请详细总结Na Mg Fe Al Cu。最好涉及包含这些元素的化合物以及他们的一些常见例题
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(一)钠及钠的化合物
1、钠的性质
(1)钠的物理性质:银白色、质软、比水轻、熔点低
(2)钠的化学性质:
与非金属反应:2Na+Cl2 2NaCl (白烟)
2Na+S==Na2S
与O2反应:缓慢氧化:4Na+O2== 2Na2O (白色固体)
剧烈燃烧:2Na+O2== Na2O2 (淡黄色固体)
与H2O 反应:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
(2Na+2H2O==2Na++2OH―+H2↑)
与酸反应:2Na+2H+==2Na++H2↑
与盐溶液反应:(先与水作用生成NaOH,NaOH再与盐发生复分解反应)
2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑
6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑
与熔融盐:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti
2、钠的氧化物
氧化钠过氧化钠
化学式Na2ONa2O2
化合价O(-2)O(-1)
颜色、状态白色固体淡黄色粉末
化学性质O22Na2O+O2 ==Na2O2 ---
CO2Na2O+CO2==Na2CO3 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 ↑
H2ONa2O+H2O==2NaOH 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑
HClNa2O+2HCl==2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
SO2Na2O+SO2==Na2SO3 Na2O2 +SO2 ==Na2SO4
类别碱性氧化物过氧化物
3、碱------氢氧化钠
NaOH,白色固体,易潮解,俗名苛性钠,烧碱,火碱。一元强碱,具有碱的通性,即:
能与酸反应生成盐和水,例:NaOH+HCl==NaCl+H2O
能与酸性氧化物反应生成盐和水,例:2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
能与某些盐发生复分解反应,例:2NaOH+CuCl2==Cu(OH)2↓+2NaCl
4、盐------碳酸钠和碳酸氢钠
物质Na2CO3NaHCO3
俗名苏打、纯碱小苏打
颜色、状态白色固体白色粉末
水溶性易溶于水能溶于水
溶解度大小比较: Na2CO3 >NaHCO3
溶液与酚酞变红变红
颜色深浅比较: Na2CO3 > NaHCO3
与盐酸反应Na2CO3+2HCl == 2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
反应速率: NaHCO3 >Na2CO3
与氯化钙溶液Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+ 2NaCl
(CO32―+Ca2+==CaCO3↓)-------
与澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3 ↓+2NaOH
(CO32―+Ca2+==CaCO3↓)NaHCO3+Ca(OH)2== NaOH + CaCO3↓ +H2O
(HCO3―+OH―+Ca2+==CaCO3↓+H2O)
或NaHCO3+Ca(OH)2==Na2CO3 +CaCO3↓+2H2O
(2HCO3―+2OH―+Ca2+ =CaCO3↓+2H2O+CO32―)
与氢氧化钠溶液-----NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O
(OH―+HCO3―==CO32―+H2O)
热稳定性稳定2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑
相互转化Na2CO3 NaHCO3:
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
NaHCO3 Na2CO3 :
NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O (OH―+HCO3―==CO32―+H2O)
2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑
(三)铝的化合物------氧化物与氢氧化物
物质氧化铝氢氧化铝
化学式Al2O3 Al(OH)3
俗名刚玉------
物理性质:白色粉末,不溶于水,熔点高,自然界中为无色晶体。白色固体,不深于水
化学性质
与酸反应Al2O3 +6HCl==AlCl3 +3H2O
(Al2O3+6H+==Al3++3H2O)Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
(Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O)
与碱反应Al2O3+2NaOH==2NaAlO¬2+ H2O
(Al2O3+2OH―=2AlO2― +H2O)Al(OH)3+NaOH=NaAlO¬2+ 2H2O
Al(OH)3+OH―=AlO2―+2H2O
相互转化----2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
(四)铁的化合物
1、铁的氧化物
FeOFe2O3Fe3O4
颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体
俗名---铁红磁性氧化铁
水溶性不溶 不溶不溶
稳定性不稳定,在空气里加热迅速被氧化,稳定稳定
氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物
与非氧化性酸反应FeO+2HCl==FeCl2+H2O
(FeO+2H+==Fe2++H2O)Fe2O3+6HCl==2FeCl3 +3H2O (Fe2O3+6H+==2Fe3+ +3H2O )Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8H+==2Fe3++Fe2++4H2O
