几种重要的金属化合物

几种重要的金属化合物复习
教材分析
本题作为第三第二节最后一部分内容，顺序上排在Na的化合物、Al的化合物之后，继续要求学生懂得应用前面所学的物质分类研究观点进行学习，要求学生能从离子的角度理解溶液中的反应，正确书写出离子方程式；要求学生能通过实验的操作、现象的观察、分析而得到科学的结论，不仅如此，“铁的重要化合物”更是把重点放在了要求学生能从化合价的变化角度分析当中存在的氧化还原反应，从而学会用氧化还原反应理论研究物质氧化性还原性的一般方法。教材内容重、难点突出，必须加以突破。学生在这节内容的学习上更需要获得的是实验过程体验、思维和研究方法，同时，根据对授对象学习情况的了解，教材处理上大胆地将部分学生能自主应用所学新旧知识解决的内容（如铁的氧化物的俗称、铁的氧化物与酸的反应，铁的氢氧化物与酸的反应，氢氧化铁的受热分解）放在前学案上列表完成（详见学案设计），从而将重点难点糅合在一节内，当中渗透物质分类思想、氧化还原理论、实验探究方法等，紧抓价态的变化理解反应的变化，并辅以实验，证明猜想，得到结论。当然，学生能自主应用所学新旧知识解决的问题部分不是放任不管，特别是铁的化合物与酸的反应、氢氧化铁的受热分解，必须在下一时进行有效的检查、更正、对比、巩固。 学习目标
【知识目标】
1．掌握试管实验等基础实验操作及焰色反应操作。
2．了解碳酸钠、碳酸氢钠的性质特点，使学生掌握酸式盐的组成特点。
3．以铁的氢氧化物和Al(OH)3为代表，了解金属氢氧化物的制法、性质和用途。
4．以Al2O3、Al(OH)3为代表，了解两性物质的特点。以Al(SO4)2 为代表，使学生掌握复盐的组成特点。
【能力目标】
1．通过列表比较，了解各类金属化合物的性质。同时掌握学习元素化合物的方法——比较法。
2．通过对几个实验的探究，体会实验方法在化学研究中的作用，并认识到实验过程中控制实验条的重要性。
【道德情感目标】
通过实验、图表分析、联系生活等多渠道的科学探究，发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘
学习方法:归纳总结
学习过程
知识梳理
一、金属氧化物的性质
1.__________不溶于水。
2.__________能与水反应，生成可溶或微溶的碱。
Na2O+H2O====2NaOH，CaO+H2O====Ca（OH）2
3.金属氧化物_____________能溶于酸生成盐和水。
gO溶于盐酸得无色溶液：gO+2HCl====gCl2+H2O
Fe2O3溶于盐酸得棕黄色溶液：Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O
CuO溶于盐酸得淡蓝色溶液：CuO+2HCl====CuCl2+H2O
4.两性氧化物：既能与酸反应生成___________，又能和碱反应生成________________。
Al2O3+6H+====2Al3++3H2O，Al2O3+2OH-====2 +H2O
5.过氧化物：Na2O2能与CO2、H2O反应
反应方程式为：______________________________，___________________________________。
二、金属氢氧化物
1.按溶解性分类
（1）易溶于水（活泼金属）：NaOH、OH等。
（2）微溶于水：Ca(OH)2。
（3）不溶于水(多数)：g(OH)2、Fe(OH)3等。
2.两性氢氧化物
Al（OH）3只与强酸、强碱反应，但弱的酸（如H2CO3）或弱的碱（如NH3•H2O）与Al（OH）3是不能发生反应的，有关反应的离子方程式为：
Al（OH）3+3H+====Al3++3H2O，Al（OH）3+OH-==== +2H2O
三、铁的化合物之间的转化关系

