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高考化学元素化合物知识点高考化学元素化合物知识点专题一专题一碱金属元素碱金属元素知能图谱知能图谱熔融电解Na2OO2NaO2H2OH2ONa2O2CO2H2O电解水溶液HClNaOHCl2NaClONaClHClCO2Na2CO3H2O+CO2+H2O或NaOHNaHCO3NH3+CO2+H2O侯氏制碱法Ca(OH)2CO2知识能力解读知识能力解读知识解读知识解读(一一)钠钠1 1 物理性质物理性质色、态色、态光泽光泽银白色固体金属关泽硬度硬度较小，质软熔点熔点较低密度密度比水小导电、导电、导热性导热性良好97.810.97 g cm3说明说明在实验室里一般用煤油保存少量的钠，使其与空气隔绝。一般不用汽油，因其挥发性较强；也不用酒精，固其能与金属钠反应。2 2 钠的结构与性质的关系钠的结构与性质的关系钠“原子结构示意图为，核外有三个电子层，原子半径较大，最外层上只有1 个电子，故钠很容易失去最外层的一个电子，化学性质很活泼，表现出强还原性。3 3 化学性质化学性质(1)钠与氧气的反应常温时：4Na O2加热时：2Na O22Na2O(白色固体)Na2O（淡黄色固体）钠在空气中受热后，与氧气剧烈反应，迅速熔化为一个闪亮的小球，发出黄色火焰。注意注意钠置于空气中发生的一系列变化及原理过程过程现象现象反应原理反应原理变暗4Na O2Na O22成液结块变成粉末Na2OH2O2NaOHCO29H2ONa2CO310H2O2NaOHNa2CO310H2ONa2CO310H2O(2)钠与其他非金属单质的反应在点燃或加热条件下，Na可与S、X2（卤素）等非金属单质反应。2Na Cl2点燃2NaCl2Na SNa2S(钠与硫混合研磨时会发生爆炸)第 1 页 共 50 页(3)钠与水的反应反应原理：2Na 2H2O2NaOHH2，2Na 2H2O2Na+2OHH2。实验现象及分析（钠投入滴加酚酞的水中）实验现象实验现象现象分析现象分析浮（浮在水面上）钠比水轻熔（熔成闪亮的小球）反应放热，钠的熔点低游（四处游动）产生气体，气体推动若钠游动鸣（轻微的爆鸣声）反应剧烈红（反应后的水溶液变红）产物中有碱NaOH注意注意纳与水反应之前，需用滤纸擦净上面的煤油，这样可以防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧。钠与水反应剧烈，放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧，钠着火后产生的过氧化钠能与水反应，生成有助燃性的氧气，所以钠失火不能用水扑救，可用干燥的沙土来灭火。(4)钠与酸溶液的反应钠与水反应的实质是Na与水电离出来的H反应，而酸溶液中的H主要来自于酸，由此可知，将钠投入酸溶液中后，钠首先与酸反应，若钠有剩余，再与水反应。反应的离子方程式（钠跟强酸溶液反应的实质）为2Na 2H2NaH2。5)钠与盐的反应钠与正盐溶液的反应先考虑钠与水的反应，再考虑生成的NaOH与正盐能否发生复分解反应。例如，将钠投入CuSO4溶液中：2Na 2H2O2NaOHH2、2NaOHCuSO4CuOH2H2 Na2SO4。CuOH2 Na2SO4，反 应 总 方 程 式 为2Na CuSO42H2O钠与弱酸的酸式盐溶液的反应先考虑钠与水的反应，再考虑生成的NaOH与弱酸的酸式盐的反应。例如，将钠投入NaHCO3溶液中：2Na 2H2O2NaOHH2、NaOH NaHCO3Na2CO3H2O。钠与强酸的酸式盐溶液的反应相当于钠与强酸的反应，先考虑Na与H的反应，再考虑Na与H2O的反应。例如，将钠投入NaHSO4溶液中：2Na 2NaHSO4钠与熔融盐的反应2Na2SO4H2，离子方程式为2Na 2H2NaH2。钠具有强还原性，常用作高温还原剂，用于冶炼钛Ti、锆、铌、钽等稀有金属，这类反应为高温下的置换反应，例如，4Na TiCl4高温4NaClTi。(6)钠与含羟基或羧基的有机物的反应钠能与含羟基(OH)或羧基(COOH)的有机物（如醇类、酚类、羧酸等）发生置换反应生成H2。例如：2Na 2C2H5OH 2C2H5ONa H2、2Na 2CH3COOH 2CH3COONa H2。点评点评分析钠与酸、盐溶液的反应时，要注意反应的先后顺序：钠与酸溶液反应时，Na先与酸反应，后与水反应，可以概括为“先酸后水”。钠与盐溶液反应时，Na先与水反应，再考虑生成的NaOH与盐是否发生反应，可以概括为“先水后盐”。2Na钠与水及酸、盐溶液反应时，生成H2的量取决于金属Na的量，存在关系式：Na不会剩余，知能解读（二）氧化钠和过氧化钠知能解读（二）氧化钠和过氧化钠1 1 二者的性质及转化关系二者的性质及转化关系H2。