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必修1第三章 金属及其化合物(复习)

来源:爱go旅游网
学法指导:学习一种物质的程序:存在、组成和结构、(物理和化学)性质、制取、检验、用途、特性等。 学习一种元素的性质:单质、氧化物、酸(碱)、盐。 学好物质的化学性质:分清类别知通性,弄清价态断氧化还原性,最后莫忘记特性。 第三章 金属及其化合物

(一) 钠及其化合物

①4Na+O2=2Na2O (常温)

②2Na+O2 = Na2O2 (加热、点燃)

③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(浮、熔、游、响、红)

④2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ (2Na2O2吸收“H2”) ⑤2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (2Na2O2吸收“CO”)

⑥Na2O+H2O=2NaOH

⑦Na2O+CO2=Na2CO3 碱性氧化物的通性 ⑧2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

⑨Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

△ 2CO3+H2O+CO2↑(用加热法除去固体Na2CO3中混有的NaHCO3 ) ⑩2NaHCO3 = Na

(11)Na2CO3+2HCl=H2O+CO2↑+2NaCl (12)NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaCl

(13)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O(用适量的NaOH溶液除去Na2CO3中混有的NaHCO3)

(二)铝及其化合物 ①4Al+3O2

点燃 2Al2O3(常温也可)

②2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑; 等量的Al与酸或碱反+3+

2Al + 6H = 2Al + 3H2↑

应产生等量的氢气。 ③2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ --

2Al+2OH+6H2O = 2 AlO2+3H2↑ ④Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O; + 3+

Al2O3+6H=2Al+3H2O Al2O3为两性氧化物 ⑤Al2O3+2NaOH = 2 NaAlO2 +H2O; - - Al2O3+2OH=2 AlO2+H2O

⑥AlCl3+3NaOH = Al(OH)3↓+3NaCl

3+-

Al + 3OH = Al(OH)3↓

3+

AlCl3+3NH3·H2O = Al(OH)3↓+3NH4Cl (为使溶液的的Al完全沉淀,必需用氨水,不能用NaOH。)

3++

Al + 3NH3.H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4

-- ⑦Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH= AlO2+2H2O Al(OH)3为两性氢氧化物 +3+

⑧Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H=Al+3H2O

⑨2Al(OH)3=Al2O3+3H2O

—+—+ 3+

⑩AlO2+H+H2O=Al(OH)3↓ 若酸过量: AlO2+ 4H= Al+2H2O

1

(往NaAlO2 中加稀盐酸或通CO2,均可将其转化为Al(OH)3↓,但强酸若过量,会使Al(OH)3↓溶解,因

此通入过量的CO2可使AlO2全部沉淀。) ※现象:往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液: 。 往NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液: 。

(三)铁及其化合物

①3Fe + 2O2

点燃 Fe3O4 (黑色晶体) 或 3Fe+4H2O(g)

+

2+

高温 Fe3O4+4H2

②Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+2H = Fe + H2↑

点燃 ③2Fe + 3Cl22FeCl3

2+

3+

④2FeCl2 + Cl2=2FeCl3 2Fe + Cl2=2Fe+ 2Cl ※(除去FeCl3 溶液中混有的FeCl2:通入适量氯气或加入新制氯水)

3+ 2+

⑤ 2FeCl3+Fe=3FeCl2 Fe + 2Fe== 3Fe

※(实验室为防止FeCl2 变质(被氧化成FeCl3),可往溶液中加入一定量的Fe粉。)

3+2+2+

2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2Fe + Cu = 2Fe + Cu ※可用FeCl3溶液溶解电路板。

-

⑥FeCl2+2NaOH = Fe (OH)2↓+2NaCl Fe + 2OH = Fe(OH)2↓

+2+

⑦Fe(OH)2+2HCl = Fe Cl2+2 H2O Fe (OH)2+2H= Fe+2H2O

3+-

⑧FeCl3+3NaOH = Fe (OH)3↓+3NaCl Fe + 3OH = Fe(OH)3↓

+3+

⑨Fe(OH)3+3HCl = Fe Cl3+3 H2O Fe (OH)3+3H= Fe+3 H2O

⑩4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3(灰白色沉淀变成灰绿色最后变成红褐色。) (11) 2Fe(OH)3

△ 2+-

Fe2O3+3H2O

+

3+

(12)Fe2O3+6HCl =2 FeCl3+3 H2O Fe2O3+6H =2 Fe+3 H2O 另外:

3+

Fe的检验:加KSCN(硫氰化钾),溶液变红色。

3+-

FeCl3 + 3KSCN = Fe(SCN)3 + 3KCl Fe + 3SCN = Fe(SCN)3(红色溶液)

2+2+

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Fe + Cu = Fe + Cu

2+

Fe的检验:加KSCN(硫氰化钾),溶液不变红色,再滴加新制氯水,溶液变红色。 反应式:2FeCl2 + Cl2=2FeCl3

二、金属矿物的开发利用:

