《常见无机物及其应用资料.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《常见无机物及其应用资料.doc(16页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、专题七 常见无机物及其应用(一)碱金属1、碱金属性质递变规律结构决定性质,由于碱金属的原子结构具有相似性和递变性,所以其化学性质也具有相似性和递变性。相似性:a、都能与氧气等非金属反应 b、都能与水反应生成氢氧化物和氢气 c、均为强还原剂。 递变规律(锂铯)a、 与氧气反应越来越剧烈,产物结构越来越复杂b、 与水反应剧烈程度依次增强c、 还原性依次增强,金属性依次增强2.钠及其化合物(1)、钠1.Na与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2;离子方程式:2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2。现象及解释:浮(说明钠的密度比水的密度小);熔(说明钠的熔点低;该反应为放热反应);游(说明
2、有气体产生);响(说明反应剧烈);红(溶液中滴入酚酞显红色;说明生成的溶液显碱性)。2.Na的保存:放于煤油中而不能放于水中,也不能放于汽油中;实验完毕后,要放回原瓶,不要放到指定的容器内。3. Na在空气中长期放置最终生成物是什么?析:NaNa2ONaOHNa2CO3(溶液)Na2CO310H2O(晶体)Na2CO3(风化,粉末)。【Na2O更易溶于水,因此并没有直接和CO2反应】4.Na、K失火的处理:不能用水灭火,必须用干燥的沙土灭火。5.Na、K的焰色反应:颜色分别黄色、紫色,易作为推断题的推破口。注意做钾的焰色反应实验时,要透过蓝色的钴玻璃,避免钠黄光的干扰。【颜色反应不是化学变化,
3、而是物理现象】6.制取Na:工业上通过电解熔融 NaCl(氯碱工业)(2)、氢氧化钠1 俗名:火碱、烧碱、苛性钠2 溶解时放热3 与CO2的反应:主要是离子方程式的书写(CO2少量和过量时,产物不同)4 潮解:与之相同的还有CaCl2、MgCl2(3)、氧化钠与过氧化钠物质Na2ONa2O2颜色状类类别碱性氧化物过氧化物化合价电子式化学键类型与水反应与CO2反应与HCl反应注意点:1.非碱性氧化物:金属氧化物不一定是碱性氧化物,因其与酸反应除了生成盐和水外,还有氧气生成,化学方程式为:2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O22.过氧化钠中微粒的组成:1mol过氧化钠中所含有离子的数目
4、为3NA,或说它们的微粒个数之比为2:1。3. Na2O2具有强氧化性(也有还原性):Na2O2+SO2 =Na2SO4(4)、碳酸钠与碳酸氢钠物质Na2CO3NaHCO3俗名类别离子化合物水溶性易溶于水可溶于水与HCl反应及反应速率热稳定性相互转化小结:1.与酸反应放出CO2速率快慢的原因分析:NaHCO3与HCl反应一步即放出CO2,故放出气体速率快,而Na2CO3与HCl反应是,第一步生成NaHCO3,此时尚无气体放出,第二步是生成的NaHCO3与HCl反应放出CO2。2.不用任何试剂就能区别Na2CO3与HCl的原理。(二)卤族元素(1)卤族元素基本规律1、卤族元素主要性质的递变性(从
5、FI)单质颜色逐渐变深,熔沸点升高,水中溶解性逐渐减小;颜色:F2淡黄绿色气体 Cl2、氯水黄绿色 Br2深红棕色液体 I2紫黑色固体元素非金属性减弱,单质氧化性减弱,卤离子还原性增强;与H2化合,与H2O反应由易到难;气态氢化物稳定性减弱,还原性增强,水溶液酸性增强;最高价氧化物的水化物酸性减弱;前面元素的单质能把后面元素从它们的化合物中置换出来。2、卤化氢 均为无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,在空气中形成酸雾。氟化氢(HF):很稳定,高温极难分解,其水溶液是氢氟酸,弱酸,有剧毒,能腐蚀玻璃。氯化氢(HCl):稳定,在1000以上少量分解,其水溶液为氢氯酸,俗称盐酸,强酸溴化氢(HBr)
6、:较不稳定,加热时少量分解,其水溶液为氢溴酸,酸性比盐酸强,HBr还原性比HCl强,遇浓硫酸被氧化为单质溴(Br2)。碘化氢(HI):很不稳定,受热分解,其水溶液为氢碘酸,酸性比氢溴酸强,HI是强还原剂,遇浓硫酸易被氧化为单质硫。3、卤素及其化合物主要特性氟及其化合物的特殊性质 卤素单质Cl2、Br2、I2与H2化合都需要一定条件,惟独F2在黑暗处就可与H2化合爆炸。 卤素单质Cl2、Br2、I2与水反应的通式为:X2 H2O HXHXO(I2与水反应极弱),但F2与H2O反应却是:2F22H2O 4HFO2 氟无正价,其他都有正价 HF有毒,其水溶液为弱酸,其他氢卤酸为强酸,HF能腐蚀玻璃;