第 2 页 共 50 页颜色状态颜色状态氧化素化合氧化素化合价价化学键化学键电子式电子式与水反应与水反应与与CO2反应反应与酸反应与酸反应所属类别所属类别转化转化Na2O白色固体-2离子键Na2O2淡黄色固体-1离子键、非极性共价键Na2OH2ONa2OCO2Na2O2H2NaOHNa2CO32Na2O22H2O2Na2O22CO24MaOHO22Na2CO3O24Na2H2OO22NaH2O2Na2O24H2Na2OO2碱性氧化物不是碱性氧化物，属于过氧化物2Na2O22 2Na2O2与水反应的实质分析与水反应的实质分析2Na2O22H2O4NaOHO2，从表面看，O2为氧化产物，NaOH为还原产物，实际上，Na2O22NaOHH2O2(复分解反应)；2H2O22H2OO2（氧与水的反应分两步进行：Na2O22H2O化还原反应）。用双线桥表示电子得失应为：由此可见，还原产物是H2O，氧化产物是O2。点评点评Na2O2与CO2、H2O的反应常出现在高考题涉及阿伏加德罗常数的问题中，解答此类问题时，要抓住两个关系：“2Na2O22CO2O22e”和“2Na2O22H2OO22e”，结合题给数据进行点评点评分析。另外，若题目给出CO2或O2的体积，要看气体是否处于标准状况下，若处于非标准状况下，则无法计算其物质的量。知能解读（三）碳酸钠和碳酸氢钠知能解读（三）碳酸钠和碳酸氢钠1 1 二者的比较二者的比较碳酸钠碳酸钠俗名俗名纯碱、苏打化学式化学式Na2CO3色态色态溶解性溶解性（水）（水）热稳定性热稳定性与与NaOH的反应的反应白色粉末易溶加热一般不分解不反应碳酸氢钠碳酸氢钠小苏打NaHCO3白色细小晶体可溶加热易分解HCO3OH2CO3H2OCa2OHHCO3少量CaCO3 H2O2CaCO3 CO32H2O与澄清石与澄清石灰水反应灰水反应2Ca2CO3CaCO3Ca22OH2HCO3过量第 3 页 共 50 页与与CO2、水反应水反应Na2CO3CO2H2O不反应2NaHCO3慢；2CO32HCO2 H2O快；HCO3H与同浓度与同浓度的盐酸反的盐酸反应应（或COH23HCO3、CO2 H2OHCO3HH2OCO2CaCO3不反应（当再加氨水或NaOH溶液时，则有沉淀生成）CaCO3发酵粉、灭火剂、医用）与与CaCl2或或BaCl2溶液反应溶液反应2Ca2CO3或2Ba2CO3鉴别鉴别用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业；洗涤剂加热比较加热比较不分解与酸反应与酸反应慢放出放出CO2的快慢的快慢与酸互滴与酸互滴顺序不同，现象不同与与产生白色沉淀MgCl2溶溶用途用途分解产生使澄清石灰水变浑浊的气体快顺序不同，现象相同无明显现象液反应液反应相互转化相互转化工业制法工业制法Na2CO3CO2H2O加热、加NaOHNaHCO3用NaCl、CO2、NH3、H2O作原料先制备出NaHCO3:NaClNH3H2OCO2NaHCO3 NH4Cl，再将NaHCO3加热分解即得Na2CO32 2 稀盐酸逐滴加入稀盐酸逐滴加入Na2CO3、NaHCO3溶液中的现象分析溶液中的现象分析（1）Na2CO3溶液：Na2CO3HClNaHCO3NaCl，NaHCO3HClCO2 H2ONaCl。现象：开始无气体产生，盐酸滴加到一定量后（将Na2CO3全部转化为NaHCO3），才开始产生气体。（2）NaHCO3溶液：NaHCO3HCl现象：立即产生气体3 3Na2CO3溶液与盐酸互滴的反应及分析溶液与盐酸互滴的反应及分析（1）向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液酸过量：CO2 H2ONaCl。2HCl Na2CO32NaClCO2 H2O(开始就有气体)（2）向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸开始时Na2CO3过量：开始，酸不足：Na2CO3HClNaCl NaHCO3（无气泡）第 4 页 共 50 页再加酸：Na2HCO3HCl注意注意NaClCO2 H2O（有气泡）Na2CO3溶液和盐酸互滴时，不同的滴加顺序产生不同的实验现象，因此，不用任何试剂，只用胶头滴管和试管就可鉴别这两种溶液。点评点评Na2CO3、NaHCO3溶液与盐酸反应中的定量关系消耗nHCl的关系二者等质量时，Na2CO3消耗HCl多；二者等物质的量时，Na2CO3消耗HCl多。