金属及其化合物(4).ppt

第二节几种重要的金属化合物共3课时,大家都知道海水是咸的，是因为海水里面含有NaCl等物质，NaCl是人们饮食中必不可少的调味品，水溶液呈中性；为了使蒸出的馒头松软多孔，没有酸味，和面时要掺入一定量的小苏打食盐和小苏打中都含有钠元素，你还知道哪些含钠元素的化合物它们有何性质有什么用途钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠。同一种元素形成的不同化合物，所呈现出的性质千变万化，为我们呈现了一个琳琅满目难以穷尽的物质世界。你要想详细了解钠的重要化合物，请随我们一块走进教材第二节，几种重要的金属化合物。,●梳理导引1．Na2O是________色固体，Na2O2是________色粉末。Na2O与水反应的化学方程式为________________________________，Na2O2与H2O反应的化学方程式__________________________________。Na2O2与CO2反应的化学方程式____________________________________。Na2O属于________填“酸性”“碱性”或“两性”氧化物，Na2O2________填“是”或“不是”碱性氧化物，______填“有”或“无”漂白性。,2．碳酸钠俗名__________，____________色固体，受热________填“难”或“易”分解，溶解度________填“大于”或“小于”碳酸氢钠。转化为碳酸氢钠的化学方程式是__________________________________。碳酸氢钠俗名________，______色固体，受热________填“难”或“易”分解，化学方程式为______________________________。Na2CO3和NaHCO3都能跟盐酸反应，写出反应的化学方程式____________________、______________________；NaHCO3还能与NaOH等碱反应，化学方程式为_______。,3．____________________________叫焰色反应。做焰色反应一般用________丝，实验前后都应该用________将它们洗净，具体操作是______________________________________________。钠的焰色反应是________色，钾的焰色反应应该透过________观察，颜色为________。,参考答案1．白淡黄Na2O＋H2O2NaOH2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2碱性不是有2．纯碱或苏打白难大于Na2CO3＋H2O＋CO22NaHCO3小苏打白易2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O,3．金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现特殊的颜色铂或光洁无锈的铁盐酸将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧，至与原来的火焰颜色相同为止；做焰色反应后，将铂丝用盐酸洗净，在外焰上灼烧至没有颜色黄蓝色钴玻璃浅紫色,●问题探究1．Na2O与Na2O2哪个更稳定提示稳定性往往与活泼性相反，即越易与其他物质反应，其稳定性越差。氧化钠受热可转变成过氧化钠，说明其稳定性较差。常温下，Na在空气中会发生变化，生成Na2O；加热时，则生成Na2O2。Na2O受热时，会继续反应，生成Na2O2。从反应条件和反应过程中可看出Na2O2更稳定。,2．甲、乙两同学都来制取较纯净的碳酸钠溶液，分别设计了下列实验方案甲用图1所示实验装置，将大理石与稀盐酸反应得到的CO2直接通入氢氧化钠溶液中。乙用图2所示，将氧氢化钠溶液分成两等份，用下列实验装置，再将大理石与稀盐酸反应得到的CO2，经饱和碳酸氢钠溶液洗涤后，长时间通入其中一份氢氧化钠溶液中，并将所得溶液小心加热煮沸1～2分钟，以赶走溶解在溶液中的过量CO2；再将另一份氢氧化钠溶液与此份溶液混合。哪位同学能获得较纯净的碳酸钠为什么乙同学的加热煮沸有没有必要,提示向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳时，若二氧化碳不足，则得到的是碳酸钠和氢氧化钠的混合物；若二氧化碳大于NaOH的物质的量、小于2倍的NaOH的物质的量，则得到的是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；若二氧化碳大于2倍的NaOH的物质的量，则得到NaHCO3。即二氧化碳的量很难控制。