高考化学 金属化合物总复习课件 第10课时 几种重要的金属化合物.pdf

金属及其化台物一、钠的重要化合物和碱金属元素1.氧化钠和过氧化钠氧化钠（Na 2。）过氧化钠网2。2）颜色状态白色固体淡黄色固体化合物类型离子化合物离子化合物氧化物类型碱性氧化物过氧化物电子式Na+：（j：fNa+Na+：6：6：2Na+阴阳离子个 数比1：21：2化学键类型离子键离子键、非极性共价键用途氧化钠（Na 2。）过氧化钠网2。2）跟水反Na2O+2Na2O2-F应H2O=2Na OH2H2O=4Na OH+O2 tg跟82Na2O+2Na2O2-F京反应CO2=Na2CO32c o 2=2Na 2c o3+O2质跟酸反Na2O+2HCl=2Na Cl+2Na2O2+4HCl=4Na Cl应H2o+2H2O+O2 t制Na OH,用途较少作供氧剂、氧化剂、漂白 剂等2.氢氧化钠俗称：烧碱、火碱、苛性钠。主要物理性质：白色固体，易吸收空气中的水蒸 气而潮解。易溶解于水，并且放出大量的热量，有强腐蚀性。主要化学性质：为一元强碱，具有碱的通性。3.碳酸钠和碳酸氢钠名称碳酸钠碳酸氢钠俗名纯碱或苏打小苏打主要性质水溶 性易溶，溶液呈碱 性（使酚酷变红）可溶（但比Na 2CC）3溶解度小），溶液呈碱性（使酚猷变浅红）稳定 性稳定受热易分解，反应方程式：2Na HCO3 Na2CO3+CO2 t+H2O与 Na OH 反应不反应hco3-+oh-=co32-+H2O名称碳酸钠碳酸氢钠主要性质与印0 和C02 的反应CO32+H2O+CO2=2HCO3-1 不反应主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器转化关系H2O+CC)2Na 2 c O3 一=Na HCC)3一 加Na OH或加热4.碱金属元素(1)碱金属元素包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr等六种 元素。(2)碱金属元素的单质除艳略带金色金属光泽外，其 余都有银白色金属光泽；碱金属元素的单质都质地较 柔软；密度都较小，熔点都较低，都具有良好的导电、导热性。随着原子序数的增多，从Li到Cs,单质的熔 沸点呈依次递减的趋势；密度成依次增大的趋势(钾 特殊)。(3)碱金属单质的主要化学性质碱金属都是低熔点金属，化学性质相当活泼，在 化学反应中显强还原性。从Li到Cs,还原性依次增强。用R代表碱金属，其通性有：与非金属反应：2R+C12=2RC1；与水反应：2R+2H2O=2ROH+H2$；与非氧化性强酸反应：2R+2H+=2R+H2T；在空气中燃烧：4Li+O2=2Li2O 2Na+02=N 202 o【基础题一】将Na z。2投入到FeCk溶液中，可观察到 的现象是(A)有气泡产生生成的白色沉淀生成红褐色沉淀无变化【篁秘顾二（贵州省兴义市精华中学2010届高三第一 次月考）纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们 都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的 是（C）IA.分别用瓷培埸加热两种样品，全部分解挥发没有 残留物的是小苏打B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火 焰颜色发生明显变化的是小苏打C.用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加 入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打D.先将两样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无 白色沉淀生成的是小苏打二、铝的重要化合物1.氧化铝和氢氧化铝化学式A12O3A1(OH)3类别两性氧化物两性氢氧化物颜色状态白色固体白色胶状沉淀溶解性不溶于水难溶于水热稳定性稳定加热分解为氧化铝和水与盐酸 反应A12O3+6H+=2A13+3H2OA1(OH)3+3H+=A13+3H2O化学式A12O3ai(oh)3与氢氧 化钠溶 液反应A12O3+2OH-=2A1O2-+H2OA1(OH)3+0H-=A102-+2H2O用途耐火材料其胶体可净水备法 制方?A1(OH)3_A_A12O3+3H2OAl3-*+3NH3H2O=A1(OH)3 1+3NH4+2.含铝盐类含铝的盐类有铝盐和偏铝酸盐两种。铝盐因 A13+水解显弱酸性，偏铝酸盐因A1O水解显弱碱 性。可用铝盐跟弱碱(如NH3H2O)反应制备 A1(OH)3,也可用偏铝酸盐跟弱酸反应(如往其溶 液中通入C02)制备A1(OH)3 0(2)明矶：KA1(SO4)2-12H2O明矶易溶于水，完全电离：KA1(SO4)2=K+ai3+2so42-；明矶水溶液显酸性，且可用作净水剂，其原理是：A13+3H2OA1(OH)3(胶体)+3H+,A13+水解产生的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮杂质，并形成沉淀，使水澄清。