生成CO2的关系Na2CO3、NaHCO3的量物质的量相等质量相等足量盐酸的量足量足量等量CO2的量相等NaHCO3产生的CO2多NaHCO3产生的CO2多知能解读（四）焰色反应知能解读（四）焰色反应1 1 定义定义许多金属及其化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，叫做焰色反应。说明说明焰色反应是物理变化，是金属原子或离子在灼烧时获得一定的能量，原子核外电子发生跃迁的结果。并非所有金属元素都有焰色反应；焰色反应是元素的性质，不会因元素的存在形式不同而发生改变。2 2 实验操作实验操作3 3 注意事项注意事项（1）铂丝要洁净，没有铂丝时，可以用光洁、无锈的铁丝代替；火焰本身尽可能无色。（2）灼烧铂丝至与原来火焰颜色相同为止，排除其他金属离子的干扰。（3）要用稀盐酸洗涤铂丝，不能用稀硫酸洗涤。（4）观察钾元素的焰色时，必须通过蓝色钴玻璃(滤去黄光)，排除Na元素焰色的干扰。方法技巧归纳方法技巧归纳方法技巧（一）方法技巧（一）Na2O2与与CO2、H2O反应中的定量关系及应用反应中的定量关系及应用方法指导方法指导发生的反应：2Na2O22CO21 1 物质的量关系物质的量关系2Na2CO3O2、2Na2O22H2O4NaOHO2。无论是CO2或H2Og的纯净物还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2Og与放出O2的物质的量之比均为2:1，解决此类问题可惜助物质的量守恒关系。2 2 气体体积关系气体体积关系若CO2和H2Og的混合气体（或单一气体）通过足量的Na2O2，气体体积的减少量或原混合气体体积第 5 页 共 50 页的1，即为生成氧气的体积。23 3 电子转移关系电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e。4 4 反应先后关系反应先后关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2Og的混合物的反应，可看作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2Og发生反应。5 5 固体质量关系固体质量关系从反应前后固体质量变化的角度看，相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”，可以看作“发生”相应的反应：Na2O2CONa2CO3、Na2O2H22NaOH(实际上两反应不能发生)。点评点评解答本题还可以采用“差量法”分析：2Na2O22CO22Na2CO3O3m（固）转移电子278 g2 mol2106 g56 g2 mol1 mol106 g28 g1 mol显然，C选项正确，这里要注意常温常压下1 molCO2的体积并非22.4 L。方法技巧（二）方法技巧（二）Na2CO3、NaHCO3的鉴別及除杂方法的鉴別及除杂方法方法指导方法指导 1 1 鉴别方法鉴别方法（1）固体Na2CO3不分解，无明显变化固体加热NaHCO 分解产生无色、无味气体 2NaHCO33Na2CO3CO2 H2O（2）溶液Na2CO3HClNaHCO3 NaClNa2CO3产生气体的速率慢：滴加盐酸NaHCO3HClCO2 H2O NaCl溶液 NaHCO 产生气体的速率快：NaHCO HClCO2 H2O NaCl33Na2CO3产生白色沉淀：Na2CO3CaCl22NaCl CaCO3滴加CaCl2溶液NaHCO3无明显变化2 2 除杂方法除杂方法（1）固体除去Na2CO3中的NaHCO3：加热，将NaHCO3转化为Na2CO3:2NaHCO3Na2CO3CO2 H2O。除去NaHCO3中的Na2CO3：加水溶解制得饱和溶液，再通入足量CO2气体，结晶、过滤、低温烘干。（2）溶液除去Na2CO3溶液中的NaHCO3：加适量NaOH溶液：NaHCO3 NaOHNa2CO3H2O。第 6 页 共 50 页除 去NaHCO3溶 液 中 的Na2CO3：通 入 足 量CO2气 体，将Na2CO3转 化 为NaHCO3:Na2CO3CO2H2O注意注意2NaHCO3。不能用CaOH2溶液或BaOH2溶液区分Na2CO3和NaHCO3，其原因是二者均能与CaOH2或BaOH2反应产生白色沉淀；CaOH2 Na2CO3CaOH22NaHCO3或BaOH2 Na2CO3CaCO3 2NaOH、CaCO3 Na2CO32H2OBaCO3 2NaOH、BaCO3 2Na2CO32H2O。易错易混辨析易错易混辨析BaOH22NaHCO3易错易混（一）过氧化钠的三条重要性质易错易混（一）过氧化钠的三条重要性质Na2O2中O元素显1价，处于O元素的中间价态，因此Na2O2既具有氧化性又具有还原性，但以氧化性为主。