根据化学方程式NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O，等物质的量的NaHCO3和NaOH混合生成Na2CO3。如果乙同学不对溶有CO2气体的碳酸氢钠溶液加热煮沸以赶尽溶解的CO2，则溶解的CO2与氢氧化钠反应，最终得到的是NaHCO3和Na2CO3的混合物。,结论乙同学，因为用这样的方法得到了与氢氧化钠等物质的量的碳酸氢钠，等物质的量的氢氧化钠和碳酸氢钠恰好完全反应，生成碳酸钠。答案乙同学。向氢氧化钠溶液中通CO2，很难把握CO2的量，少了，含有氢氧化钠，多了，又有碳酸氢钠。而用等物质的量的碳酸氢钠与氢氧化钠反应，两者恰好完全反应，生成的是碳酸钠。煮沸是为了除去碳酸氢钠溶液中溶解的CO2，因碳酸氢钠在100℃以上才分解，所以这里的煮沸，不会使碳酸氢钠发生分解。,●细品教材1．Na2O离子化合物，O元素为－2价，一种白色固体，化学性质Na2O＋H2O2NaOHNa2O＋CO2Na2CO3Na2O＋2HCl2NaCl＋H2O2Na2O＋O22Na2O2,Na2O与Na2O2,2．Na2O2离子化合物，O元素为－1价，一种淡黄色固体，化学性质强氧化性；漂白性。3．有关Na2O2与CO2、H2O的反应2CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O24NaOH＋O2↑1物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为21。,2气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体或单一气体通过足量的Na2O2，气体体积的减少量为原混合气体体积的，即为生成氧气的量。3电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2转移2mol电子。,4固体质量关系相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应Na2O2＋CONa2CO3、Na2O2＋H22NaOH实际上两反应不能发生。5先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2Og的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应，但实际情况复杂得多。,温馨提示1Na2O由Na＋和O2－组成，离子个数比为21，Na2O2由Na＋和组成，离子个数比也为21。2Na2O是碱性氧化物，而Na2O2不是碱性氧化物。3生成条件Na2O钠在常温下缓慢氧化；Na2O2钠燃烧或加热。4．Na2O2的用途1呼吸面具2潜水艇3漂白剂、杀菌剂,●典例精析【例1】下列各组中的两物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是A．Na与O2B．Na2O2与CO2C．NaOH与CO2D．碳与O2【解析】A中常温下两者反应生成Na2O，燃烧时生成Na2O2；B项Na2O2与CO2反应只生成Na2CO3和O2，与反应物用量和反应条件无关；C中CO2不足时生成Na2CO3，CO2过量时生成NaHCO3；D中O2不足时生成CO，O2过量时，碳充分燃烧，生成CO2，因此只有B项符合题意。【答案】B,【点拔】考查反应条件和反应物用量对化学反应的影响。,【例2】山东五莲2009－2010学年度上学期期中考试把3.6g的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加为A．2.1gB．3.6gC．7.2gD．无法确定,【解析】CO燃烧生成CO2，CO2与Na2O2反应2CO＋O22CO2,2CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O2，可以看到固体增重等于CO的质量。H2燃烧生成H2O，H2O与Na2O2反应2H2＋O22H2O,2H2O＋2Na2O24NaOH＋O2,可以看到固体增重等于原来H2的质量。因此3.6g的CO与H2组成的混合气体燃烧后通入足量的Na2O2固体，固体的质量增加3.6g。【答案】B,下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物B．Na2O、Na2O2都是易溶于水与水反应的白色固体C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂D．