1、学案 常见的金属及其化合物,要点一 钠及其化合物,【例1】 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，用不同的方法做了以下实验，如 图所示。,（1）只根据图、图所示实验，能够达到实验目的的是 （填装置序号）。 （2）图、图所示实验均能鉴别这两种物质，其 反应的化学方程式为 . ；与实验 相比，实验的优点是 （填选项序号）。,2NaHCO3 Na2CO3+H2O,+CO2、CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O,D,A.比复杂 B.比安全 C.比操作简便 D.可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行 (3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是
2、（填化学式）。 (4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。当石灰水过量时，其离子方程式为 .； 当碳酸氢钠与氢氧化钙的物质的量之比为21时，,NaHCO3,Ca2+OH-,+HCO3- CaCO3+H2O,所得溶液中溶质的化学为 。请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子： 。,取少量上层清液（或过滤后的滤液或所得溶液）于洁净（若无“洁净”也可）的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有,Na2CO3,变式训练1 设计下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3 两种白色粉末，不能达到预期目的是 （ ）,A.分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气
3、体的快慢 B.分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少 C.分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成 D.分别将等量的白色粉末用如上图所示装置进行实验，比较澄清石灰水是否变浑浊,解析 本题通过多种鉴别方法，考查比较碳酸钠、碳酸氢钠在水中的溶解性、热稳定性、与酸的反应的区别。其中，向两种溶液中加入澄清石灰水，都有沉淀产生，不能达到区分的目的。,关于碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别方法总结如下： （1）两种固体的鉴别。方法一：分别取少量固体加入两支试管中并加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为NaHCO3固体，无明显现象的为Na2CO3固体。方法二：分别取等
4、质量的固体，加入等体积、等浓度的盐酸，生成CO2较快较多的为NaHCO3，另一种则为Na2CO3。 （2）两种溶液的鉴别。方法一:取两种溶液各少量分别置于两支试管中，再分别滴加BaCl2溶液，振荡，产生白色沉淀的为Na2CO3溶液，无现象的为NaHCO3溶液（该方法必须取稀溶液）。方法二：测同温度下两种等物质的量浓度的稀溶液（如0.1 mol/L）的pH，pH大的为Na2CO3溶液，pH小的为NaHCO3溶液。,答案 C,要点二 镁、铝及其化合物,【例2】把一块镁铝合金投入到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，生成沉淀的物质的量随加入Na
5、OH溶液体积 变化的关系如图所示：下列说法中不正确的是 （ ）,图A 图B 图C,解析 由图A知，沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所需NaOH溶液总体积为(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 mL，即a的取值范围为0a50；由图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，实际上就是求n(Mg)的最大值，即a=0时，n(Mg)最大且为1 mol/L5010-3 L/2=,A.若关系图按图A所示，则a的取值范围为0a50B.若关系图按图A
6、所示，则 的最大值为2.5C.若关系图按图B所示，则a的取值范围为80a90D.若关系图按图C所示，则a的取值范围为75a90,2.510-2 mol，不难求出n(Mg)/n(Al)=2.510-2 mol/ 0.01 mol=2.5；由图B知，沉淀Al3+、溶解Al(OH)3需NaOH溶液总体积为4(a-80) mL，使Mg2+、Al3+沉淀及Al(OH)3溶解需NaOH溶液总体积为(a-30) mL。即a-304(a-80)，a290/3,故80a290/3；由图C知，沉淀Al3+和溶解Al(OH)3需NaOH溶液总体积为4(90-a) mL，而用于沉淀Mg2+、Al3+和溶解沉淀Al(O
7、H)3需NaOH溶液总体积为(90-30) mL，即(90-30)4(90-a)，a75，故75a90。,答案 C,变式训练2 将一定质量的Mg和Al的混合物投入到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,解析 分析图可以看出：(1)沉淀中Mg(OH)2的物质的量为0.15 mol，则原金属混合物中
8、Mg的物质的量为0.15 mol,生成Mg(OH)2需要的NaOH的物质的量为0.3 mol，溶解Mg需要的H2SO4为0.15 mol; (2)Al(OH)3的物质的量为(0.35-0.15) mol=0.2 mol，原金属混合物中的Al的物质的量为0.2 mol,使Al(OH)3沉淀的NaOH的物质的量为0.6 mol,使Al(OH)3沉淀溶解的NaOH的物质的量为0.2 mol、体积为(240-200) mL=40 mL;(3)H2SO4过量。,根据上述信息,原金属混合物的质量为0.15 mol24 g/mol +27 g/mol0.2 mol=9 g;c(NaOH)=0.2 mol0.
