H2O,所得溶液中溶質(zhì)的化學為 。請設(shè)計實驗檢驗所得溶液中溶質(zhì)的陰離子： 。,取少量上層清液（或過濾后的濾液或所得溶液）于潔凈（若無“潔凈”也可）的試管中，加入適量氯化鈣溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有,Na2CO3,變式訓練1 設(shè)計下列實驗方案鑒別Na2CO3和NaHCO3 兩種白色粉末，不能達到預(yù)期目的是（）,A.分別向等量的白色粉末中加等體積、等濃度的稀鹽 酸，比較生成氣體的快慢 B.分別向等量的白色粉末中加等體積適量的水，比較 固體溶解量的多少 C.分別將等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石 灰水，比較是否有沉淀生成 D.分別將等量的白色粉末用如上圖所示裝置進行實 驗，比較澄清石灰水是否變渾濁,解析 本題通過多種鑒別方法，考查比較碳酸鈉、碳酸氫鈉在水中的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應(yīng)的區(qū)別。其中，向兩種溶液中加入澄清石灰水，都有沉淀產(chǎn)生，不能達到區(qū)分的目的。,關(guān)于碳酸鈉、碳酸氫鈉的鑒別方法總結(jié)如下： （1）兩種固體的鑒別。方法一：分別取少量固體加入兩支試管中并加熱，能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的為NaHCO3固體，無明顯現(xiàn)象的為Na2CO3固體。方法二：分別取等質(zhì)量的固體，加入等體積、等濃度的鹽酸，生成CO2較快較多的為NaHCO3，另一種則為Na2CO3。 （2）兩種溶液的鑒別。方法一:取兩種溶液各少量分別置于兩支試管中，再分別滴加BaCl2溶液，振蕩，產(chǎn)生白色沉淀的為Na2CO3溶液，無現(xiàn)象的為NaHCO3溶液（該方法必須取稀溶液）。方法二：測同溫度下兩種等物質(zhì)的量濃度的稀溶液（如0.1 mol/L）的pH，pH大的為Na2CO3溶液，pH小的為NaHCO3溶液。,答案 C,要點二 鎂、鋁及其化合物,【例2】把一塊鎂鋁合金投入到1 mol/L HCl溶液里， 待合金完全溶解后，往溶液里加入1 mol/L的NaOH 溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積 變化的關(guān)系如圖所示： 下列說法中不正確的是 （）,圖A 圖B圖C,解析 由圖A知，沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所需NaOH溶液總體積為(90-80) mL4=40 mL，則沉淀Mg2+和中和可能剩余的H+所需NaOH溶液的體積為50 mL，即a的取值范圍為0a50；由圖A知，n(Al)=nAl(OH)3=n( )=1 mol/L(90-80)10-3 L=0.01 mol。要求 n（Mg）/n(Al)的最大值，實際上就是求n(Mg)的最大值，即a=0時，n(Mg)最大且為1 mol/L5010-3 L/2=,A.若關(guān)系圖按圖A所示，則a的取值范圍為0a50 B.若關(guān)系圖按圖A所示，則 的最大值為2.5 C.若關(guān)系圖按圖B所示，則a的取值范圍為80a90 D.若關(guān)系圖按圖C所示，則a的取值范圍為75a90,2.510-2 mol，不難求出n(Mg)/n(Al)=2.510-2 mol/ 0.01 mol=2.5；由圖B知，沉淀Al3+、溶解Al(OH)3需NaOH溶液總體積為4(a-80) mL，使Mg2+、Al3+沉淀及Al(OH)3溶解需NaOH溶液總體積為(a-30) mL。即a-304(a-80)，a290/3,故80a290/3；由圖C知，沉淀Al3+和溶解Al(OH)3需NaOH溶液總體積為4(90-a) mL，而用于沉淀Mg2+、Al3+和溶解沉淀Al(OH)3需NaOH溶液總體積為(90-30) mL，即(90-30)4(90-a)，a75，故75a90。,答案 C,變式訓練2 將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入到500 mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是（）,A.Mg和Al的總質(zhì)量為8 g B.硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L C.NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L D.