Na2O2与水反应时，1molNa2O2转移2mol电子,【答案】C【解析】A项Na2O2与水反应除了生成NaOH外，还有O2生成，所以Na2O2只是Na的氧化物，但不是碱性氧化物；B项Na2O2是淡黄色固体；C项Na2O2与CO2反应时电子转移关系Na2O2中－1价O变成了－2价O和零价O2所以说，Na2O2既是氧化剂又是还原剂；D项Na2O2与H2O反应时，Na2O2中－1价氧变成了－2价O和零价O2故1molNa2O2转移1mol电子。,如下图装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗料。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发生的现象是,A．U形管内红水褪色B．试管内溶液变红C．气球a被吹大D．U形管水位d＞c【解析】此题解答时容易因定向思维而错选A、B，是因为没有注意到浅红色的水是在U形管中而非试管中。由于发生反应2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑，产生O2使气球膨胀，该反应放出大量热量，使广口瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位d＞c。【答案】CD,【点拔】因为各种习题万变不离其宗，所以审清题意、回归基础是我们学好化学最重要的一个环节。,●细品教材1．碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑实验设计在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中，比较它们放出CO2的快慢。,实验现象①两组化学试剂分别混合后都生成无色气体，气球体积膨胀；②碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大。实验结论碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比碳酸钠与盐酸反应产生气体快。,2．碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性实验设计把Na2CO3放在试管里，约占试管容积的，往另一支试管里倒入澄清的石灰水如下图，然后加热，观察澄清的石灰水是否起变化，换上一支放入同样体积NaHCO3的试管，加热，观察澄清石灰水的变化。实验现象加热Na2CO3时澄清石灰水不变浑浊，加热NaHCO3时澄清石灰水变浑浊。,实验结论Na2CO3受热没有变化，而NaHCO3受热后放出了CO2。Na2CO3的热稳定性强，NaHCO3的热稳定性很弱，受热易分解2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑温馨提示1应用NaHCO3和Na2CO3之间的热稳定性的差别，可以鉴别NaHCO3和Na2CO3两种盐的固体。2利用此理原可除去Na2CO3中的NaHCO3。,●典例精析【例3】有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中可行的是A．分别配成溶液，再加入澄清石灰水B．分别配成溶液，再加入NaOH溶液C．分别加热，再检验是否有使石灰水变浑浊的气体产生D．分别配成溶液，再进行焰色反应,【解析】A项中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀。B项中NaOH虽然只与NaHCO3反应NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O，但并无明显现象。D项由于两试剂中皆含有Na元素，故也不能用焰色反应区分。C项加热时，只有NaHCO3受热分解，2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的CO2可使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别。【答案】C,【点拔】对不同的物质进行区分鉴别时，要求各物质的实验现象明显不同，且操作简单易行，这是设计实验时应充分注意的问题。,【例4】取NaHCO3、Na2CO3、NaCl的混合物100g，加热到质量不再改变不止，剩下残渣84.5g。将此残渣加入过量盐酸200g，至气泡不再产生后，称量全部溶液的质量为251.5g。求混合物中NaCl的质量。【解析】解设混合物中NaHCO3质量为x，生成Na2CO3质量为y。,【答案】混合物中NaCl的质量为5g。