高三一轮复习金属及其化合物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、,抓住主线,，系统掌握,金属,金属氧化物,金属氢氧化物,盐,单质,氧化物,(,过氧化物）,氧化物对应的氢氧化物,相应的盐,Na,Na,2,O,、,Na,2,O,2,NaOH,Na,2,CO,3,、,NaHCO,3,Al,Al,2,O,3,Al(OH),3,AlCl,3,、,NaAlO,2,Fe,FeO,、,Fe,2,O,3,Fe,3,O,4,Fe(OH),2,Fe(OH),3,FeCl,2,、,FeCl,3,Cu,CuO,、,Cu,2,O,Cu(OH),2,CuCl,2,二、金属及其化合物的转化关系,1,、钠及其化合物的转化关系,2,、铝及其化合物的转化关系,NaHCO,3,Na,Na,2,O,NaOH,Na,2,CO,3,Na,2,O,2,1,2,3,5,4,8,9,7,6,Al,Al,2,O,3,Al(OH),3,AlCl,3,NaAlO,2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,3,、铁及其化合物的转化关系,Fe,FeCl,2,FeSO,4,Fe(OH),2,Fe(OH),3,Fe,3,O,4,FeCl,3,Fe,2,(SO,4,),3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,金属,Na,Al,Fe,Cu,原子失电子趋势,与氧气的反应,与水的反应,与酸的反应,与盐溶液的反应,与碱溶液的反应,三、金属单质化学性质的递变性,常温易被氧化,常温能被氧化,常温干燥空气中不易被氧化,加热时能被氧化,常温置换出氢,加热或与水蒸气反应置换出氢,不能置换出水中的氢,剧烈置换出酸中的氢,能置换稀酸中的氢,不能置换稀酸中的氢,先与水反应,排在前面的金属能从盐溶液中置换出后边的金属,仅,Al,显两性，能跟强碱水溶液反应,钠及其化合物,金属钠露置在空气中的变化过程 ？,银白色金属钠表面变暗出现白色固体表面变成溶液,（,Na,） （,Na,2,O,） （,NaOH,） （,NaOH,潮解）,出现白色固体 白色粉末,（,Na,2,CO,3,10H,2,O,）（,Na,2,CO,3,）,一、钠的物理性质,金属钠,：,色,态,硬度,密度,熔沸点,导电、传热性,银白色,软,固体,小,低,良好,二、钠的化学性质,易失电子，化学性质活泼,1.,与,非金属,反应,:(,如,氧气,、氯气、硫等,),常温：,点燃：,（淡黄色）,2Na + S = Na,2,S,（研磨易爆炸）,2Na + Cl,2,= 2NaCl,(,白烟,),点燃,2,、与,水,反应,浮,熔,游,响,红,密度比水小,熔点低且反应放热,产生气体,反应剧烈,产生碱（在水溶液中滴酚酞）,实验现象：,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,2Na+2H,2,O=2Na,+,+OH,-,+H,2,实质：与水电离出的少量,H,+,反应,3.,与盐酸反应,2Na+2H,+,=2Na,+,+H,2,先与酸反应，过量的钠再与水反应,4.,与盐溶液反应,钠投入到硫酸铜溶液，现象：,钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀,2Na+2H,2,O+CuSO,4,=Na,2,SO,4,+H,2,+,Cu(OH),2,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,2NaOH+CuSO,4,= Na,2,SO,4,+,Cu(OH),2,总反应式 ：,CuSO,4,溶液,饱和,NH,4,Cl,饱和,NaCl,化学方程式,现象,钠溶解，放出无色无味气体、析出晶体,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,钠溶解，有刺激性气味气体放出,2Na+2 NH,4,Cl =2NaCl+H,2,+2NH,3,钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀,2Na+2H,2,O+CuSO,4,= Na,2,SO,4,+H,2,+Cu(OH),2,先与水反应生成碱，再考虑碱与盐的反应,!,钠与水溶液反应小结,有酸酸为先，无酸水为先,6.4Na+TiCl,4,=4NaCl + Ti,5.,与醇等有机物反应,2Na+2C,2,H,5,OH 2C,2,H,5,ONa+H,2,2Na+2CH,3,COOH 2CH,3,COONa+H,2,2Na+2C,6,H,5,OH,2C,6,H,5,ONa+H,2,酸性：,CH,3,COOH C,6,H,5,OH H,2,OC,2,H,5,OH,钠,的化,学性质,Na,与非金属反应,:,Na+O,2,=,常温：,Na,2,O,（白色）,点燃：,Na,2,O,2,（淡黄色）,Na,与水反应：现象及原因,比与水反应还激烈；当,Na,过量,时，先与酸反应，再与水反应；,Na,与盐溶液反应,a,与,NaCl,溶液反应,b,与,NH,4,Cl,溶液反应,C,与,CuSO,4,溶液反应,知识整理,Na,与水酸反应,三、钠的存在、保存与制取,元素存在形态：,游离态,(,以单质形态存在,),化合态,(,以化合物形态存在,),存在：,钠在自然界里没有游离态，,只能以化合态,存在。食盐（,NaCl,） 纯碱（,Na,2,CO,3,10H,2,O,）,硝酸钠,(NaNO,3,),保存：,隔绝空气和水，加煤油密封,(,Na,煤油,）,。