2、铁的氢氧化物及Fe2+ 与Fe3+的转化
二价铁三价铁
化 学 式FeCl2FeCl3
名 称氯化亚铁氯化铁
溶液颜色浅绿色黄色
与氢氧化钠现象:产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。FeCl2+2NaOH ==Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3 现象:产生红褐色沉淀
FeCl3+3NaOH ==Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl
与KSCN溶液无现象产生血红色
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3
氧化(还原性)主要表现: 还原 性,举例:
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 表现:氧化性,举例:
2FeCl3+Fe==3FeCl2
相互转化FeCl2 FeCl3:
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 FeCl3 FeCl2:
2FeCl3+Fe==3FeCl2
名 称氢氧化亚铁氢氧化铁
化学式Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色、状态白色固体 红褐色固体
水溶性难溶于水难溶于水
与酸反应Fe(OH)2+2HCl==FeCl2+2H2O
Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
氢氧化亚铁露置空气中4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3
3、铁三角
二、典型题剖析
1、滴加顺序不同,实验现象不同
(1)稀Na2CO3溶液与稀盐酸间的反应
向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,开始时无气体产生,达到一定量后才有气泡冒出,由少到多的过程中依次发生下列反应:
Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2 ↑+H2O
向稀盐酸中逐滴加入稀Na2CO3溶液立即有气泡冒出,由少到多只发生下列反应:
2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2 ↑+H2O
(2) 稀AlCl3溶液与稀NaOH溶液间的反应
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量时发生的反应依次为:
Al3+ +3OH―==Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O
现象:白色沉淀逐渐增多,继续加NaOH溶液沉淀逐渐溶解,直至完全消失。
向NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液至过量时发生的反应依次为:
Al3++4OH―==AlO2―+2H2O Al3++3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3 ↓
现象:开始时无沉淀,接着产生沉淀,继续滴加AlCl3溶液,沉淀量不变。
(3) 稀NaAlO¬2溶液与稀盐酸间的反应:
向盐酸溶液中滴加NaAlO¬2溶液,直至过量时发生的反应依次为:
4H+ +AlO2―==Al3++2H2O Al3++3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3↓
现象:开始无沉淀,接着产生白色沉淀,逐渐增多至达到最大值,继续加入NaAlO¬2溶液,沉淀量不变。
向NaAlO¬2溶液中滴加盐酸直至过量时发生的反应依次为:
AlO2―+H+ +H2O==Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
现象:白色沉淀逐渐增多至最大值,继续加盐酸,沉淀逐渐减少,最后完全消失。
三、有关金属及其化合物的有关计算
1、基本计算方法
(1) 代数方程组法------解决混合物问题的基本方法
例1 将70克由Na2O2和Na2O组成的混合物跟98克H2O充分反应后,所得NaOH溶液中溶质的质量分数为50%,试分别写出Na2O2和Na2O 跟H2O 反应的化学方程式,并计算原混合物中Na2O2和Na2O的质量。
解:设混合物中有Na2O2 的物质的量为x mol,Na2O的物质的量为y mol
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑
2 4 1
x 2x 0.5x
Na2O + H2O === 2NaOH
y y 2y
由题意可得,78x+62y=70
解得,x= 0.5 mol y=0.5 mol
则混合物中Na2O2 的质量为39克,Na2O的质量为31克。
1、今有Na2CO3与NaHCO3混合物1.37克,加热到不再产生气体为止,残余物与足量盐酸反应后,得到CO2气体0.44克,求原混合物中Na2CO3的质量分数为多少?
2、差量法
差量法是依据化学变化前后物质的量的变化,找出所谓“理论差量”,再根据题目提供的“实际差量”列出比例式,求出答案。
数学原理:
例2 将一定量H2和CuO 10克共热,CuO部分被还原,得到固体粉末质量为8.4克,有多少克Cu生成?参加反应的H2有多少克?
解: CuO + H2 Cu + H2O △m
80 2 64 80-64==16
y x 10-8.4=1.6 g
解得 x=6.4g y=0.2g
例3 加热10克Na2CO3和NaHCO3混合物至质量不再变化,剩余的固体质量为8.4克,求混合物中Na2CO3的质量分数是多少。
解: 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O↑ +CO2↑ △m
84*2 106 84*2-106=62
x 10-8.4=1.6 g
x==4.34 g
w(Na2CO3)%==56.6%
1、将CO2气体通过78克Na2O2固体,一段时间后测得固体质量增至92克,求生成O2的质量
2、200℃,11.6克CO2和H2O(g)与足量Na2O2充分反应后,固体质量增加了3.6克,求原混合物气体中CO2、H2O质量各是多少克?