9、040 L=5 mol/L, 沉淀最多时溶液中的溶质为Na2SO4，根据Na+与 的比 为21的关系,5 mol/L0.2 L=20.5 Lc(H2SO4)，解得c(H2SO4)=1 mol/L。生成的H2在标准状况下的体积为(0.15+ 0.21.5) mol22.4 L/mol=10.08 L。,答案 C,【例3】 AJ分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互转化关系如下图所示（部分反应物、生成物没有列出）：,要点三 铁及其化合物,已知：A、B、C、D、E、F六种物质中均含有同一种元素；G为主族元素的固态化合物。 （1）写出下列物质的化学式： E： ，F： ，J： 。 （2）写出下列
10、反应的化学方程式： ; ; 。,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 需要转移 mol电子。,4,解析 C与NaOH溶液反应得E，且E在空气中转变 为F，结合学过的知识，如Fe(OH)2在空气中易被 氧化为Fe(OH)3，推测E为Fe(OH)2，F为Fe (OH)3； 又因A、B、C、D、E、F六种物质中均含有同种 元素，故C为FeCl2，D为FeCl3；B中含铁元素，且 B中既有+2价铁，又有+3价铁，又因为A在氧气中 燃
11、烧生成B，所以B为Fe3O4，A为Fe；G为主族元素 的固态化合物，能电解，且与NaOH反应生成J，所 以G为Al2O3，反应为铝热反应；将以上推测物质 代入框图验证，知推测正确。,变式训练 3 下图表示各物质之间的转化关系。已知：A、D、F、H均为单质，X常温下为无色液体，B为淡黄色固体，J溶于酸得到黄色溶液。,请按要求填空： （1）写出B的电子式： 。 （2）写出生成E的电极反应式： ，反应的现象是 .。 （3）反应的化学方程式是 .，在实验室中引发反应的操作是 .。 （4）反应中若转移1 mol电子，则被还原的X是mol。,白色沉淀迅速转变为灰,绿色最终变为红褐色,Na+ 2-Na+,3
12、Fe+4H2O（g）,Fe3O4+4H2,加入少,量KClO3，在KClO3上插上镁条并将其点燃,1,Fe+2OH-2e- Fe(OH)2,解析 由题意可设X为H2O，B为Na2O2，J溶于酸得黄色溶液，可知J中含有Fe3+。再由框图中转化关系：反应B(Na2O2)+X(H2O) G+F知G为NaOH、,F为O2；据反应和反应A+X(H2O) C+D,可推知A可能为Fe,C为Fe3O4。由反应C(Fe3O4)+H A+I,可能是铝热反应，则H为Al；结合电解反应Fe作阳极必溶解：Fe-2e- Fe2+,Fe2+2OH- Fe(OH)2。反应为2Al+2NaOH+6H2O 2NaAlO2+3H2
13、+4H2O,6mol H2O被还原，转移电子物质的量为6 mol。最后验证各物质，符合题意。,1.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中恰当的组合是 ( )加盐酸溶解 加烧碱溶液溶解 过滤 通入 过量的二氧化碳 加过量的烧碱溶液 加过量的盐酸A. B.C. D.,解析,答案 B,2.在前一种分散系中慢慢滴加后一种试剂，能观察到 先生成沉淀后变澄清的是 （ ）氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 偏铝酸钠溶 液中加盐酸 氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液蛋白质溶液中滴入硫酸铜溶液 氯化铝溶液中滴加氨水 硝酸银溶液中滴加氨水 氢氧化铁胶体中滴加硫酸,解析 先生成Al(OH)3沉淀，再生成可溶性 ；
14、 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，即一段时间后观察到沉淀出现；蛋白质的变性，观察到有沉淀出现； 立即观察到沉淀出现；先生成AgOH沉淀，再生成可溶性的Ag(NH3)2+；胶体的凝聚现象，先出现Fe(OH)3沉淀，再发生酸碱中和反应，生成Fe3+。,答案 A,A. B. C. D.,装有铜片的孔穴中溶液呈蓝色 装有胆矾的孔穴中固体的颜色变浅 装有铁片的孔穴中溶液呈浅绿色 装有铁片的孔穴中溶液呈浅黄色 装有蛋清溶液的孔穴中呈浅黄色 A. B. C. D.,3.实验室常采用点滴板来完成部分实验，这样既可以节约药品的用量，又便于观察实验现象。图中所