图3-4
四、两种重要的钠盐
碳酸钠碳酸氢钠
俗名纯碱或苏打小苏打
色态白色晶体细小的白色晶体
水溶性易溶于水，溶液呈碱性，使酚酞变红易溶于水（但比Na2CO3溶解度小），溶液呈碱性（使酚酞变浅红）
热稳定性较稳定，受热难分解受热易分解
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
与酸反应Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O相同条下放出CO2的速度较___________
与碱反应Na2CO3+Ca（OH）2====CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O
与水CO2反应Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3__________反应
与盐反应CaCl2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaCl __________反应
五、焰色反应
金属的单质、化合物或含有金属离子的溶液，在火焰上灼烧时往往能呈现某种特征的颜色，这实际上是一种__________变化的过程。利用焰色反应实验可以鉴别化合物（如Cl和NaCl）、溶液（如OH溶液和NaOH溶液）或是检验溶液中是否有某种金属离子存在。需要
明确的是焰色反应是“金属____________”的性质。
焰色反应的步骤可归纳为三烧：“_____________→_____________→______________”。
典题精讲
例1 有4种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系：
①W X+H2O+CO2↑ ②Z+CO2 X+O2 ③Z+H2O Y+O2↑ ④X+Ca（OH）2 Y+CaCO3↓
试完成下列问题：
（1）W、X、Y、Z的化学式分别是：W：___________________、X：___________________、Y：___________________、Z：___________________。
（2）以上4个化学反应，属于氧化还原反应的是__________（填反应序号），反应中氧化剂是____________________（写化学式），还原剂是____________________（写化学式）。
（3）若④反应在溶液中进行，写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式：①离子方程式：________________________________________________。②化学方程式：________________________________________。
思路解析
①反应可认定为NaHCO3的分解反应：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，该反应是非氧化还原反应。将X是Na2CO3代入②③两反应，逆推可知Z为Na2O2：2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑，以上两反应都是氧化还原反应，且Na2O2既是氧化剂又是还原剂。这样，④反应为Na2CO3+Ca（OH）2====CaCO3↓+2NaOH，其离子反应为 +Ca2+====CaCO3↓。多数可溶性碳酸盐和Ca（OH）2的反应都可用此离子方程式表示，其反应不是氧化还原反应。
答案：（1）NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
（2）②③ Na2O2 Na2O2
（3） Ca2++ CaCO3↓
Ca（OH）2+2CO3====2OH+CaCO3↓
例2 若100 mL 0.1 mol•L-1硫酸铝溶液与氢氧化钠溶液反应，得到1.17 g沉淀，则需0.5 mol•L-1 NaOH溶液（ ）
A.130 mL B.100 mL C.90 mL D.50 mL
思路解析
设所需NaOH溶液的体积为V。
若Al3+过量：
Al3++3OH- ==== Al（OH）3↓
3 mol 78 g
×0.5 mol•L-1 1.17 g
解得V=90 mL。
若OH-过量：
Al3+ + 3OH- ==== Al（OH）3↓
1 mol 3 mol 78 g
0.02 mol 0.06 mol 1.56 g
Al（OH）3 + OH-==== +2H2O
78 g 1 mol
（1.56-1.17）g 0.005 mol
则： ×0.5 mol•L-1=0.06 mol+0.005 mol
V=130 mL。
答案：AC
例3 有一块Fe-Al合金，将其全部溶于盐酸中，并通入足量的Cl2，再加入过量的NaOH溶液，过滤，将沉淀充分灼烧，得到的固体粉末跟原合金质量相等，求合金中铝的质量分数。
思路解析
各步反应原理如下图所示：

图3-6
由已知，所得固体粉末的质量与原合金质量相等，根据Fe元素的质量守恒，可得合金中Fe的质量等于Fe2O3中Fe的质量，则合金中Al的质量应等于Fe2O3中O的质量，即Al的质量分数为 ×100%=30%。
答案：30%
典题变式
1.由Al3+→Al（OH）3→ → →Al3+系列变化中， 中应填写的是 …（ ）
A.Al（OH）3 B.AlCl3
C.HCl D.NaOH
答案：A
2.有g、Al混合物粉末10.2 g溶于50.0 mL 4 mol•L-1的盐酸里，若加入2 mol•L-1的氢氧化钠溶液，使得沉淀达到最大量，则需加入此种氢氧化钠溶液的体积为（ ）
A.100 mL B.500 mL C.1 000 mL D.1 500 mL
答案：A
绿色通道
本题属无数据计算题，解答该题型的关键是建立等量关系，由此入手，得出答案。其中不容忽视的知识点是Al（OH）3既能与酸反应又能与强碱溶液反应，加入过量NaOH溶液后滤出的沉淀只有Fe（OH）3。
典题变式
有一块铝铁合金，将其溶于足量的盐酸中，再加入过量的NaOH溶液，在空气中静置，当红褐色沉淀不再增加，将沉淀滤出并充分灼烧，得到的固体残留物恰好跟原合金质量相等，则此合金中铝的质量分数为（ ）
A.22.2% B.75.7% C.30.0% D.80.6%
答案：C
当堂练习
1. 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时最佳顺序为
①加入足量氯水 ②加入足量nO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C. ③① D. ①②③
2. 久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是
A.浓HNO3 B.氯化亚铁溶液 C.溴苯 D.溴化银
3. 下列物质跟铁反应后的生成物，能跟SCN溶液作用生成红色溶液的是
A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
4. 把过量的铁粉加入稀硝酸中，其结果是
A. 不反应 B. 生成硝酸铵 C. 生成硝酸亚铁 D. 生成硝酸铁
5. 某溶液中有NH4+、g2+、Fe2+和Al3+4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是
A. NH4+ B. g2+ C. Fe2+ D. Al3+
6. 要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是
A.滴入SCN溶液 B.通入氯气 C.加入铜粉 D.加入铁粉
7．某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的部位是
A．水面上的船头部分 B．水面附近的船体部分
C．水面下的船底部分 D．各部分都一样速度生锈


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