高一化學必修1第三章金屬及其化合物疑難剖析

2021-03-04 09:29:07 字數 3967 閱讀 4778

1、關於鋁的兩性

鋁既能與酸反應放出氫氣,也能與鹼反應放出氫氣,體現了鋁的兩性,這兩性是不是既體現了金屬性,也體現了非金屬性?

由於金屬性是氣態金屬原子失去電了的能力,而非金屬性是得到電子的能力。當然鋁在與酸的反應中,鋁元素失去電子是體現了金屬性,但在鋁與鹼反應中也是失去電子,不能說是體現非金屬性。其實這兩種都反應是由鋁和氫離子反應。

酸溶液直接提供氫離子;而鋁和鹼溶液反應實質是鋁先和水中的氫離子反應生成氫氧化鋁和氫氣,氫氧化鋁再和鹼反應。實質是一樣的。

2、製備氫氧化鋁時,為什麼不用鋁鹽與naoh等強鹼溶液?

不行,因為氫氧化鋁與氫氧化鈉反應al3++4oh-=alo2-+2h2o

3、關於鋁鹽與強鹼反應量的計算問題:

alcl3+3naoh=al(oh)3↓+3nacl ①

al(oh)3+naoh=naalo2+2h2o ②

alcl3+4naoh=naalo2+ 3nacl +2h2o③

離子方程式: al3++4oh-=alo2-+ 2h2o

注意:①與③的物質的量比

例1、1mol/l的alcl3溶液中加入1mol/l的 naoh溶液,得到0.26g沉澱。則加入naoh溶液的體積為

a、10ml b、20ml c、30ml d、36.7ml

解析:0.26g 沉澱可能由 alcl3+3naoh=al(oh)3↓+3nacl得到;0.26g沉澱也有可能由

al(oh)3+naoh=naalo2+2h2o 未反應完的al(oh)3。

參***:a。d

例2、粉與過氧化鈉的混合物放入燒杯中加足量水,當反應停止後,變成澄清溶液,測得混合物總質量減少3.5g,再向所得澄清溶液中滴加3.5mol/l的鹽酸200ml時,原澄清溶液先無明顯現象,後出現白色沉澱,最後又恰好溶解。求原混合物中鋁和過氧化鈉各多少克?

設原混合物中過氧化鈉的的物質的量為x,鋁的物質的量為y

已知 m(h2) + m(o2)=3.5g n(hcl)=0.2l×3.5mol/l=0.7mol

2na2o2 + 2h2o = 4naoh + o2↑ 2al + 2naoh + 2h2o =2 naalo2 +3h2↑

2 mol1 mol 2 mol3 mol

xx/2 y1.5y

∴ x/2×32g/mol + 1.5y×2g/mol=3.5g

∵ n(cl-)=n(naoh) + 3n(alcl3)= n(na) + 3n(al)

∴ 2x + 3y = 0.7

由①和②得:x=0.2 mol y=o.1 mol

即:鋁的質量為0.1 mol×27 g/mol=2.7 g,過氧化鈉的質量為0.2 mol×78 g/mol=15.6 g。

4、有關量的化學反應:

例3、下列反應的離子方程式書寫正確的是(d)(2006、全國ⅱ)

a. 氯化鋁溶液中加入過量氨水:al3+ + 4nh3h2o alo2- + 4nh4+ + 2h2o

b. 澄清石灰水與少量蘇打溶液混合:ca2+ + oh- + hco3- caco3↓ + h2o

c. 碳酸鈣溶於醋酸caco3 + 2h+ ca2+ + co2↑ + h2o

d. 氯化亞鐵溶液中通入氯氣:2fe2+ + cl2 2fe3+ + 2cl-

5、有關fe3+與金屬的反應問題:

fe3+與金屬的反應要看反應的實質,不能只要遇到fe3+與金屬的反應就是fe3+間的氧化還原反應,如:

(1)、金屬鈉投入到fecl3溶液中:它反應的實質是鈉先與水反應生成naoh, naoh再與fecl3發生復分解反應生產fe(oh)3紅褐色沉澱,反應過程如下:

2na+2h2o=2naoh+h2↑ 3 naoh+ fecl3= fe(oh)3↓+3nacl再將兩式相加得總方程式:6na+6h2o+2 fecl3=2 fe(oh)3↓+6nacl +3h2↑

