家教教案(教師版)必修一第三章

第三章金屬及其化合物一、鈉的性質1、物理性質：銀白色金屬、很柔軟、密度比水小、熔點低、易導熱、導電。2、存在：自然界中只能以化合態(tài)的形式存在，以NaCl為主，還有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。3、保存：密封保存，少量的鈉通常保存在煤油里。4、用途：制取Na2O2等化合物，鈉、鉀合金（常溫下為液態(tài)）做原子反應堆的導熱劑，還原金屬，做電光源等。5、化學性質：（1）鈉與水的反應現(xiàn)象及解釋：浮、熔、響、游、紅五個字來記憶。①鈉投入水中并浮在水面上——密度小于水。②鈉立即跟水反應，并放出熱量，發(fā)出嘶嘶聲，產(chǎn)生氣體。③同時鈉熔成一個閃亮的小球并在水面上向各方向迅速游動最后消失——熔點低。④反應后的水溶液使酚酞變紅——與水反應生成NaOH。反應方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↓實質：置換水中的氫。（2）鈉與鹽在熔融狀態(tài)下的反應4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl（3）鈉與氧氣反應常溫：4Na+O2=2Na2O點燃：2Na+O2=Na2O2鈉在空氣中變化過程：（4）鈉與其他非金屬反應鈉具有很強的還原性，能和很多非金屬發(fā)生反應，如：S、Cl2等6、焰色反應許多金屬或他們的化合物在燃燒時火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，這在化學上叫焰色反應。這是一種物理變化，是某種元素的性質。鈉是黃色，鉀是紫色（透過藍色鈷玻璃）用品：鉑絲（或鐵、鉻、鎳、鎢等）、酒精燈（或煤氣燈）、試劑。步驟：①鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色。②蘸取溶液（沾取固體）放在火焰上灼燒，觀察火焰顏色，觀察鉀火焰顏色要透過藍色的鈷玻璃去觀察。③鹽酸洗鉑絲。④鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色（如不能灼燒至原火焰色，則需再酸洗，再灼燒）。⑤再蘸?。ㄕ慈。┝硗饣瘜W藥品進行實驗。【拓展】堿金屬元素（Li、Na、K、Ru、Cs、Fr）1、原子結構（1）相似性：最外層均為1個電子，易失去一個電子（2）遞變性：核電荷數(shù)依次增多，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大，失電子能力依次增強，活潑程度增強2、元素性質（1）相似性：均為活潑金屬元素，最高正價均為+1價（2）遞變性：失電子能力依次增強，金屬性依次增強3、單質性質（1）相似性：均具強還原性，均具輕、軟、易熔的特點（2）遞變性：還原性依次增強，密度趨向增大，熔沸點依次降低（原因，可與鹵素對比），硬度趨向減小4、化合物性質（1）相似性：氫氧化物均為強堿（2）遞變性：氫氧化物的堿性依次增強5、堿金屬的性質規(guī)律與特例（1）通常合金多呈固態(tài)，而鈉鉀合金卻是液態(tài)。（2）堿金屬單質在空氣或氧氣中燃燒時，生成過氧化物甚至比過氧化物更復雜的氧化物，而Li只生成Li2O。（3）堿金屬單質密度一般隨核電荷數(shù)增大而遞增，但K的密度比Na小。（4）堿金屬單質一般跟水劇烈反應，但Li跟水反應緩慢（LiOH溶解度小）。（5）堿金屬單質因其活動性強，多保存在煤油中，而Li卻因密度比煤油更小，只能保存在液體石蠟中。（6）堿金屬的鹽一般都易溶于水，但Li2CO3卻微溶。（7）一般說，酸式鹽較正鹽溶解度大，但NaHCO3卻比Na2CO3溶解度小。（8）試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但IA金屬Na、K等除外。（9）一般活潑金屬能從鹽中置換出不活潑金屬，但對IA非?；顫姷慕饘貼a、K等除外。如：2Na+CuSO4+2H2OCu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。（10）Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。例題精講：【例1】將金屬鈉分別投入下列物質的溶液中，有氣體放出，且溶液質量減輕的是（）A．HClB．K2SO4C．CuCl2D．飽和NaOH溶液〖答案〗CD【解析】活潑性很強的金屬（如Na、K、Ca）與酸、堿、鹽的反應實質都是與H+反應置換氫氣，然后發(fā)生其他相關的物理、化學變化。特別是與鹽的反應，不可能置換其他金屬。二、鈉的化合物1、鈉的氧化物的性質比較物質氧化鈉（Na2O）過氧化鈉（Na2O2）顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體類別堿性氧化物過氧化物（非堿性氧化物）氧的價態(tài)-2-1電子式生成條件常溫加熱或點燃熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定（加熱時被空氣氧化）穩(wěn)定與水反應Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑與CO2反應Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2與鹽酸反應NaOH+HCl=NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑主要用途用于制取少量Na2O2強氧化劑、漂白劑、供氧劑【拓展】1、Na2O2的強氧化性、漂白性－1價介于氧的兩種較穩(wěn)定化合價0價和－2價之間，因此Na2O2既可以在一定條件下獲得電子表現(xiàn)氧化性（如與SO2、Fe2+、品紅等反應），也可以在一定條件下失去電子表現(xiàn)還原性（如與H+和MnO4反應），還可以在一定條件下發(fā)生歧化反應（如與H2O、CO2等反應）；但以氧化性為主。①Na2O2與SO2反應：Na2O2+SO2Na2SO4②Na2O2投入FeCl2溶液中，可將Fe2+氧化成Fe3+，同時生成Fe(OH)3沉淀：