,制取：,电解,熔融的,氯化钠,四、钠的用途,1,、制,Na,2,O,2,2,、制,Na-K,合金，做原子反应堆导热剂,3,、高压钠灯,4,、还原贵重金属,（和氧气反应）,（钠的导热性）,（黄光射程远，透雾力强）,（钠具有还原性）。,一,.,钠的两种氧化物比较,Na,2,O,Na,2,O,2,电子式,Na, ,2,Na,Na, ,2,Na,化学键种 类,离子键,离子键、非极性键,:,2:1,1:1,:,2:1,2:1,钠的化合物,常温,点燃,颜,色,类,别,碱性氧化物,过氧化物,(,不属碱性氧化物,),状 态,白色,固体,淡黄色,固体,生成条件,4Na,O,2,2Na,2,O,(,空气,),2Na,O,2,Na,2,O,2,(,空气或氧气,),与,H,2,O,反应,Na,2,O,H,2,O,2NaOH,2Na,2,O,2,2H,2,O,4NaOH,O,2,与,HCl,反应,Na,2,O,2HCl,2NaCl,H,2,O,2Na,2,O,2,4HCl,4NaCl,O,2,2H,2,O,与,CO,2,反应,Na,2,O,CO,2,Na,2,CO,3,2Na,2,O,2,2CO,2,2Na,2,CO,3,O,2,Na,2,O,Na,2,O,2,Na,2,CO,3,NaHCO,3,俗名,溶解性,溶液酸碱性,热稳定性,2NaHCO,3,Na,2,CO,3,H,2,O,CO,2,不稳定,180,完全分解,纯碱、苏打 小苏打,易溶于水,(20, S,22.2g),溶于水,(20, S,9.6g),很稳定,850,开始部分分解,碱性,碱性,Na,2,CO,3,NaHCO,3,与,H,反应,剧烈程度,与,NaOH,反应,与,CaCl,2,反应,相互转化,用途,用于玻璃、造纸、制皂、纺织及制钠的化合物,作发酵粉、,用于治疗胃酸过多症,CO,3,2,2H,CO,2,H,2,O,HCO,3,H,CO,2,H,2,O,HCO,3,OH,CO,3,2,H,2,O,CO,3,2,Ca,2+,=CaCO,3,Na,2,CO,3,NaHCO,3,通入,CO,2,或加酸,加热或加,NaOH,思考：,通过滴加酚酞的对比实验，能说明一个什么问题？,溶液显碱性,Na,2,CO,3,NaHCO,3,返回,NaHCO,3,溶液中混有,Na,2,CO,3,，通入过量的,CO,2,气体,Na,2,CO,3,+ CO,2,+ H,2,O = 2NaHCO,3,Na,2,CO,3,和,NaHCO,3,混合物的分离,Na,2,CO,3,固体粉末中混有,NaHCO,3,，用加热法。,2NaHCO,3,= Na,2,CO,3,+ H,2,O + CO,2,Na,2,CO,3,溶液中混有,NaHCO,3,，滴加适量,NaOH,溶液,NaHCO,3,+ NaOH = Na,2,CO,3,+ H,2,O,小结,鉴别,Na,2,CO,3,和,NaHCO,3,？,晶体受热；向溶液中加入,CaCl,2,滴加少量稀盐酸；测定溶液,pH,三,.,氢氧化钠,NaOH,l,、物理性质 ： 俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，易吸收空气中的水分而,潮解,，易溶于水并,放热,，水溶液有涩味，有强腐蚀性。,2,、化学性质,NaOH,来源广泛，是一种最常用的一元强碱，具有碱的通性。,NaOH=Na,+,+OH,-,(,遇酚酞变红,),与酸酐,(SO,2,、,CO,2,、,SiO,2,、,SO,3,、,P,2,O,5,等,),反应,SO,2,+ 2NaOH = Na,2,SO,3,+ H,2,O,固体,NaOH(,或碱石灰,),不能用来干燥酸性气体,SiO,2,+ 2NaOH = Na,2,SiO,3,+ H,2,O,盛装,NaOH,的试剂瓶不能用玻璃塞。,与酸和酚发生中和反应,与某些单质,(Cl,2,、,S,、,Si,、,Al),等反应,与两性氧化物、氢氧化物反应,与盐发生复分解反应,NaOH + HCl = NaCl + H2O,NaOH + CH3COOH = CH3COONa + H2O,2A1+2NaOH+6H2O = 2NaAlO2+3H2+4H2O,Al2O3 + 2NaOH =2NaAlO2 + H2O,Al(OH)3 + NaOH =NaAlO2 + 2H2O,NH4Cl + NaOH=NaCl + NH3,H2O,MgCl2 + 2NaOH =Mg(OH)2 + 2NaCl,与卤代烃、酯、 油脂等发生水解反应,CH,3,CH,2,-Cl + NaOH CH,3,CH,2,-OH + NaCl,C,l7,H,35,COOCH,2,C,17,H,35,COOCH +3NaOH3C,17,H,35,COONa C,l7,H,35,COOCH,2,CH,2,OH,+CHOH,CH,2,OH,与卤代烃、酯、 油脂等发生水解反应,例,1,取等量的两小块钠，将其中一份直接投入水中，另一份用,铝箔,包好，刺上多个,小孔，用镊子,夹住放入水面下，充分反应后，两种操作，反应,放出的,H,2,量是否相等,？,解析：,Na,投入水中，熔成小球浮在水面上，部分,Na,就会与空气中的,O,2,反应，生成,Na,2,O,，,Na,2,O,与,H,2,O,反应只生成,NaOH,，无,H,2,放出从而减少了与,H,2,O,反应的,Na,，也即影响产生,H,2,量。, Na,在水下反应，避免了氧化，同时生成的,NaOH,又与铝箔反应，能进一步产生,H2,。,故产生的,H2,量,四、焰色反应,许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，在化学上叫焰色反应。