,2009全国Ⅱ下列叙述中正确的是A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，有CaCO3沉淀生成B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出,,【解析】CaCO3与CO2反应生成CaHCO32，再加入NaHCO3，因为二者不反应故没有现象，A项错误；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，发生反应Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B项错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物质的量多，与足量HCl反应时，放出的CO2多，C项错误；Na2CO3饱和溶液中通入CO2发生的反应为Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解性较小，故有结晶析出，D项正确。【答案】D,将某碳酸钠和碳酸氢钠混合物2.74g加热到质量不再变化时，剩余物质的质量为2.12g。求混合物中碳酸钠的质量分数。【答案】38.7【点拔】解剩余物质2.12g为Na2CO3，2.74－2.12g为分解放出的气体的质量。方法Ⅰ设混合物中Na2CO3的质量为x，NaHCO3的质量为y。,●细品教材实验中的几个问题1．做焰色反应的载体为什么用铂丝能用别的材料代替铂丝吗因铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色，因此常用铂丝作焰色反应的载体，其他凡是灼烧时火焰没有特殊颜色的金属都可以用焰色反应的载体。如光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝等。,2．实验步骤可用五个字描述洗、烧、蘸、烧、观。1做过焰色反应实验的铂丝为什么要洗因为做焰色反应实验时，铂丝上会沾附着金属离子，再做焰色反应实验时，沾附的金属离子会干扰焰色反应实验现象，因此再做焰色反应实验时，必须将原来沾附的金属离子洗掉。,2做过焰色反应实验的铂丝用什么试剂洗原因是什么用盐酸洗铂丝。因为盐酸能溶解金属化合物，使金属离子容易洗净；盐酸灼烧火焰呈无色，容易判断金属离子是否洗净；盐酸生成金属氯化物在灼烧时易汽化挥发而使焰色明显。因此选用盐酸洗。,3铂丝洗后为什么要烧烧到什么程度铂丝用盐酸洗后需检验是否洗净，必须经过灼烧才能确定，另外通过灼烧可以使一部分金属离子挥发，除掉用盐酸洗后残留在铂丝上的少量金属离子。灼热时烧到火焰呈无色为止。4灼烧时为什么要在酒精灯的无色火焰处进行因为酒精灯的有色火焰会干扰金属离子的焰色反应现象，因此灼烧时必须要在酒精灯的无色火焰处进行最好用煤气灯，因它的火焰颜色较浅。,5进行钾及钾的化合物发生焰色反应实验时，为什么要透过蓝色钴玻璃去观察因钾及钾的化合物中可能混有钠元素，而钠的黄色火焰能掩盖钾的浅紫色火焰，而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾与钾的化合物中混有钠元素所造成的干扰。因此进行钾及钾的化合物焰色反应实验时，要透过蓝色钴玻璃去观察。若用K2CO3和Na2CO3的混合物作焰色反应实验时，直接观察到黄色火焰，透过蓝色的钴玻璃观察，则为紫色火焰。,●典例精析【例5】某物质灼烧，焰色反应为黄色，下列判断正确的是A．该物质一定是钠的化合物B．该物质一定是含钠元素C．该物质一定是金属钠D．不能确定该物质是否含钾元素,【解析】钠的焰色反应是钠单质或钠离子即钠元素具有的性质，故B正确；钠元素的焰色对钾元素的焰色存在干扰，故D也对。【答案】BD【点拔】1焰色反应的元素对象是金属元素，物质对象是单质或化合物。2焰色反应并不是化学反应，但钠、钾等金属单质在燃烧过程中既有化学反应又有焰色反应。3不是所有金属元素都能发生焰色反应。4焰色反应常用于对金属元素主要考查钠和钾进行鉴别或鉴定。,用光洁的铂丝蘸取某无色溶液，在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰，则下列有关该无色溶液的叙述中正确的是A．只含有Na＋B．一定含Na＋，也可能含K＋C．既含Na＋又含K＋D．一定含有钠盐,【解析】该题是对焰色反应现象的逆推判断。焰色呈黄色，说明一定有Na＋，而K＋的焰色浅紫色会被黄色掩盖，不影响实验结果，有无K＋不能确定，A、C项都不对。另外根据溶液呈电中性知不可能仅含一种阳离子，还必须有阴离子，若阴离子为酸根离子，则溶液中含钠盐，若阴离子为OH－，则溶液中含烧碱，即含钠不一定是含钠盐，故D项不对。【答案】B,●资料备选“纯碱”一词的由来我国工业将无水碳酸钠Na2CO3称为“纯碱”。第一次世界大战前，我国所需要的碳酸钠除少量是国内生产的天然碱外，其余全部靠进口，称之为“洋碱”。大战爆发后，由于交通梗阻，碱源断绝，国内曾一度出现碱荒。为解国民缺碱之若，1917年我国著名的实业家范旭东先生在天津筹建了永利制碱公司，1920年在天津墉沽兴建了碱厂，聘请我国化工专家侯德榜任总工程师。