《2014届高三化学名师点拨金榜专题ppt课件全案：金属元素单质及其重要化合物.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014届高三化学名师点拨金榜专题ppt课件全案：金属元素单质及其重要化合物.ppt（55页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、金属元素单质及其重要化合物1.1.钠及其化合物钠及其化合物: :(1)Na(1)Na与冷水剧烈反应的化学方程式为与冷水剧烈反应的化学方程式为_。(2)Na(2)Na2 2O O2 2与与COCO2 2、H H2 2O O反应的化学方程式分别为反应的化学方程式分别为_、_。2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaO=2Na+ + +2OH2OH- -+H+H2 22Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2=2Na=2Na2 2COCO3 3+O+O2 22Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O=4NaOH+OO=4NaOH+O2 2(3)NaHCO(3)NaHCO3 3受热分
2、解的化学方程式为受热分解的化学方程式为_。(4)(4)饱和饱和NaNa2 2COCO3 3溶液中通入足量的溶液中通入足量的COCO2 2气体发生反应的化学方程气体发生反应的化学方程式为式为_。=2NaHCO2NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2NaNa2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=2NaHCOO=2NaHCO3 32 2铝及其化合物：铝及其化合物：(1)(1)铝能与盐酸反应生成铝能与盐酸反应生成_，也能与，也能与NaOHNaOH溶液反应生成溶液反应生成_。(2)Al(2)Al2 2O O3 3与强酸、强碱发生反应的离子方
3、程式分别为与强酸、强碱发生反应的离子方程式分别为_、_。(3)Al(OH)(3)Al(OH)3 3与强酸、强碱发生反应的离子方程式分别为与强酸、强碱发生反应的离子方程式分别为_、_。AlClAlCl3 3NaAlONaAlO2 222AlOAlAl2 2O O3 36H6H=2Al=2Al3 33H3H2 2O OAlAl2 2O O3 32OH2OH= = H H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 32AlO3H3H=Al=Al3 33H3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3OHOH= = 2H2H2 2O O3.3.铁及其化合物铁及其化合物: :(1)(1)铁与铁与S S、Cl
4、Cl2 2发生反应的化学方程式分别为发生反应的化学方程式分别为_、_。(2)Fe(2)Fe与与CuSOCuSO4 4、FeClFeCl3 3溶液反应的离子方程式分别为溶液反应的离子方程式分别为_、_。(3)Fe(OH)(3)Fe(OH)2 2能够非常迅速地被氧气氧化成能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)Fe(OH)3 3, ,其反应方程其反应方程式为式为_,_,其现象为其现象为_。=Fe+S FeSFe+S FeS2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3点燃点燃=Fe+CuFe+Cu2+2+=Fe=Fe2+2+Cu+CuFe+2FeFe+2Fe3+3+=3Fe=3Fe
5、2+2+4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3白色迅速变成白色迅速变成灰绿色灰绿色, ,最终变成红褐色最终变成红褐色【真题判断【真题判断】(1)(2012(1)(2012北京高考北京高考) )切开的金属切开的金属NaNa暴露在空气中暴露在空气中, ,光亮表面逐光亮表面逐渐变暗渐变暗, ,其反应方程式为其反应方程式为2Na+O2Na+O2 2=Na=Na2 2O O2 2。( )( )分析分析: :钠在常温下暴露在空气中钠在常温下暴露在空气中, ,钠被空气中的氧气氧化成氧化钠被空气中的氧气氧化成氧化钠钠:4Na+O:4Na+O