1 1 强氧化性强氧化性Na2O2与SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3等还原性物质反应时，体现其氧化性。（1）Na2O2与SO2的反应：Na2O2SO2（不同于反应2Na2O22CO2Na2SO42Na2CO3O2)。23（2）Na2O2投入FeCl2溶液中：可将Fe氧化成Fe，同时生成FeOH3沉淀。（3）Na2O2投入H2S溶液中：可将H2S氧化成单质硫，溶液中出现淡黄色浑浊。（4）Na2O2投入Na2SO3溶液中：可将SO3氧化成SO4。2 2 弱还原性弱还原性Na2O2可被酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液等强氧化性物质氧化，体现其还原性。3 3 漂白性漂白性Na2O2投入品红溶液中，由于Na2O2具有强氧化性而表现出漂白性，使品红溶液褪色。点评点评本题有两个限制条件：各组离子或分子能大量共存；加入足量Na2O2后溶液中各组离子或分子仍能大量共存。分析溶液中加入足量Na2O2后的变化，要考虑两点：一是Na2O2具有强氧化性，还原性离子不能大量存在；二是Na2O2与水反应生成NaOH，与OH反应生成沉淀的离子不能大量存在。易错易混（二）碳酸氢盐与碱溶液的反应规律及应用易错易混（二）碳酸氢盐与碱溶液的反应规律及应用碳酸氢盐与碱溶液的反应比较复杂，加入碱溶液的量不同，其反应产物可能不同，对应的离子方程式也不同，因此，分析碳酸氢盐与碱溶液的反应时，要注意反应物之间量的关系。1 1CaHCO32与与NaOH溶液的反应溶液的反应22第 7 页 共 50 页（1）NaOH足 量：CaHCO322NaOHCa22HCO32OHCaCO3 Na2CO32H2O，离 子 方 程 式 为2CaCO3 CO32H2O。（2）NaOH不 足：CaHCO32 NaOHCa2HCO3OHCaCO3 NaHCO3H2O，离 子 方 程 式 为CaCO3 H2O。2 2NaHCO3与与CaOH2溶液的反应溶液的反应（1）CaOH2足 量：NaHCO3CaOH2Ca2HCO3OHCaCO3 NaOHH2O，离 子 方 程 式 为CaCO3 H2O。（2）CaOH2不 足：NaHCO3CaOH2Ca22HCO32OHCaCO3 Na2CO32H2O，离 子 方 程 式 为2CaCO3 CO32H2O。3 3NaHCO3与与NaOH溶液的反应溶液的反应NaHCO3与NaOH溶液的反应为NaHCO3 NaOH离子方程式为HCO3OH2CO3H2O。Na2CO3H2O，反应产物与反应物的量无关，4 4CaHCO32与与CaOH2溶液的反应溶液的反应CaHCO32与CaOH2溶液的反应为CaHCO32CaOH2反应物的量无关，离子方程式为Ca2HCO3OH2CaCO3 2H2O，反应产物与CaCO3 H2O。点评点评书写碳酸氢盐与碱溶液反应的离子方程式，可采用“少定多变”法。“少定”：即将量少的反应物的化学计量数定为1，其阴、阳离子的化学计量数按化学式的比例确定。“多变”：即过量的反应物，其阴、阳离子的化学计量数根据反应的需要确定，不受化学式中阴、阳离子的比例制约，是可变的。第 8 页 共 50 页专题二镁和铝专题二镁和铝知识图谱1 镁及其重要化合物之间的转化关系2 铝及其重要化合物之间的转化关系知识能力解读（一）镁和铝的单质1 物理性质密度颜色和状3态（gcm）镁铝银白色固体银白色固1.7382.70熔点645660.4沸点10902467导电、传热性较好很好延展性较好很好第 9 页 共 50 页体2 原子结构与性质的关系Mg、Al的原子结构示意图分别为2、3，易失去电子，表现出较强的还原性。3 化学性质（1）与非金属单质的反应、，原子最外层电子数分别为常温下，Mg、Al在空气中，其表面易生成一层氧化膜而发暗：2Mg O22MgO、4Al3O22Al2O3。在点燃时，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体：Mg与O2剧烈反应，2Mg O2在空气中加热铝箔，铝箔熔化但不滴落，表面变暗：4Al3O2在点燃时，Mg还能与N2反应生成Mg3N2；3Mg N2（2）与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）的反应点燃2MgO。2Al2O3。点燃Mg3N2。Mg2HClMgH2SO42Al6HCl2Al3H2SO4（3）与水的反应MgCl2H2MgSO4H22AlCl33H2Al2SO43H2Mg 2H2OMgOH2H2注意镁与冷水不发生反应，与沸水缓慢反应，向反应后所得溶液中滴加酚酞，溶液显浅红色。