金屬和非金屬化合物的知識總結及練習

2021-10-16 18:52:09 字數 4989 閱讀 8812

鈉及其化合物:

(一)、鈉

1. na與水反應的離子方程式:命題角度為是否違反電荷守恆定律。

2. na的儲存:放於煤油中而不能放於水中,也不能放於汽油中;實驗完畢後,要放回原瓶,不要放到指定的容器內。

3. na、k失火的處理:不能用水滅火,必須用乾燥的沙土滅火。

4. na、k的焰色反應:顏色分別黃色、紫色,易作為推斷題的推破口。注意做鉀的焰色反應實驗時,要透過藍色的鈷玻璃,避免鈉黃光的干擾。

5. na與熔融氯化鉀反應的原理:因鉀的沸點比鈉低,鉀蒸氣從體系中脫離出來,導致平衡能向正反應移動。(na+kcl(熔融)=nacl+k

(二)、氫氧化鈉

1. 俗名:火鹼、燒鹼、苛性鈉

2. 溶解時放熱:涉及到實驗室製取氨氣時,將濃氨水滴加到氫氧化鈉固體上,其反應原理為:一是naoh溶解放出大量的熱,促進了氨水的分解,二是提供的大量的oh-,使平衡朝著生成nh3的方向移動。

與之相似的還有:將濃氨水或銨鹽滴加到生石灰上。涉及到的方程式為nh4++oh-nh3·h2o nh3↑h2o

3. 與co2的反應:主要是離子方程式的書寫(co2少量和過量時,產物不同)

4. 潮解:與之相同的還有cacl2、mgcl2

(三)、過氧化鈉

1. 非鹼性氧化物:金屬氧化物不一定是鹼性氧化物,因其與酸反應除了生成鹽和水外,還有氧氣生成,化學方程式為:2na2o2+4hcl=4nacl+2h2o+o2↑

2. 過氧化鈉中微粒的組成:1mol過氧化鈉中所含有離子的數目為3na,或說它們的微粒個數之比為2:1,命題角度為阿伏加德羅常數。

3. 過氧化鈉與水、co2的反應:一是過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑,水既不是氧化劑也不是還原劑;二是考查電子轉移的數目(以氧氣的量為依據)。

4. 強氧化性:加入過氧化鈉後溶液離子共存的問題;過氧化鈉與so2反應產物實驗**。

(四)、碳酸鈉與碳酸氫鈉

1. 俗名:na2co3(純鹼、蘇打);nahco3(小蘇打)

2. 除雜:co2(hcl):通入飽和的nahco3溶液而不是飽和na2co3溶液。

3. nahco3(少量與過量)與石灰水的反應:命題角度為離子方程式的書寫正誤

4. 鑑別:用bacl2、cacl2或加熱的方法,不能用石灰水。

5. nahco3溶液中離子濃度大小的順序問題:因hco3-水解程度大於電離程度,順序為c(na+)>c(hco3-)>c(oh-)>c(h+)>c(co32-),也有c(co32-) <c(h2co3)。

(五)、氯化鈉:

1. 除雜:nacl的溶解度受溫度的影響不大,而kno3的溶解度受溫度的影響較大,利用二者的差異情況,進行分離。nacl(kno3):

蒸發、結晶、過濾;kno3(nacl):降溫、結晶、過濾。

2. 氯鹼工業:電解飽和的食鹽水,以此為載體,考查電解原理的應用。題目的突破口為:

一是濕潤的澱粉ki試紙變藍,判斷此極為電解池的陽極;二是在電解後的溶液滴入酚酞試液,溶液液變紅,判斷此極為電解池的陰極。

3. 配製一定物質的量的濃度的溶液:因其是高中化學中的第乙個定量實驗,其重要性不言而喻。主要命題角度為:一是計算所需的物質的質量,二是儀器的缺失與選擇,三是實驗誤差分析。

點評:鈉及其化合物,在高考中,過氧化鈉的強氧化性、碳酸氫鈉溶液中各離子濃度的大小比較、實驗室配製一定物質的量濃度的溶液、電解飽和的食鹽水已成為高考的熱點。

鋁及其化合物:

(一)、鋁

1. 鋁與naoh溶液的反應:因它是唯一能與鹼反應的金屬,具有代表性,易成高考的熱點,主要涉及除雜問題。

2. 鋁箔的燃燒:現象是鋁箔熔化,失去光澤,但不滴落。原因是鋁表面的氧化膜保護了鋁,氧化鋁的熔點(2050℃)遠遠高於鋁(660℃)的熔點。

3. 鋁、鐵鈍化:常溫下,與濃硫酸、濃硝酸發生鈍化(發生化學反應)不是不反應,因生成了緻密的氧化膜。但在加熱條件下,則能繼續反應、溶解。

4. 鋁熱反應:實驗現象:劇烈反應,發出耀眼的光芒,放出大量的熱,有大量的熔化物落下來。引燃劑:鎂條、氯酸鉀;鋁熱劑:鋁粉和金屬氧化物組成的混合物。

5.離子共存:加入鋁能產生氫氣的溶液,說明此溶液含有大量的h+或oh-,酸溶液中不能含有no3-、alo2-,溶液中一旦有了no3-,溶液就成了hno3,它與鋁將不再產生氫氣;鹼溶液中不能含有al3+、nh4+,但可含有alo2-。

(二)、氧化鋁

1.熔點高:作耐火坩堝,耐火管和耐高溫的實驗驗儀器等。

2.兩性氧化物:因它是化學中唯一的兩性氧化物,特別與鹼的反應,更應引起重視。

3.工業製備鋁:2al2o3(熔融)4al+3o2↑

(三)、氫氧化鋁

1.製備原理:命題角度為是離子方程式的書寫;強調用氨水,而不能用強鹼。

2.兩性氫氧化物:因它是化學中唯一的兩性氫氧化物,特別與鹼反應,更應引起重視。

3.**胃酸過多:因其鹼性不強,不會對胃壁產生強剌激作用,但可與胃酸(鹽酸)反應,不能用強鹼如naoh。

4.明礬淨水原理:因溶液中的鋁離子發生水解,生成al(oh)3膠體,它可以和懸浮水中的泥沙形成不溶物沉降下來,故明礬可用作淨水劑。

點評:鋁及其化合物具有一些獨特的性質,如鋁與鹼的反應、al2o3、al(oh)3分別是兩性氧化物、兩性氫氧化物。利用鋁能與鹼反應而其他金屬不能,經常出現在實驗題中,有關al、al3+、alo2-的離子共存問題,也是高考的熱點。

鐵及其化合物:

(一)、鐵

1.鐵與水蒸氣的反應:可能設計成**實驗,**產物等。

2.鐵的生鏽:純鐵不易生鏽,生鐵放在潮濕的環境中易生鏽,原理是發生電化學腐蝕,涉及的主要反應原理:fe-2e-=fe2+(負極),2h2o+o2+4e-=4oh- (正極),

4fe(oh)2+o2+2h2o=4 fe(oh)3, 2fe(oh)3.xh2o =fe2o3.nh2o+(2x-n) h2o

3.鐵與氯氣、鹽酸反應:產物分別為fecl2 、fecl3,且它們之間的相互轉化,在推斷題和實驗題的除雜中經常出現。

(二)、氧化物

1.鐵的氧化物成分:廢鐵屑的主要成分fe2o3;鐵鏽的主要成分為fe2o3. nh2o;黑色晶體、磁性氧化鐵為fe3o4;紅棕色粉未,俗稱鐵紅,作紅色油漆和塗料的為fe2o3,赤鐵礦的主要成分為fe2o3,它是煉鐵的原料。

鐵在氧氣燃燒與鐵與水蒸氣反應的產物都是fe3o4。以上知識,往往容易出現在推斷題和實驗題中。

(三)、氫氧化物

1.實驗室製備fe(oh)2 :現象:白色沉澱→灰綠色→紅褐色沉澱。

命題角度為:為較長時間的看到fe(oh)2白色沉澱,採取的防護措施:一是煮沸,二是將膠頭滴管插入液面以下,三是加一層油膜,如苯、汽油等。

2.fe(oh)3的受熱分解:2fe(oh)3fe2o3+3h2o,與此相以的還有cu(oh)2、al(oh)3。

3.氫氧化鐵膠體的製備:因其具有獨特性,製備膠體的過程和對應的方程式是高考的重點與熱點。實驗操作要點:

