下面是小编为大家整理的常见金属及其化合物(笔记),供大家参考。
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HCHO CH 3 OCH 3
CH 3 CH 2OH HCOOH CH 3 CH 2 NO 2
CH 3 COOH
第九、⼗讲 常⻅⾦属元素及其化合物 【引⾔ 1】元素化合物的学习⽅法(不能靠死背,背了也没⽤)
两条主线:元素性质按
学习、按
掌握规律 学习逻辑:物质线
、
、
、
考点线
、
、
、特殊物质补充 【引⾔ 2】选择练习题需要注意的地⽅,
、
不⽤多练例:Al 3+ 和 OH - 的 3:1 三⻆形
例:(2014 安徽)室温下,在 0.2mol/L Al 2 (SO 4 ) 3
溶液中,逐滴加⼊ 1.0mol/L NaOH溶液,实验测得溶液 pH 随 NaOH 溶液体积变化曲线如图,下列有关说法正确的是 (
)
A.a 点时,溶液呈酸性的原因是 Al 3 +⽔解,离⼦⽅程式为Al 3 + + 3OH - ™ Al(OH) 3
B.a-b 段,溶液 pH 增⼤,Al 3+ 浓度不变 C.b-c 段,加⼊的 OH - 主要⽤于⽣成 Al(OH) 3 沉淀 D.d 点时,Al(OH) 3
沉淀开始溶解
例:下列有机物各 ag,在氧⽓中充分燃烧后的产物缓缓通过⾜量过氧化钠,最终导致过氧化钠增重量与 ag 的关系是?(填⼤于、⼩于、等于)
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⼀、⾦属元素总论 1、⼀些通性
最外层电⼦数 前四周期最外层电⼦数⼀般少于 4 个 五六周期由于原⼦半径
,核外电⼦
多,可能多于 4 个,如
存在状态 除
之外,均为固体
分类
冶⾦⼯业 ⿊⾊⾦属:
除此之外均为
⾦属
密度 轻⾦属:
重⾦属:
物理性质 有⾦属光泽、不透明,导电导热,延展性好 2、⾦属的冶炼
3、合⾦的特性
熔点
,硬度
,耐
,能
4、焰⾊反应
把嵌在玻璃棒上的铂丝在稀
⾥蘸洗后,放在酒精灯的⽕焰上灼烧,直到跟原来的⽕焰的颜⾊⼀样时,再蘸取待测溶液,放在⽕焰上,观察⽕焰颜⾊。
K
Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu 钙砖红,锶洋红,紫⾊锂铷绿⾊铜 钡灼烧,⻩绿⾊,镁铝铁铂没焰⾊
Hg Ag Pt Au
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Al:铝箔熔化成液滴但
此实验证明:
2、与⽔反应 Na :
Mg:
Al:
⼆、钠镁铝单质 1、与空⽓反应
Na:看反应条件 Li:
K:
暴露于空⽓中最终变为
Mg 在空⽓中点燃:
(Fe):
3、与酸碱盐反应
⾦属 与酸反应 与碱反应 与盐溶液反应 Na
Mg
Al
【钝化反应】
变化,
遇
,表⾯形成
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三、钠镁铝重要化合物 1、Na 2 O、Na 2 O 2
(1)
与⽔、CO 2 反应
(2)
与其他⾮⾦属氧化物的反应
2、【补:⾦属氢化物:NaH、LiAlH 4 、NaBH 4】
(1)
NaH 电⼦式:
(2)
与⽔反应
【补:离⼦势和⼴义⽔解反应】
(1)
⾦属离⼦⽔解的本质——离⼦势的作⽤
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=
Mg 2+ 、 Fe 2+ 、Cu 2+ 、Zn 2+
(2)
⼴义⽔解反应 三价:Fe 3+ 、Al 3+ (Cr 3+ )
更⾼价:Ti 4+
例:电⽯和⽔制备⼄炔的⽅程式为:
。
【练习】尝试写出⽅程式
CaH 2
+ H 2 O =
CaO 2
+ H 2O = Ca 3 N 2
+
H 2 O
Al 4 C 3
+ H 2 O =
Si 3 N 4
+ H 2 O =
Cl 2
+ H 2 O
SiHCl 3