铝与沸水几乎不发生反应。（4）与某些氧化物的反应Mg在CO2中点燃时生成MgO和C；2Mg CO2点燃2MgOC在高温下，Al能与Fe2O3、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应：第 10 页 共 50 页2AlFe2O3Cr2O32Al高温高温Al2O32Fe（焊接钢轨）Al2O32Cr（冶炼高熔点金属）（5）与强碱溶液（如NaOH）的反应Al与NaOH溶液反应产生H2：2Al2NaOH 2H2O2Al2OH2H2O4 工业制备（1）从海水中提取镁工艺流程图2NaAlO23H2，离子方程式为2AlO23H2。Mg与强碱溶液不发生反应。反应原理生产石灰乳：CaCO3高温CaOCO2、CaOH2OCaOH2。获得无水MgCl2：Mg2CaH2O22MgOH2Ca2、MgOH22HMg2H2O、MgCl26H2OHCl气流MgCl26H2O。电解熔融MgCl2制取Mg：MgCl2熔融（2）从铝土矿中获得铝工艺流程图通电MgCl2。反应原理制取AlOH3：Al2O32NaOH2NaAlO2H2O（碱溶），第 11 页 共 50 页NaAlO2CO22H2O制取Al2O3：2AlOH3；AlOH3 NaHCO3（酸化）高温Al2O33H2O；4Al3O2。氧化铝制取金属Al：2Al2O3(熔融)通电知能解读（二）镁和铝的氧化物名称氧化镁MgO化学式物理性质白色粉末，熔点高（2800）缓慢溶解于水生成MgOH2Al2O3白色粉末，熔点高（2045）难溶于水H2O化学性质MgOH2OMgO2H不反应MgOH2Mg2H2OAl2O36HAl2O32OH2Al33H2O2AlO2H2OHOH用途优良耐火材料，制耐火砖、耐火管和坩埚等作冶炼铝的原料；用于制耐火坩埚、耐火管注意MgO是碱性氧化物，只能与酸反应，不能与碱溶液反应。Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与强碱反应，且只生成盐和水。知能解读（三）镁和铝的氢氧化物名称氢氧化镁化学式物理性质物质类别与强酸的反应氢氧化铝MgOH2白色固体，难溶于水中强碱AlOH3白色固体，难溶于水两性氢氧化物MgOH22HMg22H2OAlOH33HAl33H2O化学性质与强碱的反应AlOH3OHAlO2 2H2OMgOH2受热分解2AlOH3Al2O33H2OMgO H2OAlCl33NH3H2OMgCl22NaOHAlOH3 3NH4Cl第 12 页 共 50 页MgOH2 2NaClMgSO42NaOH制备方法Al33NH3H2OMgOH2 Na2SO4AlOH3 3NH4治疗胃酸过多，胶体作净水剂主要用途作抗酸剂、缓泻剂说明铝三角（转化关系如下所示）AlOH33HAl33OHAlOH3OHAlO2H H2OAl33H2OAlOH3AlO22H2OAlOH3Al32H2OAlO22H2OAlO24HAl34OH方法技巧归纳方法技巧（一）可溶性铝盐与强碱（如NaOH）溶液反应的计算方法指导由于AlOH3具有两性，可溶性铝盐与强碱溶液混合，可能发生如下反应：Al33OHAlOH3（碱不足）；AlO22H2O；AlOH3OHAl34OHAlO。22H2O（碱足量）3分析上述三个离子方程式，将Al、OH的量的关系及产物中Al元素的存在形式用数轴表示为第 13 页 共 50 页因此，生成AlOH3沉淀的量nAlOH3与n Al（1）当n OH3、nOH之间存在如下关系：13时，只发生反应，生成沉淀的量为，n Al OHn OHn Al 3Al OH3 331mAl OHn OH78 26n OH。33（2）当nOHnAl3 4时，只发生反应，生成的AlOH3沉淀又溶解，则nAlOH3 0。（3）当3 n OH3nAl 4时，发 生 反 应 和 ，生 成AlOHn，4nAlnOHAlOH nAlnOH3nAlmAlOH 784nAlnOH。3333沉 淀 的 量 为则有333说明解可溶性铝盐与强碱反应的相关计算题时，要先判断可溶性铝盐与强碱的量的关系，才能用联立方程式法或守恒法列式求解。