3Na2O2+6FeCl2+6H2O2FeCl3+4Fe(OH)3↓+6NaCl。③Na2O2投入氫硫酸中，可將H2S氧化成單質硫，溶液變渾濁：Na2O2+H2S2NaOH+S↓。④Na2O2投入品紅溶液中，可使品紅溶液褪色(褪色原理與SO2不同)。2、有關Na2O2與H2O、CO2反應的重要關系2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O22H2O+2Na2O2=4NaOH+O2（1）物質的量關系無論是H2O或CO2得單一物質還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，H2O或CO2與放出O2的物質的量之比均為2:1。（2）氣體體積關系若CO2和水蒸氣的混合氣體（或單一氣體）通過足量的Na2O2時，氣體體積的減少量等于原混合氣體體積的1/2，也等于生成氧氣的量。（3）電子轉移關系當Na2O2與H2O、CO2反應時，物質的量關系為2Na2O2∽H2O∽2e-。（4）固體質量關系相當于固體（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作發(fā)生相應的反應：CO+Na2O2=Na2CO3；H2+Na2O2=2NaOH（實際兩反應不能發(fā)生）。（5）先后順序關系一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O（g）的混合物反應，可視為Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完全后，再與H2O（g）發(fā)生反應。2、碳酸鈉、碳酸氫鈉（1）碳酸鈉、碳酸氫鈉主要性質比較名稱和化學式碳酸鈉（Na2CO3）碳酸氫鈉(NaHCO3)俗名純堿、蘇打小蘇打顏色和狀態(tài)白色晶體白色粉末水中溶解性易溶易溶（比Na2CO3）小熱穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O與酸反應CO2-3+H+HCO-3HCO-3+H+H2O+CO2HCO-3+H+CO2+H2O與某些堿反應Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOHNaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+NaOH+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O與某些鹽反應BaCl2+Na2CO3BaCO3+2NaClNaHCO3+NaHSO4Na2SO4+H2O+CO2與CO2反應Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3不反應相互轉化Na2CO3NaHCO3制法NaOH+CO2NaHCO32NaHCO32Na2CO3+H2O+OC2NaOH+CO2NaHCO3鑒別加酸產(chǎn)生CO2加熱難分解加酸產(chǎn)生CO2較Na2CO3快加熱分解出CO2用途制玻璃、肥皂、造紙、紡織發(fā)酵粉、治胃酸過多（2）鑒別：熱穩(wěn)定性不同。分別加熱少量固體，若發(fā)生分解反應，將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁的原試劑是NaHCO3，另一個為Na2CO3。和酸反應速率不同。分別取一定質量的固體，加入等濃度、等體積的鹽酸，反應快、產(chǎn)生氣體多的為NaHCO3，另一個為Na2CO3。陰離子不同。分別取其稀溶液，滴加氯化鋇稀溶液或CaCl2溶液，產(chǎn)生沉淀的原試劑為Na2CO3，另一個為NaHCO3。溶液的酸堿性。測其稀溶液(0.1mol·L1)的pH，Na2CO3溶液的pH在12左右，而NaHCO3溶液的pH在8左右。（3）碳酸鈉溶液與鹽酸反應時，二者滴加的次序不同，產(chǎn)生的現(xiàn)象不同。①向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液（開始時酸過量）：

2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O。②若向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸（開始時酸不足）：

HCl+Na2CO3NaCl+NaHCO3（無氣泡），HCl+NaHCO3NaCl+CO2↑+H2O。由以上分析可知，不同的滴加順序產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，這就是不用其他試劑鑒別Na2CO3溶液和鹽酸的原理。（4）碳酸氫鈉和碳酸鈉的制法制取NaHCO3的方法減壓低溫蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇熱易分解，其水溶液加熱更易分解，所以不可能采用常壓下蒸發(fā)溶劑的方法制得NaHCO3晶體。往飽和Na2CO3溶液中通入CO2，過濾得到晶體。

Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3聯(lián)堿法制純堿原理在飽和食鹽水中通NH3飽和后，再通CO2：NH3+CO2+H2ONH4HCO3生成NH4HCO3的溶解度大，而c(Na+)也大，而NaHCO3溶解度小，故產(chǎn)生沉淀：NaCl+NH4HCO3NaHCO3↓+NH4Cl，總方程式：NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。將析出沉淀加熱，制得Na2CO3（純堿）注意：不能先通入CO2達飽和后再通入NH3，因為CO2在水中的溶解度很小(1∶1)，即使通入過量的NH3，所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少，這樣就無法制取NaHCO3。3、氫氧化鈉（1）NaOH為強堿，具有堿的通性。（2）CO2與NaOH溶液反應的計算①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3③CO2+NaOH=NaHCO3（①②之和）反應情況生成物<1:2NaOH過量，只發(fā)生①Na2CO3、過量NaOH=1:2恰好按①反應Na2CO31:2<<1①、均有Na2CO3、NaHCO3=1:1恰好按③反應NaHCO3>1:1按③反應，CO2有剩余NaHCO3例題精講：【例1】除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是（）A．通入二氧化碳氣體 B．加入氫氧化鋇溶液C．加入澄清石灰水 D．加入稀鹽酸〖答案〗A〖解析〗除雜方法要操作簡便、效果好、不帶來新的雜質、保留非雜質成份。溶液中可用這樣的方法：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3。【例2】將0.01mol下列物質分別加入100mL蒸餾水中，恢復至室溫，所得溶液中陰離子濃度的大小順序是(溶液體積變化忽略不計)（）①Na2O1 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaClA.①>②>③>④ B.①>②>④>③C.①=②>③>④ D.①=②>③=④【答案】A【解析】①②溶于水，溶質都是0.02moL,但前者有氧氣生成，因此氫氧根濃度大，有①>②;③中碳酸根水解使得陰離子濃度稍大于④。因此有A正確?！纠?】在1.00L1mol/L氫氧化鈉溶液中通入16.8L標準狀況下的CO2氣體，所得的溶液中含有的溶質是（）A．Na2CO3B．NaHCO3C．Na2CO3和NaHCO3D．NaOH、Na2CO3和NaHCO3【答案】C【例4】將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是〖答案〗C〖解析〗此題考查了元素化合物、圖像數(shù)據(jù)的處理知識。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加鹽酸時，首先和NaOH反應生成水和氯化鈉，當?shù)稳?.1L時，兩者恰好反應完全；繼續(xù)滴加時，鹽酸和Na2CO3開始反應，首先發(fā)生：HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，不放出氣體，當再加入0.1L時，此步反應進行完全；繼續(xù)滴加時，發(fā)生反應：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；此時開始放出氣體，分析圖像，可知選C。易錯警示：解答此題的易錯點是，不能準確理解向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸的反應。是分步進行的，首先發(fā)生的是HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl；進行完全后，再發(fā)生：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑三、鎂、鋁及其化合物1、鎂的知識主線上圖的1～13中的有關化學方程式如下：2Mg+O2===2MgO3Mg+N2===Mg3N2Mg+Cl2====MgCl2、Mg+2HCl===MgCl2+H2↑MgCl2====Mg+Cl2↑MgO+H2O===Mg(OH)2Mg(OH)2===MgO+H2OMg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2OMgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaClMgCO3===MgO+CO2↑MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2OMgSO4+2NaOH===Mg(OH)2↓+Na2SO42、鋁的知識主線上圖1～12的有關化學方程式如下：4Al+3O2===2Al2O32Al2O3====4Al+3O2↑2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al(OH)3====Al2O3+3H2OAl2O3+6HCl===2AlCl3+3H2OAlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4ClAl(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2ONa[Al(OH)]+CO2===Al(OH)3↓+NaHCO3Al(OH)3+NaOH===NA[Al(OH)4]112KAl(SO4)2+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+K2SO4+3(NH4)2SO43、“鋁三角”及其應用(1)“鋁三角”是指Al3+、Al(OH)3、AlO2-相互轉化的三角關系。根據(jù)“鋁三角”完成對應的離子方程式：Al3+→Al(OH)3Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3→Al3+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl3+→AlO2-Al3++4OH-=AlO2-+2H2OAlO2-→Al3+AlO2-+4H+=Al3++2H2OAlO2-→Al(OH)3①NaAlO2溶液中通少量CO2：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-NaAlO2溶液中通入足量CO2：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-②3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓③AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3→AlO2-Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(2)應用制取Al(OH)3離子共存問題Al3+與HS-、S2-、AlO2-、CO32-、HCO3-因水解相互促進而不能大量共存；AlO2-與NH4+、Al3+、Fe3+等也不能大量共存。4、Al(OH)3的制備與試劑的選擇(1)氫氧化鋁易溶于強堿而不溶于氨水，因此實驗室制備氫氧化鋁時一般不用氫氧化鈉等強堿代替氨水，以免強堿過量時氫氧化鋁溶解，或強堿不足時鋁離子未完全沉淀。(2)洗滌氫氧化鋁沉淀，其目的是洗去氫氧化鋁表面附著的硫酸銨等雜質。(3)洗滌的方法是：向盛有氫氧化鋁沉淀的過濾器中倒入適量蒸餾水至剛好浸沒沉淀，等水自然流出后，再重復操作2~3次。例題精講：【例1】甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL0.1mol·L-1AlCl3溶液，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是A．甲中沉淀一定比乙中的多B．甲中沉淀可能比乙中的多C．甲中沉淀一定比乙中的少D．甲中和乙中的沉淀可能一樣多〖答案〗BD〖解析〗此題考查了元素化合物知識。根據(jù)氫氧化鋁的性質，其能溶于氫氧化鈉但不溶于氨水，故此加入時，兩燒杯中生成的都是氫氧化鋁沉淀；相同體積相同pH的兩溶液中的溶質氨水大于氫氧化鈉，當兩者均不足量時，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫氧化鈉不足量時，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫氧化鈉恰好時，生成的沉淀一樣多；氨水和氫氧化鈉都過量時，生成的沉淀氨水多；可知BD正確。解法點撥：此題解答時，選用的是討論法，其多用在計算條件不足，據(jù)此求解時需要在分析推理的基礎上通過某些假設條件，加以討論才能正確解答；故此在應用討論法解題時，關鍵是先要分析條件與求解問題之間的聯(lián)系，形成正確的解題方法?！纠?】把由NaOH、AlCl3、MgCl2三種固體組成的混合物溶于足量水中，有0.58g白色難溶物析出，向所得溶液中逐滴加入0.5mol/L的鹽酸，加入鹽酸的體積和生成沉淀的質量如下圖所示：(1)混合物中NaOH的質量是；AlCl3的質量是；MgCl2的質量為。（2）C點表示鹽酸加入的體積為?！冀馕觥椒治鰣D象中A、B、C、D點的意義：D→A表示先加10mLHCl是中和原來過量的NaOH;A→B表示加入20mL鹽酸與NaAlO2反應，使之全部轉化成Al(OH)3沉淀；B點表示沉淀最大值，且為Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀的混合物；B→C表示加入鹽酸使兩沉淀完全溶解。再進行計算。（1）由圖象可知n(Mg2+)=0.58g/58g/mol=0.01mol由AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓11(30-10)×10-3×0.5n［Al(OH)3］所以n(Al3+)=n［Al(OH)3］=(30-10)mL×10-3L/mL×0.5mol/L=0.01mol混合物中n(NaOH)=n(Mg2+)×2+n(Al3+)×4+10mL×10-3L/mL×0.5mol/L=0.01mol×2+0.01mol×4+0.005mol=0.065mol故NaOH的質量0.065mol×40g/mol=2.6gMgCl2的質量0.01mol×95g/mol=0.95gAlCl3的質量0.01mol×133.5g/mol=1.335g(2)C點加入鹽酸的體積為130mL。四、鎂鋁圖像問題注意研究以下幾個實驗現(xiàn)象及產(chǎn)生沉淀的量與加入物質的量的數(shù)量關系的圖象：實驗操作實驗現(xiàn)象反應原理坐標圖像1、往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO+

