金属及其化合物讲义及练习.doc

第三章金属及其化合物一、金属的物理通性：常温下，金属一般为银白色晶体（汞常温下为液体），具有良好的导电性、导热性、延展性。二、金属的化学性质： 多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。物质NaAlFe保存煤油（或石蜡油）中直接在试剂瓶中即可直接在试剂瓶中化性常温下氧化成Na2O：4Na+O2=2Na2O点燃点燃生成Na2O2点燃2Na+O2=Na2O2常温下生成致密氧化膜：4Al+3O2=2Al2O3致密氧化膜使铝耐腐蚀。点燃纯氧中可燃，生成氧化铝：点燃4Al+3O2=2Al2O3潮湿空气中易受腐蚀：铁锈：主要成分Fe2O3点燃纯氧中点燃生成：点燃3Fe+2O2=Fe3O4与 O2与Cl22Na+Cl2=2NaCl 2Al+3Cl2 =2AlCl32Fe+3Cl22FeCl3与S常温下即可反应：2Na+S=Na2S加热时才能反应：2Al + 3S=Al2S3加热只能生成亚铁盐：Fe + S = FeS与水常温与冷水剧烈反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2去膜后与热水反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2常温下纯铁不与水反应。加热时才与水蒸气反应： 3Fe+4H2O(g)= Fe3O4+4H2与 酸溶 液2Na+2HCl=2NaCl+H22Al+6HCl=2AlCl3+ 3H2Fe+2HCl=FeCl2+H2与 碱 溶 液-2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2-与 盐溶 液与硫酸铜溶液：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2与氯化铁溶液：6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+6NaCl+3H2置换出较不活泼的金属单质置换出较不活泼的金属单质与 氧化 物-点燃镁条引燃时铝热反应：2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe-金属活泼性逐渐减弱三、金属化合物的性质：1、氧化物Na2ONa2O2Al2O3Fe2O3 性质碱性氧化物非碱性氧化物两性氧化物碱性氧化物 颜色 状态白色固体淡黄色固体白色固体赤红色固体与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2-与酸溶液Na2O+2HCl=2NaCl+H2O（溶液无色）2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（溶液黄色）与碱溶液-Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O-其他Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2-2、氢氧化物化性NaOHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3属性碱性氢氧化物两性氢氧化物碱性氢氧化物碱性氢氧化物与酸溶液NaOH+HCl= NaCl+H2OAl(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2OFe(OH)2+2HCl= FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O与碱溶液-Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O -稳定性稳定2Al(OH)3=Al2O3+ 3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O其他2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH+CO2(过量)=NaHCO3-制备金属钠与水即可铝盐溶液与过量浓氨水亚铁盐溶液与氢氧化钠溶液（液面下）铁盐溶液滴加氢氧化钠溶液3、盐Na2CO3NaHCO3溶解度较大较小溶液碱性使酚酞变红，溶液呈碱性。使酚酞变淡粉色，溶液呈较弱的碱性。与酸反应迅速Na2CO3+2HCl=2NaCl+2H2O+CO2反应更迅速NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2与碱-NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O稳定性稳定，加热不分解。固体NaHCO3 ：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2相互转化Na2CO3溶液中通入大量CO2Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3固体NaHCO3 ：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2其他溶液中：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3溶液中：NaHCO3+Ca(OH)2=NaOH+CaCO3+H2O用途工业原料等中和胃酸、制糕点等金属离子检验：焰色反应呈黄色FeCl2FeCl3颜色浅绿色黄色与碱液FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaClFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl相互转化2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2FeBr2+Br2=2FeBr3主要表现： 性（还原性）2FeCl3+Fe=3FeCl2 2FeBr3+Fe=3FeBr2表现： 性（氧化性）检验遇KSCN不显血红色，加入氯水后显红色遇KSCN显血红色用途净水剂等印刷线路板等四、金属及其化合物之间的相互转化1、铝及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。2、铁及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。3、钠及其化合物之间的相互转化，写出相应的化学反应方程式。附：1、焰色反应：用于在火焰上呈现特殊颜色的金属或它们的化合物的检验。锂钠钾钙锶钡铜紫红色黄色紫色砖红色洋红色黄绿色蓝绿色注：观察钾焰色反应时，应透过蓝色钴玻璃，以便滤去杂质钠的黄光。