方法技巧（二）AlOH3沉淀的生成及溶解图像分析方法指导向可溶性铝盐溶液中逐滴滴加NaOH溶操作液至过量立即产生白色沉淀渐多最多渐少现象消失向可溶性铝盐溶液中逐滴滴加氨水至过量（或向氨水中滴加铝盐至过量）立即产生白色沉淀 渐多最多沉淀不消失图像离子方程式Al33OHAlOH3OHAlOH3AlO22H2OAl33NH3H2OAlOH3 3NH4AlOH3NH3H2O不反应向偏铝酸盐溶液中缓慢通入CO2至过量立即产生白色沉淀 渐多最多沉淀不消失操作现象向偏铝酸盐溶液中滴加稀盐酸至过量立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失第 14 页 共 50 页图像离子方程式AlO H H2OAlOH33H2AlOH3Al33H2O2AlO CO23H2O22AlOH3 CO32AlOH3CO2H2O不反应操作现象向NaOH溶液中逐滴滴加可溶性铝盐溶向盐酸溶液中逐滴滴加偏铝酸盐溶液至过量液至过量无沉淀（有但即溶）出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像AlO24HAl34OH离子方程式23AlO22H2O4AlOH3Al32H2O3AlO Al6H2OAl33AlO26H2O4AlOH3易错易混辨析易错易混（一）铝及其化合物的性质的三大误区误区 1：与Al反应产生H2的溶液一定是酸性溶液Al元素处于元素周期表中金属与非金属的分界线附近，表现出一定的金属性和非金属性。Al能与非氧化性酸（如盐酸、稀H2SO4等）反应产生H2（2Al6H的溶液可能呈酸性4.金属镁跟水反应2Al33H2），因此，与Al反应产生H2Mg+2H2OMgOH2H2（不含NO3），也可能呈碱性。误区 2：AlOH3能溶于强碱溶液，也能溶于弱碱溶液AlOH3是弱电解质，能发生酸式电离和碱式电离：Al33OHAlOH3HAlO2H2O第 15 页 共 50 页碱式电离酸式电离溶解。在弱碱溶液中，cOH较小，AlOH不能溶解。3在强碱溶液中，c OH较大，H与OH结合生成H2O，使AlOH3发生酸式电离，生成偏铝酸盐而（1）Al3与弱碱（如氨水）溶液反应生成AlOH3沉淀，继续滴加氨水，沉淀不会溶解：Al33NH3H2O。AlOH3 3NH4（2）Al3与强碱（如NaOH）溶液反应生成AlOH3沉淀，继续滴加强碱溶液，沉淀溶解：Al33OH少量AlOH3、Al34OH足量2AlO22H2O。误区 3：Al3与AlO2、S在溶液中可以大量共存（1）Al3在 强 酸 性 溶 液 中 可 以 大 量 共 存，在 强 碱 性 溶 液 中 不 能 大 量 共 存：Al34OHAlO22H2O。（2）AlO2在 强 碱 性 溶 液 中 可 以 大 量 共 存，在 强 酸 性 溶 液 中 不 能 大 量 共 存：AlO24HAl32H2O。2（3）Al3与AlO2、S在 水 溶 液 中 因 发 生 完 全 双 水 解 反 应 而 不 能 大 量 共 存：Al33AlO26H2O4AlOH3、2Al33S26H2O2AlOH3 3H2S。易错易混（二）两性化合物与化合物的“两性”辨析1两性化合物包括两性氧化物和两性氢氧化物，是指既能与酸反应，又能与碱反应，且只生成盐和水的化合物，如Al2O3、BeO、AlOH3、BeOH2等。2 化 合 物 的“两 性”是 指 既 能 与 酸 反 应，又 能 与 碱 反 应 的 性 质。例 如，NaHCO3 NaOHNa2CO3H2O，NaHCO3HClNaClCO2 H2O，这里NaHCO3表现出“两性”，但不是两性化合物。3两性氧化物和两性氢氧化物都具有“两性”，都能与酸、碱溶液反应，但能与酸、碱溶液反应的化合物不一定是两性化合物，如NH4HCO3等。4中学阶段常见的既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质主要有：两性氧化物，如Al2O3、BeO等；两性氢氧化物，如AlOH3、BeOH2等；某些单质，如Al等；弱酸的铵盐，如NH42CO3、NH42S、CH3COONH4等；多元弱酸的酸式盐，如NaHCO3、NaHSO3等；氨基酸和蛋白质。第 16 页 共 50 页专题三铁专题三铁铜铜知能图谱1 铁及其重要化合物之前的转化关系2 铜及其重要化合物之间的转化关系知识能力解读知能解读（一）铁和铜的单质1 物理性质密度颜色和3状态（gcm）银白色固体红色铜固体2 原子结构与元素的性质原子结构示意图：铁7.8748.96熔点15351083.4沸点27502567导电、传热性很好很好延展性较好很好（1）铁的常见化合价有+2 价和+3 价，其中+3 价相对比较稳定。另外铁还有+6 价，如K2FeO4（高铁酸钾）。铁位于元素周期表的第族，但没有+8 价。铁原子遇到较弱氧化剂时失去2 个电子，遇到较强氧化剂时失去 3 个电子。（2）铜的常见化合价有+1 价和+2 价，其中+2 价比较稳定。铜原子遇到较弱氧化剂时失去1 个电子，遇到第 17 页 共 50 页较强氧化剂时失去 2 个电子。3 化学性质（1）与非金属单质的反应在加热条件下，铁和铜均可与多种非金属单质反应。