2H2O2、往NaOH溶液中加入AlCl3溶液至過量Al3++4OH-=AlO+

2H2OAl3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓3、往NaAlO2溶液中加入稀鹽酸至過量AlO+

H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O4、往稀鹽酸溶液中加入NaAlO2至過量AlO+4H+=Al3++2H2OAl3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓5、往NaAlO2和NaOH混合溶液中加入HCl溶液至過量OH-+H+=H2OAlO+

H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O6、往AlCl3溶液中滴加入氨水至過量Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+7、往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液Al3++3AlO+

6H2O=4Al(OH)3↓8、往NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液Al3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓9、往NaAlO2溶液中通入CO2(或過量)2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-或AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO32-10、往AlCl3和HCl混合溶液中加NaOH至過量OH-+H+=H2OAl3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O11、往Al3+、Mg2+、H+各1mol的混合溶液中加NaOH溶液至過量OH-+H+=H2OAl3++3OH-=Al(OH)3↓Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O12、往OH-、AlO2-、Mg(OH)2各1mol的混合溶液中加入鹽酸至過量OH-+H+=H2OAlO+

+

H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O例題精講：【例1】有氧化鎂、氧化鋁粉末18.2g將它溶于500mL4mol/L的鹽酸里，若要使沉淀的質量達到最大值，則需加入2mol/L的氫氧化鈉溶液的體積為（）A．1000mLB．500mLC．100mLD．1500mL〖解析〗根據(jù)題意，寫出有關的化學反應方程式：MgO+2HCl=MgCl2+2H2OAl2O3+6H+=Al3++3H2OMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaClAlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl依據(jù)化學方程式，僅當溶液中存在NaCl時，鎂鋁全部以Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，沉淀的質量達到最大值，當nNaCl=nHCl時沉淀的質量最大?！纠?】將5.1g鎂鋁合金溶于60mL5.0mol/LH2SO4溶液中。完全溶解后再加入65mL10.0mol/L的NaOH溶液，得到沉淀的質量9.7g，繼續(xù)滴加NaOH溶液時沉淀會減少。(1)當加入mLNaOH溶液，可使溶解在硫酸中的Mg2+和Al3+恰好完全沉淀。(2)計算合金溶于硫酸時產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積?！窘馕觥康谝粏栔苯舆\用結論，當沉淀的量達到最大值的時，溶液中只有Na2SO4，首先我們判斷硫酸是過量的，氫氣不能直接用硫酸中的H+來算。根據(jù)第一問的結論我們不難發(fā)現(xiàn)，當加入氫氧化鈉溶液的體積為65mL時，此時沉淀的質量不是最大值，有一部分的Al(OH)3被過量的5mLNaOH溶解了。設nMg=x,nAl=y;m沉淀=9.7+78×0.05=13.6gm(OH-)=13.6-5.1=8.5gn(OH-)=0.5mol2x+3y=0.5moln(H2)=1/2x+3/2y=0.25molV(H2)=0.25×22.4=5.6L【例3】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右圖表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加人Ba(OH)2的物質的量x的關系。下列有關敘述正確的是（）A．a(chǎn)—b時沉淀的物質的量：A1(OH)3比BaSO4多B．c—d時溶液中離子的物質的量：AlO2–比Ba2+多C．a(chǎn)—d時沉淀的物質的量：BaSO4可能小于A1(OH)3D．d—e時溶液中離子的物質的量：Ba2+可能等于OH–〖解析〗采用定量法分析。假設有1molA12(SO4)3則溶液中含有2molA13+、3molSO42–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時發(fā)生的反應為：Al3++3OH-Al(OH)3↓、SO42–+Ba2+BaSO4↓。則當2molA13+完全沉淀時，消耗Ba(OH)23mol，此時3molSO42–全部沉淀；生成沉淀為2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整個反應過程中BaSO4的物質的量始終大于Al(OH)3的物質的量；再加入Ba(OH)2溶液時發(fā)生Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，沉淀的量將逐漸減少，因此b點是沉淀的最大值，b～d中Al(OH)3沉淀逐漸溶解轉化為Ba(AlO2)2，由于AlO2-微弱水解，因此再b～d中AlO2-的物質的量大于Ba2+；d點時Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此時溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此隨Ba(OH)2的加入在某一點，當d～e中加入的Ba(OH)2的物質的量等于Ba(AlO2)2的物質的量時，溶液中Ba2+與OH-的量相等?！即鸢浮紹D【規(guī)律總結】析圖或作圖時不僅要注意加入酸或堿的強弱，而且要注意所加入的量或滴加順序，正因滴加順序不同可產(chǎn)生的現(xiàn)象不同。若產(chǎn)生沉淀有多種，則應細細分析相關量間的關系。要持別關注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的過量試劑中，同時要注意縱生標的物理量意義。對于一些復雜問題可先分解后組合，進行圖像的疊加工作。抓住一些關鍵點（如最高點，最低點，轉折點）和變化趨勢，才能較順利地解決圖像問題。五、鐵及其化合物1、鐵的氧化物的比較化學式FeOFe2O3Fe3O4俗稱—鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體價態(tài)+2+31/3正2價，2/3正3價水溶性不溶不溶不溶與酸的反應FeO+2H+==Fe2++H2O遇氧化性酸生成Fe3+