重点记忆：铝及其化合 物转化关系图【基础题三】将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是(C)A.稀硝酸 B.稀盐酸C.硝酸铜 D.氢氧化钠【基础题四】相同质量的下列物质分别与等浓度的 Na OH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量 最多的是(A)A.Al B.A1(OH)3C.A1C13 D.A12O3【基础题五】把Ba(OH)2溶液滴入明矶的溶液中,使SO全部转化为Ba SC)4沉淀，此时铝元素的主要 存在形式为(C)A.A1(OH)3 B.Al3+C.A102-D.A13+和A1(OH)3啜力宝IT重要考点1过氧化钠的特性及计算【考点释例1】(2010北京东城模拟)200 时，n.6 g 由CO2和H2O组成的混合气体与足量的Na 2()2充分反应 后，固体质量增加3.6 g,则原混合气体的平均摩尔质 量为(g/mo l)()A.5.8 B.11.6C.23.2 D.46.4【解析】设气体混合物中CO2的物质的量为xmo l,H2O的物质的量为ymo l。混合气体与足量Na z。2充 分反应后，固体增加的质量等于“等物质的量的CO：xmo l”和“等物质的量的H2：ymo l”的质量。（28%+2j/=3.6则有：（44%+18）=116解得：x=0.1,y=0.4贝lj：M=1L 6 g=23.2 g/mo l1 0.5 mo l答案：c【温馨提示】中学阶段常见的符合分子组成(CO储。2)的物质有:无机物：国、CO及H2、CO的混合气体；(2)有机物：CH3OH HCHO、CH3c o OH、HCOOCH3、C6Hl2。6等。【知识归纳】1.N%02的强氧化性(1)Na 2()2与SC2反应：Na2O2+SO2=Na2SO4。(2)Na 2()2投入Fed2溶液中，可将Fe?+氧化成Fe3+,同时生成红褐色的Fe(OH)3沉淀。(3)Na 2()2投入氢硫酸中，可将H2s氧化成单质硫,溶液变淡黄色浑浊。(5)Na 2()2投入Na 2sO3 中，可将SCV-氧化成SCV-。(4)Na 2()2投入品红溶液中，因其具有强氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色。注意：若将Na 2。?投入溶液中，则应同时考虑其 强氧化性和碱性。2.Na?。?与CO?、凡0值)的反应(1)CO2 H2(3(g)的混合气体与少量Na 2()2反应时优先 与CO2反应。(2)凡分子组成符合(CO)加出2)九的物质，Wg该物质在。2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的 Na2O2,Na z。2固体必增重嗓。（3）质量差量和气体体积差量计算2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+02 固体质量差 气体 体积差156 2 212 1 56（即 2义28）12Na2O2+2H2O=4Na OH+O2156 2 160 1 4（即2 义 2）1由此可见：CO2 H2（D（g）分别与足量Na z。2固体反应,固体的质量差分别相当于等物质的量CO、凡的质 量。CO、应燃烧后的产物通过足量的Na z。2后，固 体增加的质量即CO、氏的质量。体积变为原来的一 半（亦即生成。2的量）。1.在一密闭容器中有HCHO、H2 O2共16.5 g,用 电火花引燃烧，使其完全燃烧，再将燃烧后的气体 用Na z。2充分吸收，Na z。2增重8.5 g,则原混合气体 中。2的物质的量是(B)A.0.5 mo l B.0.25 mo lC.0.27 mo l D.0.52 mo l【解析】凡满足(CO)H，通式的物质最终可被Na Q5完全吸收,(16.5-8.5)/32=0.25mo L2.使5.6 L CO2气体迅速通过足量的Na z。2固体后得到4.48 L气体(均为标况)，这4.48 L气体的质量为(C)A.8.8 g B.6.4 gC.8.2 g D.6.2 g3.某溶液含有NO。HCO3；SO3 CO32;SO42-五种阴离子。向其中加入少量的Na z。2固体 后，溶液中的离子浓度基本保持不变的是（忽略溶液 体积的变化）（A）A.B.C.D.【考点释例2】（2010上海卷）将0.4 g Na OH和1.06 g Na 2c O3混合并配成溶液，向溶液中滴加0mo l-L-1 稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生 成CO2的物质的量的关系的是（）曾小雯看n(CO2)/molO 0.1 0.2 0.3 V(HC1)/L O 0.1 0.2 0.3 V(HC1)/LAB0.01rL(CO2)/molr(C02)/mol【解析】向Na OH和Na 2c O3混合溶液中滴加盐酸时，首先和Na OH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1 L盐 酸时，两者恰好反应完全；继续滴加.