6、2 2 =2Na=2Na2 2O O。(2)(2012(2)(2012北京高考北京高考)Na)Na2 2O O2 2在潮湿的空气中放置一段时间在潮湿的空气中放置一段时间, ,变变成白色黏稠物成白色黏稠物, ,其反应方程式为其反应方程式为2Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2 =2Na2Na2 2COCO3 3+O+O2 2。 ( )( )分析分析: :虽可发生反应虽可发生反应2Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2 =2Na=2Na2 2COCO3 3+O+O2 2, ,但生成的但生成的NaNa2 2COCO3 3不会出现黏稠现象不会出现黏稠现象, ,所以主要是发生了
7、反应所以主要是发生了反应2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O=O=4NaOH+O4NaOH+O2 2,生成的生成的NaOHNaOH潮解而出现黏稠现象。潮解而出现黏稠现象。(3)(2013(3)(2013山东高考山东高考) )等质量的铝分别与足量的氢氧化钠溶液、等质量的铝分别与足量的氢氧化钠溶液、稀硫酸、盐酸、稀硝酸反应稀硫酸、盐酸、稀硝酸反应, ,放出氢气且消耗溶质物质的量最放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是氢氧化钠溶液。少的是氢氧化钠溶液。( )( )分析分析: :首先稀硝酸与金属铝反应不生成氢气首先稀硝酸与金属铝反应不生成氢气, ,根据生成物的化学根据生成物的化学式式:NaA
8、lO:NaAlO2 2、AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3、AlClAlCl3 3, ,通过物料守恒可直接判断出等通过物料守恒可直接判断出等量的铝消耗量的铝消耗NaOHNaOH物质的量最少。物质的量最少。(4)(2012(4)(2012重庆高考重庆高考)NaHCO)NaHCO3 3的热稳定性大于的热稳定性大于NaNa2 2COCO3 3。( )( )分析分析: :NaHCONaHCO3 3受热可生成受热可生成NaNa2 2COCO3 3, ,故故NaHCONaHCO3 3的热稳定性小于的热稳定性小于NaNa2 2COCO3 3。(5)(2012(5)(2012江苏高考江苏高考) )明
9、矾能水解生成明矾能水解生成Al(OH)Al(OH)3 3胶体胶体, ,可用作净可用作净水剂。水剂。( )( )分析分析: :明矾水解生成的明矾水解生成的Al(OH)Al(OH)3 3胶体中胶体中, ,胶粒带正电胶粒带正电, ,通过电性吸通过电性吸引作用引作用, ,破坏了水中胶体杂质的稳定性破坏了水中胶体杂质的稳定性, ,使胶体杂质聚沉使胶体杂质聚沉, ,同时同时Al(OH)Al(OH)3 3还能吸附一些悬浮物还能吸附一些悬浮物, ,所以明矾具有净水作用。所以明矾具有净水作用。(6)(2012(6)(2012重庆高考重庆高考)Fe)Fe与与S S混合加热生成混合加热生成FeSFeS2 2。( )
10、( )分析分析: :FeFe与与S S混合加热生成混合加热生成FeSFeS, ,而不生成而不生成FeSFeS2 2。热点考向热点考向 1 1 钠及其化合物钠及其化合物【典例【典例1 1】(2013(2013雅安月考雅安月考) )如图所示如图所示, ,甲、乙、丙、丁分别代甲、乙、丙、丁分别代表表NaNa2 2COCO3 3、NaOHNaOH、NaHCONaHCO3 3、COCO2 2四种物质四种物质,a,a、b b、c c、d d、e e、f f分分别表示两种物质间的转化关系。对于图中两种物质间的转化别表示两种物质间的转化关系。对于图中两种物质间的转化, ,通过一步反应就能实现的有通过一步反应就
11、能实现的有( () )A.A.只有只有a a、b b、c c、d B.d B.只有只有b b、c c、d d、e eC.C.只有只有c c、d d、e e、f D.af D.a、b b、c c、d d、e e、f f【解题探究【解题探究】(1)(1)如何才能将如何才能将NaNa2 2COCO3 3转化为转化为NaOHNaOH? ?提示提示: :利用复分解反应利用复分解反应, ,向碳酸钠溶液中加入向碳酸钠溶液中加入Ca(OH)Ca(OH)2 2或或Ba(OH)Ba(OH)2 2等。等。(2)(2)有哪些途径可将有哪些途径可将NaHCONaHCO3 3转化为转化为COCO2 2? ?提示提示: :