7、 CaF2不溶于水,AgF易溶于水,氟可与某些稀有气体元素形成化合物。(2)氯的性质1、氯气(Cl2):黄绿色的有毒气体,液氯为纯净物化学性质:氯气化学性质非常活泼,很容易得到电子,作 剂 ,能与金属、非金属、水以及碱反应。与金属反应(将金属氧化成最高正价):NaCl2=(点燃)2NaCl CuCl2=(点燃)CuCl2注意:2Fe3Cl2=(点燃)2FeCl3(氯气与金属铁反应只生成FeCl3,而不生成FeCl2。)(铁跟盐酸反应生成FeCl2,而铁跟氯气反应生成FeCl3,这说明Cl2的氧化性强于盐酸,是强氧化剂。)与非金属反应Cl2H2 =(点燃) 2HCl(氢气在氯气中燃烧现象:安静燃
8、烧,发出苍白色火焰)将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。Cl2与水反应(离子方程式中,应注意次氯酸是弱酸,要写成化学式而不能拆开): 。重点:将氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色),氯水含七种微粒,其中有 。氯水的性质取决于其组成的微粒:(1)强氧化性:Cl2是新制氯水的主要成分,实验室常用氯水代替氯气,如氯水中的氯气能FeCl2反应。(2)漂白、消毒性:氯水中的Cl2和HClO均有强氧化性,一般在应用其漂白和消毒时,应考虑HClO,HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质,不可逆。(3)酸性:氯水中含有HCl和HClO,故可被NaOH中和,盐酸还可与NaHCO3,CaCO3等反应。(
9、4)不稳定性:次氯酸见光易分解,久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性,方程式 。(5)沉淀反应:加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl)。自来水也用氯水杀菌消毒,所以用自来水配制以下溶液如FeCl2、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。Cl2与碱液反应:与NaOH反应: 与Ca(OH)2溶液反应: 此反应用来制漂白粉,漂白粉的主要成分为 ,有效成分为 。重点:漂白粉之所以具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO3+2HClO生成的HClO具有漂白性;同样,氯水也具有漂白性,因为氯水含HClO;NaClO同样具有漂白性,干燥的氯气
10、不能使红纸褪色,因为不能生成HClO,湿的氯气能使红纸褪色,因为氯气发生下列反应Cl2H2OHClHClO漂白粉久置空气会失效(涉及两个反应):Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO, ,漂白粉变质会有CaCO3存在,外观上会结块,久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成,含CO2和HCl杂质气体。氯气的用途:制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原料等。Cl的检验:原理:根据Cl与Ag反应生成不溶于酸的AgCl沉淀来检验Cl存在。方法:先加硝酸化溶液(排除CO32-、SO32-干扰),再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,则说明有Cl存在。氯气的实验室制法: 浓盐酸与
11、MnO2 反应原理:MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2+2H2O;发生装置:圆底烧瓶、分液漏斗等; 除杂:用饱和食盐水吸收HCl气体;用浓H2SO4吸收水; 收集:向上排空气法收集(或排饱和食盐水法);检验:使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝; 尾气处理:用氢氧化钠溶液吸收尾气。(3)溴的特性 溴在常温下为红棕色液体(惟一的液态非金属单质),极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气,因而实验室通常将溴密闭保存在阴冷处,并在盛有液溴的试剂瓶内常加适量水。盛装溴的试剂瓶不能用橡皮塞(腐蚀橡胶)。(4)碘的特性碘是紫黑色固体,具有金属光泽,易升华(常用于分离提纯碘),遇淀粉变蓝色(常用来检验碘的存在)
12、,碘的氧化性较其他卤素弱,与变价金属铁反应生成FeI2而不是FeI3。考点:溴和碘的化学性质 :元素非金属性(氧化性)强弱顺序:Cl Br I实验实验现象化学方程式氯水与溴化钾溶液的反应溶液由无色变为橙黄色2KBr+Cl2=2KCl+Br2氯水与碘化钾溶液的反应溶液由无色变为黄褐(黄)色2KI +Cl2=2KCl+I2溴水与碘化钾溶液的反应溶液由无色变为黄褐(黄)色2KI+Br2=2KBr+I2(5)检验I2的检验:试剂:淀粉溶液 现象:溶液变蓝色Br- 、I- 的检验:试剂:AgNO3溶液和稀硝酸现象:产生浅黄色沉淀(含Br-);黄色沉淀(含I-)例:NaBr + AgNO3 AgBr +
