高一化學(xué)必修1-3.2幾種重要的金屬化合物

1、*第二節(jié)幾種重要的金屬化合物*大家都知道海水是咸的，是因?yàn)楹Ｋ锩婧蠳aCl等物質(zhì)，NaCl是人們飲食中必不可少的調(diào)味品，水溶液呈中性；為了使蒸出的饅頭松軟多孔，沒有酸味，和面時(shí)要摻入一定量的小蘇打食鹽和小蘇打中都含有鈉元素，你還知道哪些含鈉元素的化合物？它們有何性質(zhì)？有什么用途？*鈉的氧化物有氧化鈉和過氧化鈉。同一種元素形成的不同化合物，所呈現(xiàn)出的性質(zhì)千變?nèi)f化，為我們呈現(xiàn)了一個(gè)琳瑯滿目難以窮盡的物質(zhì)世界。你要想詳細(xì)了解鈉的重要化合物，請(qǐng)隨我們一塊走進(jìn)教材第二節(jié)，幾種重要的金屬化合物。 *梳理導(dǎo)引*1Na2O是_色固體，Na2O2是_色粉末。Na2O與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，Na2O2與H2

2、O反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。Na2O2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式_。Na2O屬于_(填“酸性”“堿性”或“兩性”)氧化物，Na2O2_(填“是”或“不是”)堿性氧化物，_(填“有”或“無”)漂白性。 白淡黃Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3堿性不是有*2碳酸鈉俗名_，_色固體，受熱_(填“難”或“易”)分解，溶解度_(填“大于”或“小于”)碳酸氫鈉。轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉的化學(xué)方程式是_。碳酸氫鈉俗名_，_色固體，受熱_(填“難”或“易”)分解，化學(xué)方程式為_。Na2CO3和NaHCO3都能跟鹽酸反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_、_；NaHCO3還

3、能與NaOH等堿反應(yīng)，化學(xué)方程式為_。 純堿或蘇打白難大于Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3小蘇打白易2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O *問題探究*1Na2O與Na2O2哪個(gè)更穩(wěn)定？*提示：穩(wěn)定性往往與活潑性相反，即越易與其他物質(zhì)反應(yīng)，其穩(wěn)定性越差。氧化鈉受熱可轉(zhuǎn)變成過氧化鈉，說明其穩(wěn)定性較差。*常溫下，Na在空氣中會(huì)發(fā)生變化，生成Na2O；加熱時(shí)，則生成Na2O2。Na2O受熱時(shí)，會(huì)繼續(xù)反應(yīng)，生成Na2O2。從反應(yīng)條件和反應(yīng)過程中可看出：Na2O2更穩(wěn)定。

4、*2甲、乙兩同學(xué)都來制取較純凈的碳酸鈉溶液，分別設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案：*甲：用圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置，將大理石與稀鹽酸反應(yīng)得到的CO2直接通入氫氧化鈉溶液中。*乙：用圖2所示，將氧氫化鈉溶液分成兩等份，用下列實(shí)驗(yàn)裝置，再將大理石與稀鹽酸反應(yīng)得到的CO2，經(jīng)飽和碳酸氫鈉溶液洗滌后，長時(shí)間通入其中一份氫氧化鈉溶液中，并將所得溶液小心加熱煮沸12分鐘，以趕走溶解在溶液中的過量CO2；再將另一份氫氧化鈉溶液與此份溶液混合。哪位同學(xué)能獲得較純凈的碳酸鈉？為什么？乙同學(xué)的加熱煮沸有沒有必要？ *提示：向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳時(shí)，若二氧化碳不足，則得到的是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物；若二氧化碳大于NaOH的物質(zhì)的

5、量、小于2倍的NaOH的物質(zhì)的量，則得到的是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物；若二氧化碳大于2倍的NaOH的物質(zhì)的量，則得到NaHCO3。即二氧化碳的量很難控制。根據(jù)化學(xué)方程式：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O，等物質(zhì)的量的NaHCO3和NaOH混合生成Na2CO3。如果乙同學(xué)不對(duì)溶有CO2氣體的碳酸氫鈉溶液加熱煮沸以趕盡溶解的CO2，則溶解的CO2與氫氧化鈉反應(yīng)，最終得到的是NaHCO3和Na2CO3的混合物。 *結(jié)論：乙同學(xué)，因?yàn)橛眠@樣的方法得到了與氫氧化鈉等物質(zhì)的量的碳酸氫鈉，等物質(zhì)的量的氫氧化鈉和碳酸氫鈉恰好完全反應(yīng)，生成碳酸鈉。*答案：乙同學(xué)。向氫氧化鈉溶液中通CO2，很難把握CO2

6、的量，少了，含有氫氧化鈉，多了，又有碳酸氫鈉。而用等物質(zhì)的量的碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)，兩者恰好完全反應(yīng)，生成的是碳酸鈉。煮沸是為了除去碳酸氫鈉溶液中溶解的CO2，因碳酸氫鈉在100以上才分解，所以這里的煮沸，不會(huì)使碳酸氫鈉發(fā)生分解。 *細(xì)品教材*1Na2O*離子化合物，O元素為2價(jià)，一種白色固體，化學(xué)性質(zhì)：*Na2OH2O=2NaOH*Na2OCO2=Na2CO3*Na2O2HCl=2NaClH2O*2Na2OO2 2Na2O2Na2O與與Na2O2 *2Na2O2*離子化合物，O元素為1價(jià)，一種淡黃色固體，化學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)氧化性；漂白性。*3有關(guān)Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)*2CO22Na2

