1、高中化学专题金属及其化合物一、 钠及其化合物1、 （1 ）钠的物理性质：银白色、质软、比水轻、熔点低（2）钠的化学性质：与非金属反应：2Na Cl 2 点 燃 2NaCl (白烟)2Na SNa 2S与 O2 反应：缓慢氧化：4Na+O 2= 2Na2O (白色固体)剧烈燃烧：2Na+O 2= Na2O2 (淡黄色固体 )与 H2O 反应： 2Na+2H2O=2NaOH+H2 (2Na+2H2O=2Na +2OH +H2)与酸反应：2Na+2H =2Na +H2与盐溶液反应：(先与水作用生成 NaOH，NaOH 再与盐发生复分解反应)2Na+2H2O+CuSO4 =Cu(OH)2+Na 2SO
2、4 +H26Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+6NaCl+3H 22Na+2NH4Cl=2NaCl+2NH3+H 2与熔融盐：4Na+TiCl 4 4NaCl+Ti 2、氧化钠与过氧化钠氧化钠 过氧化钠化学式 Na2O Na2O2 化合价 O(-2) O(-1)颜色、状态白色固体 淡黄色粉末O2 2Na2O+O2 =Na2O2 -CO2 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 H2O Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 化学性质HCl Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaC
3、l+2H2O+O2 SO2 Na2O+SO2=Na2SO3 Na2O2 +SO2 =Na2SO4 类别 碱性氧化物 过氧化物3、碳酸钠与碳酸氢钠物质 Na2CO3 NaHCO3俗名 苏打、纯碱 小苏打颜色、状态 白色固体 白色粉末易溶于水 能溶于水水溶性溶解度大小比较: Na 2CO3 NaHCO3 变红 变红溶液与酚酞颜色深浅比较: Na 2CO3 NaHCO3 Na2CO3+2HCl = 2NaCl+CO2+H 2O NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 与盐酸反应反应速率： NaHCO 3 Na2CO3 与氯化钙溶液Na2CO3+CaCl2=CaCO3+ 2NaCl (CO32
4、 +Ca2 =CaCO3)-与澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOH (CO32 +Ca2 =CaCO3)NaHCO3+Ca(OH)2= NaOH + CaCO3 +H 2O(HCO3 +OH +Ca2 =CaCO3 +H2O)或 NaHCO3+Ca(OH)2=Na2CO3 +CaCO3+2H 2O(2HCO3 +2OH +Ca2 =CaCO3+2H 2O+CO32 )与氢氧化钠溶液- NaOH+NaHCO3 =Na2CO3+H2O (OH +HCO3 =CO32 +H2O)热稳定性 稳定 2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2相互转化Na2CO3 NaHCO3:
5、Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 NaHCO3 Na2CO3 :NaOH+NaHCO3 =Na2CO3+H2O (OH +HCO3 =CO32 +H2O)2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2二、铝的氧化物和氢氧化物三、铁及其化合物铁的氧化物FeO Fe2O3 Fe3O4颜色、状态黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体俗名 - 铁红 磁性氧化铁水溶性 不溶 不溶 不溶稳定性 不稳定，在空气里加热迅速被氧化，稳定 稳定氧化物类别碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物与非氧化性酸反应FeO+2HCl=FeCl2+H2O (FeO+2H =Fe2+H2O)Fe2O3+6HCl=2FeCl3 +3
6、H2O (Fe2O3+6H =2Fe3 +3H2O )Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O Fe3O4+8H =2Fe3 +Fe2 +4H2O 二价铁与三价铁二价铁 三价铁化 学 式 FeCl2 FeCl3名 称 氯化亚铁 氯化铁溶液颜色 浅绿色 黄色物质 氧化铝 氢氧化铝化学式 Al2O3 Al(OH)3 俗名 刚玉 -物理性质 白色粉末，不溶于水，熔点高，自然界中为无色晶体。白色固体，不深于水与酸反应Al2O3 +6HCl=AlCl3 +3H2O(Al2O3+6H =Al3 +3H2O)Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O(Al(OH)3+3H =Al3 +3