(3) 假设法------快速击破选择型计算题
I 平均值法
当x<y<z时,利用x和z的取值范围,就可判断出y的大小;或只要求出y的大小,就可判断出x和z的取值范围。它是解答化学计算题常用的思维方法,也是快速解决选择题的决招。
例4 有两种金属组成的混合物粉末10g与足量的稀盐酸反应,生成11.2L(标况)H2,则该混合物的组成不可能是( A )
A.Fe、Zn B.Al、Cu C.Al、Mg D.Al、Fe
解:设金属为二价金属R,其平均分子量为M
R+2HCl ==RCl2+H2 ↑
n(R)==n(H2)==11.2/22.4==0.5 mol
M=10/0.5==20 g/mol
A(56,65) B(18,∞) C(18,24) D(18,56) 故选 A
1、两种金属粉末的混合物15克,投入足量的稀盐酸中,得到5.6升氢气(标准状态),这种混合物可能是: ( )
A.镁和铁 B.镁和铝 C.铁和锌 D.镁和铜
2、有碳酸盐组成的混合物9克,加足量稀盐酸,产生4.4克CO2 气体,问下列哪种情况合理( )
A、CaCO3、Na2CO3 B、Na2CO3 、K2CO3
C、NaHCO3、Na2CO3 D、K2CO3、KHCO3
Ⅱ 极限讨论法
本方法选用了数学上极限讨论的方法,选择混合物中两个极端,当两端确定后,其混合物必然位于两端间
例5 4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g固体,由此可判断其氧化产物是( C )
A.只有Na2O B.只有Na2O2 C.Na2O2和Na2O D.无法确定
解:假设Na 全部反应生成Na2O
4Na + O2 == 2Na2O
4*23 2*62
4.6g x x=6.2g
2Na + O2 == Na2O2
2*23 78
4.6g y y=7.8g
7克介于二者之间,故选C
1、现有某种碱金属的单质R和它的氧化物R2O的混合物12.0克。与足量H2O充分反应后,在抽去空气的容器内蒸干,得到固体干燥物16.0克。求R是何种金属。
采用极限思维方式解决模糊问题的一种特殊的思维方法,采用的是“抓两端,定中间”的方法,即将题没条件构造为问题的两个极端,然后用有关化学知识确定其中间值。基本思路是:把混合物设成纯净物,把平行反应设为单一反应。
(4)分类讨论法------研究过量问题
例6 NaOH、NaHCO3 固体混合物16.6克,在密闭容器中加热到250℃,经充分反应排出气体,冷却,称得剩余固体质量为13.25克。求原混合物中NaOH的质量分数
解:假设二者恰好完全进行时,质量减少W克。
NaOH+NaHCO3 Na2CO3 +H2O↑ △m(-)
40 + 84 18
16.6 W
W==2.4 g
实际减轻了16.6-13.5==3.35>2.4
故NaHCO3过量
设NaOH为x mol, NaHCO3 为y mol
40x+84y==16.6
NaOH+NaHCO3 Na2CO3 +H2O↑
1 1 1
x x x
2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O ↑+ CO2 ↑
2 1 1
y-x 0.5(y-x)
18*(0.5y-0.5x+x)+44(y-x)==3.35
解得 x=0.1 mol, y=0.15 mol
w(NaOH )%==24.1%
1、今有120 mL 1mol/L 的Na2CO3溶液和80 mL 2.5 mol/L的盐酸。(1) 若将Na2CO3溶液逐滴加至盐酸中则可收集到标况下的CO2气体体积为______
解:n(Na2CO3)==0.12*1=0.12 mol n(HCl)=0.08*2.5=0.2 mol
若将Na2CO3 加到盐酸中,则立即生成CO2 直至盐酸完全反应,即:
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2 ↑+H2O
1 2 1
0.2 X
X=0.1 mol
则在标况下收集到CO2气体体积为2.24L
(2) 若将上述盐酸逐滴加至碳酸钠溶液中,则反应的离子方程式是______,当反应完全时,测得CO2在水中的浓度为0.04 mol/L,假设溶液体积不变,则收集到的CO2在标况下的体积为______
解:若将HCl滴加到Na2CO3溶液中,直至所有的Na2CO3全部转化为NaHCO3 再继续加盐酸才有CO2生成 ,即:
Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl
0.12 0.12 0.12
则剩余盐酸为0.2-0.12=0.08 mol
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O +CO2 ↑
0.08 0.08
溶液体积V=120+80=200 mL
溶液中的CO2 为0.04*0.2=0.008 mol
则逸出的CO2 体积为:22.4*(0.8-0.08)=16.128L
Na Mg Al jun均只有一种价态,白色铁二价时是浅绿色,三价是黄色,四氧化三铁,氧化亚铁黑色,三氧化二铁是红宗色铜2价时水中是蓝色
(一)钠及钠的化合物1、钠的性质
(1)钠的物理性质:银白色、质软、比水轻、熔点低
(2)钠的化学性质:
与非金属反应:2Na+Cl2 2NaCl (白烟)
2Na+S==Na2S
与O2反应:缓慢氧化:4Na+O2== 2Na2O (白色固体)
剧烈燃烧:2Na+O2== Na2O2 (淡黄色固体)
与H2O 反应:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
(2Na+2H2O==2Na++2OH―+H2↑)
与酸反应:2Na+2H+==2Na++H2↑
与盐溶液反应:(先与水作用生成NaOH,NaOH再与盐发生复分解反应)
2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑
6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑
与熔融盐:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti
2、钠的氧化物
氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
化合价 O(-2) O(-1)
颜色、状态 白色固体 淡黄色粉末
化学性质 O2 2Na2O+O2 ==Na2O2 ---
CO2 Na2O+CO2==Na2CO3 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 ↑
H2O Na2O+H2O==2NaOH 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑
HCl Na2O+2HCl==2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
SO2 Na2O+SO2==Na2SO3 Na2O2 +SO2 ==Na2SO4
类别 碱性氧化物 过氧化物
3、碱------氢氧化钠
NaOH,白色固体,易潮解,俗名苛性钠,烧碱,火碱。一元强碱,具有碱的通性,即:
能与酸反应生成盐和水,例:NaOH+HCl==NaCl+H2O
能与酸性氧化物反应生成盐和水,例:2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
能与某些盐发生复分解反应,例:2NaOH+CuCl2==Cu(OH)2↓+2NaCl
4、盐------碳酸钠和碳酸氢钠
物质 Na2CO3 NaHCO3
俗名 苏打、纯碱 小苏打
颜色、状态 白色固体 白色粉末
水溶性 易溶于水 能溶于水
溶解度大小比较: Na2CO3 >NaHCO3
溶液与酚酞 变红 变红
颜色深浅比较: Na2CO3 > NaHCO3
与盐酸反应 Na2CO3+2HCl == 2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
反应速率: NaHCO3 >Na2CO3
与氯化钙溶液 Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+ 2NaCl
(CO32―+Ca2+==CaCO3↓) -------
与澄清石灰水 Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3 ↓+2NaOH
(CO32―+Ca2+==CaCO3↓) NaHCO3+Ca(OH)2== NaOH + CaCO3↓ +H2O
(HCO3―+OH―+Ca2+==CaCO3↓+H2O)
或NaHCO3+Ca(OH)2==Na2CO3 +CaCO3↓+2H2O
(2HCO3―+2OH―+Ca2+ =CaCO3↓+2H2O+CO32―)
与氢氧化钠溶液 ----- NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O
(OH―+HCO3―==CO32―+H2O)
热稳定性 稳定 2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑
相互转化 Na2CO3 NaHCO3:
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
NaHCO3 Na2CO3 :
NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O (OH―+HCO3―==CO32―+H2O)
2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑
(三)铝的化合物------氧化物与氢氧化物
物质 氧化铝 氢氧化铝
化学式 Al2O3 Al(OH)3
俗名 刚玉 ------
物理性质:白色粉末,不溶于水,熔点高,自然界中为无色晶体。 白色固体,不深于水
化学性质
与酸反应 Al2O3 +6HCl==AlCl3 +3H2O
(Al2O3+6H+==Al3++3H2O) Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
(Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O)
与碱反应 Al2O3+2NaOH==2NaAlO¬2+ H2O
(Al2O3+2OH―=2AlO2― +H2O) Al(OH)3+NaOH=NaAlO¬2+ 2H2O
Al(OH)3+OH―=AlO2―+2H2O
相互转化 ---- 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
(四)铁的化合物
1、铁的氧化物
FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
俗名 --- 铁红 磁性氧化铁
水溶性 不溶 不溶 不溶
稳定性 不稳定,在空气里加热迅速被氧化, 稳定 稳定
氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物
与非氧化性酸反应 FeO+2HCl==FeCl2+H2O
(FeO+2H+==Fe2++H2O) Fe2O3+6HCl==2FeCl3 +3H2O (Fe2O3+6H+==2Fe3+ +3H2O ) Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8H+==2Fe3++Fe2++4H2O
2、铁的氢氧化物及Fe2+ 与Fe3+的转化
二价铁 三价铁
化 学 式 FeCl2 FeCl3
名 称 氯化亚铁 氯化铁
溶液颜色 浅绿色 黄色
与氢氧化钠 现象:产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。FeCl2+2NaOH ==Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3 现象:产生红褐色沉淀