一般来说，遇到氧化性较弱的非金属，铁、铜显较低化合价，遇到氧化性较强的非金属，铁、铜显较高化合价。例如：FeSFeSFeI2FeI22Fe3Cl22Cu S点燃2FeCl33Fe2O2点燃点燃Fe3O42CuOCu2SCu Cl2CuCl22Cu O2（2）铁既能被非强氧化性酸中的氢离子氧化，又能被强氧化性酸中的中心原子氧化，而铜只能被强氧化性酸中的中心原子氧化。例如：Fe2HClFeCl2H2Fe2HClFeCl2H2Fe2SO433SO2 6H2O2Fe6H2SO4浓Fe4HNO3稀Cu 2H2SO4浓3Cu8HNO3稀FeNO332H2O NO CuSO4SO2 2H2O3CuNO324H2O2NO 说明铁在常温下的浓硫酸或浓硝酸中均钝化。纯净的铁在空气中比较耐腐蚀，但常用的钢铁器件通常比较容易被腐蚀。（3）与某些盐的反应Fe2AgNO3Cu 2AgNO32FeCl3FeFeNO322AgNO322Ag3FeCl2Cu 2FeCl32FeCl2CuCl2（4）与水反应在高温下，铁能置换水蒸气中的氢，但铜不能跟水反应。第 18 页 共 50 页3Fe4H2O高温Fe3O44H24 工业制备（1）铁的冶炼原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。反应器：炼铁高炉（简称高炉）。反应原理：用还原剂将Fe从其化合物中还原出来。工艺流程从高炉下方鼓入的空气与焦炭反应产生还原剂CO并放出大量的热。CO2点燃CO2，CO2C高温2CO2Fe3CO2CO还原铁矿石：Fe2O33CO（2）铜的制备和精炼湿法炼铜：FeCuSO4高温FeSO4Cu高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）：2CuFeS24O22Cu2S3O2800CCu2S3SO22FeO（炉渣）1200C2Cu2O2SO21200C2Cu2OCu2S6CuSO2粗铜中铜的含量为 99.5%99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达 99.95%99.98%的纯铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，失电子变为Cu，用纯铜棒作阴极即可得精铜。知能解读（二）铁和铜的重要化合物1 铁的三种氧化物Fe2O3Fe3O4化学式FeO俗名色态铁的价态水溶性黑色粉末+2不溶不稳定，在空气里加热迅速被氧化：6FeO O2稳定性不溶稳定铁红红棕色粉末+3磁性氧化铁黑色晶体212的+2 价，的+3 价33不溶稳定2Fe3O4第 19 页 共 50 页Fe2O3（碱性Fe3O4（复杂氧化物）FeO（碱 性 氧 化 物）与 非 氧 化性酸反应氧 化 物）2HFeH2O26H8HFe22Fe33H2O2Fe3 4H2O与 氧 化 性酸反应2FeO10HNO3稀同上3Fe3O428HNO3稀3FeNO33NO 5H2O9FeNO33NO+14H2O共性高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，还原过程中铁的化合价逐渐降低，最终都生成铁2 铁的两种氢氧化物化学式FeOH2Fe22OHFeOH3Fe33OH制备FeOH2色态白色絮状沉淀在空气中迅速被O2氧化：FeOH3红褐色沉淀加热易分解：4FeOH2O22H2O4FeOH3性质溶于酸：FeOH22FeOH3Fe2O33H2O2H转化注意Fe2H2O2溶于酸：FeOH33HFe33H2O常温下，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后成为红褐色FeOH2为白色絮状沉淀，在空气中迅速转变：白色 灰绿色红褐色。此知识点经常作为铁元素存在的检验方法和推断题的重要突破口。3 氧化铜和氢氧化铜物质氧化铜化学式色态氢氧化铜CuO黑色固体（粉末）CuOH2蓝色固体CuO2H化学性质Cu2CuOH22HCuOH2Cu22H2OH2OCuOH2CuOH2OCu H2OCuOH24NH3H2O第 20 页 共 50 页CuOCO制法注意Cu CO2CuOH2OCuNH34OH24H2OCu22OHCuOH22CuOH22溶液中的Cu常为蓝色（浓CuCl2为绿色，稀CuCl2为蓝色），可作为Cu的判定依据。如CuSO4溶液呈蓝色。Cu与碱反应生成蓝色沉淀CuOH2，CuOH2溶于氨水形成深蓝色溶液，这是鉴定Cu的方法之一。无水CuSO4遇水变蓝色（生成CuSO45H2O），可作为检验水的依据。22Cu2O是一种红色粉末，在非氧化性酸溶液中发生歧化反应：Cu2O+2HCu2S、Cu+Cu2H2O。