13、NaNO3NaI + AgNO3 AgI+ NaNO3(三)氧族元素(1)、氧族元素的相似性和递变性氧、硫、硒、碲常见的化合物为:2价、4价、6价,都能与多数金属反应;氧化物有两种RO2和RO3,其对应水化物H2RO3、H2RO4均为含氧酸,具有酸的通性。它们的氢化物除H2O外,其余的H2S、H2Se、H2Te均为气体,有恶臭、有毒,溶于水形成无氧酸,都具有还原性。单质的状态由气态到固态,熔沸点也依次升高,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,氧化性依次减弱。含氧酸的酸性依次减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强。(2)、硫及其化合物1、硫单质:物质性质:俗称硫磺,淡黄色固体,不溶于水,
14、熔点低。化学性质:S+O2 =(点燃) SO2(空气中点燃淡蓝色火焰,纯氧中为蓝紫色)2、二氧化硫(SO2)(1)物理性质:无色,有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水,易液化。(2)化学性质:SO2能与水反应:亚硫酸为中强酸,此反应为可逆反应。SO2为酸性氧化物,可与碱反应生成盐和水。a、与NaOH溶液反应:SO2(少量)2NaOHNa2SO3H2O SO2(过量)NaOHNaHSO3 对比CO2与碱反应:CO2(少量)Ca(OH)2CaCO3(白色)+H2O 2CO2(过量)Ca(OH)2Ca(HCO3) 2 (可溶)b、SO2将通入酚酞变红的溶液,溶液颜色褪去,体现了SO2和水反
15、应生成亚硫酸,是酸性氧化物的性质,而不是漂白性,SO2不能漂白指示剂。c.鉴别SO2 和CO2:用品红溶液(褪色为SO2);高锰酸钾溶液(紫色褪去为SO2)等。SO2具有强还原性,能与强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液、氯气、氧气等)反应。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,显示了SO2的强还原性(不是SO2的漂白性)。(催化剂:粉尘、五氧化二钒)(将SO2气体和Cl2气体混合后作用于有色溶液,漂白效果将大大减弱。)SO2的弱氧化性:如2H2SSO23S2H2O(有黄色沉淀生成) SO2的漂白性:SO2能使品红溶液褪色,加热会恢复原来的颜色。用此可以检验SO2的存在。SO2Cl2漂白的物质漂
16、白某些有色物质使湿润有色物质褪色原理与有色物质化合生成不稳定的无色物质与水生成HClO,HClO具有漂白性,将有色物质氧化成无色物质加热能恢复原色(无色物质分解)不能复原SO2的用途:漂白剂、杀菌消毒、生产硫酸等。3、硫酸(H2SO4)(1)浓硫酸的物理性质:纯的硫酸为无色油状粘稠液体,能与水以任意比互溶(稀释浓硫酸要规范操作:注酸入水且不断搅拌)。不挥发,沸点高,密度比水大。(2)浓硫酸三大性质:吸水性:浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气,可作干燥剂,可干燥H2、O2、SO2、CO2等气体,但不可以用来干燥NH3、H2S气体。脱水性:能将有机物(蔗糖、棉花等)以H和O原子个数比21脱
17、去,炭化变黑。强氧化性:浓硫酸在加热条件下显示强氧化性(6价硫体现了强氧化性),能与大多数金属反应,也能与非金属反应。注意:常温下,Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化,而不是不反应。(3)、硫酸的用途:干燥剂、化肥、炸药、蓄电池、农药、医药等。(4)接触法制硫酸(了解) 流程 设备反应生成二氧化硫沸腾炉 S + O2 SO2 或4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 SO2接触氧化接触室 2SO2 + O2 2SO3SO3的吸收吸收塔 SO3 + H2O H2SO4 * 为了防止形成酸雾,提高SO3的吸收率,常用浓硫酸来吸收SO3得到发烟硫酸4、硫酸根离子的检验 检验S
18、O42时会受到许多离子的干扰。Ag干扰:用BaCl2 溶液或盐酸酸化时防止Ag干扰,因为AgCl AgCl。CO32、SO32、PO43干扰:因为BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀,因此检验SO42时,必须用酸酸化。为此,检验SO42离子的正确操作为:被检液取清液有无白色沉淀(有无SO42)5. SO32的检验: 向溶液中加入盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,红色褪去;或加入氯化钡溶液生成沉淀,加入盐酸,沉淀溶解产生具有刺激性气味的气体。 (四)氮族元素1、氮的氧化物:NO2和NON2O2 =(高温或放电) 2NO,生成的一氧化氮很不稳定: 2NOO2 = 2NO2NO:无