FeCl3+3NaOH ==Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl
与KSCN溶液 无现象 产生血红色
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3
氧化(还原性) 主要表现: 还原 性,举例:
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 表现:氧化性,举例:
2FeCl3+Fe==3FeCl2
相互转化 FeCl2 FeCl3:
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 FeCl3 FeCl2:
2FeCl3+Fe==3FeCl2
名 称 氢氧化亚铁 氢氧化铁
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色、状态 白色固体 红褐色固体
水溶性 难溶于水 难溶于水
与酸反应 Fe(OH)2+2HCl==FeCl2+2H2O
Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
氢氧化亚铁露置空气中 4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3
3、铁三角
二、典型题剖析
1、滴加顺序不同,实验现象不同
(1)稀Na2CO3溶液与稀盐酸间的反应
向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,开始时无气体产生,达到一定量后才有气泡冒出,由少到多的过程中依次发生下列反应:
Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2 ↑+H2O
向稀盐酸中逐滴加入稀Na2CO3溶液立即有气泡冒出,由少到多只发生下列反应:
2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2 ↑+H2O
(2) 稀AlCl3溶液与稀NaOH溶液间的反应
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量时发生的反应依次为:
Al3+ +3OH―==Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O
现象:白色沉淀逐渐增多,继续加NaOH溶液沉淀逐渐溶解,直至完全消失。
向NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液至过量时发生的反应依次为:
Al3++4OH―==AlO2―+2H2O Al3++3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3 ↓
现象:开始时无沉淀,接着产生沉淀,继续滴加AlCl3溶液,沉淀量不变。
(3) 稀NaAlO¬2溶液与稀盐酸间的反应:
向盐酸溶液中滴加NaAlO¬2溶液,直至过量时发生的反应依次为:
4H+ +AlO2―==Al3++2H2O Al3++3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3↓
现象:开始无沉淀,接着产生白色沉淀,逐渐增多至达到最大值,继续加入NaAlO¬2溶液,沉淀量不变。
向NaAlO¬2溶液中滴加盐酸直至过量时发生的反应依次为:
AlO2―+H+ +H2O==Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
现象:白色沉淀逐渐增多至最大值,继续加盐酸,沉淀逐渐减少,最后完全消失。
三、有关金属及其化合物的有关计算
1、基本计算方法
(1) 代数方程组法------解决混合物问题的基本方法
例1 将70克由Na2O2和Na2O组成的混合物跟98克H2O充分反应后,所得NaOH溶液中溶质的质量分数为50%,试分别写出Na2O2和Na2O 跟H2O 反应的化学方程式,并计算原混合物中Na2O2和Na2O的质量。
解:设混合物中有Na2O2 的物质的量为x mol,Na2O的物质的量为y mol
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑
2 4 1
x 2x 0.5x
Na2O + H2O === 2NaOH
y y 2y
由题意可得,78x+62y=70
解得,x= 0.5 mol y=0.5 mol
则混合物中Na2O2 的质量为39克,Na2O的质量为31克。
1、今有Na2CO3与NaHCO3混合物1.37克,加热到不再产生气体为止,残余物与足量盐酸反应后,得到CO2气体0.44克,求原混合物中Na2CO3的质量分数为多少?
2、差量法
差量法是依据化学变化前后物质的量的变化,找出所谓“理论差量”,再根据题目提供的“实际差量”列出比例式,求出答案。
数学原理:
例2 将一定量H2和CuO 10克共热,CuO部分被还原,得到固体粉末质量为8.4克,有多少克Cu生成?参加反应的H2有多少克?
解: CuO + H2 Cu + H2O △m
80 2 64 80-64==16
y x 10-8.4=1.6 g
解得 x=6.4g y=0.2g
例3 加热10克Na2CO3和NaHCO3混合物至质量不再变化,剩余的固体质量为8.4克,求混合物中Na2CO3的质量分数是多少。
解: 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O↑ +CO2↑ △m
84*2 106 84*2-106=62
x 10-8.4=1.6 g
x==4.34 g
w(Na2CO3)%==56.6%
1、将CO2气体通过78克Na2O2固体,一段时间后测得固体质量增至92克,求生成O2的质量
2、200℃,11.6克CO2和H2O(g)与足量Na2O2充分反应后,固体质量增加了3.6克,求原混合物气体中CO2、H2O质量各是多少克?