鹽Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O與CO的反應高溫FexOy+yCO===xFe+yCO22、Fe2+和Fe3+的比較Fe2+Fe3+水合離子顏色淺綠色棕黃色氧化還原性既有氧化性，又有還原性只有氧化性水解性Fe2++2H2O←→Fe（OH）2+2H+Fe3++3H2O←→Fe（OH）3+3H+與堿的反應Fe2++2OH—===Fe（OH）2↓Fe3++3OH—===Fe（OH）3↓3、Fe（OH）2與Fe（OH）3的比較Fe（OH）2Fe（OH）3顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體水溶性不溶不溶穩(wěn)定性易氧化為Fe（OH）3，空氣中加熱得不到FeO較穩(wěn)定：?Fe（OH）3==Fe2O3+3H2O與酸的反應Fe（OH）2+2H+===Fe2++3H2OFe（OH）3+3H+===Fe3++3H2O制法在隔絕O2的條件下Fe2+與堿反應Fe3+與堿反應【Fe(OH)2的制備與實驗條件的控制】要制備氫氧化亞鐵，并使氫氧化亞鐵長時間保持白色沉淀的狀態(tài)。一是要減少溶液中氧氣的含量，防止溶液與空氣的接觸；二是要防止溶液中出現(xiàn)三價鐵離子。既要除去三價鐵離子，又不引入新的雜質，一般選用鐵粉來還原三價鐵離子。實驗中一般采用新制的硫酸亞鐵與NaOH溶液反應來制取Fe(OH)2沉淀。下面我們來探究其他制備氫氧化亞鐵的方法。4、鐵三角：根據(jù)鐵三角有關（1）---(6)的化學方程式如下。（1）一般是指Zn、Al、CO、H2等還原劑FeCl2+Zn===ZnCl2+Fe3FeCl2+2Al===2AlCl3+3FeFeO+CO===Fe+CO2FeO+H2===Fe+H2O（2）是指H+、S、I2、Cu2+.、Fe3+等氧化劑Fe+2H+===Fe2++H2↑Fe+S===FeSFe+I2===FeI2Fe+Cu2+===Fe2++CuFe+2Fe3+===3Fe2+（3）是指Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化劑2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)33Fe2++4H++NO3-===3Fe3++NO↑+2H2O5Fe2++MnO4-+8H+===Mn2++5Fe3++4H2O（4）一般是指Fe、Cu、HI、H2S等還原劑2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+Fe3++Fe===3Fe2+2Fe3++2I-===2Fe2++I2↓2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+（5）是指Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化劑2Fe+3Cl2===2FeCl32Fe+Br2===2FeBr3Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O4Fe+3O2(純)====2Fe2O3（6）是指Zn、Al、CO、H2等還原劑(6)2Fe3++3Zn(足)===3Zn2+2FeFe3++Al===Al3++FeFe2O3+2Al===Al2O3+2Fe

Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2Fe2O3+3H2====2Fe+3H2O5、Fe2+、Fe3+的檢驗（1）直接觀察顏色：Fe2+的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e3+的溶液呈棕黃色。（2）利用顯色反應：（3利用其化合物沉淀的顏色（4）利用Fe3+的氧化性（5）利用Fe2+還原性例題精講：【例1】下面三種方法均可制得Fe(OH)2白色沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。（1）用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需要加入。（2）除去蒸餾水中溶解的O2常采用的方法。（3）生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含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。方法二：在如右圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。（1）在試管Ⅰ里加入的試劑是。（2）在試管Ⅱ里加入的試劑是。（3）為了制得Fe(OH)2白色沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是。（4）這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，理由是。方法三利用電解實驗可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀，如右圖所示，已知兩電極的材料分別為石墨和鐵。（1）a電極的材料應為，電極反應式為。（2）電解液c可以是（填編號）。A．純水 B．