聊和 Na 2c O3开始反应，首先发生：HC1+Na2CO3=Na HCO3+Na Cl,不放出气体，当再加 入0.1 L盐酸时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：Na HCO3+HCl=Na Cl+H2O+CO2T；此时开始放出气体，分析图像，可知选C。答案：C【温馨提示】若是在Na OH、Na 2c O3或Na 2c O3与 Na HCC3的混合溶液中，逐滴加入盐酸，盐酸先与何 种物质反应，取决于OH、CC-和HCO3-结合H+的 难易程度。由于OH-、CO32 HCO3吩别结合一个 H+后对应的“酸”为H2O、HCO3 H2c o3，酸性由强 到弱的排序（即电离出一个H+的能力顺序）为：H2c o3、HCO3-、H2O,则反过来结合H+的能力由强 到弱的排序为OH-、CO32 HCO3-o故盐酸应先与 Na OH反应，再与Na 2c O3溶液反应，只有当CC-完 全转化为HCO3-时，再滴入的盐酸才与HCO3-反应。【知识归纳】1.与酸反应放出CO2的速率快慢的原因分析在等浓度的Na 2c。3溶液和Na HCO3溶液中滴入 等浓度的盐酸，现象是后者放出气体的速率较快。原因是Na HC()3与HC1一步即放出CO?；而Na 2c O3与 HC1反应，第一步生成Na HCC)3，此时无气体放出，第二步是生成的Na HCa与HC1反应放出C02。Na2CO3+HCl=Na HCO3+Na ClNa HCO3+HQ=Na Cl+C02$+H2O2.不用任何试剂区别Na2cO3溶液和盐酸的化学原理Na 2c O3溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象 不同，产生的CO?也不一定相同。以此可作为区别Na 2c O3溶液与盐酸的依据。将Na 2c O3溶液逐滴滴入盐酸，开始时盐酸相对过量,发生反应：Na2CO3+2HCl=2Na Cl+C02$+H2O,即 一开始就有气体放出。将盐酸逐滴滴入Na 2c O3溶液，开始时Na 2c O3溶液相 对过量，发生反应：Na2CO3+HCl=Na HCO3+Na Cl,当Na 2c O3全转化为Na HCC)3后，才有反应：Na HCO3+HCl=Na Cl+CO2$+H2O,即开始阶段无明显现象，最后才产生气体。3.往溶质可能含Na2cO3、NaHCO3 NaOH中的一 种或两种的溶液中滴加稀盐酸的图像问题：如图，溶液中溶质只有Na HCC)3。如图，若时，溶液中溶质为Na OH、Na 2c o3；若时，溶液中溶质为Na 2c o3；若。44与时,溶液中溶质为Na 2c o3、Na HCO3o1.下面关于Na 2c O3和Na HCC)3性质的叙述，不正确 的是(D)A.在水中的溶解度：碳酸钠碳酸氢钠B.热稳定性：碳酸钠碳酸氢钠C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸 反应，前者产生二氧化碳少D.足量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与等物质的量的 盐酸反应，两者产生二氧化碳一样多2.将0.100 L 1.00 mo lLT的纯碱溶液逐滴滴入 0.100 L 1.25 mo lLT 的盐酸中；将0.100 L 1.25 mo LLT的盐酸逐滴滴入0.100 L 1.00 mo lL，的纯碱 溶液中。两种操作产生的CO?的体积比为(A)A.5：2 B.2：5C.2：1D.1：13.(湖南省长沙市一中20092010年高三第二次月考)2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全 溶于水制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mo l-L-1 盐酸。所加入盐酸溶液的体积与产生二氧化碳气体体积(标准状况)的关系如下图所示：CO2体积I B 5 15 25 35 45 55盐酸体积/近(1)写出04段所发生反应的离子方程式OH-+H+=H2。；C(y-+H+=HCO3-。(2)当加入35 mL盐酸时，所产生的二氧化碳的体积(标准状况)是224 mLo(3)计算原藻杳物中Na 2c O3的质量分数42.4%。重要考点3 AH、A1(OH)3、Al。