第讲几种重要的金属化合物

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1、 第第7讲讲 几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物(一一)考点考点1 钠的化合物钠的化合物1金属钠的变质过程：银白色(Na)变暗(Na2O)白色固体(NaOH)液滴(NaOH浓稠溶液)白色固体(Na2CO3xH2O)白色粉末(Na2CO3)。2Na2O2与CO2、H2O(g)的反应(1)CO2、H2O(g)的混合气体与少量Na2O2反应时优先与CO2反应。(2)凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质，Wg该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，Na2O2固体必增重为Wg。(3)质量差量和气体体积差量计算 由此可见：CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2

2、固体反应，固体的质量差分别相当于等物质的量CO、H2的质量。CO、H2燃烧后的产物通过足量的Na2O2后，固体增加的质量即CO、H2的质量。体积变为原来的一半(亦即生成O2的量)。例例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Na2O2充分吸收，Na2O2增重8.5 g，则原混合气体中O2的物质的量是() A0.5 mol B0.25 mol C0.27 mol D0.52 mol【解析】 凡满足(CO)m(H2)n通式的物质最终可被Na2O2完全吸收，(16.5-8.5)/32=0.25 mol。B 【点评】 过氧化钠分别与二氧化

3、碳、水的反应是高考的热点之一，既有对反应原理及应用的定性考查，又有多种类型的定量计算或探究性综合实验题，在复习过程中，注意归纳总结。考点考点2 铝及其化合物铝及其化合物 在强酸性溶液中，铝元素总是以Al3+形式存在；在强碱性溶液中，铝元素以 形式存在。铝及铝元素的主要化合物的关系如下图： 例例2 由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有如图所示的转换关系，已知C为密度最小的气体，甲是电解质。根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式：A_，B_，乙_，丁_。AlO2NaAlO2Al(OH)3(2)组 成 单 质 A的 元 素 在 周 期 表 中 的 位 置 是_，丙的

4、电子式是_。(3)写出下列变化的方程式：A与NaOH溶液反应的化学方程式：_；乙与过量CO2反应的离子方程式：_。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 第三周期第A族 O.HH 【解析】 关键是找出解题突破口，由C是密度最小的气体可知C为H2，单质A与NaOH溶液反应生成H2，则A为Al或Si，若A为Al，则乙为NaAlO2，甲为Al2O3，丙为H2O，丁为Al(OH)3，B为O2；若A为Si，则乙为Na2SiO3，甲为SiO2，丙为H2O，丁为H2SiO3，B为O2，似乎都符合题意，但题设关键一点即甲为电解质，从而排除Si的可能性，确定A为金属Al。 【点评】 铝单质既能与酸

5、反应又能与碱反应放出氢气，氧化铝的两性、氢氧化铝的两性是解答推断题的突破口。考点考点3 有关铝的图象题有关铝的图象题 解图象计算题重在根据相关物质性质，分析性质与图象中“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象，有利于解综合题。在含1mol Al3+的可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量。在含1mol OH-的强碱性溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量。在含1mol 的偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量。在含1molH+的强酸性溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量。例例3 将一定质量的MgAl合金投入100 mL一定物质的

6、量浓度的某HCl溶液中，充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积关系如下图。回答下列问题：5.1 g116 mol L-15 mol L-1(1)原Mg-Al合金的质量是_，合金中Mg与Al的物质的量之比是_；(2)原HCl溶液的物质的量浓度是_；(3)所加NaOH溶液的物质的量浓度是_。 【解析】 由图象可知溶于NaOH溶液的沉淀为7.8 g，即0.1 mol Al(OH)3，不溶于NaOH溶液的Mg(OH)2沉淀为5.8 g，即0.1 mol Mg(OH)2。由图象中A点为沉淀量最大，溶液中只含NaCl，n(Na+)=n(Cl

7、-)，故c(HCl)100 mL10-3LmL-1=5 molL-120 mL10-3LmL-1n(HCl)=6 molL-1原合金中n(Al)=n(Mg)=0.1 mol，故物质的量之比为11。总 质 量 为 ： 0.1 mol27 gmol-1+0.1 mol24 gmol-1=5.1 g。【点评】 解答有关 Al(OH)3沉淀的图象题，其突破口往往就是沉淀量减少的那一段，该段发生 的 反应 为Al(OH)3+ N a O H=NaAlO2+2H2O，即沉淀减少的物质的量等于参加该段反应的NaOH的 物质的 量 。 铝元素的两性主要体现在单质铝、氧化铝、氢氧化铝三种物质上，既能与强酸反应也

8、能与强碱反应，而铝盐与偏铝酸盐则没有两性。铝盐(如AlCl3)只能与碱反应，与酸不反应，偏铝酸盐(如NaAlO2)只能与酸反应，与碱不能反应。2.用1 L 1.0 mol/L NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的CO和 的浓度之比约是( ) A13 B12 C23 D321.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )ANa2CO3 BNa2O2Na2CO3CNaOH Na2CO3 DNa2O2 NaOH Na2CO3AA3.下 列 六 种 物 质 ： Na2O Na2O2NaCl Na2CO3溶液 Na

9、OH NaHCO3其中不能与CO2反应的是( ) A B C DC4. 5.1 g镁铝合金溶于300 mL 2 mol/L的HCl，在标准状况下放出气体的体积为5.6 L。向反应后的溶液中加入足量氨水，产生沉淀的质量为( ) A5.1 g B10.2 g C13.6 g D15.3 gC( )A5.A BC D6.已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。 向 浓 度 均 为 0.1molL 1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( )B【解析】本题主要考

10、查化学反应的顺序问题，旨在考查考生运用基础知识解决实际问题的能力。因KspAl(OH)3KspFe(OH)3，因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时，首先应生成Fe(OH)3沉淀，当Fe3沉淀完全后，再生成Al(OH)3沉淀，继续滴加NaOH溶液，则Al(OH)3OH=AlO22H2O，故B项图像符合实际情况。7.现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验(计算pH时假定溶液体积没有变化)：向其中一份固体中加入100 mL 2.0 molL-1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的pH=14；向另一份固体中加入140 mL 4

11、.0 molL-1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三种阳离子且pH=0。(1)计算这包铝热剂中铝的质量和氧化铁的质量。(2)计算实验产生气体的体积(标准状况)。【解析】 (1)实验中用去n(NaOH)=100 mL(2.0 molL-1-1.0 molL-1)=0.1 mol无论是Al还是Al2O3，与NaOH溶液反应后都生成NaAlO2，铝热剂中n(Al)=n(NaOH) 2=0.2 mol，m(Al)=5.4 g实 验 所 得 溶 液 中 ， 根 据 “电 荷 守 恒 ”有n(H+)+2n(Fe2+)+3n(Al3+)=n(Cl-)则n(Fe2+)=0.06 mol实验中所得H2在标准状况下体积为或者取铝热剂的一半用“电子守恒”计算：01 mol Al0.1 mol Al3+失电子0.3 mol003 mol Fe2O30.06 mol Fe2+得电子0.06 mol2n mol H+n mol H2 得 电 子 0.3 mol-0.06 mol=0.24 mol算出n(H2)=0.12 molV(H2)=2.688 L