19、色气体,有毒,能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒(与CO中毒原理相同),难溶于水,是空气中的污染物。NO2:红棕色气体(与溴蒸气颜色相同)、有刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:3NO2H2O2HNO3NO,此反应中NO2既是氧化剂又是还原剂。以上三个反应是“雷雨固氮”、“雷雨发庄稼”的反应。2、硝酸的化学性质HNO3具有酸的通性。HNO3具有强氧化性,表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。要注意,由于硝酸氧化性很强,任何金属与硝酸反应都不能放出氢气,在与不活泼金属如Cu、Ag等反应时,浓硝酸还原产物为NO2,稀硝酸还原产物为NO,(但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸
20、强);在溶液中NO3几乎与所有离子能大量共存,但注意,当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液,具有还原性的某些离子则不能与其大量共存,如NO3、H、Fe2 中任意两者能大量共存,但三者则不能大量共存。即:NO3 在中性或碱性溶液中不表现氧化性,而在酸性溶液中表现强氧化性。常温下,Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化,加热时能发生反应:Fe6HNO3(浓)Fe(NO3)33NO23H2O不稳定性:4HNO34NO2O22H2O,因此久置的浓硝酸呈黄色,因为溶解了NO2,故实验室保存浓硝酸,应注意:低温、避光、密封。3.氨气(NH3)(1)氨气的物理性质:极易溶于水,有刺激性气味,易液化。电子式:
21、 。(2)氨气的化学性质:a.溶于水溶液呈 性:NH3H2ONH3H2ONH4OH故氨水的组成(6种): 。生成的一水合氨NH3H2O是一种弱碱,很不稳定,受热会分解:NH3H2ONH3 H2Ob.氨气可以与酸反应生成盐:NH3HClNH4Cl NH3HNO3NH4NO3 2NH3H2SO4(NH4)2SO4因NH3溶于水呈碱性,所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气的存在,因浓盐酸有挥发性,所以也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶口,如果有大量白烟生成,可以证明有NH3存在。(3)、氨气的实验室制法 反应原理:2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O 不能用NaOH代替Ca(OH)
22、2,因为NaOH吸湿后容易结块,产生的气体不易逸出,并且NaOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。检验:a、用湿润的红色石蕊试纸(变蓝);b、蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口(白烟)。4、铵盐铵盐均易溶于水,且都为白色晶体(很多化肥都是铵盐)。(1)受热易分解,放出氨气:NH4Cl NH4HCO3 (2)干燥的铵盐能与碱固体(Ca(OH)2)混合加热反应生成氨气,利用这个性质可以制备氨气: (3)NH4的检验:样品加碱混合加热,放出的气体能使湿的红色石蕊试纸变蓝,则证明该物质会有NH4。 (五)碳族元素(1)碳的性质1、CO与C02:略2、碳酸正盐与酸式盐性质比较 在水中溶解性:正盐除K、Na、NH4等易溶于
23、水外,其余都难溶于水;而只要存在的酸式盐都易溶于水。一般来说,在相同温度下酸式盐的溶解度比正盐大,如CaCO3难溶于水,Ca(HCO3)2易溶于水,但也有例外,如NaHCO3溶解度比Na2CO3小。热稳定性:正盐中除K、Na等受热难分解外,其余受热易分解;酸式盐在水溶液或固态时加热都易分解。如 Ca(HCO3)2 CaCO3CO2H2O一般来说,热稳定性大小顺序为:正盐酸式盐多元盐(盐的阳离子相同,成盐的酸相同)。可溶性正盐、酸式盐都能发生水解,但相同阳离子的相同浓度时溶液中CO32的水解程度比HCO3大都能与酸作用,但相同条件放出CO2的速率酸式盐比正盐快。(2)硅及其化合物A、硅单质硅在自