12、NaHCONaHCO3 3与强酸反应与强酸反应; ;NaHCONaHCO3 3受热分解受热分解; ;NaHCONaHCO3 3与强酸与强酸弱碱盐溶液反应弱碱盐溶液反应, ,如如NaHCONaHCO3 3与与AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3的反应。的反应。本题本题答案答案: :【解析【解析】选选D D。a a反应可以是反应可以是NaNa2 2COCO3 3与与Ba(OH)Ba(OH)2 2的反应的反应; ;向向NaOHNaOH溶溶液中通入过量的液中通入过量的COCO2 2, ,可以实现反应可以实现反应b;NaHCOb;NaHCO3 3与酸反应可以生成与酸反应可以生成COCO2 2,c
13、,c反应能够实现反应能够实现;CO;CO2 2与与NaOHNaOH反应可以生成反应可以生成NaNa2 2COCO3 3,d,d反应能够反应能够实现实现;Na;Na2 2COCO3 3溶液中通入溶液中通入COCO2 2能够实现反应能够实现反应e;NaHCOe;NaHCO3 3受热分解或受热分解或与与NaOHNaOH反应反应, ,能够实现反应能够实现反应f f。综上所述。综上所述,D,D正确。正确。【易错警示【易错警示】钠及其化合物的认识误区钠及其化合物的认识误区(1)(1)错误地认为在空气中错误地认为在空气中NaNa2 2O O可直接转化为可直接转化为NaNa2 2COCO3 3, ,实际上实际
14、上NaNa2 2O O更易与水反应更易与水反应, ,所以是所以是NaNa2 2O O先和水反应生成先和水反应生成NaOH,NaOHNaOH,NaOH再与再与COCO2 2反反应生成应生成NaNa2 2COCO3 3。(2)(2)过氧化钠中过氧化钠中NaNa+ +与与 之比为之比为2121而非而非1111。(3)(3)焰色反应呈黄色时焰色反应呈黄色时, ,一定含有钠元素一定含有钠元素, ,易忽略还可能含有钾易忽略还可能含有钾元素。元素。(4)Na(4)Na2 2O O2 2与与SOSO2 2反应的化学方程式是反应的化学方程式是NaNa2 2O O2 2+SO+SO2 2=Na=Na2 2SOSO
15、4 4, ,而非而非2Na2Na2 2O O2 2+2SO+2SO2 2=2Na=2Na2 2SOSO3 3+O+O2 2。22O【变式训练【变式训练】(2013(2013新课标全国卷新课标全国卷)能正确表示下列反应的能正确表示下列反应的离子方程式是离子方程式是( () )A.A.浓盐酸与铁屑反应浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H:2Fe+6H+ +=2Fe=2Fe3+3+3H+3H2 2B.B.钠与钠与CuSOCuSO4 4溶液反应溶液反应:2Na+Cu:2Na+Cu2+2+=Cu+2Na=Cu+2Na+ +C.NaHCOC.NaHCO3 3溶液与稀溶液与稀H H2 2SOSO4 4反应反应:C
16、 +2H:C +2H+ +=H=H2 2O+COO+CO2 2D.D.向向FeClFeCl3 3溶液中加入溶液中加入Mg(OH)Mg(OH)2 2:3Mg(OH):3Mg(OH)2 2+2Fe+2Fe3+3+=2Fe(OH)=2Fe(OH)3 3+ +3Mg3Mg2+2+23O【解析【解析】选选D D。金属铁和盐酸反应时。金属铁和盐酸反应时, ,因为因为H H+ +的氧化性比较弱的氧化性比较弱, ,只能把铁氧化为正二价的铁只能把铁氧化为正二价的铁, ,故不能生成三价铁离子故不能生成三价铁离子,A,A项错误项错误; ;金属钠是一种非常活泼的金属金属钠是一种非常活泼的金属, ,所以当它遇到所以当它
17、遇到CuSOCuSO4 4溶液时溶液时, ,优优先与水发生反应先与水发生反应, ,故不能置换出金属铜故不能置换出金属铜,B,B项错误项错误; ;碳酸氢钠在水碳酸氢钠在水溶液中电离出的是钠离子和碳酸氢根离子而不是碳酸根离子溶液中电离出的是钠离子和碳酸氢根离子而不是碳酸根离子, ,故反应时应为碳酸氢根离子与氢离子发生反应故反应时应为碳酸氢根离子与氢离子发生反应,C,C项错误项错误; ;氢氧氢氧化镁和氢氧化铁均为不溶于水的碱化镁和氢氧化铁均为不溶于水的碱, ,故在书写离子方程式时应故在书写离子方程式时应写成化学式写成化学式, ,且氢氧化铁比氢氧化镁更难溶于水且氢氧化铁比氢氧化镁更难溶于水, ,故可以
18、用氢氧故可以用氢氧化镁制取氢氧化铁化镁制取氢氧化铁,D,D项正确。项正确。热点考向热点考向 2 2 镁、铝及其化合物镁、铝及其化合物【典例【典例2 2】(2013(2013济南期末济南期末) )下列叙述中，正确的是下列叙述中，正确的是( )( )A A氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是AlAl3 33NH3NH3 3HH2 2O O=Al(OH)=Al(OH)3 3B B在加入铝粉能放出氢气的溶液中：在加入铝粉能放出氢气的溶液中：K K、一定能够大量共存一定能够大量共存C C镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过