7、O2=2Na2CO3O2*2H2O2Na2O2=4NaOHO2 *(1)物質(zhì)的量的關(guān)系*無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時(shí)，CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2：1。 *(2)氣體體積關(guān)系*若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2，氣體體積的減少量為原混合氣體體積的 ，即為生成氧氣的量。*(3)電子轉(zhuǎn)移關(guān)系 *當(dāng)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)時(shí)，每產(chǎn)生1mol O2轉(zhuǎn)移2mol電子。*(4)固體質(zhì)量關(guān)系*相當(dāng)于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)：Na2O2CO=Na2CO3、N

8、a2O2H2=2NaOH(實(shí)際上兩反應(yīng)不能發(fā)生。)*(5)先后順序關(guān)系*一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng)，解決問題時(shí)可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完成后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應(yīng)，但實(shí)際情況復(fù)雜得多。 *溫馨提示：(1)Na2O由Na和O2組成，離子個(gè)數(shù)比為2 ：1，Na2O2由Na和 組成，離子個(gè)數(shù)比也為2：1。*(2)Na2O是堿性氧化物，而Na2O2不是堿性氧化物。*(3)生成條件：Na2O鈉在常溫下緩慢氧化；Na2O2鈉燃燒或加熱。 *4Na2O2的用途*(1)呼吸面具*(2)潛水艇*(3)漂白劑、殺菌劑 *典例精析*【例1】下列各組中的兩

9、物質(zhì)作用時(shí)，反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量的改變，對(duì)生成物沒有影響的是 ()*ANa與O2BNa2O2與CO2*CNaOH與CO2 D碳與O2*【解析】A中常溫下兩者反應(yīng)生成Na2O，燃燒時(shí)生成Na2O2；B項(xiàng)Na2O2與CO2反應(yīng)只生成Na2CO3和O2，與反應(yīng)物用量和反應(yīng)條件無關(guān)；C中CO2不足時(shí)生成Na2CO3，CO2過量時(shí)生成NaHCO3；D中O2不足時(shí)生成CO，O2過量時(shí)，碳充分燃燒，生成CO2，因此只有B項(xiàng)符合題意。*【答案】B*如下圖裝置，試管中盛有水，氣球a中盛有干燥的Na2O2顆料。U形管中注有淺紅色的水。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。實(shí)驗(yàn)時(shí)將氣球中的Na2O2抖落到試管b的水中，將發(fā)生

10、的現(xiàn)象是 ()*AU形管內(nèi)紅水褪色*B試管內(nèi)溶液變紅*C氣球a被吹大*DU形管水位dc*【解析】此題解答時(shí)容易因定向思維而錯(cuò)選A、B，是因?yàn)闆]有注意到淺紅色的水是在U形管中而非試管中。由于發(fā)生反應(yīng)2Na2O22H2O=4NaOHO2，產(chǎn)生O2使氣球膨脹，該反應(yīng)放出大量熱量，使廣口瓶中空氣受熱膨脹而出現(xiàn)U形管中水位dc。*【答案】CD *細(xì)品教材*1碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)*NaHCO3HCl=NaClH2OCO2*Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2*實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在兩支試管中分別加入3mL稀鹽酸，將兩個(gè)各裝有少量等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口。將氣球內(nèi)的

11、Na2CO3和NaHCO3同時(shí)倒入試管中，比較它們放出CO2的快慢。 *實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象兩組化學(xué)試劑分別混合后都生成無色氣體，氣球體積膨脹；碳酸氫鈉與鹽酸混合比碳酸鈉與鹽酸混合氣球膨脹得快且大。*實(shí)驗(yàn)結(jié)論碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體快。 *2碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性*實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)把Na2CO3放在試管里，約占試管容積的 ，往另一支試管里倒入澄清的石灰水(如下圖)，然后加熱，觀察澄清的石灰水是否起變化，換上一支放入同樣體積NaHCO3的試管，加熱，觀察澄清石灰水的變化。*實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加熱Na2CO3時(shí)澄清石灰水不變渾濁，加熱NaHCO3時(shí)澄清石灰水變渾濁。*實(shí)驗(yàn)結(jié)論Na2CO3受熱沒有

12、變化，而NaHCO3受熱后放出了CO2。Na2CO3的熱穩(wěn)定性強(qiáng)，NaHCO3的熱穩(wěn)定性很弱，受熱易分解：*2NaHCO3Na2CO3H2OCO2*溫馨提示：(1)應(yīng)用NaHCO3和Na2CO3之間的熱穩(wěn)定性的差別，可以鑒別NaHCO3和Na2CO3兩種鹽的固體。*(2)利用此理原可除去Na2CO3中的NaHCO3。 *典例精析*【例3】有兩個(gè)無標(biāo)簽的試劑瓶，分別裝有Na2CO3和NaHCO3，有4位同學(xué)為鑒別它們采用了以下不同的方法，其中可行的是()*A分別配成溶液，再加入澄清石灰水*B分別配成溶液，再加入NaOH溶液*C分別加熱，再檢驗(yàn)是否有使石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生*D分別配成溶液，再進(jìn)行