24、然界的存在:地壳中含量仅次于氧,居第二位。(约占地壳质量的四分之一);无游离态,化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅.(1)物理性质:晶体硅是灰黑色有金属光泽,硬而脆的固体;导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,熔沸点高,硬度大,难溶于溶剂。(2)化学性质:常温只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。性质稳定。Si +2F2 = SiF4(气态), Si + 4HF = SiF4 +2 H2,Si +2NaOH + H2O = Na2SiO3 +2H2(3)硅的用途:用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件;制造太阳能;制造合金,如含硅4(质量分数)的钢导磁性好制造变压器的铁
25、芯;含硅15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性等。BNa2SiO3的性质:Na2SiO3易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”,是建筑行业的黏合剂,也用于木材的防腐和防火。化学性质主要表现如下:水溶液呈碱性(用PH试纸测),通CO2有白色沉淀:Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3(白色胶状沉淀),离子方程式:SiO32 CO2 + H2O CO32 H2SiO3。因此硅酸盐在空气中容易变质制玻璃的主要反应:SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2.C、二氧化硅的结构和性质:(1)SiO2的空间结构:S
26、iO2直接由原子构成,不存在单个SiO2分子。(2)物理性质:熔点高,硬度大(3)化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:与强碱反应:生成的硅酸钠具有粘性,所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞。与氢氟酸反应SiO2的特性:(利用此反应,氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放,应用塑料瓶)。高温下与碱性氧化物反应:SiO2CaOCaSiO3(4)用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
27、D、硅酸(H2SiO3):(1)物理性质:不溶于水的白色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。(2)化学性质:H2SiO3是一种弱酸,酸性比碳酸还要弱,但SiO2不溶于水,故不能直接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制取:(强酸制弱酸原理). (此方程式证明酸性:H2SiO3H2CO3)(3)用途:硅胶作干燥剂、催化剂的载体。 (六)铝及其化合物(一)、铝两性元素1 铝与酸的反应:铝与NaOH溶液的反应:第一步:2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H2第二步:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O总方程式: 2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+ 4H2O +3
28、H22 铝、铁钝化:常温下,与浓硫酸、浓硝酸发生钝化(发生化学反应)不是不反应,因生成了致密的氧化膜。但在加热条件下,则能继续反应、溶解。3 铝热反应:实验现象:剧烈反应,发出耀眼的光芒,放出大量的热,有大量的熔化物落下来。引燃剂:镁条、氯酸钾;铝热剂:铝粉和金属氧化物组成的混合物。反应式: 。4离子共存:加入铝能产生氢气的溶液,说明此溶液含有大量的H+或OH-,酸溶液中不能含有NO3-、AlO2-,溶液中一旦有了NO3-,溶液就成了HNO3,它与铝将不再产生氢气;碱溶液中不能含有Al3+、NH4+,但可含有AlO2-。(二)、氧化铝1熔点高:作耐火坩埚,耐火管和耐高温的实验验仪器等。2两性氧