19、量NaOHNaOH溶溶液液D D依据铝热反应原理，能发生反应依据铝热反应原理，能发生反应2Al2Al3MgO 3Mg3MgO 3MgAlAl2 2O O3 343NH243NHCOCl、高温高温=【解题探究【解题探究】(1)Al(OH)(1)Al(OH)3 3能否溶于弱碱溶液中？能否溶于弱碱溶液中？提示提示: :Al(OH)Al(OH)3 3能溶于强碱溶液中，不能溶于弱碱溶液中。能溶于强碱溶液中，不能溶于弱碱溶液中。(2)(2)加入铝粉能放出氢气的溶液的酸碱性如何？加入铝粉能放出氢气的溶液的酸碱性如何？提示提示: :可能呈酸性，存在大量可能呈酸性，存在大量H H，则一定不存在，则一定不存在 等
20、；等；可能呈强碱性，存在大量可能呈强碱性，存在大量OHOH。本题本题答案答案:_:_23CO【解析【解析】选选A A。Al(OH)Al(OH)3 3不能溶解于氨水、碳酸等弱碱和弱酸不能溶解于氨水、碳酸等弱碱和弱酸中，中，A A正确；能够使铝粉产生氢气的溶液可能是强酸性溶液，正确；能够使铝粉产生氢气的溶液可能是强酸性溶液，则则 不能存在，也可能是强碱性溶液，不能存在，也可能是强碱性溶液， 不能大量存不能大量存在，在，B B错误；镁和铝都属于活泼金属，都能够与盐酸反应，错误；镁和铝都属于活泼金属，都能够与盐酸反应，但是镁不能与但是镁不能与NaOHNaOH溶液反应，溶液反应，C C错误；铝热反应的实
21、质是利错误；铝热反应的实质是利用铝的还原性，还原金属性比铝弱的难熔金属氧化物，故不用铝的还原性，还原金属性比铝弱的难熔金属氧化物，故不能用铝热法制取镁，能用铝热法制取镁，D D错误。错误。23CO4NH【易错警示【易错警示】镁、铝及其化合物的性质中易忽视的几个问题镁、铝及其化合物的性质中易忽视的几个问题(1)(1)易忽视易忽视AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3仅能溶于强酸和强碱溶液中仅能溶于强酸和强碱溶液中( (如在氨如在氨水和碳酸中均不溶水和碳酸中均不溶) )。(2)(2)易忽视易忽视AlAl3 3、 只能分别存在于强酸性与强碱性溶液中。只能分别存在于强酸性与强碱性溶
22、液中。(3)(3)镁不仅可置换酸中的氢，也可与水解呈酸性的盐溶液反应镁不仅可置换酸中的氢，也可与水解呈酸性的盐溶液反应产生产生H H2 2，如镁条置于，如镁条置于NHNH4 4ClCl溶液中可产生溶液中可产生H H2 2。(4)(4)由于由于KspspMg(OH)Mg(OH)2 2Kspsp(MgCO(MgCO3 3) )，故在碳酸盐或碳酸氢盐，故在碳酸盐或碳酸氢盐溶液中溶液中MgMg2 2总是转化为总是转化为Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀，如沉淀，如Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2与与Ca(OH)Ca(OH)2 2溶溶液混合，容易写成生成液混合，容易写成生成MgCOMgCO3
23、3、CaCOCaCO3 3，正确的写法是，正确的写法是MgMg2 2 2Ca2Ca2 24OH4OH=2CaCO=2CaCO3 3Mg(OH)Mg(OH)2 22H2H2 2O O。2AlO32HCO(5)Al(5)Al3 3与与OHOH、 S S2 2、 等不能等不能大量共存，其中大量共存，其中OHOH是因为直接反应不能大量共存，其余均是是因为直接反应不能大量共存，其余均是因为发生水解相互促进反应不能大量共存。因为发生水解相互促进反应不能大量共存。(6) (6) 与与H H、 AlAl3 3、MgMg2 2、CuCu2 2不能大量共不能大量共存，其中存，其中 和和 H H是因为直接反应是因为
24、直接反应=Al(OH)=Al(OH)3 3 H HH H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3不能不能大量共存，其余是因为发生水解相互促进反应不能大量共存。大量共存，其余是因为发生水解相互促进反应不能大量共存。22333COHCOSO、223AlOSiO、2AlO34HCONH、2AlO3HCO、232AlOHCOH O232COAlO、【变式训练【变式训练】下列有关铝或其化合物的说法中不正确的是下列有关铝或其化合物的说法中不正确的是( () )A.A.制备制备AlClAlCl3 3不能采用将溶液直接蒸干的方法不能采用将溶液直接蒸干的方法B.B.工业上采用电解工业上采用电解AlClAlC