7、H2O) 化学性质与碱反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O (Al2O3+2OH =2AlO2 +H2O)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O 相互转化 - 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 与氢氧化钠现象：产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。FeCl2+2NaOH =Fe(OH)2+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3 现象：产生红褐色沉淀FeCl3+3NaOH =Fe(OH)3 + 3NaCl 与 KSCN 溶液无现象产生血红色Fe3 +3SCN-=Fe(SCN)3氧化（
8、还原性）主要表现： 还原 性，举例：2FeCl2+Cl2 =2FeCl3 表现：氧化性，举例：2FeCl3+Fe=3FeCl2 相互转化FeCl2 FeCl3：2FeCl2+Cl2 =2FeCl3 FeCl3 FeCl2：2FeCl3+Fe=3FeCl2 名 称 氢氧化亚铁 氢氧化铁化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态白色固体 红褐色固体 水溶性 难溶于水 难溶于水与酸反应 Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O Fe(OH)2+2H =Fe2 +2H2O Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3H =Fe3 +3H2O 氢氧化亚铁露置空气中4F
9、e(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3 滴加顺序不同，得到的现象也不同：（1 ）向 Na2CO3 溶液中逐滴加入稀盐酸，开始时无气体产生，达到一定量后才有气泡冒出，由少到多的过程中依次发生下列反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2 +H 2O 向稀盐酸中逐滴加入稀 Na2CO3 溶液立即有气泡冒出，由少到多只发生下列反应：2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2 +H 2O （2 ）稀 AlCl3 溶液与稀 NaOH 溶液间的反应向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液直至过量时发生的反应依次为：Al3 +3OH =Al(OH)
10、3 Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O 现象：白色沉淀逐渐增多，继续加 NaOH 溶液沉淀逐渐溶解，直至完全消失。向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3 溶液至过量时发生的反应依次为：Al3 +4OH =AlO2 +2H2O Al3 +3AlO2 +6H2O =4Al(OH)3 现象：开始时无沉淀，接着产生沉淀，继续滴加 AlCl3 溶液，沉淀量不变。综合练习：一、基本计算1、将 70 克由 Na2O2 和 Na2O 组成的混合物跟 98 克 H2O 充分反应后，所得 NaOH 溶液中溶质的质量分数为 50%，试分别写出 Na2O2 和 Na2O 跟 H2O 反应的化学方程式，并计算原
11、混合物中 Na2O2 和 Na2O 的质量2、 （差量法）将一定量 H2 和 CuO 10 克共热，CuO 部分被还原，得到固体粉末质量为 8.4克，有多少克 Cu 生成？参加反应的 H2 有多少克3、加热 10 克 Na2CO3 和 NaHCO3 混合物至质量不再变化，剩余的固体质量为 8.4 克，求混合物中 Na2CO3 的质量分数是多少。4、 （平均法）有两种金属组成的混合物粉末 10g 与足量的稀盐酸反应，生成 112L（标况）H2，则该混合物的组成不可能是（ ）AFe、Zn BAl、Cu CAl、Mg DAl、Fe5、有碳酸盐组成的混合物 9 克，加足量稀盐酸，产生 4.4 克 CO
12、2 气体，问下列哪种情况合理( )A、CaCO3、 Na2CO3 B、Na2CO3 、K2CO3 C、NaHCO3、Na2CO3 D、K2CO3、KHCO3 6、4.6g 纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到 7.0g 固体,由此可判断其氧化产物是( )A只有 Na2O B只有 Na2O2 CNa2O2 和 Na2O D无法确定7、 （分类讨论）NaOH、NaHCO3 固体混合物 16.6 克，在密闭容器中加热到 250，经充分反应排出气体，冷却，称得剩余固体质量为 13.25 克。求原混合物中 NaOH 的质量分数8、今有 120 mL 1mol/L 的 Na2CO3 溶液和 80 mL 2