+ H 2O 重要规律 ⼀价:Na + 、K +
⼆价:Ca 2+ (Sr 2+ )Ba 2+
BrCl+ H 2 O NO 2
+ H 2 O = NH 2 Cl + H 2 O = NO 2 Cl + H 2O = SOCl 2
+ H 2O = TiCl 4 + H 2O TiOCl 4
2-
+ H 2O CH 3 MgBr + H 2O
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(1)5 组对⽐溶解度:
热稳定性:
同 c 溶液碱性:
溶于⽔后温度:
同 c 与 HCl 反应速率(出
的速率):
(2)能否使⽤⼀种试剂鉴别 澄清⽯灰⽔(
)
BaCl 2(
练:饱和碳酸钠溶液中通⼊ CO 2 ,可以看到的现象为
4、【补充】⼴义酸碱反应 (1)
碳酸钠与盐酸的反应 【复习数轴法】
3mol Na 2 CO 3
滴⼊ 5 mol HCl 中
mol CO 2
下种⽅法和数轴法等价 5mol HCl 滴⼊ 3mol Na 2 CO 3
中产⽣
mol CO 2
3、Na 2 CO 3 、NaHCO 3
)
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H + Al 3+ Al(OH) AlO - OH 平 2 3
(2)
铝系列相关反应 强酸 弱酸 两性 弱碱 强碱
-
NH 4 +和 AlO 2 - 不共存
AlO - 和 HCO - 不共存
⽤ 衡移动原理解释 Al(OH) 3
具有两性:
例:下列各组中的两物质作⽤时,反应物⽤量的改变,对⽣成物没有影响的是 A. NaHCO 3
和盐酸 B. Na 2 CO 3
与盐酸 C. NaOH与CO 2
D. NaOH和AlCl 3溶液
四、钠镁铝⼯业相关反应
为何先通 NH 3 ?(4 句)
氨⽓
,使
, 利于
,便于
。
1、侯⽒制碱法(本质:离⼦浓度过剩时,优先析出
的物质)
3
2
CO 2
NH 4 +
Al 2 O 3
Al NH 3
HCO 3
/CO 3
-
2-
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.
例:⼯业上可⽤⻝盐和⽯灰⽯为主要原料,经不同的⽅法⽣产纯碱.请回答下列问题:
(1)
卢布兰法是以⻝盐、⽯灰⽯、浓硫酸、焦炭为原料,在⾼温下进⾏煅烧,再浸取,结晶⽽制得纯碱. ①图 1 中的中间产物 C 是
,D
.(写化学式); Ⓐ装置⼄中发⽣反应的化学⽅程式为
; (3)
联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是
; (4)
有⼈认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,故也可⽤氨碱法以氯化钾和
⽯灰⽯为原料制碳酸钾.请结合 2 图的溶解度(S)随温度变化曲线,分析说明是否可⾏?
①硫酸钠和焦炭、⽯灰⽯反应的化学⽅程式为(已知产物之⼀为 CaS); 氨碱法的⼯艺如图 1 所⽰,得到的碳酸氢钠经煅烧⽣成纯碱.
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2、⼯业制取单质 (1)
电解制钠:
(2)
海⽔提镁:
Ⓐ包含的具体操作为
、
、
、洗涤⼲燥得 MgCl 2 ·6H 2O 晶体,再将晶体⾄于 SOCl 2
液体中脱⽔,发⽣反应
得到⽆⽔ MgCl 2
(3)
电解炼铝:电解熔融的 Al 2 O 3 /AlCl 3
冰晶⽯的成分
,作⽤是
(4)
【补:⼯业制钾】
3、铝热反应(⼯业上⽤于
、
、
⾦属)
镁条的作⽤是
KClO 3
的作⽤是
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五、铁和铜的单质 1、被 O 2 /Cl 2 /S 氧化
Fe
Cu
2、被腐蚀 Fe
Cu 3、Fe 与⽔蒸⽓
如何检验产物中的 H 2 ?