,实验：,钾：紫色（透过蓝色钴玻璃）,钠：黄色,灼烧,蘸烧,洗烧,3,、焰色反应,很多金属或,焰色反应,很多,金属,或,它们的化合物,在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色 ，这在化学上叫做,焰色反应,。此过程属物理变化。,通过焰色反应可以,检验,某些,金属元素,的,存在,，可以利用金属元素的焰色反应制成节日的烟花。,常见金属元素,焰色反应,的颜色：,钠,(Na):,黄,色 钾,(K):,紫色,钙,(Ca):,砖,红,色 锶,(Sr):,洋,红,色,钡,(Ba):,黄,绿,色 铜,(Cu):,绿,色 锂,(Li):,紫,红,色,操作步骤：,铂金丝在无色火焰上灼烧至无色蘸取样品在无色火焰外焰上灼烧现象盐酸洗净重做,助记词,钠黄钾紫钙砖红,锶洋红、钡黄绿,铜绿铷紫锂紫红,1.,碳酸氢钠和碳酸钠的制法,(1),制取,NaHC0,3,的方法,减压低温蒸干,NaHC0,3,溶液。,往饱和,Na,2,CO,3,溶液中通入,C0,2,，过滤得到晶体。,疑点点拨,(2),制取,Na,2,C0,3,的方法,往饱和食盐水中依次通入足量的,NH,3,、,C0,2,(,氨碱法,),，利用,NaHC0,3,的溶解性小于,NH,4,HC0,3,的溶解性原理，使,NaHC0,3,从溶液中析出 。,NH,3,+H,2,0+C0,2,=NH,4,HC0,3,NH,4,HCO,3,+NaCl=NaHC0,3,+NH,4,Cl,2NaHC0,3,= Na,2,CO,3,+C0,2,+H,2,0,2,Na,2,O,2,的有关计算,(1),固体质量的差量的计算,2 Na,2,O,2,十,2CO,2,2Na,2,CO,3,+O,2,固体质量差,156 g 212 g m,56 g,2 Na,2,O,2,+2H,2,O,4NaOH+O,2,固体质量差,156 g 160 g m,4 g,因此,，,Wg,通式符合,(CO),m,(H,2,),n,(m=0,，,1,，,2,；,n,0,，,1,，,2),的物质,在,O,2,中燃烧,，将其,产物通过足量的,Na,2,O,2,固体,，反应完毕，固体,增重,Wg,依据反应原理，概括为,Na,2,O,2,把,CO,或,H,2,“,吃”进去,，故质量增加的量就是原物质的质量,(CO),m,(H,2,),n,熟悉的物质如：,CO,、,H,2,、,CH,4,O,、,CH,3,COOH,、,HCOOCH,3,、,C,6,H,12,O,6,等,取,a g,某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了,ag,下列物质中不能满足上述结果的是,( ),A.H,2,B.CO C,C,6,H,12,O,6,D,C,12,H,22,O,11,(2),气体体积差量的计算,2 Na,2,O,2,+2CO,2,2Na2CO,3,+O,2,气体体积差,2 1,V,1,2 Na,2,O,2,+2H,2,O(g),4NaOH+O,2,气体体积差,2 1,V,1,由此可见，,CO,2,、,H,2,O(g),分别与足量,Na,2,O,2,反应，体积变为原来的一半，即,V(O,2,)=1/2V(CO,2,),，,V(O,2,)=1/2VH2O(g),等物质的量的,N,2,、,O,2,、,CO,2,混合气体通过,Na,2,O,2,后，体积变为原体积的,8/9(,同温同压,),这时混合气体中,N,2,、,O,2,、,CO,2,物质的量之比为,( ),A,3:4:1 B,3:4:2 C,6:7:1 D,6 :9:0,3.Na,2,CO,3,和,NaHCO,3,的相互转化与鉴别,a,都能与强酸,(H,+,),反应产生,CO,2,，但反应的剧烈程度不同，根据反应的剧烈程度可进行鉴别；滴加顺序不同，现象不同。,b,遇石灰水时，反应的离子方程式虽不同，但都能反应生成,CaCO,3,沉淀，故不能用石灰水鉴别它们,c,遇,NaOH,溶液时，,Na,2,CO,3,不反应，,NaHCO,3,反应，但由于没有明显现象，故不能用,NaOH,溶液鉴别它们,d,NaHCO,3,不稳定，受热分解可生成,Na,2,CO,3,，这说明,Na,2,CO,3,比,NaHCO,3,稳定同时也可用加热法除去混在,Na,2,CO,3,中的,NaHCO,3,e,CO,2,通入,NaOH,溶液，,CO,2,少量时生成,Na,2,CO,3,，,CO,2,过量时，最终生成,NaHCO,3,故用通,CO,2,的方法可除去混在,NaHCO,3,溶液中的,Na,2,CO,3,Na,2,CO,3,的溶解性强于,NaHCO,3,的溶解性，在一定温度下饱和的,Na,2,CO,3,溶液中通人,CO,2,，会析出,NaHCO,3,晶体。,1.,钠及其化合物的相互转化：,总结,铝及其化合物,一,.,金属铝,1.,铝的物理性质：,具有银白色金属光泽的轻金属，具有良好的延展性、导电性和导热性,2.,化学性质：,1,）与氧气的反应：,4Al + 3O,2,= 2Al,2,O,3,生成致密的氧化物起保护作用,2,）与沸水反应,2Al+6H,2,O=2Al(OH),3,+3H,2,3),与强酸溶液反应：,2Al +6HCl = 2AlCl,3,+ 3H,2,2Al + 6H,+,= 2Al,3+,+ 3H,2,说明：铝的,“,钝化,”,在冷的浓硫酸,和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致,密的氧化膜）,4,）与强碱反应,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,2Al+2OH,-,+2H,2,O=2AlO,2,-,+3H,2,说明：等量的铝分别与足量的盐酸,和氢氧化钠反应生成氢气的量相等,2Al + 6H,+,= 2Al,3+,+ 3H,2,5,）与氧化物反应,铝热反应,2Al+Fe,2,O,3,=2Fe+Al,2,O,3,高温,4Al+3MnO,2,=3,Mn,+2Al,2,O,3,高温,实质：,Al,的强还原性,6,）铝与盐的溶液反应：,能置换出,CuSO,4,、,AgNO,3,等溶液中的金属。