13、.5 mol/L 的盐酸。 （1 ）若将 Na2CO3 溶液逐滴加至盐酸中则可收集到标况下的 CO2 气体体积为_（2）若将上述盐酸逐滴加至碳酸钠溶液中，则反应的离子方程式是_，当反应完全时，测得 CO2 在水中的浓度为0.04 mol/L，假设溶液体积不变，则收集到的 CO2 在标况下的体积为_9、 （守恒法）有一空气暴露过的 NaOH 固体，经分析知其含 H2O 7.65%，含 Na2CO3 4.32%，其余是 NaOH。若将 1 克该样品放入含有 HCl 3.65 克的盐酸中使其完全反应后，残酸再用 50 克 2%的 NaOH 溶液恰好中和反应，蒸干溶液，所得固体的质量是多少克？ 10、
14、有 5.1gMgAl 合金，投入 500mL 2mol/L HCl 中，金属完全溶解后，又加 4mol/LNaOH溶液 VmL，得最多沉淀 8.6g，则 V 等于A. 425mL B. 560mL C. 250mL D. 500mL二、铝相关图像问题1、向 Al3 的溶液中加入强碱(OH )2、向强碱溶液中加入 Al3 3、向 AlO2 溶液中加入 H4、向 H 溶液中加入 AlO21、有一定质量的 Mg、Al 合金投入 100 mL 一定物质的量浓度的盐酸溶液中，合金全部溶液，向所得溶液中滴加 5 mol/L NaOH 溶液到过量，生成沉淀的质量与加入 NaOH 溶液的体积关系如图所示，求(
15、1) 原合金中 Mg、Al 的质量各是多少？(2) HCl 的浓度是多少？2、0.1molAl2（SO4）3 跟 2mol/L NaOH 溶液 350mL 混合，所得沉淀的质量为( )A.78g B.15.6g C.7.8g D.3.93、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 变化如右图所示。当 V1160mL 时， 则金属粉末中 n(Mg) mol，V2 mL。若在滴加 NaOH 溶液过程中，欲使 Mg2、 Al
16、3刚好沉淀完全，则滴入 NaOH 溶液的体积 V(NaOH) 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： 4、将溶液（或气体）X 逐渐加入到（或通入到）一定量的 Y 溶液中，产生沉淀的量 m 与加入 X物质的量 n 的关系如下 图，符合图中情况的一组物质是A B C DX H2S NaOH NH3 HClY Na2SO3 AlCl3 MgSO4 NaAlO2三、铁相关问题1、在 FeCl3、C
17、uCl2 和 HCl 的混合液中加入 Fe 粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )A、Cu2 B、Fe3 C、Fe2 D、H 2、铁与稀 HNO3 反应规律当稀 HNO3 过量时 ，Fe+4HNO 3=Fe(NO3)2 +NO+H 2O 若铁过量，则在上述反应基础上，继续反应，Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2 当铁粉过量时，3Fe+8HNO 3=3Fe(NO3)2+2NO+4H 2O 根据 Fe 与 HNO3 的物质的量的变化，可分为以下三种情况：)H(n3 1/4 时，产物为 Fe(NO3)3 3/8 时，产物为 Fe(NO3)2
18、若 1/4 )(e3 3/8 时，产物为 Fe(NO3)3 与 Fe(NO3)2 的混合物但需要注意的是，无论 Fe 过量与否，被还原的 HNO3占总消耗的 HNO3的 1/43、守恒法（1 ）在 2硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中，加入 30铁粉，最后得到2 025 1 的硫酸亚铁溶液及 26固体沉淀物。分别求原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量浓度。 （2 ）已知 22 2 232 ，当向 100的2 溶液中通入标准状况下的2 336，充分反应后测得形成的溶液中和的物质的量浓度相等，则原2 溶液的物质的量浓度为多少 ? （3）将 14铁粉溶于 1稀硝酸中恰好完全反应，放出气体后称量所得溶液，发现比 原溶液质量增加 8，则原溶液中硝酸的浓度为（ ） A04 1 B06 1 C 0.8 1 D1.0 1 （4）将 56 铁粉与 64硫粉在隔绝空气的条件下加热充分反应后冷却至室温，再在其固体中加入足量的稀硫酸反应至固体不再溶解，所制得的气体在 0、1 01 10下的体积约为（ ） 。 224 234 2 80 448（5 ）已知有关物质及离子的氧化性顺序为：浓硫酸3 。现将 30铁粉（过量）与 440 浓硫酸在加热条件下充分反应，共收集到 112 （标准状况）气体，其质量为 19 6。试计算： 1）浓硫酸的物质的量浓度； （2）反应后剩余铁粉的质量。