13、焰色反應(yīng) *【解析】A項(xiàng)中的石灰水與Na2CO3和NaHCO3皆能發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀。B項(xiàng)中NaOH雖然只與NaHCO3反應(yīng)：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O，但并無明顯現(xiàn)象。D項(xiàng)由于兩試劑中皆含有Na元素，故也不能用焰色反應(yīng)區(qū)分。C項(xiàng)加熱時(shí)，只有NaHCO3受熱分解，2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2，產(chǎn)生的CO2可使澄清石灰水變渾濁，故可用來鑒別。*【答案】C *【點(diǎn)拔】對(duì)不同的物質(zhì)進(jìn)行區(qū)分鑒別時(shí)，要求各物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯不同，且操作簡單易行，這是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)充分注意的問題。*【例4】取NaHCO3、Na2CO3、NaCl的混合物100g，加熱到質(zhì)量不再改變不止，剩下

14、殘?jiān)?4.5g。將此殘?jiān)尤脒^量鹽酸200g，至氣泡不再產(chǎn)生后，稱量全部溶液的質(zhì)量為251.5g。求混合物中NaCl的質(zhì)量。 *【解析】解：設(shè)混合物中NaHCO3質(zhì)量為x ，生成Na2CO3質(zhì)量為y。*【答案】混合物中NaCl的質(zhì)量為5g。 *(2009全國)下列敘述中正確的是()*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飽和溶液，有CaCO3沉淀生成*B向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為12*C等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，在同溫同壓下，生成的CO2體積相同*D向Na2C

15、O3飽和溶液中通入CO2，有NaHCO3結(jié)晶析出：*【解析】CaCO3與CO2反應(yīng)生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3，因?yàn)槎卟环磻?yīng)故沒有現(xiàn)象，A項(xiàng)錯(cuò)誤；向Na2CO3溶液中逐滴加 入 等 物 質(zhì) 的 量 的 稀 鹽 酸 ， 發(fā) 生 反 應(yīng) ： N a2C O3HCl=NaHCO3NaCl僅生成NaHCO3，無CO2氣體放出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物質(zhì)的量多，與足量HCl反應(yīng)時(shí)，放出的CO2多，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2CO3飽和 溶 液 中 通 入 C O2發(fā) 生 的 反 應(yīng) 為 ： N a2C O3 C O2H2O=2NaHCO3，由于NaHCO3的

16、溶解性較小，故有結(jié)晶析出，D項(xiàng)正確。*【答案】D*將某碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物2.74g加熱到質(zhì)量不再變化時(shí)，剩余物質(zhì)的質(zhì)量為2.12g。求混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 *【答案】38.7%*【點(diǎn)拔】解：剩余物質(zhì)2.12g為Na2CO3，(2.742.12)g為分解放出的氣體的質(zhì)量。*方法：設(shè)混合物中Na2CO3的質(zhì)量為x，NaHCO3的質(zhì)量為y。 *細(xì)品教材*實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)問題：*1做焰色反應(yīng)的載體為什么用鉑絲？能用別的材料代替鉑絲嗎？*因鉑絲灼燒時(shí)火焰沒有特殊顏色，因此常用鉑絲作焰色反應(yīng)的載體，其他凡是灼燒時(shí)火焰沒有特殊顏色的金屬都可以用焰色反應(yīng)的載體。如光潔無銹的鐵絲或鎳、鉻、鎢絲等。*2實(shí)驗(yàn)

17、步驟：(可用五個(gè)字描述：洗、燒、蘸、燒、觀)。*(1)做過焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的鉑絲為什么要洗？*因?yàn)樽鲅嫔磻?yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉑絲上會(huì)沾附著金屬離子，再做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，沾附的金屬離子會(huì)干擾焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因此再做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須將原來沾附的金屬離子洗掉。*(2)做過焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的鉑絲用什么試劑洗？原因是什么？*用鹽酸洗鉑絲。因?yàn)辂}酸能溶解金屬化合物，使金屬離子容易洗凈；鹽酸灼燒火焰呈無色，容易判斷金屬離子是否洗凈；鹽酸生成金屬氯化物在灼燒時(shí)易汽化揮發(fā)而使焰色明顯。因此選用鹽酸洗。*(3)鉑絲洗后為什么要燒？燒到什么程度？*鉑絲用鹽酸洗后需檢驗(yàn)是否洗凈，必須經(jīng)過灼燒才能確定，另外通過灼燒可以使一部分金