点燃时有
。
如何检验产物中的 Fe 3 O 4 ?⽤
靠近,有固体吸附。
4、铜的溶解
(1)
溶于强氧化性体系
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例:⽤如图所⽰实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应.下列实验不合理的是(
)
A、上下移动①中铜丝可控制 SO 2 的量 B、Ⓐ中选⽤品红溶液验证 SO 2
的⽣成 C、Ⓐ中选⽤ NaOH 溶液吸收多余的 SO 2
D、为确认 CuSO 4
⽣成,向①中加⽔,观察颜⾊ (2)
Cu+H 2 SO 4 (稀)
①设计为电解池
Ⓐ外加氧化剂:
加⼊ Fe 2+ /Fe 3+ 可催化该反应进⾏
(3)
络合作⽤促进
例:⼯业制硫酸铜的⽅法很多。
① ⽅法⼀:⽤浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学⽅程式是
,此法的最⼤缺点是
。
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Ⓐ ⽅法⼆:⽤稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,⽣产的主要过程如下图所⽰:
稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学⽅程式是
;
向混合溶液中通⼊热空⽓的反应的离⼦⽅程式是
;由滤液得到⽆⽔硫酸铜的实验操作是
。
六、铁铜的离⼦ 1、离⼦的颜⾊
[Cu(H 2 O) 4 ] 2+
[Fe(H 2 O) 6 ] 3+
[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+
Fe(SCN) 3
[CuCl 4 ] 2-
[Fe(CN) 6 ] 3-
[Cu(NO 2 ) 4 ] 2-
[Fe(C 6 H 6 O) 6 ] 3-
【补:关于 CuCl 2
溶液的颜⾊】
CuCl 2
稀 溶液
⾊,浓溶液
⾊ CuSO 4
稀溶液
⾊,浓溶液
⾊
2、Fe 2+ 和 Fe 3+ 的转化
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)
如何操作该套装置?
七、铁铜化合物的制备、性质 1、Fe(OH) 2
的 4 种制备⽅法 最重要的操作:
。
例:某同学设计了⼀种⽤电解法制取 Fe(OH) 2
的试验装置如图。通电后,溶液中产⽣⽩⾊沉淀,且较长时间内不变⾊,下列说法中正确的是( A. 电源中 a 为正极,b 为负极 B. 电解池中电解液可以是 NaOH 溶液但不能是 NaCl 溶液C.A、B 两端都必须使⽤铁作电极 D.A 电极发⽣的反应为:2H 2 O+2e -=H 2 ‡+2OH -
(2018 国⼀)醋酸亚铬[(CH 3 COO) 2 Cr·2H 2 O]为砖红⾊晶体,难溶于冷⽔,易溶于酸,在⽓体分析中⽤作氧⽓吸收剂,⼀般制备⽅法是先在封闭体系中利⽤⾦属锌作还原剂,将三价铬还原为⼆价铬:⼆价铬再与醋酸钠溶液作⽤即可制得醋酸亚铬。
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2、Fe(OH) 3
胶体制备 向
中,滴加
继续煮沸,直⾄⽣成
溶液
反应⽅程式:
。
3、Fe 3 O 4
的制备和性质 实验室制备:铁粉+⽔蒸⽓(略)
⽔热法制备:
和 HCl 反应:
4、卤化亚铜 CuX 制备 5、Cu 2 O 的性质
【探究】胆矾热失重图(第四阶段更详细的讲解)
Cu(II)+
+
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㬍 % 滤液
加入〰ⴀ䞨 䗷滤 氧气流中 固体 $
滤渣 洗涤
干 ⠕
①
固体乙 ƒ 取 2.00g
煅烧、冷却
ƒ 䟿▲恒䟽
固体丙 1.84g ʓ
Ⓐ(1)Ⓐ中在煅烧过程中⼀定发⽣的反应的化学⽅程式为
。
5、CuS 与 Cu 2 S (均为 ⾊固体,均不溶于酸)
如何鉴别两种固体?
例:铜丝和浓硫酸加热的实验中除了产⽣⽩⾊固体外,在铜丝表⾯还产⽣⿊⾊固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜。为了研究甲的成分,该⼩组同学在收集到⾜够量的固体甲后,进⾏了如图的实验:
(2)
下列对于固体甲的成分的判断中,正确的是(填字母选项)
。
A. 固体甲中,CuS 和 Cu 2 S 不能同时存在
B. 固体甲中,CuO 和 Cu 2 O ⾄少有⼀种
C. 固体甲中若没有 Cu 2 O,则⼀定有 Cu 2 S
D. 固体甲中若存在 Cu 2 O,也可能有 Cu 2S