NaCl溶液C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液（3）d為苯，其作用是，在加入苯之前對電解液c應作何簡單處理？。（4）為了在較短時間內看到白色沉淀，可采取的措施是（填編號）。A．改用稀H2SO4作電解液B．適當增大電源的電壓C．適當減小兩極間的距離D．適當降低電解液的溫度（5）若c用Na2SO4溶液，當電解一段時間后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為?！窘馕觥糠椒ㄒ籉e2+易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2+易被空氣中的O2氧化，要加鐵粉，將被氧化的Fe3+還原成Fe2+。氣體的溶解度是隨溫度升高而降低的，所以煮沸后的蒸餾水中溶解的O2變少。方法二兩支試管，試管Ⅱ是開口式，無法用產(chǎn)生的氣體將試液壓入試管Ⅰ中，所以制取FeSO4應在試管Ⅰ中，而在試管Ⅱ中盛不含O2的NaOH溶液。當Fe與稀H2SO4放入試管Ⅰ后，產(chǎn)生的H2可以從試管Ⅰ內短管處排出，從而排盡試管Ⅰ內空氣。再經(jīng)過止水夾通入試管Ⅱ中，排盡試管Ⅱ內空氣。然后關閉止水夾，試管Ⅰ內產(chǎn)生的H2無法逸出，造成管內壓強增大，將試管Ⅰ內FeSO4溶液通過長導管壓入試管Ⅱ內，在此過程中，液體都處于H2環(huán)境，從而避免了被空氣中的O2氧化，使得Fe(OH)2能保存更長時間。方法三電解時陽極Fe-2e-=Fe2+,陰極上2H2O+2e-=H2↑+2OH-，或電解質溶液能直接提供OH-。當Fe2+與OH-接觸時Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，當電解液選用NaOH溶液時，在陽極處立即產(chǎn)生白色沉淀，當選其他溶液時，只有遷移后兩者相遇時才能產(chǎn)生沉淀（大約在電池中部）；當反接電源后，陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑,產(chǎn)生的O2立即把Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3?！敬鸢浮糠椒ㄒ唬?）稀H2SO4、鐵屑（2）煮沸（3）避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化方法二（1）稀H2SO4和鐵屑（2）NaOH溶液（3）檢驗試管Ⅱ出口處排出的H2的純度，當排出的H2已經(jīng)純凈時再夾緊止水夾（4）試管Ⅰ中反應生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界O2不易進入方法三（1）FeFe-2e-=Fe2+(2)BC(3)隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化加熱煮沸，排出溶解的O2（4）BC（5）白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色【例2】要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+進行如下實驗操作時，最佳順序為（）①加入足量氯水②加入足量KMnO4③加入少量NH4SCN溶液A．①③ B．③② C．③① D．①②③【解析】在該溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不變紅色，無Fe3+存在，再加入氯水，將Fe2+氧化成Fe3+，溶液變?yōu)榧t色。KMnO4溶液呈紫紅色，溶液顏色變化不明顯，所以這兒不用KMnO4溶液。六、金屬及其化合物推斷1、基礎知識：化學推斷題是一類綜合性較強的試題，他集元素化合物知識、基本概念和基本理論知識為一體,具有考查知識面廣、綜合性強、思考容量大的特點。即他不僅能考查學生元素及其化合物基本知識的掌握情況，更能考查學生分析問題、邏輯推理、綜合應用知識的能力。推斷題包括無機推斷和有機推斷，有關“金屬”的推斷題在無機推斷中占有重要的地位。無機推斷題的分析思路：無機推斷題要求學生對中學應掌握的元素化合物知識、理論知識融會貫通，能將知識橫向、縱向統(tǒng)攝整理，使之網(wǎng)絡化，并能靈活應用。試題分析步驟是：閱讀題目（審題）→挖掘篩選信息（分析）→聯(lián)系已學知識、尋找突破口、得出結論（解答）→復合、驗證答案（檢驗）閱讀題目的過程，就是審題的過程。審題時要求反復推敲、認真辨析，注意題目所給的限制性語句，讀題時包括閱讀求解要求，求解要求，往往亦能給考生以重要的啟示，這點不能忽略。通過審題，能正確領會題目的意思，這一步是解題的基礎。挖掘、篩選信息就是尋找已知條件。題目所給的條件有的很明顯，有的非常隱蔽，有的是干擾因素，必須逐字逐句地仔細分析，排除干擾，才能找準“題眼”，這一步是解題的關鍵。推斷題的突破口可能是反應條件、反應現(xiàn)象，也可能是物質的特殊性質（物理性質和化學性質）等，找到突破口以后經(jīng)過與大腦中儲存的知識信息相比較，對信息、條件進行篩選、加工后，即可看清要求，認真解答，解答是解題的落腳點。最后要按正向順序檢驗一下，以確保答案的嚴密性，這是得分的保證。在上述各步中，最重要的是第二步：找解題的突破口，找到了“題眼”，其他問題就迎刃而解了。但第四步也不能忽視，否則，差之毫厘，謬以千里。