18、屬離子揮發(fā)，除掉用鹽酸洗后殘留在鉑絲上的少量金屬離子。灼熱時(shí)燒到火焰呈無色為止。*(4)灼燒時(shí)為什么要在酒精燈的無色火焰處進(jìn)行？*因?yàn)榫凭珶舻挠猩鹧鏁?huì)干擾金屬離子的焰色反應(yīng)現(xiàn)象，因此灼燒時(shí)必須要在酒精燈的無色火焰處進(jìn)行(最好用煤氣燈，因它的火焰顏色較淺)。 *(5)進(jìn)行鉀及鉀的化合物發(fā)生焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么要透過藍(lán)色鈷玻璃去觀察？*因鉀及鉀的化合物中可能混有鈉元素，而鈉的黃色火焰能掩蓋鉀的淺紫色火焰，而藍(lán)色鈷玻璃能濾去黃色的光，這樣可以避免鉀與鉀的化合物中混有鈉元素所造成的干擾。因此進(jìn)行鉀及鉀的化合物焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要透過藍(lán)色鈷玻璃去觀察。*若用K2CO3和Na2CO3的混合物作焰色反應(yīng)實(shí)

19、驗(yàn)時(shí)，直接觀察到黃色火焰，透過藍(lán)色的鈷玻璃觀察，則為紫色火焰。 *典例精析*【例5】某物質(zhì)灼燒，焰色反應(yīng)為黃色，下列判斷正確的是 ()*A該物質(zhì)一定是鈉的化合物*B該物質(zhì)一定是含鈉元素*C該物質(zhì)一定是金屬鈉*D不能確定該物質(zhì)是否含鉀元素*【解析】鈉的焰色反應(yīng)是鈉單質(zhì)或鈉離子即鈉元素具有的性質(zhì)，故B正確；鈉元素的焰色對(duì)鉀元素的焰色存在干擾，故D也對(duì)。*【答案】BD*【點(diǎn)拔】(1)焰色反應(yīng)的元素對(duì)象是金屬元素，物質(zhì)對(duì)象是單質(zhì)或化合物。*(2)焰色反應(yīng)并不是化學(xué)反應(yīng)，但鈉、鉀等金屬單質(zhì)在燃燒過程中既有化學(xué)反應(yīng)又有焰色反應(yīng)。*(3)不是所有金屬元素都能發(fā)生焰色反應(yīng)。*(4)焰色反應(yīng)常用于對(duì)金屬元素(主

20、要考查鈉和鉀)進(jìn)行鑒別或鑒定。*用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液，在無色燈焰上灼燒時(shí)觀察到黃色火焰，則下列有關(guān)該無色溶液的敘述中正確的是 ()*A只含有Na*B一定含Na，也可能含K*C既含Na又含K*D一定含有鈉鹽*【解析】該題是對(duì)焰色反應(yīng)現(xiàn)象的逆推判斷。焰色呈黃色，說明一定有Na，而K的焰色淺紫色會(huì)被黃色掩蓋，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有無K不能確定，A、C項(xiàng)都不對(duì)。另外根據(jù)溶液呈電中性知不可能僅含一種陽離子，還必須有陰離子，若陰離子為酸根離子，則溶液中含鈉鹽，若陰離子為OH，則溶液中含燒堿，即含鈉不一定是含鈉鹽，故D項(xiàng)不對(duì)。*【答案】B *商店里的鋁制品五顏六色，有的金黃，有的碧綠，有的鮮紅這些顏色，并

21、不是像涂漆一樣涂上去的，而是利用氧化鋁的吸附作用吸附著色的。*鋁在空氣中會(huì)迅速被氧化，表面生成致密的氧化物薄膜，保護(hù)里面的鋁不再繼續(xù)被氧化，但自然氧化形成的薄膜一般只有幾微米厚，不耐磨擦，也不能用來著色。*要進(jìn)行鋁的氧化著色，首先是在鋁表面制造較厚的氧化膜，做法是用14的硫酸做電解液，鋁制品為陽極，碳棒為陰極進(jìn)行電解，大約經(jīng)半小時(shí)，鋁制品表面生成較厚的氧化膜，可達(dá)幾十微米，里面有很多孔隙，可以吸附染料分子，鋁制品在染色液中浸泡后，染料即被氧化膜吸附，鋁制品顯示出顏色，最后將染色的鋁制品放進(jìn)封閉液中進(jìn)行加熱，使孔隙封閉。這樣，鋁制品表面的顏色就會(huì)長期保持。 *從上面介紹的生產(chǎn)過程可以看到，鋁制品

22、氧化著色處理有兩個(gè)作用：一是氧化膜加厚，增加耐磨性；二是著色后鮮艷美觀。 ：*問題探究*1我們稱氧化鋁為兩性氧化物、氫氧化鋁為兩性氫氧化物，鋁和碳酸氫鈉都是既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)，那么鋁和碳酸氫鈉是兩性物質(zhì)嗎？ *提示：不是。因?yàn)殇X跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)是分三步進(jìn)行的：*第 一 步 N a O H 溶 解 鋁 表 面 的 氧 化 膜 ： A l2O32NaOH=2NaAlO2H2O*第二步失去保護(hù)膜的鋁跟水反應(yīng)：2Al6H2O=2Al(OH)33H2*第三步NaOH溶解Al(OH)3：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O*將二、三兩步合并得：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2*由