25、l3 3的方法冶炼金属铝的方法冶炼金属铝C.C.实验室常用氨水和硫酸铝溶液制备实验室常用氨水和硫酸铝溶液制备Al(OH)Al(OH)3 3D.D.存在于污水中的胶体物质存在于污水中的胶体物质, ,常用投加明矾等电解质的方法进常用投加明矾等电解质的方法进行处理行处理【解析【解析】选选B B。AlClAlCl3 3溶液直接蒸干得到的是溶液直接蒸干得到的是Al(OH)Al(OH)3 3和和AlAl2 2O O3 3的的混合物混合物,A,A正确正确;AlCl;AlCl3 3是共价化合物是共价化合物, ,熔融状态不能电离熔融状态不能电离, ,不导电不导电, ,所以工业上用电解熔融所以工业上用电解熔融Al
26、Al2 2O O3 3的方法制取铝的方法制取铝,B,B错误错误;Al(OH);Al(OH)3 3具有具有两性两性, ,但不能溶于氨水但不能溶于氨水,C,C正确正确; ;明矾作为电解质使污水中的胶体明矾作为电解质使污水中的胶体物质如泥沙污物等聚沉物质如泥沙污物等聚沉, ,从而达到净水目的从而达到净水目的,D,D正确。正确。热点考向热点考向3 3 铁、铜及其化合物铁、铜及其化合物【典例【典例3 3】部分氧化的部分氧化的Fe-CuFe-Cu合金样品合金样品( (氧化产物为氧化产物为FeFe2 2O O3 3、CuOCuO) )共共5.76 g,5.76 g,经如下处理经如下处理: :下列说法正确的是
27、下列说法正确的是( () )A.A.滤液滤液A A中的阳离子为中的阳离子为FeFe2+2+、FeFe3+3+、H H+ +B.B.样品中铁元素的质量为样品中铁元素的质量为2.24 g2.24 gC.C.样品中样品中CuOCuO的质量为的质量为4.0 g4.0 gD.V=896 mLD.V=896 mL【解题探究【解题探究】(1)Cu(1)Cu与与FeFe3+3+能否同时共存能否同时共存? ?提示提示: :不能。发生的反应是不能。发生的反应是Cu+2FeCu+2Fe3+3+=Cu=Cu2+2+2Fe+2Fe2+2+。(2)Fe(OH)(2)Fe(OH)2 2在空气中被充分灼烧过程中在空气中被充分
28、灼烧过程中, ,发生哪些反应发生哪些反应? ?提示提示: :4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 3; ;2Fe(OH)2Fe(OH)3 3 Fe Fe2 2O O3 3+3H+3H2 2O O。本题本题答案答案: :=【解析【解析】选选B B。根据题意。根据题意,3.2 g,3.2 g滤渣一定是铜滤渣一定是铜, ,而铜与而铜与FeFe3+3+不共不共存存,A,A错误错误; ;最后的最后的3.2 g3.2 g固体为固体为FeFe2 2O O3 3, ,其中铁元素的质量为其中铁元素的质量为2.24 g,B2.24 g,B正确正确
29、; ;样品中铜元素和氧元素共样品中铜元素和氧元素共5.76 g-2.24 g=5.76 g-2.24 g=3.52 g,C3.52 g,C错误错误;2.24 g;2.24 g铁元素不可能全是单质铁元素不可能全是单质, ,故标准状况下生故标准状况下生成的成的H H2 2的体积小于的体积小于896 mL,D896 mL,D错误。错误。【易错警示【易错警示】铁及其化合物知识的易混点总结铁及其化合物知识的易混点总结(1)(1)注意铁单质与强氧化性的氯气反应时只生成注意铁单质与强氧化性的氯气反应时只生成FeClFeCl3 3, ,与强氧与强氧化性的硝酸反应时化性的硝酸反应时, ,也有生成二价铁化合物的可
30、能性也有生成二价铁化合物的可能性, ,这是由于这是由于过量的铁与过量的铁与FeFe3+3+反应的结果。反应的结果。(2)Fe(NO(2)Fe(NO3 3) )2 2溶液酸化后溶液酸化后, ,易忽略易忽略N N 遇遇H H+ +后有强氧化性。后有强氧化性。(3)Fe(OH)(3)Fe(OH)3 3溶于溶于HIHI溶液中除了发生酸碱中和反应外溶液中除了发生酸碱中和反应外, ,还发生氧还发生氧化还原反应化还原反应, ,其反应为其反应为2Fe(OH)2Fe(OH)3 3+6H+6H+ +2I+2I- -=2Fe=2Fe2+2+I+I2 2+6H+6H2 2O O。3O(4)SO(4)SO2 2通入通入
31、FeClFeCl3 3和和BaClBaCl2 2的混合溶液中的混合溶液中, ,易忽略易忽略SOSO2 2被被FeFe3+3+氧化氧化, ,其反应为其反应为2Fe2Fe3+3+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=2FeO=2Fe2+2+4H+4H+ +S ,S +Ba+S ,S +Ba2+2+=BaSO=BaSO4 4。(5)FeCl(5)FeCl2 2也可由化合反应生成也可由化合反应生成,Fe+2FeCl,Fe+2FeCl3 3=3FeCl=3FeCl2 2。(6)FeCl(6)FeCl3 3、FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3的水溶液蒸干所得固体不同的水溶液蒸干所得固体不同:Fe