四步曲:①先煮沸,②加入飽和的fecl3溶液,③再煮沸至紅褐色,④停止加熱。對應的離子方程式為fe3++3h2o=fe(oh)3(膠體)+3h+,強調之一是用等號,強調之二是標明膠體而不是沉澱,強調之三是加熱。

(四)、鐵鹽與亞鐵鹽

1.fe2+、fe3+的檢驗:

(1)fe2+:一是鹼液法:先生成白色沉澱,又迅速轉變成灰綠色,最後變成紅褐色沉澱

二是先加入kscn溶液,不變色,再加入氯水後,出現血紅色。(注意:此處不用高錳酸鉀溶液氧化,因其具有紫色)

(2)fe3+:一鹼液法:加入鹼液,出現紅褐色沉澱。

二是加入kscn溶液,出現血紅色,離子方程式為:fe3++3scn-=fe(scn)3(絡合物)

2.鐵鹽與亞鐵鹽的配製:因fe2+、fe3+易水解,且fe2+易被空氣中的氧氣氧化,故配製過程為:先將它們溶解在對應的酸中,然後加水沖稀到指定的濃度。

(注意:配製亞鐵鹽溶液時,要加入少量的鐵粉,以防止fe2+的氧化)

3.制印刷電路板常用fecl3作腐蝕液:一是離子方程式的書寫正誤(違反電荷守恆定律),二是利用此反應式設計成原電池,考查原電池原理的應用。

4.離子共存:不能與fe2+共存的離子:(h+、no3-)、(mno4-)、(clo-);不能與fe3+共存的離子有:

i-、so32-、scn-。主要是對fe2+的還原性、fe3+的氧化性的考查,此點是離子共存問題和實驗題的常見命題點。

5.na2feo4(高鐵酸鈉)作新型淨水劑:原理是**鐵具有強氧化性,能殺菌消毒;同時生成fe(oh)3膠體,能吸附水中的雜質懸浮物,因此它是一種新型的淨水劑.

6.fe2+、fe3+、cu2+、al3+的除雜:這是近幾年高考實驗命題的熱點。原理是利用fe3+、cu2+、al3+水解完全生成沉澱所需的ph範圍不同。

一般操作方法是:先是加入氧化劑(氯氣或h2o2),將fe2+氧化成fe3+,然後加入cuo、cu(oh)2、cuco3等其他物質(以不引入雜質離子為準),目的是調節溶液的ph,待fe3+水解完全生成沉澱(此時其他離子不水解),過濾除去。

點評:它和其他金屬及其化合物相比,知識點多,高考命題往往將知識、實驗、化學概念與理論考查集於一身,設計成具有一定綜合性的題目,因此,它在高考中的霸主地位不可動搖。

銅及其化合物

1.銅綠的形成:2cu+o2+co2+h2o=cu2(oh)2co3, 為了避免青銅器生成銅綠,採用的方法是(1)將青銅器儲存在乾燥的環境中,(2)不能將青銅器與銀質(金屬活性差的金屬)接觸,避免發生電化學腐蝕。

2.波爾多液消毒:主要應用在農業植物殺菌和公共場合的消毒。其主要成分組分cuso4溶液、石灰水,原理是重金屬鹽能使蛋白質變性。重金屬還有ba、pb、hg、cd、ag、au等

3.粗銅的精煉:重在考查精煉原理:考查角度為電極材料,電極反應及溶液濃度變化等。

精煉原理為:電解池中,粗銅作陽極,精銅作陰極,電解質為硫酸銅溶液。陽極反應:

cu- 2e- == cu2+、fe-2e-=fe2+、ni-2e-= ni 2+;陰極反應:cu2++ e- == cu,硫酸銅溶液濃度降低。

4.電解硫酸銅溶液:它是考查電解原理及規律的重要載體,必須熟練書寫其電解方程式。

5.銅與濃硫酸反應:銅與濃硫酸在加熱的條件下發生反應,不加熱不反應;銅與稀硫酸在加熱條件下也不反應,但在有氧化劑存在的條件下發生反應,如通入o2(加熱)或加入h2o2,對應的化學方程式為:2cu+o2+h2so42cuso4+2h2o, cu+2h2o2+h2so4=cuso4+4h2o。

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