15、示的实验，点滴板上描述的现象正确的是（ ）,D,4.下列各组物质间反应可能包括多步反应，其总的离 子方程式正确的是 （ ）A.NaClO溶液中通入过量SO2：ClO-+SO2+H2O HClO+HSOB.AlCl3溶液中投入过量Na：Al3+4Na+2H2O AlO +4Na+2H2C.FeBr2溶液中通入少量Cl2：2Fe2+4Br-+3Cl2 2Fe3+2Br2+6Cl-D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2，恰好使SO 沉淀完 全：2Al3+3SO +3Ba2+6OH- 2Al(OH)3+3BaSO4,5.将某些化学知识用数轴表示直观形象、简明易记。 下列用数轴表示正确的是 （ ）A.平衡常
16、数与转化率关系：B.分散系的分类：C.AlCl3和NaOH反应后铝元素的存在形式：D.Na与O2反应的产物：,B,6.向某二价金属M的M(OH)2的溶液中加入过量的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，在标准状况下收 集到V L气体，如要计算金属M的相对原子质量，你认为还必须提供下列哪项数据 （ ）A.M(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C.MCO3的质量D.题给条件充足,不需要再补充数据,C,7.下列有关结论中，正确的是 （ ）A.浓度为0.1 mol/L CuSO4溶液，温度升高，溶液 的pH降低B.一元酸与一元
17、碱恰好完全反应后的溶液中一定 存在c(H+)=c(OH-)C.浓度相同的AlCl3、NH3H2O、Ba(OH)2三种物质 的溶液，等体积混合时没有沉淀生成D.在所有能够溶解Al(OH)3的溶液中，Cu2+、ClO- 、Cl-、Ca2+一定能够大量共存,A,8.一定体积0.01 mol/L的稀硝酸溶液恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物，已知两种金属均被氧化为最高价态，还原产物只有NO。若用0.01 mol/L的NaOH溶液溶解相同质量的该混合物，当反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸溶液的1/5，则样品中铁、铝的物质的量之比为 （ ）A.23 B.13 C.41 D.53,C,9.1 mol过
18、氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是 （ ）A.Na2CO3 B.Na2O2和Na2CO3C.NaOH和Na2CO3 D.Na2O2、NaOH和Na2CO3解析 由反应2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O 4NaOH+O2三个式子分析：2 mol NaHCO3分解生成1 mol CO2 和1 mol H2O，若1 mol H2O与1 mol Na2O2反应，则生成2 mol NaOH，2 mol NaOH又恰好与1 mol CO2 完全反应生成Na2CO3，
19、若1 mol CO2直接与1 mol Na2O2反应，也生成Na2CO3而不生成NaOH。,A,10.铜、银、金3种金属因很早就被人们用作钱币，因而有“货币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金的强，相对而言，人类认识铁稍晚。某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强，设计了如下几种方案。（1）铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出。（2）铁、铜和氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2。（3）足量的铁粉和铜粉分别与浓硫酸反应生成 FeSO4和CuSO4。（4）铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解。,（5）把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上无气泡产生，而铜片上有气泡产生。 （6）把
20、铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上有气泡产生，而铜片上无气泡产生。 其中合理的有 （ ） A.2种方案 B.3种方案 C.4种方案 D.5种方案,B,11.类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能 把铁氧化成Fe(NO3)3，但当铁过量时，产物是Fe(NO3)2。某同学受此启发，提出一个相似的观点： 氯气与铁粉反应，当Cl2足量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2。为验证该观点是否正确，该,同学将一定量的铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固 体物质，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：请填空： （1）提出假设：假设1：该固体物质是FeCl2假设2：该固体物质是Fe