该厂经努力研制，终于生产出了优质碳酸钠，产品畅销国内，并远销日本及东亚其他某些国家。,中国人非要使用“洋碱”不可的时代一去不复返了。当时人们兴高采烈，范旭东先生抓起一把碱面，激动地说“多么纯净，多么洁白呀我们就叫它纯碱吧”从此，“纯碱”就成了无水碳酸钠在我国工商业中常用的名称。,商店里的铝制品五颜六色，有的金黄，有的碧绿，有的鲜红这些颜色，并不是像涂漆一样涂上去的，而是利用氧化铝的吸附作用吸附着色的。铝在空气中会迅速被氧化，表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铝不再继续被氧化，但自然氧化形成的薄膜一般只有几微米厚，不耐磨擦，也不能用来着色。,要进行铝的氧化着色，首先是在铝表面制造较厚的氧化膜，做法是用14的硫酸做电解液，铝制品为阳极，碳棒为阴极进行电解，大约经半小时，铝制品表面生成较厚的氧化膜，可达几十微米，里面有很多孔隙，可以吸附染料分子，铝制品在染色液中浸泡后，染料即被氧化膜吸附，铝制品显示出颜色，最后将染色的铝制品放进封闭液中进行加热，使孔隙封闭。这样，铝制品表面的颜色就会长期保持。从上面介绍的生产过程可以看到，铝制品氧化着色处理有两个作用一是氧化膜加厚，增加耐磨性；二是着色后鲜艳美观。,,●梳理导引1．氧化铝是________色固体，熔点________，______溶于水。氧化铝的用途__________________________。氧化铝是________性氧化物，它与HCl、NaOH溶液反应的离子方程式分别为______________________________、____________________________________________。,2．AlOH3是________固体，________溶于水，具有________性。AlOH3能溶于________或__________，是________氢氧化物，它与HCl、NaOH反应的离子方程式分别为___________________________________________，____________________________________________。氢氧化铝受热________稳定，其受热分解的化学反应方程式为______________________________________________。,●问题探究1．我们称氧化铝为两性氧化物、氢氧化铝为两性氢氧化物，铝和碳酸氢钠都是既能和酸反应又能和碱反应，那么铝和碳酸氢钠是两性物质吗提示不是。因为铝跟强碱溶液反应是分三步进行的第一步NaOH溶解铝表面的氧化膜Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O第二步失去保护膜的铝跟水反应2Al＋6H2O2AlOH3＋3H2↑,第三步NaOH溶解AlOH3AlOH3＋NaOHNaAlO2＋2H2O将二、三两步合并得2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑由以上反应可知，铝并不直接和碱反应，强碱只起了溶解氧化膜和氢氧化铝的作用，所以铝不是两性物质，只是具有像NaHCO3那样，既能和酸反应又能和碱反应的两种性质。,2．Al2O3是两性氧化物，为什么铝却能在冷浓硫酸或冷浓硝酸中发生钝化提示氧化铝有各种存在的形式，其性质不完全相同。铝在冷浓硫酸或冷浓硝酸中钝化时，生成的是致密的氧化铝薄膜，它既不溶于酸，也不溶于碱，保护了里面的金属铝不再与酸反应。铝条与HgNO32溶液反应后放置在空气中生成的是疏松的氧化铝，因此金属铝可以继续与氧气反应。通常实验室里新制的氧化铝是两性化合物，既能溶于酸，又能溶于强碱。,●细品教材1．物理性质白色固体，不溶于水，熔点高，良好的耐火材料。自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石，可作入造宝石。,温馨提示1既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物。2两性氧化物是物质类别，氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物CO、NO、过氧化物Na2O2等。3金属氧化物不一定是碱性氧化物。如Al2O3为金属氧化物，却是两性氧化物。4ZnO也是两性氧化物，它与NaOH反应的化学方程式为ZnO＋2NaOHNa2ZnO2＋H2O。,●典例精析【例1】下列关于Al2O3的说法正确的是A．Al2O3也可以通过分解反应制得B．Al2O3是两性氧化物C．Al2O3非常致密，所以可用铝制容器盛HCl和NaOH等D．