尋找解題突破口就是尋找題目中的“特”點，“特”點一般有：物質的特殊組成、結構，典型性質，特殊反應現(xiàn)象，特殊反應類型，特殊反應條件，特殊比例關系等等。

2、解推斷題的一般方法

推斷題的解題方法分為順推法、逆推法、猜測驗證法等。（1）順推法：

順推是根據(jù)題設條件和轉化關系方框圖，從最初反應物入手，利用給定反應物的結構和性質特點，順著轉化關系往后推，從而解決問題。

【例１】有A、B、C、D、E五種短周期元素，由它們組成的四種化合物W、X、Y、Z在通常情況下，W為氣態(tài)，X為液態(tài)，Y、Z為固態(tài)。已知：（1）A、B、C、D、E元素的原子序數(shù)依次增大，且A、D同主族，C、E同主族，B、C同周期。（2）W由A、B組成，X由A、C組成，Y由C、D組成；在W、X、Y三種分子中，兩種元素的原子個數(shù)比為1：1，Z由E、D組成，屬于離子化合物，且其中陽離子比陰離子少一個電子層。由上述條件推斷這四種化合物是什么？（寫化學式）〖分析〗元素推斷題，同樣需要先找突破口，本題的突破口是Z，Z是由E、D組成的離子化合物，且其中陽離子比陰離子少一個電子層，說明D、E兩元素處于同一周期，而E元素的原子序數(shù)最大，故E為第三周期非金屬元素，D則為第三周期金屬元素。又C與D組成化合物Y，C必為非金屬，因它與E同族，C必為第二周期元素，那么，A、B只能在第一周期或第二周期，A與D同族，所以A位于本周期左側。B與C同周期，B應為第二周期元素，結合分子組成及狀態(tài)，可推知分子式分別為：C2H2、H2O2、Na2O2，Na2S。（2）逆推法