1.金属的冶炼实质:金属阳离子得到电子被还原成金属单质。 2.金属的冶炼方法: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 自然界中的单质

(1)热分解法:对一些不活泼的金属,可以直接用加热分解的方法使其从化合物中分离出来。

2

2HgO === 2Hg + O2 ↑ 2Ag2O === 4Ag + O2 ↑

(2)热还原法:大部分金属的冶炼,采用高温下还原剂还原的方法。常用还原剂是H2、CO、C、Al等。

CuO+H2 Cu + H2O Fe2O3+3CO 2Fe + 3CO2 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (3)电解法:非常活泼的金属,通常采用电解法冶炼。

MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑ 2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑ 2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑

3.矿物资源的合理利用

提高金属矿物的利用率,减少金属的使用量,加强废旧金属资源的回收和再利用,使用其他材料代替金属材料等。

课后练习:

1.将3.72g由金属钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量水反应,在标准状况下得到672mL混合气体。将该混合气体用电火花点燃恰好完全反应,则原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为 ( )

A.3:2:1 B.4:2:1 C.1:1:l D.2:l:l 2.将等物质的量的镁和铝均匀混合,取等质量该混合物四份,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( )

-1-1

A.3mol·LHCl溶液 B.4mol·LHNO3溶液

-1-1

C.5mol·LNaOH溶液 D.18.4mol·LH2SO4溶液

3.下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaCHO3,混合物中Na2CO3质量分数的是( ) A.取a克混合物充分加热,减重b克

B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体 C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克

D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体

-1

4.向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL4mol·L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,放出1.344LNO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为( ) A.0.24mol B.0.21mol C.0.16mol D.0.14mol 5.CuCO3和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6g,可恰好完全溶解于300mL2mol·L

1△△△的盐酸溶液

中,加热分解等量的这种混合物可得CuO的质量为( )

A.16.0g B.19.2g C.24.0g D.30.6g

6.冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气(或氢气,或一氧化碳)法;③活泼金属置换法;④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是( )

A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用② C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④ 7.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+H2↑

3+-

B.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al+ 3OH══Al(OH)3↓ C.三氯化铁溶液中加入铁粉:

3

D.FeCl2溶液跟Cl2反应:2Fe+Cl2=2Fe+2Cl

8.将铜片投入到稀硫酸中,铜片不溶,加入下列试剂后,可使铜片溶解的是 ( )

A.稀盐酸 B.硫酸钠晶体 C.硝酸钠晶体 D.氯化铁晶体 9.向含有amolAlCl3溶液中加入含有bmolKOH溶液,生成沉淀的物质的量可能是( ) ①amol ②bmol ③a/3mol ④b/3mol ⑤0mol ⑥(4a-b)mol A.①③④⑤⑥ B.①②③④⑤ C.①④⑤⑥ D.①④⑤

10.某无色透明的溶液中加入铝粉能放出氢气,此溶液中可能大量共存的离子组是( )

+2+-2---2-+

A.H、Cu、C1、SO4 B.HCO3、NO3、SO4、Na

-2-+++2-2--

C.Cl、SO4 、K、Na D.Na、SO4、CO3、C1

11.甲、乙、丙、丁分别是A12(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种,若将丁溶液滴入乙溶液中,

发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生,据此可判断丙物

质是( )

A.Al2(SO4)3 B.NaOH C.BaCl2 D.FeSO4

2+-1-

12.有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液,其中c(Mg)为0.2mol·L,c(Cl)为1.3mol·L-12+-1

。要使Mg全部转化为沉淀分离出来,至少需加4mol·LNaOH溶液的体积为( ) A.40mL B.72mL C.80mL D.128mL

13.向盛有25mL0.2mol/L的Na2CO3溶液的试管中缓缓滴入0.1mol/L盐酸75mL,且边加边振荡,则在标况下,产生CO2气体的体积为 mL。

-1

14.现有浓度各为1mol·L的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100mL,加入一定量的铁粉,

3+2+2+

对下列各情况填空(已知:氧化性Fe>Cu>Fe)。

(1)反应完毕,铁粉有剩余。反应后的溶液中一定含 阳离子。

(2)反应完毕,有铜生成,铁粉无剩余。反应后的溶液中一定含 阳离子,该阳离子在溶液中物质的量的范围是 ;反应后的溶液中可能含 阳离子。

(3)反应完毕后,无固体沉积物存在,反应后的溶液中一定含 和 阳离子。 15.将一定质量的Mg和Al的混合物投入到500 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后, 向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是( )

2+3+-

A.Mg和Al的总质量为8g B.硫酸的物质的量浓度为5mol/L C.NaOH溶液的物质的量浓度为5mol/L D.生成的H2在标准状况下的体积为11.2L

4

16.取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份10 mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向 两溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示,试回答下列问题:

(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为______________ 。 (2)曲线A表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质成分是_____ ___,其物质的量之比为__________。

(3)曲线B表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值__ __mL。

5

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