,3.,铝的用途,制造电线和电缆（导电性），,可作汽车、飞机、火箭材料,（镁铝合金），,做各种铝质器皿,二,.,几种铝的重要化合物,1.,氧化铝,1,）物理性质：熔点较高的粉末状物质，,2,）两性氧化物,Al,2,O,3,+ 2NaOH = 2NaAlO,2,+ H,2,O,Al,2,O,3,+ 2OH,= 2AlO,2,+ H,2,O,Al,2,O,3,+ 6HCl = 2AlCl,3,+ 3H,2,O,；,Al,2,O,3,+ 6H,+,= 2Al,3+,+ 3H,2,O,氧化铝不溶于水，与水不反应，,故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝,铝制餐具不宜用来蒸煮或长,时间存放酸性、碱性或咸的食物,说明：,3,）用途：,耐火材料,(,Al,2,O,3,熔点高,),宝石的主要成分是氧化铝,冶炼金属铝：,2Al,2,O,3,= 4Al + 3O,2,通电,2.,氢氧化铝,1,）物性：白色胶状难溶于水,2,）化性：,两性氢氧化物,Al(OH),3,+ 3H,+,= Al,3+,+ 3H,2,O,Al(OH),3,+ OH,-,= AlO,2,-,+ 2H,2,O,说明：,Al(OH),3,的制备：可溶性铝盐与弱碱,AlCl,3,+ 3NH,3,H,2,O = Al(OH),3,+ 3NH,4,Cl,。,Al(OH),3,加热能分解：,2Al(OH),3,Al,2,O,3,+3H,2,O,3,）用途：,凝聚水中悬浮物并能吸附色素，,常用作净水剂,用作药物，治疗胃酸过多,3.,硫酸铝钾,1,）,复盐：,KAl(SO,4,),2,=K,+,+Al,3+,+2SO,4,2-,2,）明矾：化学式,KAl(SO,4,),2,12H,2,O,（十二水合硫酸铝钾），,无色晶体，易溶于水。,明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成,Al(OH),3,胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。,结构梳理,铝及其主要化合物之间的关系：,Al,Al,2,O,3,O,2,OH,_,加热,H,+,OH,_,H,+,H,+,OH,_,OH,_,H,+,AlO,2,Al(OH),3,Al,3+,KAl(SO,4,),2,H,2,O,问题,1,：,锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成,Zn(NH,3,),4,2+,。,回答下列问题：,（,1,）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为,。,（,2,）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式,。,（,3,）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是,。, 硫酸铝和氢氧化钠 硫酸铝和氨水, 硫酸锌和氢氧化钠 硫酸锌和氨水,（,4,）可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式,。,试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因。,问题思考,AlO,2,-,Zn+2NaOH=Na,2,ZnO,2,+H,2,Al,3+,+3NH,3,H,2,O =Al(OH),3,+3NH,4,+,可溶性锌盐与氨水反应产生的,Zn(OH),2,可溶于过量氨水中，生成,Zn(NH,3,),4,2+,，氨水的用量不易控制。,知识整理,1.,铝与氢氧化钠溶液的反应,(,变式：铝与钠、铝与过氧化钠投入水中的变化）,例：,将,amol,金属钠和,amol,铝一同投入足量的,m,克水中，充分反应后所得溶液的密度为,Dg/mL,，则所得溶液中溶质的质量分数为多少？,练：,某种铝粉与过氧化钠的混合物与足量水反应得到无色溶液，反应中生成,1.75,克气体，所得溶液中加入,3.5mol/L,盐酸,100mL,完全反应，且使生成的沉淀恰好完全溶解，则原混合物中铝与过氧化钠的物质的量之比为（ ）,A. 1:2 B. 2:1 C. 3:2 D.2:3,A,2.,既能和酸反应，又能和碱反应的物质,知识整理,Al,、,A1,2,O,3,、,Al(OH),3,、 氨基酸、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐等,【,练,】,下列物质中,Al,2,O,3,，,Mg(OH),2,，,Al(OH),3,，,NH,4,Cl,，,NaHCO,3,，,AlCl,3,，它们中既能跟硫酸反应，又能跟,NaOH,溶液反应的是（,),A,B,只有,C,只有,D,【,练,】,将等物质的量的镁和铝相混合，平均分成,4,份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是,( ),A.3 mol,L,-1,HCl B.4 mol,L,-1,HNO,3,C.8 mol,L,-1,NaOH D.18 mol,L,-1,H,2,SO,4,【,例,】,有一不纯的铝样品中含有硅和铁两种杂质，现取两份等质量的样品分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，充分反应后生成等质量的气体。