23、以上反應(yīng)可知，鋁并不直接和堿反應(yīng)，強(qiáng)堿只起了溶解氧化膜和氫氧化鋁的作用，所以鋁不是兩性物質(zhì)，只是具有像NaHCO3那樣，既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)的兩種性質(zhì)。*2Al2O3是兩性氧化物，為什么鋁卻能在冷濃硫酸或冷濃硝酸中發(fā)生鈍化？ *提示：氧化鋁有各種存在的形式，其性質(zhì)不完全相同。鋁在冷濃硫酸或冷濃硝酸中鈍化時(shí)，生成的是致密的氧化鋁薄膜，它既不溶于酸，也不溶于堿，保護(hù)了里面的金屬鋁不再與酸反應(yīng)。鋁條與Hg(NO3)2溶液反應(yīng)后放置在空氣中生成的是疏松的氧化鋁，因此金屬鋁可以繼續(xù)與氧氣反應(yīng)。通常實(shí)驗(yàn)室里新制的氧化鋁是兩性化合物，既能溶于酸，又能溶于強(qiáng)堿。 *細(xì)品教材*1物理性質(zhì)*白色固體，不溶于水

24、，熔點(diǎn)高，良好的耐火材料。自然界中純凈的Al2O3為無色晶體，俗稱剛玉，硬度僅次于金剛石，可作入造寶石。*溫馨提示：(1)既能跟酸反應(yīng)生成鹽和水，又能跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物叫做兩性氧化物。*(2)兩性氧化物是物質(zhì)類別，氧化物可分為酸性氧化物、堿性氧化物、兩性氧化物、不成鹽氧化物(CO、NO)、過氧化物(Na2O2)等。*(3)金屬氧化物不一定是堿性氧化物。如Al2O3為金屬氧化物，卻是兩性氧化物。 *(4)ZnO也是兩性氧化物，它與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為：ZnO2NaOH=Na2ZnO2H2O。 *典例精析*【例1】下列關(guān)于Al2O3的說法正確的是 ()*AAl2O3也可以通過分解反應(yīng)

25、制得*BAl2O3是兩性氧化物*CAl2O3非常致密，所以可用鋁制容器盛HCl和NaOH等*D擦去表面氧化鋁的鋁條，在酒精燈上灼燒時(shí)，熔化的鋁紛紛滴落下來*【解析】A項(xiàng)：4Al3O 2Al2O3，Al(OH)3是不溶性堿，所以Al(OH)3受熱分解也可制取Al2O3，*2Al(OH)3 Al2O33H2O；B項(xiàng)：Al2O3與酸、堿反應(yīng)后都生成鹽和水，所以是兩性氧化物；C項(xiàng)：Al2O3能與HCl、NaOH反應(yīng)，所以HCl、NaOH溶液不能盛放在鋁制容器中；D項(xiàng)：擦去氧化膜的鋁條，在酒精燈上加熱時(shí)，由于鋁很活潑，接著與O2反應(yīng)又生成一層氧化鋁，包在熔化的鋁的外層，使得Al不會(huì)滴落下來。*【答案】A

26、B*既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化合物是()*AlNaHCO3Al2O3Mg(OH)2 *Al(OH)3*AB*C D *【解析】注意審題，題目要求是“化合物”，防止錯(cuò)選A。*【答案】C*溫馨提示：氫氧化鋁是白色不溶于水的膠狀物質(zhì)，表面積大，有強(qiáng)吸附作用，用于凈水、吸附色素。Al(OH)3只有在與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水時(shí)才能表現(xiàn)出堿性，也只有在與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水時(shí)才表現(xiàn)出酸性。Al(OH)3不溶于H2S、H2CO3等很弱的酸，也不溶于弱堿如NH3H2O等。 *2硫酸鋁鉀的主要性質(zhì)和用途*明礬是無色晶體，易溶于水。因Al3的水解反應(yīng)，其水溶液顯酸性。*Al33H2O Al(OH)33H*

27、明礬水解所產(chǎn)生的膠狀的Al(OH)3吸附能力很強(qiáng)，可以吸附水里的懸浮雜質(zhì)形成沉淀，使水澄清。所以明礬常用作凈水劑。 *溫馨提示：硫酸鋁鉀和明礬均屬于鹽類當(dāng)中的復(fù)鹽。復(fù)鹽，即由兩種金屬陽離子(含 )與一種酸根離子組成的鹽，或者說，復(fù)鹽是由兩種簡單的鹽復(fù)合而成的鹽。但復(fù)鹽是純凈物，不是混合物。*明礬又屬于礬類物質(zhì)。礬，即某些硫酸鹽的含水結(jié)晶。在中學(xué)化學(xué)里常見的礬，除明礬以外，還有藍(lán)礬(CuSO45H2O)、綠礬(FeSO47H2O)等。 *典例精析*【例2】(廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)20092010學(xué)年度高一上學(xué)期期末考試)有一鎂、鋁合金，作適量稀硫酸恰好完全溶解，再加入氫氧化鈉溶液，析出沉淀的物質(zhì)的量隨氫氧