(3) 假设法------快速击破选择型计算题
I 平均值法
当x<y<z时,利用x和z的取值范围,就可判断出y的大小;或只要求出y的大小,就可判断出x和z的取值范围。它是解答化学计算题常用的思维方法,也是快速解决选择题的决招。
例4 有两种金属组成的混合物粉末10g与足量的稀盐酸反应,生成11.2L(标况)H2,则该混合物的组成不可能是( A )
A.Fe、Zn B.Al、Cu C.Al、Mg D.Al、Fe
解:设金属为二价金属R,其平均分子量为M
R+2HCl ==RCl2+H2 ↑
n(R)==n(H2)==11.2/22.4==0.5 mol
M=10/0.5==20 g/mol
A(56,65) B(18,∞) C(18,24) D(18,56) 故选 A
1、两种金属粉末的混合物15克,投入足量的稀盐酸中,得到5.6升氢气(标准状态),这种混合物可能是: ( )
A.镁和铁 B.镁和铝 C.铁和锌 D.镁和铜
2、有碳酸盐组成的混合物9克,加足量稀盐酸,产生4.4克CO2 气体,问下列哪种情况合理( )
A、CaCO3、Na2CO3 B、Na2CO3 、K2CO3
C、NaHCO3、Na2CO3 D、K2CO3、KHCO3
Ⅱ 极限讨论法
本方法选用了数学上极限讨论的方法,选择混合物中两个极端,当两端确定后,其混合物必然位于两端间
例5 4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g固体,由此可判断其氧化产物是( C )
A.只有Na2O B.只有Na2O2 C.Na2O2和Na2O D.无法确定
解:假设Na 全部反应生成Na2O
4Na + O2 == 2Na2O
4*23 2*62
4.6g x x=6.2g
2Na + O2 == Na2O2
2*23 78
4.6g y y=7.8g
7克介于二者之间,故选C
1、现有某种碱金属的单质R和它的氧化物R2O的混合物12.0克。与足量H2O充分反应后,在抽去空气的容器内蒸干,得到固体干燥物16.0克。求R是何种金属。
采用极限思维方式解决模糊问题的一种特殊的思维方法,采用的是“抓两端,定中间”的方法,即将题没条件构造为问题的两个极端,然后用有关化学知识确定其中间值。基本思路是:把混合物设成纯净物,把平行反应设为单一反应。
(4)分类讨论法------研究过量问题
例6 NaOH、NaHCO3 固体混合物16.6克,在密闭容器中加热到250℃,经充分反应排出气体,冷却,称得剩余固体质量为13.25克。求原混合物中NaOH的质量分数
解:假设二者恰好完全进行时,质量减少W克。
NaOH+NaHCO3 Na2CO3 +H2O↑ △m(-)
40 + 84 18
16.6 W
W==2.4 g
实际减轻了16.6-13.5==3.35>2.4
故NaHCO3过量
设NaOH为x mol, NaHCO3 为y mol
40x+84y==16.6
NaOH+NaHCO3 Na2CO3 +H2O↑
1 1 1
x x x
2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O ↑+ CO2 ↑
2 1 1
y-x 0.5(y-x)
18*(0.5y-0.5x+x)+44(y-x)==3.35
解得 x=0.1 mol, y=0.15 mol
w(NaOH )%==24.1%
1、今有120 mL 1mol/L 的Na2CO3溶液和80 mL 2.5 mol/L的盐酸。(1) 若将Na2CO3溶液逐滴加至盐酸中则可收集到标况下的CO2气体体积为______
解:n(Na2CO3)==0.12*1=0.12 mol n(HCl)=0.08*2.5=0.2 mol
若将Na2CO3 加到盐酸中,则立即生成CO2 直至盐酸完全反应,即:
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2 ↑+H2O
1 2 1
0.2 X
X=0.1 mol
则在标况下收集到CO2气体体积为2.24L
(2) 若将上述盐酸逐滴加至碳酸钠溶液中,则反应的离子方程式是______,当反应完全时,测得CO2在水中的浓度为0.04 mol/L,假设溶液体积不变,则收集到的CO2在标况下的体积为______
解:若将HCl滴加到Na2CO3溶液中,直至所有的Na2CO3全部转化为NaHCO3 再继续加盐酸才有CO2生成 ,即:
Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl
0.12 0.12 0.12
则剩余盐酸为0.2-0.12=0.08 mol