32、Cl:FeCl3 3溶液加溶液加热蒸干得热蒸干得Fe(OH)Fe(OH)3 3, ,灼烧得灼烧得FeFe2 2O O3 3;Fe;Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液蒸干仍为溶液蒸干仍为FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3。24O24O【变式训练【变式训练】(2013(2013成都月考成都月考) )将金属铜、铁置于氯化铁溶液将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应中充分反应, ,下列对反应情况设想与评价均正确的是下列对反应情况设想与评价均正确的是( () )选项选项反应情况设想反应情况设想评价评价A A当铁、铜均无剩余时当铁、铜均无剩余时, ,溶液中一溶液中一定有定有FeFe2+2
33、+、CuCu2+2+, ,一定无一定无FeFe3+3+正确正确,Fe,Fe3+3+和和FeFe、CuCu均可反应均可反应B B当铁、铜均有剩余时当铁、铜均有剩余时, ,溶液中一溶液中一定有定有FeFe2+2+, ,无无FeFe3+3+、CuCu2+2+正确正确,Fe,Fe将将FeFe3+3+全部还原全部还原,Cu,Cu没有没有发生反应发生反应, ,故有故有FeFe2+2+, ,无无FeFe3+3+和和CuCu2+2+C C当铜有剩余当铜有剩余, ,铁无剩余时铁无剩余时, ,溶液中溶液中一定有一定有FeFe2+2+, ,无无CuCu2+2+正确正确,Cu,Cu有剩余故无有剩余故无CuCu2+2+
34、D D当铁有剩余当铁有剩余, ,铜无剩余时铜无剩余时, ,溶液中溶液中一定有一定有FeFe2+2+、CuCu2+2+不正确不正确, ,不可能有不可能有FeFe剩余剩余,Cu,Cu不剩不剩余余, ,因为因为FeFe比比CuCu优先与优先与FeFe3+3+反应反应【解析【解析】选选B B。A A项中铁、铜均无剩余项中铁、铜均无剩余, ,一定有一定有FeFe2+2+、CuCu2+2+,Fe,Fe3+3+也也可能有剩余可能有剩余, ,设想和评价均不正确设想和评价均不正确;B;B项中设想、评价均正确项中设想、评价均正确;C;C项中铜有剩余项中铜有剩余, ,铁无剩余铁无剩余, ,铜有可能部分反应铜有可能部
35、分反应, ,溶液中可能有溶液中可能有CuCu2+2+, ,设想和结论均不正确设想和结论均不正确;D;D项中铜无剩余项中铜无剩余, ,铁一定就不剩余铁一定就不剩余, ,设想错设想错误误, ,评价正确。评价正确。 金属及其化合物性质探究金属及其化合物性质探究【典例【典例】已知已知硝酸具有强氧化性硝酸具有强氧化性, ,能氧化能氧化+2+2价铁价铁, ,例例如如,3FeO+10HNO,3FeO+10HNO3 3=3Fe(NO=3Fe(NO3 3) )3 3+NO+5H+NO+5H2 2O O3Fe3Fe3 3O O4 4+28HNO+28HNO3 3=9Fe(NO=9Fe(NO3 3) )3 3+NO
36、+14H+NO+14H2 2O O酸性高锰酸钾溶液能氧化酸性高锰酸钾溶液能氧化+2+2价铁价铁, ,离子方程式为离子方程式为5Fe5Fe2+2+Mn +Mn ( (紫红色紫红色)+8H)+8H+ +=Mn=Mn2+2+( (无色无色)+5Fe)+5Fe3+3+4H+4H2 2O O某种催化剂为铁的氧化物某种催化剂为铁的氧化物, ,化学兴趣小组在实验室对该催化剂化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究中铁元素的价态进行探究: :将适量稀硝酸加入少许样品中将适量稀硝酸加入少许样品中, ,加热加热溶解溶解; ;取少许溶液取少许溶液, ,滴加滴加KSCNKSCN溶液后出现红色。一位同学由此
37、得溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为出该催化剂中铁元素价态为+3+3的结论。的结论。4O(1)(1)请指出该结论是否正确并说明理由请指出该结论是否正确并说明理由 。(2)(2)请完成对铁元素价态的探究请完成对铁元素价态的探究: :限选实验仪器与试剂限选实验仪器与试剂: :烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹、精灯、试管夹、3 mol3 molL L-1-1H H2 2SOSO4 4、3% H3% H2 2O O2 2、6 mol6 molL L-1-1HNOHNO3 3、0.01 mol0.01 molL L-1-1KMnOKMn