已知在常温下，硅可与强碱溶液反应生成硅酸盐和氢气。则此不纯的铝样品中含铁和硅的质量之比为,(),A.4:1 B.2:1 C.3:1 D.1:1,A,D,A,知识整理,3.,不用试剂，只需通过滴加顺序就能鉴别的两种无色溶液：,硫酸和,NaAlO,2,AlCl,3,与,NaOH,、,Na,2,CO,3,与,HCl AgNO,3,和,NH,3,H,2,O,【,例,】,下列试剂只用试管和胶头滴管不用任何试剂就可以鉴别,的是（）,A.KOH,和,Al,2,(SO,4,),3,B.,稀,HCl,和,Na,2,CO,3,C.CaCl,2,和,Na,2,CO,3,D.Ba(OH),2,和,NaHSO,4,【,练,】,不用其它试剂，仅用试管无法鉴别组内两种溶液的是,( ),A,AlCl,3,和,NaOH,B,NaAlO,2,和,HNO,3,C,AgNO,3,和,NaCl,D,AgNO,3,和,NH,3,H,2,O,C,A B,问题,2.,现有,4mol,铝和足量稀盐酸、,NaOH,溶液，若要使铝完全转化为氢氧化铝，所需,HCl,和,NaOH,物质的量之和最小为（ ）,A.4mol B.6mol C.8mol D.12mol,问题思考,【,思考,】,制取,Al(OH),3,的可能途径有那些？,解析：,(1),铝盐与碱液反应,法优于法, Al,3,Al(OH),3,AlO,2,OH,适量,OH,过量, Al,3,Al(OH),3,不溶解,NH,3,H,2,O,足量,NH,3,H,2,O,过量,(2),偏铝酸盐与酸反应：,(3),相互促进水解反应：,法优于法, AlO,2,Al(OH),3,Al,3,H,+,过量,H,+,适,量, AlO,2,Al(OH),3,不溶解,CO,2,适,量,CO,2,过,量,Al,3,3AlO,2,6H,2,O,4Al(OH),3,2. Al,、,Al,3+,、,Al(OH),3,、,AlO,2,-,之间的互变规律及应用,过量,H,+,(4H,+,),Al,3+,Al(OH),3,AlO,2,-,Al,H,+,OH,-,H,+,OH,-,CO,2,、,H,2,O,，,(H,+,),适量,过量,OH,-,(4OH,-,),NH,3,H,2,O,、,(OH,-,),适量,反应中因物质的量不同对生成物影响的反应,反应物加入顺序不同，产生现象产物不同的反应,1,、在,pH,2,的溶液中，下列各组离子可以大量共存的是（,）,A,K,、,Ba,2,、,Cl,、,NO,3,B,Ca,2,、,Al,3,、,HCO,3,、,Cl,C,Na,、,AlO,2,、,OH,、,SO,4,2,D,H,、,NH,4,、,ClO,、,S,2,2,、某无色溶液中加入铝粉只产生氢气，则下列离子组中可能大量共存的是,( ),A,K,+,、,NH,4,+,、,Cl,-,、,NO,3-,B,K,+,、,Na,+,、,Cl,-,、,HCO,3-,C,K,+,、,NH,4+,、,Cl,-,、,SO,4,2-,D,K,+,、,CO,3,2-,、,Cl,-,、,SO,3,2-,3,、某无色透明溶液跟金属,Al,反应，放出,H,2,。试判断下列离子：,Mg,2+,、,Cu,2+,、,Ba,2+,、,H,+,、,Ag,+,、,SO,4,2-,、,OH,-,、,CO,3,2-,、,HCO,3,-,、,NO,3,-,，,下列两种情况能存在此溶液中。,当生成,Al,3+,时，可能存在,_,当生成,AlO,2,时，可能存在,_,OH,、,Ba,2+,、,NO,3,H,、,Mg,2+,、,SO,4,2,考点剖析,考点,1,：,Al,3+,、,AlO,2-,的存在，有关的离子共存问题,A,CD,1,、只用一种试剂 便可用化学的方法鉴别下列七种溶液,NaCl,、,MgCl,2,、,AlCl,3,、,FeCl,3,、,FeCl,2,、,CuCl,2,、,AgNO,3,2,、,将,4.08g,镁铝合金，投入,400ml 1.2 mol /L,的盐酸中，金属全 部 溶解，再加入,3 mol /L,的氢氧化钠溶液，若使沉淀量达到最大值，应加入氢氧化钠溶液的体积为,_mL,160mL,(,NaOH,),考点剖析,考点,2,：,Mg,2+,、,Al,3+,的鉴别、检验,考点,3,：关于氢氧化铝的图像问题（作业本,P210,第,3,题、,8,题）,试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。