CuS均为黑色粉末，难溶于水和非氧化性酸，能被硝酸等强氧化性酸溶解。324 铁盐（含Fe）和亚铁盐（含Fe）的性质Fe2Fe3颜色主要化学性质浅绿色（溶液）还原性：Fe2氧化剂 Fe32黄色（溶液）氧化性：Fe3还原剂 Fe23与碱反应：Fe2OH与碱反应：Fe3OHFeOH2检验方法保存溶液配制转化关系水解：水溶液显酸性遇碱生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色加Fe防止氧化，密封加酸防止水解，加Fe防止氧化FeOH3水解：水溶液显酸性遇 KSCN 溶液显红色；与碱反应生成红褐色沉淀无特殊要求加酸防止水解Fe2加氧化剂,如Cl2、O2、HNO3等加还原剂,如Fe、I 等Fe3方法技巧归纳方法技巧（一）“铁三角”的转化关系及应用方法指导 1“铁三角”是指Fe、Fe、Fe相互转化的三角关系23Fe和Fe相互转化的具体反应举例如下：2Fe3（1）Fe23第 21 页 共 50 页2Fe2Cl22Fe2Br22Fe32Cl2Fe32Br4Fe2O24H3Fe24H NO34Fe32H2O3Fe32H2O+NO 2Fe32H2O2Fe2H2O22H（2）Fe3 Fe23Fe2Cu22Fe22Fe3FeCu 2Fe32Fe3H2S2Fe3S22Fe32I2Fe22HS2Fe2S2Fe2I22Fe24HSO242Fe3SO22H2O2“铁三角”的应用（1）制取FeOH2碱液沉淀法：Fe22OHFeOH2或Fe22NH3H2OFeOH2 2NH4。电解法：以铁棒作为阳极，石墨作为阴极，用NaCl溶液或NaOH溶液作电解质溶解进行电解。如图所示。第 22 页 共 50 页阳极：Fe2eFe2阴极：2H 2e2H2溶液中：Fe2OHFeOH2（2）制取FeOH3Fe33OHFeOH3或Fe33NH3H2OFeOH3 3NH4（3）判断离子共存2Fe3与I、S2、HS、SO3因发生氧化还原反应而不能大量共存。Fe2与S2、ClO、MnO4、酸性溶液中的NO3等离子因发生复分解反应或氧化还原反应而不能大量共存。（4）制取FeOH3胶体FeCl33H2OFeOH3胶体3HCl（5）制备无水FeCl3FeCl36H2O（6）工业冶铁在HCl气流中FeCl36H2OFe2O33COFe2O32Al提示高温2Fe3CO2高温Al2O32Fe实验室用FeSO4溶液和NaOH溶液制取FeOH2时，常采取一些改进措施，如：a.煮沸NaOH溶液，目的是除去溶解的O2；b.向FeSO4溶液液面上方滴加一层植物油或苯，目的是隔绝空气。在空气中蒸干FeCl3溶液和Fe2SO43溶液，前者得到FeOH3固体，后者得到Fe2SO43固体。方法技巧（二）Fe和Fe的检验及鉴别方法方法指导 1 直接观察颜色23Fe2溶液呈浅绿色，Fe3溶液呈棕黄色。2 利用显色反应（形成络合离子）（1）（2）第 23 页 共 50 页3 利用沉淀的颜色4 利用Fe的氧化性3（1）（2）（3）5 利用Fe的还原性2易错易混辨析易错易混（一）Fe、Fe、Fe的性质及应用中的误区误区 1：少量铁与盐酸、稀硫酸反应可生成Fe铁与稀盐酸、稀硫酸、浓盐酸等非氧化性酸反应，无论铁是否过量，反应都生成Fe，得不到Fe，反应的离子方程式为Fe2H23323Fe2H2，这一反应常出现在高考离子方程式的判断问题中。铁与稀32HNO3等氧化性酸反应时，若铁不足量，反应中生成Fe。误区 2：检验Fe时，先滴加氯水，后加入KSCN溶液检验溶液中Fe的原理是通过滴加氯水，将Fe转化为Fe，再利用Fe与SCN反应生成FeSCN3而2233使溶液显红色，因此要先向待测液中加入KSCN溶液，后滴加氯水，通过观察溶液中颜色变化来检验Fe。误区 3：Fe可存在于弱酸性和中性溶液中32Fe3发生水解反应：Fe33H2O3FeOH3 3H，因此含Fe3的溶液显酸性，当酸性较弱时，Fe3易转化为FeOH3沉淀。在离子共存问题中，要特别注意溶液的酸碱性对Fe3的影响。误区 4：含Fe的溶液中加入KSCN溶液，生成红色沉淀Fe3能与SCN发生络合反应，生成易溶于水且难电离的物质FeSCN3，使溶液显红色，常根据上述现象检验溶液中的Fe。易错易混（二）离子共存问题中的“黄金搭档”Fe和Fe233Fe2和Fe3一这对“黄金搭档”经常出现在高考离子共存问题中，高考命题专家从限制条件、离子组合、隐23含反应等角度不断创新设计，分析此类问题时，要考虑Fe的还原性及Fe的氧化性等。21 与Fe不能大量共存的离子22（1）Fe与OH、CO3等离子因生成沉淀而不能大量共存。（2）Fe与ClO、NO3H、MnO4等离子因发生氧化还原反应而不能