28、化鈉的體積關(guān)系如右圖所示，則原合金中鎂、鋁物質(zhì)的量比為 ()*A21B41*C11 D12*【解析】根據(jù)圖像可以看出使Mg2和Al3完全沉淀消耗的NaOH是使Al(OH)3溶解消耗NaOH的4倍。*設(shè)Mg2和Al3的物質(zhì)的量分別為x和y。*根據(jù)反應(yīng)：Mg22OH=Mg(OH)2，*Al32OH=Al(OH)3，*Al(OH)3OH= 2H2O，*則2x3y4y，解得xy12。*【答案】D ：*【例3】用含少量鎂的鋁片制取純凈的氫氧化鋁，下述操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是()*加鹽酸溶解；加燒堿溶液溶解；過濾；通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀；加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀；加入過量燒堿溶液生成A

29、l(OH)3沉淀。*A B*C D *【答案】C*【點(diǎn)拔】對(duì)于某些最佳選擇題中，往往給出2個(gè)或2個(gè)以上具有類似性的可選項(xiàng)，此時(shí)必須從兩者的差別中進(jìn)行分析比較，才能得出正確結(jié)論。 *(廣東中山市高一級(jí)20092010學(xué)年度第一學(xué)期期末統(tǒng)一考試)下列關(guān)于Al(OH)3的性質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是 ()*AAl(OH)3是兩性氫氧化物*BAl(OH)3是難溶于水的白色膠狀物質(zhì)*CAl(OH)3能凝聚水中的懸浮物，也能吸附色素*DAl(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于鹽酸*【解析】Al(OH)3是兩性氫氧化物可溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液，但不溶于弱堿氨水，不溶于弱酸碳酸。*【答案】D *向100mL 2mol

30、L1的AlCl3溶液中，逐滴加入NaOH溶液100mL時(shí)產(chǎn)生沉淀為7.8g，則加入NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是()*A1molL1 B1.5molL1*C3molL1 D7moLL1 *【解析】7.8g Al(OH)3的物質(zhì)的量為0.1mol0.2mol，不是最大值，則有兩種情況。 *【答案】CD *【點(diǎn)拔】當(dāng)Al3與OH反應(yīng)時(shí)，隨著兩者物質(zhì)的量之比不同，生成Al(OH)3沉淀的量也不同，需特別指出的是，生成一定量的Al(OH)3時(shí)，Al3與OH的物質(zhì)的量之比也不一定唯一，只要nAl(OH)3n(Al3)，n(Al3)、n(OH)就有兩個(gè)比例關(guān)系存在；一個(gè)是Al3有余OH不足；另一個(gè)是n(OH

31、)3n(Al3)，過量的OH又將部分Al(OH)3溶解。 *資料備選*思維誤區(qū)警示*1常見金屬氧化物的顏色*Na2O白色、CaO白色、MgO白色、Al2O3白色、Fe2O3紅棕色、Cu2O紅色、PbO黃色、Ag2O褐色、FeO黑色、Fe3O4黑色、CuO黑色、MnO2黑色。*2常見微溶難溶氫氧化物的顏色*Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Zn(OH)2均為白色Fe(OH)3紅褐色Cu(OH)2藍(lán)色 *3弱堿(如NH3H2O等)不能使Al(OH)3轉(zhuǎn)變?yōu)锳lO2-，很弱的酸(如H2CO3等)不能使Al(OH)3轉(zhuǎn)變?yōu)锳l3。因?yàn)锳l(OH)3的電離程度太小，只有大量

32、的H或OH才能使平衡發(fā)生移動(dòng)。*4Al(OH)3的溶解度很小，而且無論酸式或堿式電離的程度都很小，但其堿性略強(qiáng)于酸性，所以，雖然說氫氧化鋁是兩性氫氧化物，但仍屬于弱堿。 *鐵是人體內(nèi)需要的微量元素。一般人的體內(nèi)含鐵量為4.26.1g，相當(dāng)于一個(gè)小鐵釘?shù)闹亓?，約占人體體重的0.004%，血紅蛋白中的鐵是體內(nèi)氧的輸送者。*鐵是目前應(yīng)用最廣泛的金屬材料，鐵的化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，如Fe2O3用作油漆和涂料的顏料，F(xiàn)eSO4可作為人體補(bǔ)鐵劑，也可用作食品抗氧化劑。常見的含鐵化合物還有哪些？它們有何性質(zhì)和用途？ *純凈的鐵制品是閃閃發(fā)光的銀白色，納米狀態(tài)的還原鐵粉呈黑色，含有鐵離子的血紅蛋

33、白是鮮紅色，純凈的氧化鐵是紅色，鐵銹是紅棕色，三氯化鐵固體是棕黃色，三氯化鐵溶液是黃色，硫酸亞鐵晶體是綠色，硫酸亞鐵溶液是淺綠色，氫氧化鐵是紅褐色，氫氧化亞鐵是白色，四氧化三鐵和氧化亞鐵是黑色。讓我們共同學(xué)習(xí)鐵的重要化合物，了解更多的鐵的奧秘。*問題探究*1Fe3O4是鐵的一種氧化物，它還有哪幾種表示方法？*提示：Fe3O4不是一般的氧化物，有的為了便于理解和記憶，把Fe3O4寫成Fe2O3FeO的形式，這樣得到的鐵的化合價(jià)為2價(jià)和3價(jià)。Fe3O4是一種鐵酸鹽，組成為Fe(FeO2)2。 *2在無線電工業(yè)上常用FeCl3溶液來刻蝕銅板，制造印刷線路，你知道這是利用了Fe3的什么性質(zhì)嗎？*提示：