,0 1 2 3 4,n(NaOH),nAl(OH),3,向,AlCl,3,溶液中滴加,NaOH,溶液直至过量,向,NaOH,溶液中滴加,AlCl,3,溶液直至过量,0 1 2 3 4,n(AlCl,3,),nAl(OH),3,Al,3+,+ 3OH,(,少量,),= Al(OH),3,Al(OH),3,+ OH,= AlO,2,+2H,2,O,Al,3+,+4OH,(,过量,),= AlO,2,+2H,2,O,Al,3,3AlO,2,6H,2,O,4Al(OH),3,3mol,3mol,1mol,3mol,1mol,思考,0 1 2 3 4,nAl(OH),3,n(HCl),向,NaAlO,2,溶液中滴加,HCl,溶液直至过量,向,HCl,溶液中滴加,NaAlO,2,溶液直至过量,0 1 2 3 4,n(NaAlO,2,),nAl(OH),3,AlO,2,+H,2,O+H,+,(,少量,),= Al(OH),3,Al(OH),3,+3H,+,= Al,3+,+3H,2,O,AlO,2,+4H,+,(,过量,),= Al,3+,+2H,2,O,Al,3,3AlO,2,6H,2,O,4Al(OH),3,1mol,3mol,1mol,3mol,n(NaOH),nAl(OH),3,向,HCl,酸化的,AlCl,3,溶液中滴加,NaOH,溶液直至过量,向含,Mg,2+,、,Al,3+,的混合溶液中滴加,NaOH,溶液直至过量,Al(OH),3,、,Mg(OH),2,Mg(OH),2,n(NaOH),H,+,+OH,=H,2,O,Al,3+,+ 3OH,(,少量,),= Al(OH),3,Al(OH),3,+ OH,= AlO,2,+2H,2,O,Al,3+,+ 3OH,(,少量,),= Al(OH),3,Al(OH),3,+ OH,= AlO,2,+2H,2,O,Mg,2+,+ 2OH,=,Mg,(OH),2,操作,离子方程式,图像,往,AlCl,3,溶液中加入,NaOH,溶液至过量,Al,3+,+ 3OH,-,= Al(OH),3,Al(OH),3,+ OH,-,= AlO,2,-,+ 2H,2,O,沉淀量,V(HCl),0,往,NaAlO,2,溶液中加入 稀盐酸至过量,AlO,2,-,+ H,+,+ H,2,O =Al(OH),3,Al(OH),3,+ 3H,+,= Al,3+,+ 3H,2,O,沉淀量,V(AlCl,3,),0,Al,3+,+ 4OH,-,= AlO,2,-,+ 2H,2,O,Al,3+,+ 3AlO,2,-,+ 6H,2,O= 4Al(OH),3,往,NaOH,溶液中加入,AlCl,3,溶液至过量,沉淀量,V(NaAlO,2,),0,往稀盐酸溶液中加入,NaAlO,2,至过量,AlO,2,-,+ 4H,+,= Al,3+,+ H,2,O,Al,3+,+ 3AlO,2,-,+ 6H,2,O= 4Al(OH),3,沉淀量,V(NaOH),0,分析可知所加淡黄色固体的电子为,_,，溶液中所含的离子是,_,，它们的物质的量之为,_,。,练习：,某溶液中可能含有,Fe,2+,、,Cu,2+,、,NH,4,+,、,Mg,2+,、,Al,3+,。当加入一种淡黄色固体加热时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄固体的量与析出沉淀，产生气体的量的关系如图,0,4,6,2,8,10,12,2,4,6,8,10,12,Mg,2+,、,Al,3+,、,NH,4,+,Mg,2+,、,Al,3+,、,NH,4,+,= 1:1:3,准确称取,6g,铝土矿（含,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,、,SiO,2,）样品放入盛,100mL,硫酸的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入,10mol/L NaOH,溶液，则产生沉淀的质量（,g,）与所加,NaOH,溶液的体积（,mL,）的关系如右图：求：硫酸溶液的物质的量浓度。,练习一,一定量氧化铝与氧化镁混合物溶于,200mL,盐酸中，往溶液中加入一定量过氧化钠，沉淀量与所耗过氧化钠物质的量关系如图,3,所示，求：,（,1,）盐酸浓度；（,2,）氧化铝、氧化镁的质量。,练习二,请根据以下信息设计氯化铝的制备方案？,无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在,178,升华。装有无水氯化铝的试剂瓶久置潮湿空气中，会自动爆炸并产生大量白雾。氯化铝常作为有机合成和石油化工的催化剂，并用于处理润滑油等。工业上由金属铝和氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融金属铝作用而制得。,拓展思考,请回答,:,1),开始实验时，不能先点燃,A,装置的酒精灯，后打开分液漏斗的活塞，将适量浓硫酸注入烧瓶里，其理由,。,2)A,装置中发生反应的化学方程式,_,。,3),在,E,处可收集到纯净的氯化铝，其原因是,。,4),从,A,装置导出的气体若不经过,B,，,C,装置而直接进入,D,管，将对实验产生不良的后果是,。,5)F,装置所起的作用有,_,。,6),无水氯化铝在潮湿空气中会产生大量白雾，有关反应 的化学方程式为,_,【,答案,】:,(1),防止烧瓶受热不均匀而破裂。,(,2)2H,2,SO,4,(,浓,)+2NaCl+MnO,2,Na,2,SO,4,+MnSO,4,+Cl,2,+2H,2,O,(3),生成的,AlCl,3,受热升华，在,E,处凝结析出。,(,4),未经除去的,HCl,和水蒸气随同,Cl,2,一同进入,D,管，与铝反应生成,H,2,，,H,2,与,Cl,2,混合物受热可能爆炸，水蒸气与,AlCl,3,作用也可能爆炸,(5),吸收尾气中未反应的,Cl,2,，以免污染空气；还能起干燥作用，防止外部空气中的水蒸气进入,D,管，使,AlCl,3,水解。,(,6)AlCl,3,+3H,2,O=Al(OH),3,+3HCl,铁及其化合物,位 置,结 构,性 质,第四周期,第,VIII,族,还原性,金属性,Fe,14,2,练习,：,1,、区分还原铁粉和氧化铜粉末的最简单,方法是？