生成的H2在標準狀況下的體積為11.2 L,解析 分析圖可以看出：(1)沉淀中Mg(OH)2的物質(zhì)的量為0.15 mol，則原金屬混合物中Mg的物質(zhì)的量為0.15 mol,生成Mg(OH)2需要的NaOH的物質(zhì)的量為0.3 mol，溶解Mg需要的H2SO4為0.15 mol; (2)Al(OH)3的物質(zhì)的量為(0.35-0.15) mol=0.2 mol，原金屬混合物中的Al的物質(zhì)的量為0.2 mol,使Al(OH)3沉淀的NaOH的物質(zhì)的量為0.6 mol,使Al(OH)3沉淀溶解的NaOH的物質(zhì)的量為0.2 mol、體積為(240-200) mL=40 mL;(3)H2SO4過量。,根據(jù)上述信息,原金屬混合物的質(zhì)量為0.15 mol24 g/mol +27 g/mol0.2 mol=9 g;c(NaOH)=0.2 mol0.040 L=5 mol/L, 沉淀最多時溶液中的溶質(zhì)為Na2SO4，根據(jù)Na+與 的比 為21的關(guān)系,5 mol/L0.2 L=20.5 Lc(H2SO4)，解得c(H2SO4)=1 mol/L。生成的H2在標準狀況下的體積為(0.15+ 0.21.5) mol22.4 L/mol=10.08 L。,答案 C,【例3】 AJ分別表示中學化學中常見的一種物質(zhì)，它們之間相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示（部分反應(yīng)物、生成物沒有列出）：,要點三 鐵及其化合物,已知：A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含有同一種元素；G為主族元素的固態(tài)化合物。 （1）寫出下列物質(zhì)的化學式： E： ，F(xiàn)： ，J： 。 （2）寫出下列反應(yīng)的化學方程式： ; ; 。,Fe(OH)2,Fe(OH)3,NaAlO2,3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3,Fe3O4+8HCl FeCl2+2FeCl3+4H2O,2Al2O3（熔融） 4Al+3O2,（3）生成32 g H 需要轉(zhuǎn)移 mol電子。,4,解析 C與NaOH溶液反應(yīng)得E，且E在空氣中轉(zhuǎn)變 為F，結(jié)合學過的知識，如Fe(OH)2在空氣中易被 氧化為Fe(OH)3，推測E為Fe(OH)2，F(xiàn)為Fe (OH)3； 又因A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含有同種 元素，故C為FeCl2，D為FeCl3；B中含鐵元素，且 B中既有+2價鐵，又有+3價鐵，又因為A在氧氣中 燃燒生成B，所以B為Fe3O4，A為Fe；G為主族元素 的固態(tài)化合物，能電解，且與NaOH反應(yīng)生成J，所 以G為Al2O3，反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)；將以上推測物質(zhì) 代入框圖驗證，知推測正確。,變式訓練 3 下圖表示各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。已知：A、D、F、H均為單質(zhì)，X常溫下為無色液體，B為淡黃色固體，J溶于酸得到黃色溶液。,請按要求填空： （1）寫出B的電子式： 。 （2）寫出生成E的電極反應(yīng)式： ，反應(yīng)的現(xiàn)象是 . 。 （3）反應(yīng)的化學方程式是 . ，在實驗室中引發(fā)反應(yīng)的操作是 . 。 （4）反應(yīng)中若轉(zhuǎn)移1 mol電子，則被還原的X是 mol。,白色沉淀迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛?綠色最終變?yōu)榧t褐色,Na+ 2-Na+,3Fe+4H2O（g）,Fe3O4+4H2,加入少,量KClO3，在KClO3上插上鎂條并將其點燃,1,Fe+2OH-2e- Fe(OH)2,解析 由題意可設(shè)X為H2O，B為Na2O2，J溶于酸得黃色溶液，可知J中含有Fe3+。再由框圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系：反應(yīng)B(Na2O2)+X(H2O) G+F知G為NaOH、,F為O2；據(jù)反應(yīng)和反應(yīng)A+X(H2O) C+D,可推知A可能為Fe,C為Fe3O4。