2-之间的转化关系【考点释例3向20mL某物质的量浓度的AICI3溶液 中滴入2 mo l/L Na OH溶液时，得到的A1(OH)3沉淀质量 与所加Na OH溶液体积(mL)的关系如图所示，试回答下列问题:0 5 10 15 20 VNa OH(a q)/mL(1)图中A点表示的意义是_O(2)图中5点表示的意义是_O(3)上述两步总反应用总的离子方程式可表示为：_O(4)若溶液中有A1(OH)3沉淀0.39 g,则此时用去Na OH溶液的体积为 O【解析】将Na OH溶液滴入Al溶液，先产生A1(OH)3 沉淀，其质量最大值为A点，然后全部溶解消失(B点)。其总反应的离子方程式为A13+4OH-=AK)2-+2H2Oo当有0.39 g A1(OH)3沉淀生成时，AICI3过量，加入的Na OH使A13+部分沉淀，为0.39 g,通过AH+3OH-=A1(OH)3；,计算得用去Na OH溶液7.5 mLo 当Na OH过量时，AP+全部参加反应生成A1(OH)3沉 淀后又部分溶解，用掉Na OH溶液17.5 mL。答案：表示滴入15 mL Na OH溶液时AP+恰好全部生成A1(OH)3沉淀，质量为0.78 g表示滴入20 mL Na OH溶液时A1(OH)3沉淀恰好完 全溶解(3)A13+4OH-=A1O2-+2H2O(4)V=7.5 mL 或者V=17.5 mL【解题规律】在解图像题时，要做到“三看、一守 恒,，一看坐标：弄清横、纵坐标的意义；二看拐点：即关键点，如刚开始产生沉淀，生成沉 淀量最大值，沉淀量最小值，沉淀恰好完全消失等;三看比值：即通过分析每个阶段所发生的反应，根 据方程式的计量系数得出结论。电荷守恒（元素守恒）：当沉淀的量恰好达到最大值 时，溶液中的离子最少，可以分析此时溶液中的溶 质求解某些问题。【王彘析】1.铝三角关系应用如下：制取A1(OH)3 A13+3NH3H2O=A1(OH)3；+3NH4+Al。2-+C02+2H2。=A1(OH)31+HCO3-AP+3A1O2-+6H2O=4A1(OH)3；(2)离子共存问题与A13+不能大量共存的离子有OH-、S2-、A1O八 hco c ic r、c c v-等。例如：AP+3C1O-+3H2O=A1(OH)3；+3HC1OAl3+3HCO3-=A1(OH)3；+3c o 2T与AK)2-不能大量共存的离子有H+、NH4+、A13+、Fe3+HCC%、HSO3 等。例如：A102-+NH4+H2O=A1(OH)3；+NH31 3A1O2+Fe3+6H2O=3A1(OH)3；+Fe(OH)3；aio2-+hco3-+H2O=A1(OH)3；+c o32-2.有关铝的图像解图像计算题重在根据相关物质性质，分析性质与 图像中“起点”、“拐点”、“终点”的对应关系，进而 建立“点”与“数”的对应关系，获得正确答案，识别 下列有关铝的化合物基本的图像，有利于解综合题。在含Imo l A13+的可溶性铝盐溶液中逐滴加入 Na OH溶液至过量。在含Imo l OH-的强碱性溶液中逐滴加入铝盐溶 液至过量。在含lmo lAK)2-的偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸 至过量。溶液至过量。在含Imo l H+的强酸性溶液中逐滴加入偏铝酸盐1.把由Na OH、AICI3、MgCk三种固体组成的混合物溶于足量水中，有0.58 g白色难溶物析出，向所得的溶液中逐滴加入0.5 mo lL的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示。混合物中Na OH的质量是小 g,AICI3的质量是 1.335 g，MgCb的质量是 0.95 g。(2)。点所示盐酸加入的体积为130 mLo【解析】本题把A13+和Mg2+组合在一起，综合性很强，关键是要理解图像。题目表面上看数据很少，但只要细究 图像，就能找到突破口。(1)从图像中可以看到，开始加入HC1 10 mL,沉淀量不变,说明混合物中Na OH过量0.005 mo l,0.58 g为Mg(OH)2沉淀，所以Mg为0.95 g。从加入盐酸10 mL到30 mL,沉淀质 量增加，此时的反应为ak)2-+h+H2O=ai(oh)3b 可 知(AlOQ=0.01 mo l,所以AICI3的质量为 133.5 g-mol-1X0.01 mo l=1.335 g。从方程式：Mg2+2OH-二二二Mg(OH)2、Al3+4OH-=A1O2-+2H2O,可知 n(Na OH)=2nMg(OH)2+4h(A1C13)+0.005 mo l=0.065 mo l,所以Na OH的质量为2.6 g。可用酸碱守恒原理来解决，由图可知曲线的。点即沉淀全部消失，Mg(OH)2和A1(OH)3又变成了 AlCl3MgCl2,所加的HC1与原Na OH刚好完全反 应，n(Na OH)=n(HCl),所以。点加入盐酸的体积 为 130 mL。2.在50 mL b mo LLT的AlC%溶液中加入50 mL a mo lL的 Na OH 溶液。(1)当“S3。时，生成A1(OH)3沉淀的物质的量为辔 mo lo(2)当Q、匕满足-4b条件时,无沉淀生成。(3)当q、b满足3b34b条件时,先有沉淀生成，后又有沉淀部分溶解，此时A1(OH)3的质量为3.9(4一)o