,2,、下列物质可用铁桶盛装的是：,A,、,B,、,C,、,D,、,3,、将铁粉撒入下列溶液中充分反应后，,溶液的质量增加但无气体放出的是：,A,、,B,、,C,、,D,、,铁,原子结构示意图,在周期表中位置,第四周期第,VIII,族，属过渡元素,存在,游离态：少量存在于陨石中,化合态：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等,单质,物理性质,化学性质,银白色，,= 7.86gcm,-3,，熔点,1535,纯铁抗蚀能力较强，能被磁铁吸引和磁化,与非金属：,Cl,2,O,2,、,S,、,I,2,与酸,：,非氧化性酸、,强氧化性酸（钝化）,与盐,：,与水：,一,.,铁的原子结构、存在、性质,主要化合价：,1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,6,3d,6,4S,2,+2,、,+3,电子排布式：,3Fe+4H,2,O(g)=Fe,3,O,4,+4H,2,高温,Fe,反应后形成的产物呈何价态，一般由下列因素来决定,:,思考,1,：,Fe,为什么可表现为,2,或,3,价？,由哪些因素决定其价态？,(1),氧化剂的氧化性强弱,.,强氧化剂,Fe,3,Fe,2,Fe,S,、,I,2,、,H,、,Cu,2,、,Fe,3,等,弱氧化剂,H,2,O(g),、,O,2,Fe,2,Fe,3,Cl,2,、,Br,2,、热浓,H,2,SO,4,、,HNO,3,等,注意,:,钢铁发生电化腐蚀时，,Fe,参与电极反应的产物为,Fe,2,，后与,OH,反应生成,Fe(OH),2,；因其不稳定，又转变成,Fe(OH),3,失去部分水变成,Fe,2,O,3,nH,2,O.,(2),反应条件或反应物之间的量,Fe,HNO,3,(,浓,),钝化,Fe,4HNO,3,(,过量,),Fe(NO,3,),3,2H,2,O,NO,3Fe,(,过量,),8HNO,3,3Fe(NO,3,),2,4H,2,O,2NO,常温,要注意,Fe,2+,是,Fe,3+,和过量的,Fe,反应的产物。,3.,铁的化学性质,Fe 2e = Fe,2+,Fe 3e = Fe,3+,Fe,表现,还原性,Fe,3+,比,Fe,2+,稳定,(1),铁与强氧化剂反应,2Fe + 3Cl,2,=2FeCl,3,点燃,Fe+4HNO,3,(,稀）,=Fe(NO,3,),3,+NO,+2H,2,O,a.,铁与氯气、硝酸、浓硫酸等,强氧化剂,反应可显,+3,价,b.,常温下，铁遇,浓,硫酸和,浓,硝酸,钝化,。,+3,+3,(2),铁与弱氧化剂反应,Fe + 2H,+,= Fe,2+,+ H,2,（稀,HCl,或稀,H,2,SO,4,),+2,Fe + Cu,2+,= Cu,Fe,2+,（与盐的反应）,+2,Fe+2Fe,3+,=3Fe,2+,+2,(Fe,3+,的氧化性,),a.,铁与,H,+,、,Cu,2+,、,Fe,3+,等,弱氧化剂,反应,可显,+2,价,Fe+4HNO,3,(,稀）,=Fe(NO,3,),3,+NO,+2H,2,O,b.Fe,与过量,HNO,3,Fe,3+,Fe,与少量,HNO,3,Fe,2+,（,3,）与水的反应,3Fe +4H,2,O,(,气,),Fe,3,O,4,+4H,2,高温,对比,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,2Al+6H,2,O=2Al(OH),3,+3H,2,（,4,）与氧气反应,3Fe + 2O,2,=Fe,3,O,4,点燃,（纯氧气）,名 称,俗 称,化学式,色 态,化合价,水溶性,类 型,氧化亚铁,氧化铁,四氧化三铁,共 性,与酸,与 还,原剂,铁 红,磁性氧化铁,黑色 粉末,红棕色粉末,黑色晶体,+ 2,+ 3,+ 2,，,+ 3,不 溶,不 溶,不 溶,碱 性 氧 化 物,都能与酸反应。如,都能被还原。如,高温,二、铁的氧化物：,练习：,在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯,经过焙烧后，铁的化合物转化成,-而制得红色砖瓦；若烘热后,期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会,产生大量的-气体，它们把该,红色物质还原成黑色的化合物是,-，同时还原未烧的碳得青,色砖瓦。,三、铁的氢氧化物：,实验与思考：,若将,溶液滴到,溶液中有,什么,现象？若滴加到,溶液中呢？,请同学们写出相应,的化学方程式。,练 习：,有一黄色固体,A,，经燃烧得红色粉末,B,和使,溴水褪色的气体，将,B,溶于盐酸得溶液,C,将,C,分成两份，其中一份加入,NaOH,溶液后,得红褐色沉淀,D;,向另一份中加入足量铁粉,得溶液,E,，将,E,也分成两份：一份中加入,NaOH,溶液得白色沉淀,F,，,F,在空气中经一,系列变化最终变为,D;,另一份中加入氯水又,生成含,C,的溶液。