擦去表面氧化铝的铝条，在酒精灯上灼烧时，熔化的铝纷纷滴落下来,【解析】A项4Al＋3O2Al2O3，AlOH3是不溶性碱，所以AlOH3受热分解也可制取Al2O3，2AlOH3Al2O3＋3H2O；B项Al2O3与酸、碱反应后都生成盐和水，所以是两性氧化物；C项Al2O3能与HCl、NaOH反应，所以HCl、NaOH溶液不能盛放在铝制容器中；D项擦去氧化膜的铝条，在酒精灯上加热时，由于铝很活泼，接着与O2反应又生成一层氧化铝，包在熔化的铝的外层，使得Al不会滴落下来。【答案】AB,【点拔】要熟悉物质的性质、制法，这样才能全面掌握某一物质的制备等问题。,既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是①Al②NaHCO3③Al2O3④MgOH2⑤AlOH3A．①②③⑤B．①④⑤C．②③⑤D．①③④【解析】注意审题，题目要求是“化合物”，防止错选A。【答案】C,【点拔】看清题目要求，掌握常见的既能与酸反应又能与碱反应的化合物。,,温馨提示氢氧化铝是白色不溶于水的胶状物质，表面积大，有强吸附作用，用于净水、吸附色素。AlOH3只有在与强酸反应生成盐和水时才能表现出碱性，也只有在与强碱反应生成盐和水时才表现出酸性。AlOH3不溶于H2S、H2CO3等很弱的酸，也不溶于弱碱如NH3H2O等。,2．硫酸铝钾的主要性质和用途明矾是无色晶体，易溶于水。因Al3＋的水解反应，其水溶液显酸性。Al3＋＋3H2OAlOH3＋3H＋明矾水解所产生的胶状的AlOH3吸附能力很强，可以吸附水里的悬浮杂质形成沉淀，使水澄清。所以明矾常用作净水剂。,温馨提示硫酸铝钾和明矾均属于盐类当中的复盐。复盐，即由两种金属阳离子含与一种酸根离子组成的盐，或者说，复盐是由两种简单的盐复合而成的盐。但复盐是纯净物，不是混合物。明矾又属于矾类物质。矾，即某些硫酸盐的含水结晶。在中学化学里常见的矾，除明矾以外，还有蓝矾CuSO45H2O、绿矾FeSO47H2O等。,●典例精析【例2】广东实验中学2009－2010学年度高一上学期期末考试有一镁、铝合金，作适量稀硫酸恰好完全溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出沉淀的物质的量随氢氧化钠的体积关系如右图所示，则原合金中镁、铝物质的量比为,A．21B．41C．11D．12【解析】根据图像可以看出使Mg2＋和Al3＋完全沉淀消耗的NaOH是使AlOH3溶解消耗NaOH的4倍。设Mg2＋和Al3＋的物质的量分别为x和y。根据反应Mg2＋＋2OH－MgOH2↓，Al3＋＋2OH－AlOH3↓，AlOH3＋OH－＋2H2O，则2x＋3y＝4y，解得xy＝12。【答案】D,,,,,,,【例3】用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是①加盐酸溶解；②加烧碱溶液溶解；③过滤；④通入过量CO2生成AlOH3沉淀；⑤加入盐酸生成AlOH3沉淀；⑥加入过量烧碱溶液生成AlOH3沉淀。A．①⑤⑥③B．②③⑥③C．②③④③D．②③⑤③,【答案】C,【点拔】对于某些最佳选择题中，往往给出2个或2个以上具有类似性的可选项，此时必须从两者的差别中进行分析比较，才能得出正确结论。,广东中山市高一级2009－2010学年度第一学期期末统一考试下列关于AlOH3的性质叙述错误的是A．AlOH3是两性氢氧化物B．AlOH3是难溶于水的白色胶状物质C．AlOH3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素D．AlOH3既溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸【解析】AlOH3是两性氢氧化物可溶于强酸或强碱溶液，但不溶于弱碱氨水，不溶于弱酸碳酸。【答案】D,向100mL2molL－1的AlCl3溶液中，逐滴加入NaOH溶液100mL时产生沉淀为7.8g，则加入NaOH溶液的物质的量浓度是A．1molL－1B．1.5molL－1C．3molL－1D．7moLL－1【解析】7.8gAlOH3的物质的量为0.1mol＜0.2mol，不是最大值，则有两种情况。,【答案】CD,【点拔】当Al3＋与OH－反应时，随着两者物质的量之比不同，生成AlOH3沉淀的量也不同，需特别指出的是，生成一定量的AlOH3时，Al3＋与OH－的物质的量之比也不一定唯一，只要n[AlOH3]＜nAl3＋，nAl3＋、nOH－就有两个比例关系存在；一个是Al3＋有余OH－不足；另一个是nOH－＞3nAl3＋，过量的OH－又将部分AlOH3溶解。,●资料备选思维误区警示1．常见金属氧化物的颜色Na2O白色、CaO白色、MgO白色、Al2O3白色、Fe2O3红棕色、Cu2O红色、PbO黄色、Ag2O褐色、FeO黑色、Fe3O4黑色、CuO黑色、MnO2黑色。2．