38、O4 4、NaOHNaOH稀溶液、稀溶液、0.1 mol0.1 molL L-1-1KIKI、20% 20% KSCNKSCN、蒸馏水。、蒸馏水。提出合理假设提出合理假设假设假设1:1: ; ;假设假设2:2: ; ;假设假设3:3: 。设计实验方案证明你的假设。设计实验方案证明你的假设。实验过程实验过程根据根据的实验方案的实验方案, ,进行实验。请按下表格式写出实验操作步进行实验。请按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。骤、预期现象与结论。实验操作实验操作预期现象与结论预期现象与结论步骤步骤1 1步骤步骤2 2步骤步骤3 3【解析【解析】铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁铁的氧化
39、物有氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁, ,其中其中氧化铁含有氧化铁含有+3+3价铁价铁, ,氧化亚铁含氧化亚铁含+2+2价铁价铁, ,而四氧化三铁含而四氧化三铁含+2+2、+3+3价铁。所以按照以上三个角度进行假设。价铁。所以按照以上三个角度进行假设。+2+2价铁离子具有还原价铁离子具有还原性性, ,能被氧化剂如硝酸、酸性高锰酸钾溶液氧化成能被氧化剂如硝酸、酸性高锰酸钾溶液氧化成+3+3价铁。价铁。检验铁的氧化物中铁元素价态检验铁的氧化物中铁元素价态, ,先要将氧化物溶于非氧化性酸先要将氧化物溶于非氧化性酸( (如稀硫酸、稀盐酸如稀硫酸、稀盐酸) )转化成同价态的离子。转化成同价态的离子。+3+3
40、价铁离子存在价铁离子存在时时, ,检验检验+2+2价铁离子价铁离子, ,要考虑要考虑+3+3价铁离子的干扰价铁离子的干扰, ,利用其还原性利用其还原性检验检验, ,如酸性高锰酸钾溶液为紫红色如酸性高锰酸钾溶液为紫红色, ,铁离子为浅黄色铁离子为浅黄色, ,不会覆不会覆盖紫红色盖紫红色, ,但是但是, ,用高锰酸钾溶液检验亚铁离子时用高锰酸钾溶液检验亚铁离子时, ,高锰酸钾能高锰酸钾能氧化氧化ClCl- -,Cl,Cl- -对实验有干扰。综上所述对实验有干扰。综上所述, ,只能选稀硫酸溶解铁的只能选稀硫酸溶解铁的氧化物。值得注意的是氧化物。值得注意的是, ,铁盐溶液呈黄色铁盐溶液呈黄色, ,能覆
41、盖浅绿色的亚铁能覆盖浅绿色的亚铁盐溶液盐溶液, ,所以所以, ,铁的氧化物溶于稀硫酸铁的氧化物溶于稀硫酸, ,溶液呈黄色溶液呈黄色, ,说明铁离子说明铁离子一定存在一定存在, ,亚铁离子可能存在。中学阶段用亚铁离子可能存在。中学阶段用KSCNKSCN溶液检验铁离溶液检验铁离子子, ,现象明显且灵敏。根据题目对试剂的限制现象明显且灵敏。根据题目对试剂的限制, ,没有提供淀粉溶没有提供淀粉溶液液, ,如果用如果用KIKI溶液检验铁离子溶液检验铁离子, ,生成生成I I2 2溶于水呈黄色溶于水呈黄色, ,与铁离子与铁离子的溶液颜色相近的溶液颜色相近, ,无法区别。所以无法区别。所以, ,不能用不能用
42、KIKI溶液检验溶液中是溶液检验溶液中是否含铁离子否含铁离子( (可以用可以用KIKI- -淀粉溶液检验铁离子淀粉溶液检验铁离子: :溶液变蓝色溶液变蓝色, ,说明说明含铁离子含铁离子) )。检验离子要考虑。检验离子要考虑: :干扰因素和灵敏程度干扰因素和灵敏程度( (现象明显现象明显程度程度) )。答案答案: :(1)(1)该结论不正确。稀硝酸有强氧化性该结论不正确。稀硝酸有强氧化性, ,若该铁的价态为若该铁的价态为+2+2价价, ,则被氧化为则被氧化为+3+3价同样可使价同样可使KSCNKSCN溶液变红色溶液变红色(2)(2)假设假设1:1:催化剂中铁元素的价态为催化剂中铁元素的价态为+3
43、+3价价假设假设2:2:催化剂中铁元素的价态为催化剂中铁元素的价态为+2+2价价假设假设3:3:催化剂中铁元素的价态既有催化剂中铁元素的价态既有+3+3价也有价也有+2+2价价实验过程实验过程实验操作实验操作预期现象与结论预期现象与结论步骤步骤1 1将适量稀硫酸加入已装有将适量稀硫酸加入已装有少许样品的试管中少许样品的试管中, ,加热加热溶解溶解溶液呈黄绿色溶液呈黄绿色, ,说明溶液说明溶液中含中含FeFe2+2+或或FeFe3+3+实验操作实验操作预期现象与结论预期现象与结论步骤步骤2 2取少量溶液取少量溶液, ,滴加酸滴加酸性高锰酸钾溶液性高锰酸钾溶液若高锰酸钾溶液的紫红色褪去若高锰酸钾溶