由反應(yīng)C(Fe3O4)+H A+I,可能是鋁熱反應(yīng)，則H為Al；結(jié)合電解反應(yīng)Fe作陽極必溶解：Fe-2e- Fe2+,Fe2+2OH- Fe(OH)2。反應(yīng)為2Al+2NaOH+6H2O 2NaAlO2+3H2+4H2O,6mol H2O被還原，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為6 mol。最后驗證各物質(zhì)，符合題意。,1.用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下列操 作步驟中恰當?shù)慕M合是() 加鹽酸溶解 加燒堿溶液溶解 過濾 通入 過量的二氧化碳 加過量的燒堿溶液 加過量的 鹽酸 A.B. C.D.,解析,答案 B,2.在前一種分散系中慢慢滴加后一種試劑，能觀察到 先生成沉淀后變澄清的是（） 氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液 偏鋁酸鈉溶 液中加鹽酸 氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液 蛋白質(zhì)溶液中滴入硫酸銅溶液 氯化鋁溶液中 滴加氨水 硝酸銀溶液中滴加氨水 氫氧化鐵 膠體中滴加硫酸,解析 先生成Al(OH)3沉淀，再生成可溶性 ； 先生成Al(OH)3沉淀，再生成可溶性的Al3+;先生成 ，再生成Al(OH)3沉淀，即一段時間后觀察到沉淀出現(xiàn)；蛋白質(zhì)的變性，觀察到有沉淀出現(xiàn)； 立即觀察到沉淀出現(xiàn)；先生成AgOH沉淀，再生成可溶性的Ag(NH3)2+；膠體的凝聚現(xiàn)象，先出現(xiàn)Fe(OH)3沉淀，再發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，生成Fe3+。,答案 A,A.B. C.D.,裝有銅片的孔穴中溶液呈藍色 裝有膽礬的孔穴中固體的顏色變淺 裝有鐵片的孔穴中溶液呈淺綠色 裝有鐵片的孔穴中溶液呈淺黃色 裝有蛋清溶液的孔穴中呈淺黃色 A.B.C.D.,3.實驗室常采用點滴板來完成部分實驗，這樣既可以 節(jié)約藥品的用量，又便于觀察實驗現(xiàn)象。圖中所示 的實驗，點滴板上描述的現(xiàn)象正確的是（）,D,4.下列各組物質(zhì)間反應(yīng)可能包括多步反應(yīng)，其總的離 子方程式正確的是 （） A.NaClO溶液中通入過量SO2： ClO-+SO2+H2O HClO+HSO B.AlCl3溶液中投入過量Na： Al3+4Na+2H2O AlO +4Na+2H2 C.FeBr2溶液中通入少量Cl2： 2Fe2+4Br-+3Cl2 2Fe3+2Br2+6Cl- D.向明礬溶液中滴加Ba(OH)2，恰好使SO 沉淀完 全：2Al3+3SO +3Ba2+6OH- 2Al(OH)3 +3BaSO4,5.將某些化學知識用數(shù)軸表示直觀形象、簡明易記。 下列用數(shù)軸表示正確的是（） A.平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率關(guān)系： B.分散系的分類： C.AlCl3和NaOH反應(yīng)后鋁元素的存在形式： D.Na與O2反應(yīng)的產(chǎn)物：,B,6.向某二價金屬M的M(OH)2的溶液中加入過量的 NaHCO3溶液，生成了MCO3沉淀，過濾，將沉淀置 于足量的稀鹽酸中，充分反應(yīng)后，在標準狀況下收 集到V L氣體，如要計算金屬M的相對原子質(zhì)量， 你認為還必須提供下列哪項數(shù)據(jù) （ ） A.M(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度 B.與MCO3反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量濃度 C.MCO3的質(zhì)量 D.題給條件充足,不需要再補充數(shù)據(jù),C,7.下列有關(guān)結(jié)論中，正確的是 （ ） A.濃度為0.1 mol/L CuSO4溶液，溫度升高，溶液 的pH降低 B.一元酸與一元堿恰好完全反應(yīng)后的溶液中一定 存在c(H+)=c(OH-) C.濃度相同的AlCl3、NH3H2O、Ba(OH)2三種物質(zhì) 的溶液，等體積混合時沒有沉淀生成 D.在所有能夠溶解Al(OH)3的溶液中，Cu2+、ClO- 、 Cl-、Ca2+一定能夠大量共存,A,8.