2、碳酸钠、碳酸氢钠：Na2CO3又叫纯碱，俗称苏打。无水碳酸钠是白色粉末。NaHCO3俗称小苏打，也叫酸式碳酸钠。它是白色粉末，在水中的溶解度比碳酸钠略小，水溶液呈微碱性，固体碳酸氢钠受热即分解。NaHCO3是发酵粉的主要成分，也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料，在橡胶工业中作发泡剂。将碳酸钠溶液或结晶碳酸钠吸收CO2可制得碳酸氢钠。3、氧化铝、氢氧化铝 （1）Al2O3俗名矾土，是一种难熔又不溶于水的白色粉末。它的熔点、沸点都高于2000度。（2）氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，它既能溶于强酸生成铝盐溶液，又能溶于强碱生成偏铝酸盐溶液。氢氧化铝可用来制备铝盐，作吸附剂等的原料。氢氧化铝凝胶有中和胃酸和保护溃疡面的作用，可用于治疗胃和十二指肠溃疡、胃酸过多等。10、合金：金属及其化合物相对原子质量：Na：23 Al：27 Fe：56 Cu：64 H：1 O：16 C：12 S：16 Cl：35.5一、选择题在实验室中，通常将金属钠保存在（ ）A水中B 煤油中C 四氯化碳中D汽油中下列物质中，不属于合金的是（ ）A 硬铝B黄铜C 钢铁D金箔 下列物质中既能跟稀H2SO4反应, 又能跟氢氧化钠溶液反应的是（ ） NaHCO3 Al2O3 Al(OH)3 Al ABCD全部下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是（ ）A它们相差一个电子层B它们的化学性质相似C钠原子,钠离子均为同一元素D灼烧时，它们的焰色反应都呈黄色除去Na2CO3 固体中少量NaHCO3的最佳方法是（ ） A加入适量盐酸 B加入NaOH溶液 C加热 D配成溶液后通入CO2镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有ABCu2+ CAl3+ DMg2+少量的金属钠长期暴露在空气中，它的最终产物是 （ ）ANaOHB Na2CO310H2OCNa2CO3DNaHCO3 只用一种试剂可区别五种溶液, 这种试剂是（ ）ABa(OH)2BH2SO4CNaOHDAgNO3将Fe、Cu、Fe2、Fe3和Cu2盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有ACu、Fe3 BFe2、Fe3 CCu、Cu2、Fe DCu、Fe2、Fe（多选）将Na2O2投入FeCl3溶液中, 可观察到的现象是（ ）A生成白色沉淀 B生成红褐色沉淀 C有气泡产生 D无变化下列离子方程式书写正确的是（ ）A铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH 2AlO2+H2BAlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3+ 3OH Al(OH)3C三氯化铁溶液中加入铁粉：DFeCl2溶液跟Cl2反应：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl（多选）下列离子在溶液中能大量共存的是（ ）ABCD向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中, 逐滴加入NaOH溶液。下列图象中, 能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积, 纵坐标表示反应生成沉淀的质量)（ ）二填空题(1)鉴别KCl溶液和K2CO3的试剂是 ，离子方程式为 (2)除去混入NaCl溶液中少量NaHCO3杂质的试剂是 ，离子方程式为 (3)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用 方法，化学方程式为 明矾是一种 盐。其在水中的电离方程式是 明矾的用途 。已知有以下物质相互转化试回答：(1)写出B的化学式 D的化学式(2)写出由E转变成F的化学方程式 (3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式 向G溶液加入A的有关离子反应方程式 四.实验题过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.它与二氧化碳反应的化学方程式为: 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：（1）A中制取CO2 的装置，应从下列图、中选哪个图：B装置的作用是 ，C装置内可能出现的现象是 。为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用 的木条伸入集气瓶内，木条会出现 。（2）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，请说明原因： 。（3）若D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？（4）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值 （答大或小），相差约 mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于_ _ 。（5）你认为上述AE的实验装置中，E部分是否安全、合理？E是否需要改为下列四项中的哪一项： 。（用甲、乙、丙、丁回答）五.计算题18、在100mL 0.5mol/L的AlCl3 溶液中，加入100mL的NaOH溶液，得到1.56g沉淀。求NaOH溶液的物质的量浓度。. 金属及其化合物测试题参考答案1-5 B D D B C 6-10 A C C D BC 11-13 D BC D14（1）盐酸； CO322HCO2H2O； （2）盐酸； HCO3HCO2H2O； （3）加热； 2NaHCO3Na2CO3CO2H2O15复盐； KAl（SO4）2KAl32SO42； 净水剂16（1）FeCl2 ； KCl （2）4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3 (3)Fe3SCNFe(SCN)2 ； 2Fe3Fe3Fe2 17.(1)图； 吸收A装置中产生的酸雾 ； 变蓝 ； 带火星的木条 ； 复燃 (2) D中有部分CO2未参加反应流入E中生成沉淀 (3)E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止 (4)小 ； 30 ； 因样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质 (5)乙