常见微溶难溶氢氧化物的颜色CaOH2、MgOH2、AlOH3、FeOH2、ZnOH2均为白色FeOH3红褐色CuOH2蓝色,3．弱碱如NH3H2O等不能使AlOH3转变为AlO2-，很弱的酸如H2CO3等不能使AlOH3转变为Al3＋。因为AlOH3的电离程度太小，只有大量的H＋或OH－才能使平衡发生移动。4．AlOH3的溶解度很小，而且无论酸式或碱式电离的程度都很小，但其碱性略强于酸性，所以，虽然说氢氧化铝是两性氢氧化物，但仍属于弱碱。,铁是人体内需要的微量元素。一般人的体内含铁量为4.2～6.1g，相当于一个小铁钉的重量，约占人体体重的0.004，血红蛋白中的铁是体内氧的输送者。铁是目前应用最广泛的金属材料，铁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用，如Fe2O3用作油漆和涂料的颜料，FeSO4可作为人体补铁剂，也可用作食品抗氧化剂。常见的含铁化合物还有哪些它们有何性质和用途,纯净的铁制品是闪闪发光的银白色，纳米状态的还原铁粉呈黑色，含有铁离子的血红蛋白是鲜红色，纯净的氧化铁是红色，铁锈是红棕色，三氯化铁固体是棕黄色，三氯化铁溶液是黄色，硫酸亚铁晶体是绿色，硫酸亚铁溶液是浅绿色，氢氧化铁是红褐色，氢氧化亚铁是白色，四氧化三铁和氧化亚铁是黑色。让我们共同学习铁的重要化合物，了解更多的铁的奥秘。,●梳理导引1．铁在地壳中含量仅次于________、__________和________，居第________位，主要化合价为__________和________。2．铁的氧化物有FeO______粉未，Fe2O3______粉未，俗称______________，Fe3O4____________晶体，俗称__________。FeO和Fe2O3是______________性氧化物填“酸”“碱”或“两”。它们与盐酸反应的离子方程式为________________、____________________。,3．向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，得到________色的FeOH3沉淀，反应的离子方程式为_______________。向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成__________沉淀，迅速变成________，最终变成________色。反应的离子方程式和化学方程式为_________________________________、____________________________________________。,4．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为______色，向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，不变色，再滴加几滴氯水，溶液为________色。Fe2＋与Fe3＋在一定条件下可相互转化，写出Fe3＋与Fe反应及Fe2＋与Cl2反应的离子方程式_________________________________________________、_____________________________________________。,参考答案1．氧硅铝四＋2＋32．黑色红棕色铁红具有磁性的黑色磁性氧化铁碱FeO＋2H＋Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O3．红褐Fe3＋＋3OH－FeOH3↓白色灰绿色红褐Fe2＋＋2OH－FeOH2↓4FeOH2＋O2＋2H2O4FeOH34．红红2Fe3＋＋Fe3Fe2＋2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－,●问题探究1．Fe3O4是铁的一种氧化物，它还有哪几种表示方法提示Fe3O4不是一般的氧化物，有的为了便于理解和记忆，把Fe3O4写成Fe2O3FeO的形式，这样得到的铁的化合价为＋2价和＋3价。Fe3O4是一种铁酸盐，组成为FeFeO22。,2．在无线电工业上常用FeCl3溶液来刻蚀铜板，制造印刷线路，你知道这是利用了Fe3＋的什么性质吗提示利用了Fe3＋的强氧化性，2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋3．如何检测某溶液中含有Fe2＋不含Fe3＋提示向待则溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，然后通入Cl2，溶液变红，则证明原溶液中无Fe3＋，有Fe2＋。,●细品教材FeO、Fe2O3、Fe3O4比较表,●典例精析【例1】下列物质的主要成分不正确的是A．