一定體積0.01 mol/L的稀硝酸溶液恰好能氧化一定 質(zhì)量的鐵、鋁混合物，已知兩種金屬均被氧化為最 高價態(tài)，還原產(chǎn)物只有NO。若用0.01 mol/L的 NaOH溶液溶解相同質(zhì)量的該混合物，當反應(yīng)完全 時所需氫氧化鈉溶液的體積是稀硝酸溶液的1/5， 則樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量之比為（） A.23B.13C.41D.53,C,9.1 mol過氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后，在密 閉容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘 留的固體物質(zhì)是（ ） A.Na2CO3B.Na2O2和Na2CO3 C.NaOH和Na2CO3D.Na2O2、NaOH和Na2CO3 解析 由反應(yīng)2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2 三個式子分析：2 mol NaHCO3分解生成1 mol CO2 和1 mol H2O，若1 mol H2O與1 mol Na2O2反應(yīng)，則 生成2 mol NaOH，2 mol NaOH又恰好與1 mol CO2 完全反應(yīng)生成Na2CO3，若1 mol CO2直接與1 mol Na2O2反應(yīng)，也生成Na2CO3而不生成NaOH。,A,10.銅、銀、金3種金屬因很早就被人們 用作錢幣，因而有“貨幣金屬”之稱。 由于鐵的金屬性比銅、銀、金的強， 相對而言，人類認識鐵稍晚。某研究 性學習小組為了證明鐵的金屬活動性 比銅強，設(shè)計了如下幾種方案。 （1）鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出。 （2）鐵、銅和氯氣反應(yīng)分別生成FeCl3和CuCl2。 （3）足量的鐵粉和銅粉分別與濃硫酸反應(yīng)生成 FeSO4和CuSO4。 （4）銅片置于FeCl3溶液中銅片逐漸溶解。,（5）把鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導線連接，鐵片上無氣泡產(chǎn)生，而銅片上有氣泡產(chǎn)生。 （6）把鐵片和銅片置于盛有濃硝酸的燒杯中，并用導線連接，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片上無氣泡產(chǎn)生。 其中合理的有 （ ） A.2種方案B.3種方案 C.4種方案D.5種方案,B,11.類比是化學學習中常用的方法之一，已知硝酸能 把鐵氧化成Fe(NO3)3，但當鐵過量時，產(chǎn)物是 Fe(NO3)2。某同學受此啟發(fā)，提出一個相似的觀點： 氯氣與鐵粉反應(yīng)，當Cl2足量時生成FeCl3，當鐵粉 過量時產(chǎn)物是FeCl2。為驗證該觀點是否正確，該,同學將一定量的鐵粉與Cl2恰好完全反應(yīng)得到一固 體物質(zhì)，然后通過實驗確定其成分。探究過程如下： 請?zhí)羁眨?（1）提出假設(shè)： 假設(shè)1：該固體物質(zhì)是FeCl2 假設(shè)2：該固體物質(zhì)是FeCl3 假設(shè)3：該固體物質(zhì)是FeCl2和FeCl3 （2）設(shè)計實驗方案： 取少量固體物質(zhì)于燒杯中，加適量水溶解，得到溶 液A，然后取兩份A溶液分別進行實驗，實驗現(xiàn)象與 結(jié)論如下表：,（3）根據(jù)上述實驗結(jié)論，寫出Cl2與鐵粉加熱時發(fā)生 反應(yīng)的化學方程式： 。 （4）為進一步探究FeCl3溶液的性質(zhì)，他又利用A溶液做了如下一些實驗，其中明顯錯誤的一項是 。,2Fe+3Cl2 2FeCl3,FeCl2,溶液呈紅色,A.在A溶液中加入淀粉KI溶液，溶液變藍色 B.在A溶液中滴加NaOH濃溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀 C.將A溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeCl3固體 答案 C （5）取100 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液置于燒杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分反應(yīng)后仍有固體剩余，下列敘述一定正確的是 （設(shè)溶液體積不變，不考慮水解因素）。 