则,A.,B.,C,D.,E.,F.,化学式,Fe(OH),2,Fe(OH),3,颜 色,状 态,溶解性,制备,加热,与,H,+,转 化,白色固体粉末,红褐色固体粉末,不难溶于水,不溶于水,Fe(OH),2,+2H,+,=Fe,2+,+2H,2,O,Fe(OH),3,+3H,+,= Fe,3+,+3H,2,O,4Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O=4 Fe(OH),3,铁的氢氧化物性质比较,FeCl,2,+2NaOH=Fe(OH),2,+2NaCl,FeCl,3,+3NaOH=Fe(OH),3,+3NaCl,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,Fe,3+,+3OH,-,=Fe(OH),3,2Fe(OH),3,=Fe,2,O,3,+3H,2,O,白色絮状沉淀 灰绿色 红褐色沉淀,四,、,铁盐与亚铁盐,注意,3.Fe,2+,和,Fe,3+,的检验方法,Fe,3+,的检验,方法一：向溶液中加入,溶液，若显,色，则,含有,Fe,3+,方法二：向溶液中加入,溶液，若生成,1,沉淀，则含有,Fe,3+,Fe,2+,的检验,方法一：向溶液中加入,溶液，无变化，再加,几滴,，若变,色，则 含有,Fe,2+,方法二：向溶液中加入,溶液，若生成,沉,淀，很快变成,色，最后变成,色，则含有,Fe,2+,KSCN,红,NaOH,红褐色,KSCN,氯水,红,NaOH,白色,灰绿,红褐,加入,KSCN,溶液,加入,KSCN,溶液,滴入氯水,2Fe,2+,+Cl,2,=2Fe,3+,+2Cl,-,Fe,3+,+3SCN,=Fe(SCN),3,(,血红色,),不显红色,血 红 色,直 接 观 色,与,KSCN,与苯 酚,显色反应,利 用,的氧化性,利 用,与 铜 片,与 淀 粉,KI,试 纸,鉴 别方 法,小结：,浅 绿 色,棕 黄 色,血 红 色,不显红色,不显紫色 显 紫 色,无明显现象,Cu,被腐蚀,溶液变绿色,试纸不变蓝 试纸变蓝色,利用沉淀反应,与 作用,白色沉淀迅速变灰,绿色最后呈红褐色,立即产生红褐,色沉淀,Fe,、,Fe,2,、,Fe,3,的相互转化,“,铁三角,”,关系,Fe,Fe,3,Fe,2+,S,、,I,2,、,H,+,、,Cu,2+,、,Ag,+,Cl,2,、,Br,2,、,O,2,、浓,H,2,SO,4,、,HNO,3,Fe,2,O,3,：,C,、,CO,、,H,2,、,Al,Fe,3+,：,Al,、,Fe,等还原,FeO,：,C,、,CO,、,H,2,、,Al,Fe,2+,：,Al,、,Fe,等还原,Cl,2,、,Br,2,、,O,2,、浓,H,2,SO,4,、,HNO,3,酸性,KMnO,4,、,Na,2,O,2,、,H,2,O,2,等,Fe,、,Cu,、,I,等,小结,1,、,Fe Fe,2+,弱氧化剂：,H,+,、,Cu,2+,、,S,、,I,2,、,Fe,3+,等,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,Fe+Cu,2+,=Fe,2+,+Cu,Fe+S=FeS, Fe+I,2,=FeI,2, Fe+2Fe,3+,=3Fe,2+,2,、,Fe Fe,3+,强氧化剂：,Cl,2,、,Br,2,、,KMnO,4,、,HNO,3,等,2Fe+3Cl,2,=2FeCl,3, 2Fe+3Br,2,=2FeBr,3,Fe+4HNO,3,(,稀,)=Fe(NO,3,),3,+NO,+2H,2,O,2Fe+6H,2,SO,4,(,浓,)=Fe,2,(SO,4,),3,+3SO,2,+6H,2,O,5Fe+3MnO,4,-,+24H,+,= 5Fe,3+,+3Mn,2+,+12H,2,O,3,、,Fe,2+,Fe,3+,Cl,2,、,Br,2,、,KMnO,4,、,HNO,3,、,O,2,等,2Fe,2+,+Cl,2,=2Fe,3+,+2Cl,-,2Fe,2+,+Br,2,=2Fe,3+,+2Br,-,5Fe,2+,+MnO,4,-,+8H,+,=5Fe,3+,+Mn,2+,+4H,2,O,3Fe,2+,+4H,+,+NO,3,-,=Fe,3+,+NO,+2H,2,O,4,、,Fe,3+,Fe,2+,Zn,、,Fe,、,Cu,、,H,2,S,、,HI,、,SO,2,2Fe,3+,+Zn,（不足）,=2Fe,2+,+Zn,2+,2Fe,3+,+Cu=2Fe,2+,+Cu,2+,2Fe,3+,+H,2,S=2Fe,2+,+2H,+,+S,2Fe,3+,+2HI=2Fe,2+,+2H,+,+I,2,2Fe,3+,+SO,2,+2H,2,O=2Fe,2+,+4H,+,+S,O,4,2-,5,、,Fe,2+,Fe,Zn,、,H,2,、,Al,、,C,、,CO,等,Fe,2+,+Zn,=,Fe+Zn,2+,FeO+H,2,=,Fe+H,2,O,3FeO+2Al,=,3Fe+Al,2,O,3,2,FeO+C,=,Fe+CO,2,高温,高温,高温,6,、,Fe,3+,Fe,Zn,、,CO,、,Al,等,2Fe,3+,+3Zn(,过量,)=,2Fe+3Zn,2+,Fe,2,O,3,+3CO,=,2Fe+3CO,2,Fe,2,O,3,+2Al,=,2Fe+Al,2,O,3,高温,高温,铜及其化合物,1.,铜,原子结构示意图,在周期表中位置,第四周期第,I B,族，属过渡元素,存在,游离态：,化合态：黄铜矿、孔雀石等,单质,物理性质,化学性质,紫红色，,= 8.92gcm,-3,，熔点,1083,不能被磁铁吸引和磁化,与非金属：,Cl,2,O,2,(,铜绿,),、,S,与酸,：,强氧化性酸（硝酸、浓硫酸）,与盐,：,主要化合价：,1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,6,3d,10,4S,1,+1,、,+2,电子排布式：,轨道表示式：,FeCl,3,(,制印刷电路板）,铜的原子结构、存在、性质,b.,铜与强氧化性酸（如浓硫酸、,硝酸等）能反应，但,不