34、利用了Fe3的強(qiáng)氧化性，*2Fe3Cu=2Fe2Cu2*3如何檢測(cè)某溶液中含有Fe2不含F(xiàn)e3？*提示：向待則溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，然后通入Cl2，溶液變紅，則證明原溶液中無Fe3，有Fe2。 *細(xì)品教材*FeO、Fe2O3、Fe3O4比較表 *典例精析*【例1】下列物質(zhì)的主要成分不正確的是 ()*A赤鐵礦 Fe2O3 B銅綠 CuO*C磁鐵礦 Fe3O4 D鋁土礦 Al2O3*【解析】常見礦物質(zhì)的主要成分，及某些化學(xué)物質(zhì)的俗稱與化學(xué)式要能對(duì)應(yīng)。銅綠的化學(xué)式是Cu2(OH)2CO3。*【答案】B*【例2】由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物，測(cè)得混合物中鐵元素與氧元素的質(zhì)

35、量比為218，則此混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物質(zhì)的量之比為 ()*A121 *B211*C111 *D113： ： ： ： ：*【答案】CD ：*【點(diǎn)拔】本題給出了由三種鐵的氧化物組成的混合物中的鐵與氧的質(zhì)量比，要求出三種鐵的氧化物的物質(zhì)的量之比。在求解時(shí)，先算出鐵原子與氧原子的個(gè)數(shù)比，在此基礎(chǔ)上結(jié)合三種氧化物的組成進(jìn)行分析和推理，找出符合題意的關(guān)系。*下列物質(zhì)中，常用來制造油漆的顏料的是 ()*AFeOBFe2O3*CFe3O4DFe(OH)3*【答案】B*【點(diǎn)拔】Fe2O3俗稱鐵紅，可用作紅色顏料 *有0.4g鐵的氧化物，用足量的CO在高溫下將其還原，把生成的CO2全部通入過

36、量的澄清石灰水中，得到0.75g固體沉淀物。求這種鐵的氧化物的化學(xué)式。 *【答案】解：設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為FexOy，根據(jù)題意有： *1鐵的氫氧化物氫氧化亞鐵與氫氧化鐵*2.鐵的氫氧化物制備與性質(zhì)探究*(1)實(shí)驗(yàn)步驟：取兩支試管，分別加入少量FeCl3溶液、FeSO4溶液，各滴入NaOH溶液適量。*(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：盛FeCl3溶液的試管中，生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀；盛FeSO4的試管中，先生成白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色。 *(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Fe(OH)3(氫氧化鐵)和Fe(OH)2(氫氧化亞鐵)分別可用相應(yīng)的可溶性鹽與可溶性堿反應(yīng)制得。 *(3)制備Fe(OH)2時(shí)，

37、需注意以下實(shí)驗(yàn)條件：*Fe2必須是新制的并放入Fe粉以防Fe2被氧化成Fe3；除去溶液中溶解為O2，其方法是加熱NaOH溶液；滴管末端插入試管內(nèi)的液面以下；必要時(shí)可在液面上加植物油或苯進(jìn)行液封。*典例精析*【例3】在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備Fe(OH)2：*(1)在試管里加入的試劑是_。*(2)在試管里加入的試劑是_。*(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管和中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是_。*(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色，其理由是_。 *【解析】制備Fe(OH)2時(shí)要注意防止氧化，本題是對(duì)Fe(OH)2的制備進(jìn)行了

38、設(shè)計(jì)，提供了H2這樣一個(gè)還原性氛圍，同時(shí)利用壓強(qiáng)差將產(chǎn)生的FeSO4溶液壓入到NaOH溶液中。*(1)用于制備FeSO4溶液，加入的是稀H2SO4和鐵屑。反應(yīng)為：FeH2SO4=FeSO4H2*(2)加入與FeSO4溶液反應(yīng)的NaOH溶液。 *(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管和中加入試劑，打開止水夾，此時(shí)在試管中發(fā)生反應(yīng)FeH2SO4=FeSO4H2，產(chǎn)生的H2把試管和中的空氣排出，檢驗(yàn)試管出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾。此時(shí)產(chǎn)生的H2使試管中壓強(qiáng)增大，使其中的溶液進(jìn)入試管，發(fā)生反應(yīng)FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4，生成白色Fe(OH)2沉