A.燒杯中有Fe無Cu,c(Fe2+)=0.2 mol/L B.燒杯中有Cu無Fe,c(Fe2+)=0.3 mol/L C.燒杯中有Cu無Fe,c(Cl-)=0.6 mol/L D.燒杯中Fe、Cu均有，c(Fe2+)=0.3 mol/L,CD,12.銅在自然界中存在于多種礦石中，如：,請回答以下問題： （1）上表所列銅的化合物中，銅的質(zhì)量分數(shù)最高的是 （填化學式）。 （2）工業(yè)上以黃銅礦為原料，采取火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該過程中有如下反應(yīng)：2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2，該反應(yīng)的還原劑是 ；若在標準狀況下放出氣體56 L,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 。,Cu2S,15 mol,Cu2S,H2SO3為弱酸，2H2SO3+O2 2H2SO4； H2SO4為強酸，c（H+）增大，pH減小,（3）某同學采集酸雨樣品并測其pH，發(fā)現(xiàn)在一段時間內(nèi)其pH逐漸減小，請用必要的文字和化學方程式說明其原因: 。 。 . （4）銅制品長期置于潮濕的環(huán)境中，表面會產(chǎn)生一層銅綠，其主要成分與孔雀石相同。請寫出采用化學方法除去銅器表面銅綠的有關(guān)反應(yīng)的離子方程式： 。 （5）Cu2O與Fe2O3都是紅色粉末。Cu2O溶于稀H2SO4會生成Cu和CuSO4。一同學為鑒定某Cu2O樣品中是否混有少量的Fe2O3，設(shè)計了如下實驗：取少量粉末,CuCO3Cu（OH）2+4H+ 2Cu2+CO2+3H2O,放入足量稀H2SO4中,向所得溶液中滴加KSCN試劑。該同學通過實驗認為：若滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不含F(xiàn)e2O3。你認為這種說法是否正確： ；簡述你的理由（用離子方程式表示）： , 。如果要得到準確的結(jié)論，還需加入的一種試劑是 。,不正確,Cu2O+2H+ Cu+Cu2+H2O、,2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+,氯水（溴水或H2O2）,試回答以下問題： （1）F是 ，H是 。（填化學式） （2）寫出J與D反應(yīng)轉(zhuǎn)化為G的離子方程式： 。,NaAlO2,Fe(OH)2,2Fe3+Fe 3Fe2+,13.下圖中AJ均為中學化學中常見的物質(zhì)，其中A、 D為金屬單質(zhì)，它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應(yīng) 過程中生成的水及其他產(chǎn)物已略去）。,（3）寫出A與B反應(yīng)的化學方程式： 。 （4）將12.5 g A、D組成的合金溶于足量NaOH溶液中，合金質(zhì)量減少2.7 g。另取等質(zhì)量的合金溶于過量的稀硝酸中，向反應(yīng)后的溶液中加入適量的NaOH溶液，恰好使A、D的最高價陽離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀，則沉淀的質(zhì) 量為 g。,26.525,2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe,解析 A、D為金屬單質(zhì)，且A與B在高溫條件下能發(fā)生置換反應(yīng)，中學范圍內(nèi)只有鋁熱反應(yīng)符合要求。另外，根據(jù)DI的一系列變化，若D為Fe，則B為Fe2O3，其他物質(zhì)隨之推出,A為Al,C為Al2O3,E為AlCl3 ，F(xiàn)為NaAlO2，G為FeCl2，H為Fe(OH)2，I為Fe(OH)3，進一步確定推理正確，然后按照要求寫出相應(yīng)的答案。12.5 g Al、Fe組成的合金，Al質(zhì)量為2.7 g,則Fe質(zhì)量為9.8 g,根據(jù)元素守恒,AlAl(OH)3,Al(OH)3質(zhì)量為7.8 g，F(xiàn)eFe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3質(zhì)量為18.725 g，則A、D最高價陽離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀的質(zhì)量是26.525 g。,返回,