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O +CO2 ↑
0.08 0.08
溶液体积V=120+80=200 mL
溶液中的CO2 为0.04*0.2=0.008 mol
则逸出的CO2 体积为:22.4*(0.8-0.08)=16.128L
(1)钠的活泼:(Na、Al、Fe三角):钠与水反应时刻要牢记
(2)铝的两性:(Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3与酸与碱反应)
(3)铁的变价:Fe+Cl2=、FeCl3+Fe或Cu=、FeCl2+Cl2=
(4)SO2、Cl2的漂白性(通入品红、石蕊试液)(5)SO2的还原性(SO2+O2或Cl2)(6)HNO3、H2SO4、Cl2的强氧化性(与Cu、C、Fe、Al钝化)(6)NH3、Cl2的制法(实验室制法及工业制法)
Si→SiO2→H2SiO3→SiO32-、HCl→Cl2→KClO3→KClO3
H2S→S→SO2→SO3→H2SO4、NH3→N2→NO→NO2→N2O5→HNO3
这样练好了,你必修一我觉得应该没有问题了。
Na:银白色金属,碱金属,切开后立即变黑,金属键较弱,熔沸点低,能与酸、酸性氧化物、醇、水、卤素、氢气(高温)、氧族元素、氮气(燃烧、生成叠氮化钠)反应,与水、醇反应放出大量氢气以及热,与盐溶液中水反映,不与溶质反应,但可以置换熔融状态下的盐中的金属阳离子,制法:电解熔融氯化钠,焰色:黄色,在氧气中燃烧生成淡黄色过氧化钠(一般实验中看到的是黑色,那是因为石棉网和棉花不完全燃烧的缘故)。过氧化钠可和酸性气体、水、可燃物发生燃烧反应,但不与干燥的酸性气体反应,因为Na2O2先和H2O反应生成H2O2和NaOH,H2O2分解,NaOH和CO2反应。氧化钠在高温下可与氧气反应生成过氧化钠,这便是Na燃烧生成Na2O2的原因,超氧化钠就不介绍了。
Fe:银白色柔软金属(纯),黑色(含有杂质),制法:用CH4、CO、H2等还原性气体还原铁的氧化物。焰色:无色,一般用于做焰色实验,常见离子有二价和三价,二价有较强还原性,三价氧化性较强,可与单质铁、铜、银、锌等金属反应,三价铁可用氢氧根、KSCN检验,二价铁可被新制氯水氧化为三价铁,Fe(OH)3为红褐色,Fe(OH)2为银白色,极易被氧化为氢氧化铁,制备过程必须无氧(一般在水下制备,必须选用新制蒸馏水,滴加碱溶液是要用长滴管,防止滴加过程中碱溶液中溶有氧气。常见铁的氧化物有FeO(不稳定,黑色,极易被空气中氧气氧化)、Fe2O3(红色铁锈、可做染料)、Fe3O4(黑色盐、结构复杂)、FeO2(绿色油状液体)、FeO3(高铁酸酸酐,极强氧化性)。
Mg:在空气极易被氧化失去金属光泽,若不挂去氧化膜便直接点燃,发现Mg点不燃,生成黑色碱式碳酸镁,制法:电解水中MgCl2、MgSO4(熔融)。Mg在空气中燃烧发出耀眼白光,在纯氧中燃烧现象十分恐怖……,Mg可与水反应生成Mg(OH)2和氢气,现象较缓慢,Mg(OH)2不溶,但可以在热水中使无色酚酞试液变红。
Al:在空气中迅速和氧气反应生成白色致密氧化膜阻止其继续反应,一般不可燃,但铝粉在特殊条件下会爆燃,可以还原一些金属氧化物,如Fe2O3(铝热反应,现象绝对劲爆,可试新生成的铁熔化,发出耀眼强光)。另外,由于Al承上启下,所以呈现两性,偏碱性,Al2O3、Al(OH)3亦是如此,Al是少数可以跟强碱反应的金属,跟弱碱不反应,和强碱反应生成偏铝酸根离子(AlO2-),Al(OH)3可以由铝盐和偏铝酸盐制备,也可以由CO2和偏铝酸盐反应、氨水和铝盐反应制备,这方面是出题重点!(补充:AlCl3由于电极电势差不够,只能形成共价化合物)
Cu:红色,不活泼,铜盐成蓝色(CuCl2蓝绿色),Cu(OH)2不溶于水,微显两性,偏碱性,氧化铜为黑色,可溶于酸,亚铜离子有还原性(铜离子也有,亚铜离子较强),氧化亚铜在酸性溶液中极不稳定,易歧化,CuOH为赤色或淡黄色,存在H2O、O2时氧化为Cu(OH)2,加热易分解,铜在潮湿空气(含有CO2)中生成碱式碳酸铜(铜绿),不溶于水,,易溶于酸,受热易分解,热稳定性强于Cu(OH)2,弱于CuO和Cu2O,CuO在高温下分解为Cu2O.CuCO3在水中易发生双水解反应,生成碱式碳酸铜和二氧化碳。
(纯手工制作………………………………)
达奚良加衡: Na:在常温时:4Na+O2=2Na2O (白色粉末) 在点燃时:2Na+O2=△=Na2O2 (淡黄色粉末) ★钠在空气中点燃时,迅速熔化为一个闪亮的小球,发出黄色火焰,生成过氧化钠(Na2O2)和少量超氧化钠(Na2O4)淡黄色的烟.过氧化钠...