29、化物:与硫酸反应:Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;离子反应式:Al2O3+6H+=2 Al3+3H2O与NaOH反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O; 离子反应式:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 3工业制备铝:2Al2O3(熔融)4Al+3O2(三)、氢氧化铝1两性氢氧化物:与盐酸反应:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;离子反应式: Al(OH)3 +3H+=Al3+3H2O与NaOH反应:Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O;离子反应式: Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O2治疗胃酸过多:因其碱性不强
30、,不会对胃壁产生强剌激作用,但可与胃酸(盐酸)反应,不能用强碱如NaOH。3明矾净水原理:因溶液中的铝离子发生水解,生成Al(OH)3胶体,它可以和悬浮水中的泥沙形成不溶物沉降下来,故明矾可用作净水剂。4.Al(OH)3实验室制取:铝盐与足量氨水反应、偏铝酸盐与足量CO2化学反应方程式:AlCl3+ 3 NH3H2O= Al(OH)3 +3NH4Cl NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3 +NaHCO3离子反应方程式:Al3+ 3 NH3H2O= Al(OH)3+3NH4+ AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3 +HCO3-(四)铝及其化合物间的相互转化关系、反应现象及图象分
31、析 向AlCl3溶液中滴加NaOH 溶液直至过量,如图所示。 现象:白色沉淀逐渐增多达最大值,继续加NaOH溶液沉淀逐渐溶解,直至完全消失。Al33OH Al(OH)3AlCl3Al(OH)3OH AlO22H2O向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量,如下图所示。现象:开始时无沉淀,接着产生沉淀。达最大值后不增减。Al34OH AlO22H2O3AlO2Al36H2O 4 Al(OH)3HCl向NaAlO2溶液中滴加盐酸直到过量,如图所示。现象:先有白色沉淀后完全消失。AlO2HH2O Al(OH)3Al(OH)33HAl33H2O向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液,直至过量,NaAlO2
32、如图所示。现象:开始无沉淀,接着产生白色沉淀。AlO24H Al32H2O3AlO2Al36H2O 4 Al(OH)3 (七)铁、铜及其化合物铁及其化合物:或O2A、氧化物1铁的氧化物成分:废铁屑的主要成分Fe2O3;铁锈的主要成分为Fe2O3nH2O;黑色晶体、磁性氧化铁为Fe3O4;红棕色粉未,俗称铁红,作红色油漆和涂料的为Fe2O3;赤铁矿的主要成分为Fe2O3,它是炼铁的原料;铁在氧气燃烧与铁与水蒸气反应的产物都是Fe3O4。B、氢氧化物1实验室制备Fe(OH)2 :用新制的Fe2+与经过加热驱赶O2后的NaOH溶液反应,且将滴管末端插入试管内的液面下以后在滴加NaOH;或者在在液面上
33、滴加植物油等物质进行液封,避免Fe(OH)2与O2接触生成Fe(OH)3 2Fe(OH)3的受热分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,与此相以的还有Cu(OH)2、Al(OH)3。3氢氧化铁胶体的制备:因其具有独特性,制备胶体的过程和对应的方程式是高考的重点与热点。实验操作要点:四步曲:先煮沸,加入饱和的FeCl3溶液,再煮沸至红褐色,停止加热。对应的离子方程式为Fe3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+,强调之一是用等号,强调之二是标明胶体而不是沉淀,强调之三是加热。C、铁盐与亚铁盐1.Fe2+与Fe3+的相互转化:Fe3+的检验:(黄棕色)实验:向FeCl3 溶液中加入几滴KS
34、CN溶液,溶液显血红色,Fe33SCNFe(SCN)3实验:向FeCl3溶液加入NaOH溶液,有红褐色沉淀。Fe32OHFe(OH)3Fe2+的检验:(浅绿色)法1实验:向FeCl2溶液加入NaOH溶液。Fe22OHFe(OH)2(白色/浅绿色)4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3(红褐色)法2:先加入KSCN溶液,不变色,再加入氯水后,出现血红色。(注意:此处不用高锰酸钾溶液氧化,因其具有紫色)2铁盐与亚铁盐的配制:因Fe2+、Fe3+易水解,且Fe2+易被空气中的氧气氧化,故配制过程为:先将它们溶解在对应的酸中,然后加水冲稀到指定的浓度。(注意:配制亚铁盐溶液时,要加入少量的铁粉,