21、Cl3假设3：该固体物质是FeCl2和FeCl3 （2）设计实验方案：取少量固体物质于烧杯中，加适量水溶解，得到溶 液A，然后取两份A溶液分别进行实验，实验现象与 结论如下表：,（3）根据上述实验结论，写出Cl2与铁粉加热时发生 反应的化学方程式： 。 （4）为进一步探究FeCl3溶液的性质，他又利用A溶液做了如下一些实验，其中明显错误的一项是 。,2Fe+3Cl2 2FeCl3,FeCl2,溶液呈红色,A.在A溶液中加入淀粉KI溶液，溶液变蓝色 B.在A溶液中滴加NaOH浓溶液，出现红褐色沉淀 C.将A溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl3固体 答案 C （5）取100 mL 0.2 mol/L
22、 FeCl3溶液置于烧杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分反应后仍有固体剩余，下列叙述一定正确的是 （设溶液体积不变，不考虑水解因素）。 A.烧杯中有Fe无Cu,c(Fe2+)=0.2 mol/L B.烧杯中有Cu无Fe,c(Fe2+)=0.3 mol/L C.烧杯中有Cu无Fe,c(Cl-)=0.6 mol/L D.烧杯中Fe、Cu均有，c(Fe2+)=0.3 mol/L,CD,12.铜在自然界中存在于多种矿石中，如：,请回答以下问题： （1）上表所列铜的化合物中，铜的质量分数最高的是 （填化学式）。 （2）工业上以黄铜矿为原料，采取火法熔炼工艺生产铜。该过程中有如下反应：2Cu2
23、O+Cu2S 6Cu+SO2，该反应的还原剂是 ；若在标准状况下放出气体56 L,则转移电子的物质的量为 。,Cu2S,15 mol,Cu2S,H2SO3为弱酸，2H2SO3+O2 2H2SO4； H2SO4为强酸，c（H+）增大，pH减小,（3）某同学采集酸雨样品并测其pH，发现在一段时间内其pH逐渐减小，请用必要的文字和化学方程式说明其原因: 。 . （4）铜制品长期置于潮湿的环境中，表面会产生一层铜绿，其主要成分与孔雀石相同。请写出采用化学方法除去铜器表面铜绿的有关反应的离子方程式：。 （5）Cu2O与Fe2O3都是红色粉末。Cu2O溶于稀H2SO4会生成Cu和CuSO4。一同学为鉴定某
24、Cu2O样品中是否混有少量的Fe2O3，设计了如下实验：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试剂。该同学通过实验认为：若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含Fe2O3。你认为这种说法是否正确： ；简述你的理由（用离子方程式表示）： ,。如果要得到准确的结论，还需加入的一种试剂是 。,不正确,Cu2O+2H+ Cu+Cu2+H2O、,2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+,氯水（溴水或H2O2）,试回答以下问题： （1）F是 ，H是 。（填化学式） （2）写出J与D反应转化为G的离子方程式：。
25、,NaAlO2,Fe(OH)2,2Fe3+Fe 3Fe2+,13.下图中AJ均为中学化学中常见的物质，其中A、D为金属单质，它们之间有如下转化关系（反应过程中生成的水及其他产物已略去）。,（3）写出A与B反应的化学方程式： 。 （4）将12.5 g A、D组成的合金溶于足量NaOH溶液中，合金质量减少2.7 g。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中，向反应后的溶液中加入适量的NaOH溶液，恰好使A、D的最高价阳离子完全转化为沉淀，则沉淀的质 量为 g。,26.525,2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe,解析 A、D为金属单质，且A与B在高温条件下能发生置换反应，中学范围内只有铝热反应符合要求。另外，根据DI的一系列变化，若D为Fe，则B为Fe2O3，其他物质随之推出,A为Al,C为Al2O3,E为AlCl3 ，F为NaAlO2，G为FeCl2，H为Fe(OH)2，I为Fe(OH)3，进一步确定推理正确，然后按照要求写出相应的答案。12.5 g Al、Fe组成的合金，Al质量为2.7 g,则Fe质量为9.8 g,根据元素守恒,AlAl(OH)3,Al(OH)3质量为7.8 g，FeFe(OH)3，Fe(OH)3质量为18.725 g，则A、D最高价阳离子完全转化为沉淀的质量是26.525 g。,返回,