惠阳区18115141163: 请分别说说Na Mg Al Fe Cu的物理性质和化学性质 - ?
达奚良加衡: 金属Na、Mg、Fe、Cu、Al的物理性质 导电导热性(等粗等长的三者简单电路,比较灯泡亮度CuAlFe) 密度:Cu(8.9)Fe(7.9)Al(2.7) 熔点:Fe(1535)Cu(1083)Al(660) 颜色:Cu(红色)Na、Mg、Fe、Al(银白) 比较Na、Mg、Fe、Cu、Al的化...
惠阳区18115141163: 关于金属 钠 铝 铁 钙 的有关性质总结 - ?
达奚良加衡: 首先,钾钠钙等特别活泼的金属加入酸中会优先和水反应,生成的碱再和酸中和,虽然最后效果都一样,但是机理不同的. 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑ NaOH+HX=NaX+H2O(X代表酸根,所有的酸都满足) 镁、铝、铁、...
惠阳区18115141163: Na Mg Al 的物理性质 - ?
达奚良加衡: Na是一种碱金属元素,密度0.97克/立方厘米,熔点97.81℃ 沸点882.9℃,银白色,质地柔软,导电性强 Mg是一种碱土金属,密度1.74g/立方厘米,熔点649.8℃ 沸点1107℃,银白色,较柔软 Al银白色金属,密度2.79g/立方厘米,熔点660.4℃ 沸点2467℃,质地较软,具有良好的导电性能 镁铝合金分子式:Mg4Al3分子量:178.22.颜色为灰褐色,密度2.15g/立方厘米,熔点463℃,燃烧时产生的温度达2000℃-3000℃.在烟花生产过程中起着非常重要的还原剂作用,可作为白光剂和照明剂,也可做制造飞机的构件.
惠阳区18115141163: 关与人教版的化学必修一的金属及其性质的总结 - ?
达奚良加衡: 金属及其化合物 一、 金属活动性Na>Mg>Al>Fe. 二、金属一般比较活泼,容易与O2反应而生成氧化物,可以与酸溶液反应而生成H2,特别活泼的如Na等可以与H2O发生反应置换出H2,特殊金属如Al可以与碱溶液反应而得到H2. 三、 A12O3...
惠阳区18115141163: Na Mg Al Fe Cu 各个价态的化合物以及其化合物的颜色 - ?
达奚良加衡: Na Mg Al jun均只有一种价态,白色铁二价时是浅绿色,三价是黄色,四氧化三铁,氧化亚铁黑色,三氧化二铁是红宗色铜2价时水中是蓝色
惠阳区18115141163: 等质量的Na Mg Al Fe四种元素,分别于足量的稀盐酸反应.请排列产生氢气的质量! - ?
达奚良加衡: 根据方程式可得;1molMg和Fe与盐酸反应都生成1mol氢气,1molNa与盐酸反应生成0.5mol氢气,方程式是2Na+HCl+H2O=Nacl+NaOH+H2;1molAl与盐酸反应生成1.5mol氢气,最简单的方法;设四种元素质量各为100g;用交差相乘算出100g该元素生成氢气多少g;100gMg生成氢气8.33g,100gAl生成氢气33.33g,100gFe生成氢气3.57g,100gNa生成氢气4.35g,通过这个可以判断;正确的排序因该是;Al>Mg>Na>Fe,
惠阳区18115141163: 化学必修1、2涉及到的Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、N、O、Si、S、Cl等元素单质及其化合物的所有化学方程式 - ?
达奚良加衡: Na: 1、钠在空气中放置 4Na + O2 = 2 Na2O 2、钠在空气中点燃 2Na + O2 = Na2O2 3、钠和硫反应 2Na + S = Na2S 4、钠和水反应 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 5、钠和硫酸铜溶液反应 2Na + CuSO4 + 2H2O = Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2 ↑ 6、...
惠阳区18115141163: 等质量的Na、Mg、Al、Fe四种金属,分别与足量的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量按由多到少的顺序排列的是() - ?
达奚良加衡:[选项] A. Fe、Al、Mg、Na B. Na、Mg、Al、Fe C. Al、Mg、Na、Fe D. Al、Na、Mg、Fe
惠阳区18115141163: 要高中关于Na、Mg、Al、Fe、Cu的反应,尽量全一点!?
达奚良加衡: 1、硫酸根离子的检验: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+ 2NaCl2、碳酸根离子的检验: CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl3、碳酸钠与盐酸反应: Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑4、木炭还原氧化铜: 2CuO + C 高温 2Cu + CO2↑...