35、以防止Fe2+的氧化)3制印刷电路板常用FeCl3作腐蚀液: 。4离子共存:不能与Fe2+共存的离子:(H+、NO3-)、(MnO4-)、(ClO-);不能与Fe3+共存的离子有:I-、SO32-、SCN-。铜及其化合物1铜绿的形成:2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3, 为了避免青铜器生成铜绿,采用的方法是(1)将青铜器保存在干燥的环境中,(2)不能将青铜器与银质(金属活性差的金属)接触,避免发生电化学腐蚀。 2波尔多液消毒:主要应用在农业植物杀菌和公共场合的消毒。其主要成分组分CuSO4溶液、石灰水,原理是重金属盐能使蛋白质变性。重金属还有Ba、Pb、Hg、Cd、Ag、Au
36、等3铜与浓硫酸反应:铜与浓硫酸在加热的条件下发生反应,不加热不反应;铜与稀硫酸在加热条件下也不反应,但在有氧化剂存在的条件下发生反应,如通入O2(加热)或加入H2O2,对应的化学方程式为:2Cu+O2+H2SO42CuSO4+2H2O, Cu+2H2O2+H2SO4=CuSO4+4H2O。4制备CuSO4方案的选择:方法如下:一是CuCuOCuSO4, 二是用铜和浓硫酸的反应。元素化合物综合应用1(2011重庆,7)下列叙述正确的是(D)AFe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同BK、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性CLi、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大DC、P、S
37、、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强2(2011江苏扬州一模,3)能实现下列物质间直接转化的元素是(B)单质氧化物酸或碱盐A硅B硫C铜D铁3(2011北京崇文模拟,4)在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定原溶液中含有的阳离子是(B)AMg、Al3、Fe2BH、Mg2、Al3CH、Ba2、Al3 D只有Mg2、Al34(2011山东烟台高三一模,10)X、Y、Z、W是中学化学常见的四种物质,它们之间具有如图所示转化关系,则下列组合不可能的是(D)XYZWACCOCO2O2BNaNa2ONa2O2O2CAlCl3Al(
38、OH)3NaAlO2NaOHDFeFeCl2FeCl3Cl25(2012福建高考23)(1)元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同,则M的原子结构示意图为 (2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32+H2OHSO3+OH水解平衡的事实是 (填序号)。A 滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液红色退去B 滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去C 滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去(4)元素X、Y在周期表中位于同一主族,化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化(其中D是纤维素水解的最终产物):非金属X Y(填“”或“”)
39、Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成,化学方程式为 。(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高,简述该反应的平衡常数与温度的变化关系: 。物 质ABCD起始投料/mol21206(2012安徽理综13)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是 BnAl(OH)3nAl(OH)3nAl(OH)3nAl(OH)30 V
40、(NaOH)0 V(NaOH)0 V(NaOH)0 V(NaOH) A B C D7.(012四川理综26) 下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。请回答下列问题:(1)B中所含元素位于周期表中第 周期, 族。(2)A在B中燃烧的现象是 。(3)的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是 。(4)的离子方程式是 。(5)受热分解的化学方程式是 。8.下列与含氯化合物有关的说法正确的是( B )A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物D.电解NaCl溶液得到22.4L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA阿伏伽德罗常数)