赤铁矿∶Fe2O3B．铜绿∶CuOC．磁铁矿∶Fe3O4D．铝土矿∶Al2O3【解析】常见矿物质的主要成分，及某些化学物质的俗称与化学式要能对应。铜绿的化学式是Cu2OH2CO3。【答案】B,【例2】由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得混合物中铁元素与氧元素的质量比为218，则此混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比为A．121B．211C．111D．113,,,,,,,,,,【答案】CD,,,,,,,【点拔】本题给出了由三种铁的氧化物组成的混合物中的铁与氧的质量比，要求出三种铁的氧化物的物质的量之比。在求解时，先算出铁原子与氧原子的个数比，在此基础上结合三种氧化物的组成进行分析和推理，找出符合题意的关系。,下列物质中，常用来制造油漆的颜料的是A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．FeOH3【答案】B【点拔】Fe2O3俗称铁红，可用作红色颜料,有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入过量的澄清石灰水中，得到0.75g固体沉淀物。求这种铁的氧化物的化学式。【答案】解设铁的氧化物的化学式为FexOy，根据题意有,1．铁的氢氧化物氢氧化亚铁与氢氧化铁,2.铁的氢氧化物制备与性质探究1实验步骤取两支试管，分别加入少量FeCl3溶液、FeSO4溶液，各滴入NaOH溶液适量。2实验现象盛FeCl3溶液的试管中，生成红褐色的FeOH3沉淀；盛FeSO4的试管中，先生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。3实验结论FeOH3氢氧化铁和FeOH2氢氧化亚铁分别可用相应的可溶性盐与可溶性碱反应制得。,3制备FeOH2时，需注意以下实验条件①Fe2＋必须是新制的并放入Fe粉以防Fe2＋被氧化成Fe3＋；②除去溶液中溶解为O2，其方法是加热NaOH溶液；③滴管末端插入试管内的液面以下；④必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。,●典例精析【例3】在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备FeOH21在试管Ⅰ里加入的试剂是______。2在试管Ⅱ里加入的试剂是______。3为了制得白色FeOH2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_________。4这样生成的FeOH2沉淀能较长时间保持白色，其理由是______________________。,【解析】制备FeOH2时要注意防止氧化，本题是对FeOH2的制备进行了设计，提供了H2这样一个还原性氛围，同时利用压强差将产生的FeSO4溶液压入到NaOH溶液中。1用于制备FeSO4溶液，加入的是稀H2SO4和铁屑。反应为Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑2加入与FeSO4溶液反应的NaOH溶液。,3为了制得白色FeOH2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，此时在试管Ⅰ中发生反应Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑，产生的H2把试管Ⅰ和Ⅱ中的空气排出，检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。此时产生的H2使试管Ⅰ中压强增大，使其中的溶液进入试管Ⅱ，发生反应FeSO4＋2NaOHFeOH2↓＋Na2SO4，生成白色FeOH2沉淀。,4试管Ⅰ和试管Ⅱ中充满了H2，且外界空气不容易进入，这样生成的FeOH2沉淀能较长时间保持白色。【答案】1稀H2SO4、铁屑2NaOH溶液3检验试管Ⅱ出口处排出H2的纯度，当排出H2纯净时，再夹紧止水夹4试管Ⅰ中反应生成的H2充满试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入,如图，当容器A中反应开始后，分别进行下列操作，请回答有关问题,1若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象____________________________________________。2若弹簧夹C关闭一会儿，容器A中的反应还在进行时，B容器中的现象__________________________，写出B容器中有关反应的化学方程式____