44、液的紫红色褪去或颜色变浅或颜色变浅, ,则说明催化剂中则说明催化剂中铁元素的价态含铁元素的价态含+2+2价价; ;若不褪若不褪色色, ,则说明催化剂中铁元素的则说明催化剂中铁元素的价态不含价态不含+2+2价价步骤步骤3 3另取少量溶液另取少量溶液, ,滴加滴加KSCNKSCN溶液溶液若溶液变为红色若溶液变为红色, ,则说明催化则说明催化剂中铁元素的价态含剂中铁元素的价态含+3+3价价; ;若若溶液无明显变化溶液无明显变化, ,则说明催化则说明催化剂中铁元素的价态不含剂中铁元素的价态不含+3+3价价【易错警示【易错警示】检验检验FeFe2+2+、FeFe3+3+的注意事项的注意事项(1)(1)含
45、含FeFe3+3+的溶液浓度很小时的溶液浓度很小时, ,一般用显色反应法检验一般用显色反应法检验FeFe3+3+的存的存在。在。(2)(2)检验检验FeFe2+2+、FeFe3+3+混合溶液时混合溶液时, ,须将样液分成两份须将样液分成两份, ,一份用酸化一份用酸化的的KMnOKMnO4 4溶液检验溶液检验FeFe2+2+, ,另一份用另一份用KSCNKSCN溶液检验溶液检验FeFe3+3+。(3)(3)检验检验FeFe2+2+时时, ,不能用盐酸酸化的不能用盐酸酸化的KMnOKMnO4 4溶液溶液, ,因因 可氧化可氧化ClCl- -而褪色。而褪色。4MnO【变式训练【变式训练】已知某混合金
46、属粉末已知某混合金属粉末, ,除铝外还含有铁、铜中的除铝外还含有铁、铜中的一种或两种一种或两种, ,所含金属的量都在所含金属的量都在5%5%以上。请设计合理实验探究以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。仅限选择的仪器和试剂仅限选择的仪器和试剂: :烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙滴管、药匙;1 mol;1 molL L-1-1硫酸、硫酸、2 mol2 molL L-1-1硝酸、硝酸、2 mol2 molL L-1-1NaOHNaOH溶液、溶液、20% KSCN20% KSCN溶液。完成以下实
47、验探究过程溶液。完成以下实验探究过程: :(1)(1)提出假设提出假设: :假设假设1:1:该混合金属粉末中除铝外还含有该混合金属粉末中除铝外还含有元素元素; ;假设假设2:2:该混合金属粉末中除铝外还含有该混合金属粉末中除铝外还含有元素元素; ;假设假设3:3:该混合金属粉末中除铝外还含有铁、铜元素。该混合金属粉末中除铝外还含有铁、铜元素。(2)(2)设计实验方案设计实验方案: :基于假设基于假设3,3,设计出实验方案。设计出实验方案。(3)(3)实验过程实验过程: :根据根据(2)(2)的实验方案的实验方案, ,叙述实验操作、预期现象和叙述实验操作、预期现象和结论。结论。编号编号实验操作实
48、验操作预期现象和结论预期现象和结论【解析【解析】(1)(1)依题意依题意, ,铝样品中可能含铁铝样品中可能含铁, ,也可能含铜也可能含铜, ,还可能既还可能既含铁又含铜。含铁又含铜。(2)(2)根据限用仪器和试剂知根据限用仪器和试剂知, ,用氢氧化钠溶液分离用氢氧化钠溶液分离铝与铁、铜铝与铁、铜, ,或用稀硫酸分离铁、铝和铜。或用稀硫酸分离铁、铝和铜。KSCNKSCN溶液用于检验溶液用于检验铁离子存在铁离子存在, ,硝酸用于氧化亚铁离子或铜。确认某成分存在硝酸用于氧化亚铁离子或铜。确认某成分存在, ,最最好用两种实验现象好用两种实验现象, ,做到双保险。思路做到双保险。思路1,1,用过量氢氧化
49、钠溶解用过量氢氧化钠溶解样品样品, ,过滤得偏铝酸钠溶液和固体铁、铜混合物过滤得偏铝酸钠溶液和固体铁、铜混合物; ;检验固体中铁、检验固体中铁、铜铜: :加入过量稀硫酸加入过量稀硫酸, ,产生气泡产生气泡, ,溶液变浅绿色溶液变浅绿色, ,过滤得溶液和固过滤得溶液和固体。在该溶液中加入硝酸体。在该溶液中加入硝酸, ,加入加入KSCNKSCN溶液溶液, ,溶液变红色溶液变红色, ,确认有确认有铁存在铁存在; ;固体再加入硝酸固体再加入硝酸, ,溶解产生无色气泡溶解产生无色气泡, ,在空气中逐渐变在空气中逐渐变成红棕色成红棕色, ,溶液变成蓝色溶液变成蓝色, ,加加NaOHNaOH溶液后有蓝色沉淀
50、产生溶液后有蓝色沉淀产生, ,证明证明铜存在。思路铜存在。思路2,2,在铝样品中加入足量稀硫酸在铝样品中加入足量稀硫酸, ,过滤得固体和溶过滤得固体和溶液。在固体中加入硝酸液。在固体中加入硝酸, ,检验铜检验铜; ;在滤液中加入在滤液中加入KSCNKSCN溶液溶液, ,无明无明显现象显现象, ,再滴加稀硝酸再滴加稀硝酸, ,溶液变红色溶液变红色, ,证明铁存在。证明铁存在。答案答案: :(1)Cu(1)CuFe(Fe(顺序可交换顺序可交换) )(3)(3)用药匙取少许样品用药匙取少许样品, ,加入试管加入试管A A中中, ,再用滴管取过量再用滴管取过量NaOHNaOH溶溶液并滴加到试管液并滴加