(2)、金屬鎂投入到fecl3溶液中:它反應的實質是fecl3與水發生水解反應生成酸,酸電離出的h+再與鎂發生置換反應,反應過程如下:

fe3++ 3h2o fe(oh)3+3 hmg+ 2h+ = mg2++ h2↑再將兩式相加得總方程式:2fe3++ 6h2o+3 mg=3 mg2++2 fe(oh)3↓+3 h2↑

(3)、金屬銅投入到fecl3溶液中:它反應的實質是fe3+與金屬銅發生氧化還原反應,反應方程式如下:2fe3++cu=2 fe2++ cu2+

例4、將銅片放入0.1mol/lfecl3溶液中,反應一定時間取出銅片,溶液中

c(fe3+):c(fe2+)=2:3,側溶液中cu2+和fe3的物質的量之比為:(   )

解析:搞清原理,反應的三價鐵離子為x,反應後溶液中的鐵離子為(0.1-x),生成的亞鐵離子為x根據離子方程式cu+2fe3+=2fe2++cu2+,設反應的fe3+濃度為x,則(0.

1-x)/x=2/3,解出x,即可求得。cu2+和fe為4:3

例5、將fe、cu、fe2+、fe3+和cu2+盛於同一容器中充分反應,如fe有剩餘,則容器中只能有

a.cu、fe3+ b.fe2+、fe3+ c.cu、cu2+、fe d.cu、fe2+、fe

解析:因為fe有剩餘,則不可能存在cu2+和fe3+,那只可能為cu、fe2+、fe

6、如何確保fe(oh)2不被氧氣氧化,觀察到持續時間長的白色沉澱。

方法一:用不含fe3+的feso4溶液與用不含o2的蒸餾水配製的naoh溶液反應製備。

(1)除去蒸餾水中溶解的o2常採用煮沸的方法

(2)生成白色fe(oh)2沉澱的操作可採用長滴管吸取不含o2的naoh溶液,插入feso4溶液液面下,再擠出naoh溶液。這樣操作的理由是避免生成的fe(oh)2沉澱接觸o2

方法二:在如圖裝置中,用naoh溶液、鐵屑、稀h2so4等試劑製備。

(1)在試管ⅰ裡加入的試劑是稀h2so4鐵屑

(2)在試管ⅱ裡加入的試劑是naoh溶液

(3)為了制得白色fe(oh)2沉澱,在試管

ⅰ和ⅱ中加入試劑,開啟止水夾,塞緊

塞子後的實驗步驟是檢驗試管ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當排出的h2純淨時,再夾緊止水夾.

(4)這樣生成的fe(oh)2沉澱能較長時

間保持白色,其理由是試管ⅰ中反應生成的h2充滿了試管ⅰ和試管ⅱ,且外界空氣不容易進入

7、本章的幾個三角關係:

(1)鈉鹽之間的三角關係

(2)鋁三角:

(3)鐵三角:

自測題:

1、某研究性學習小組選用一種硬鋁合金(主要含鋁,其次是鎂、矽、銅)進行實驗**。

向1.500g樣品中加入足量鹽酸,待反應完畢後,收集到標準狀況下氣體1736ml。將反應

混合物過濾,向濾液中加入過量的naoh溶液,充分反應後再過濾;向濾液中通入足量的

co2,濾出沉澱。將沉澱加熱蒸乾、灼燒,得白色固體2.550g。請計算這種硬鋁合金中含

鎂的質量分數。

2、⑴高中教材中有這樣乙個實驗:在兩支試管中分別加入3ml稀鹽酸,將兩個分別裝有0.3g nahco3、0.

3g na2co3粉末的小氣球分別套在兩支試管口。將氣球內的nahco3、na2co3同時倒入試管中,觀察到現象如下:

①試管中(填產生沉澱或氣體及反應速率等相關現象)

②兩試管中氣球大小(包含試管) 體積之比約為(填最簡單整數比)(鹽酸均足量

③甲同學用手觸控試管,發現盛nahco3粉末的試管變冷,而盛na2co3的試管溫度有公升高。由此他得出:不管其狀態如何,nahco3和hcl反應為吸熱反應,而na2co3和hcl反應為放熱反應。

類似如中和熱,甲同學寫出了下列熱化學方程式(其中「aq」代表水合或無限稀釋的含義):

hco3-(aq)+ h+(aq) =h2o(l)+ co2(g) ;△h>0

co32-(aq)+ 2h+(aq)= h2o(l) + co2(g); △h<0

甲下結論的方法是否正確填正確或不正確)

⑵ 為研究是吸熱還是放熱反應,繼續進行了下列實驗(每次實驗各做3次平行實驗,取平均值):

請你幫助填寫相關內容:

①該研究報告的題目是

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