39、淀。 *(4)試管和試管中充滿了H2，且外界空氣不容易進(jìn)入，這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色。*【答案】(1)稀H2SO4、鐵屑(2)NaOH溶液*(3)檢驗(yàn)試管出口處排出H2的純度，當(dāng)排出H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾*(4)試管中反應(yīng)生成的H2充滿試管和試管，且外界空氣不容易進(jìn)入 *如圖，當(dāng)容器A中反應(yīng)開始后，分別進(jìn)行下列操作，請(qǐng)回答有關(guān)問題： *(1)若彈簧夾C打開，B容器中有什么現(xiàn)象：*_。*(2)若彈簧夾C關(guān)閉一會(huì)兒，容器A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時(shí)，B容器中的現(xiàn)象：_，*寫出B容器中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：*_。*(3)若先打出彈簧夾C一段時(shí)間，容器A中的反應(yīng)還在進(jìn)行時(shí)，再 關(guān) 閉

40、彈 簧 夾 C 一 會(huì) 兒 ， B 容 器 中 的 現(xiàn) 象 ：_。*【解析】此題是一道綜合性和實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)合實(shí)驗(yàn)題，因此，在解答該題時(shí)必須明確：當(dāng)氫氧化鈉中空氣未排盡時(shí)，氫氧化鈉與硫酸亞鐵反應(yīng)的產(chǎn)物氫氧化亞鐵只能短暫存在，但當(dāng)通入氫氣一段時(shí)間后，即認(rèn)為其中的空氣已排凈，生成的Fe(OH)2能較長時(shí)間存在。*【答案】(1)容器B中的導(dǎo)管口有氣泡冒出*(2)容器A中溶液進(jìn)入容器B，容器B中有白色沉淀生成，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色*2NaOHFeSO4=Fe(OH)2Na2SO4*4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3*(3)開始時(shí)容器B中的導(dǎo)管口有氣泡冒出，彈簧夾關(guān)閉后容器A中溶

41、液進(jìn)入容器B，有白色沉淀生成 *細(xì)品教材*1Fe、Fe2、Fe3之間的三角轉(zhuǎn)化*Fe的化合價(jià)為0，是最低價(jià)態(tài)，單質(zhì)鐵只表現(xiàn)還原性，F(xiàn)e2中鐵的化合價(jià)為2價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，F(xiàn)e2既有氧化性，又有還原性，F(xiàn)e3中鐵的化合價(jià)為3價(jià)，為最高價(jià)態(tài)，F(xiàn)e3只具有氧化性。 *(1)觀察法：Fe3鹽溶液呈棕黃色，F(xiàn)e2鹽溶液呈淺綠色。*(2)SCN法：滴入KSCN或其他可溶性硫氰化物溶液，呈紅色者是Fe3溶液，不變紅者是Fe2溶液。*(3)堿液法：分別加入堿液(氨水亦可)，生成紅褐色沉淀者是Fe3溶液，先生成白色沉淀，又迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色者是Fe2溶液。 *(4)H2S法：分別通入H2S或加入氫

42、硫酸，有黃色沉淀析出(或變渾濁)者是Fe3溶液，無此現(xiàn)象者是Fe2溶液。 *(5)淀粉KI法：能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的溶液是Fe3，無此現(xiàn)象者是Fe2。*(6)KMnO4(溴水)法：分別加入少量酸性KMnO4溶液(或溴水)，能使之褪色者是Fe2溶液，不能使之褪色者是Fe3溶液。*(7)銅片法：分別加入銅片，溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)綠色者是Fe3溶液，不變色者是Fe2溶液。 *3鐵離子和亞鐵離子的檢驗(yàn)*(1)Fe2的檢驗(yàn)：加堿溶液或者先加KSCN溶液，再通入Cl2。加堿溶液：灰白色灰綠色紅褐色*Fe22OH=Fe(OH)2*4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3*先加KSCN溶液，再通入Cl2：無

43、明顯現(xiàn)象血紅色溶液*2Fe2Cl2=2Fe32Cl*Fe33SCN=Fe(SCN)3 *(2)Fe3的檢驗(yàn)：加KSCN溶液或加堿溶液。*加KSCN溶液：溶液變血紅色，*Fe33SCN=Fe(SCN)3*加堿溶液：有紅褐色沉淀，*Fe33OH=Fe(OH)3 *典例精析*【例4】(甘肅會(huì)寧五中20092010學(xué)年度第一學(xué)期期末質(zhì)檢試卷)在FeCl3和CuCl2混合液中，加入過量的鐵粉，充分反應(yīng)后，溶液中的金屬離子主要是()*AFe2BFe3和Fe2*CCu2和Fe2 DCu2*【解析】在FeCl3和CuCl2混合液中加入鐵粉，則鐵首先與Fe3反應(yīng)：Fe2Fe3=3Fe2，F(xiàn)e3完全反應(yīng)后Cu2可繼續(xù)反應(yīng)：FeCu2=CuFe2。鐵粉過量，則溶液中Fe3和Cu2均完全反應(yīng)，溶液中離子主要是Fe2。*【答案】A*【例5】鐵和氧化鐵的混合物共Amol，加鹽酸后固體全部溶解，共收集到Bmol H2，且溶液中加入KSCN溶液不顯紅色，則原混合物中鐵的物質(zhì)的量為 ()*【解析】根據(jù)題意知：Fe和Fe2O3的混合物與鹽酸再加入KSCN不顯紅色，這說明無Fe