有的推斷題，最初條件意義并不明確，但某一結果有較明確的含義，求解時，從這一結果入手，采用逆推模式，逆向逐層推理，可順利達到解決問題的目的。【例2】某些金屬氧化物跟熔融燒堿反應可生成鹽，根據(jù)圖中化學反應方框圖填空：（1）單質F是________；（2）寫出由E生成G的離子方程式（或化學方程式）_______；（3）溶液Ｉ中所含金屬離子是________；（4）由CE＋F若改用濃酸，則不能選用的濃酸是（寫分子式）________。

〖分析〗從題設最初條件看，其意義并不明確，但從轉化關系方框圖中的結果“紅褐色沉淀G”可知，其含義明確，故從此入手運用逆推。由紅褐色沉淀G逆推可知溶液E中含F(xiàn)e2+，再由Ｅ逆推知單質C為Fe，單質Ｆ為H2；又由單質F(H2)逆推知單質B可為金屬Al或Zn或者為非金屬單質Si，另由溶液Ｉ加NH3·H2O轉化為沉淀Ｊ，Ｊ溶于強堿溶液，可確定單質Ｂ為Al，化合物Ａ為鐵的氧化物。〖答案〗（1）H2；（2）4Fe2++8NH3·H2O+O2+2H2O===4Fe(OH)3↓+8NH或Fe2++2NH3·H2O====Fe(OH)2↓+2NH；4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3；

（3）Al3+和Na+；（4）H2SO4或HNO3

（3）猜測驗證法

若題中未給出初始物質或最終產(chǎn)物時，可通過題中的文字說明或實驗現(xiàn)象等，尋找解體的突破口，即尋找“題眼”，然后，聯(lián)系已有知識，假設某種物質或某個反應，進一步向前或向后擴展，推出其他物質。以特征反應為突破口。【例3】已知：①A、B、C、D四種物質均含元素X，有的還可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序數(shù)依次遞增。②X在A、B、C、D中都不呈現(xiàn)它的最高化合價。③室溫下單質A與某種常見一元強堿溶液反應，得到B和C。④化合物D受熱催化分解，可制得元素Y的單質。（1）元素X是______________，Z是______________。（2）寫出③中反應的化學方程式______________，寫出④中反應的化學方程式______________?！冀馕觥酱祟}的突破口是：室溫下單質A與某種常見一元強堿溶液反應，可推斷A可能為Cl2；再由特征反應：化合物D受熱催化分解，可制得元素Y的單質，可知Y為O2，D為KClO3。根據(jù)Y元素有多種價態(tài)，且元素Y、X、Z的原子序數(shù)依次遞增，故Y為O，X為Cl，Z為K?！即鸢浮剑?）X是Cl，Z是K（2）Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O【例4】如圖所示，甲、乙、丙是三種常見單質，X、Y、Z是它們的化合物。它們之間有圖所示的轉化關系。(1)若甲是具有還原性的金屬單質，X、Ｙ、Ｚ中有一種是離子晶體，試推斷：①X、Y、Z中含有丙元素的是___________(填寫物質的化學式)；

②此時Z是_________氣的主要成分；

③X與甲反應的化學方程式是___________。(2)若甲是具有氧化性的黃綠色氣體單質，丙通常是暗紅色的液體，Y和Z具有相同的陽離子，X與Z含有相同的陰離子。①寫出甲、乙、丙三種物質的化學式___________、___________、___________；

②寫出X與足量的甲在溶液中完全反應的離子方程式___________。

〖分析〗(1)如果只從“金屬單質”分析很難得到正確結論。經(jīng)過仔細分析后可以從框圖中得到這樣一個信息：Ｘ＋甲→Ｙ＋丙，即是“單質＋化合物→單質＋化合物”，這是一個典型的置換反應。我們常見的置換反應類型有：①金屬＋鹽→金屬＋鹽，②金屬＋酸→Ｈ2↑＋鹽，③活潑金屬＋水→H2↑＋堿，④金屬＋金屬氧化物→金屬＋金屬氧化物(例如鋁反應)，⑤2Mg+CO2=2MgO＋C，⑥2F2＋2H2O=4HF＋O2↑，⑦H2S＋O2（Cl2、Br2等）→S＋H2O（HCl、HBr等），⑧鹵素單質之間的置換，⑨H2＋金屬氧化物→金屬＋水，⑩氧化物＋C→單質＋CO2等等。這樣結合“甲是具有還原性的金屬單質”、“X＋丙→Z”和“丙＋乙→Z”就能很快得出：X是CO2，Y是MgO，Z是CO，甲是Mg，乙是O2，丙是C。這樣上述三小問就能順利解答出來。

(2)根據(jù)題意，甲是Cl2，丙是Br2，故X和Z是溴化物。這時我們再挖掘各物質之間的關系發(fā)現(xiàn)：X＋Br2→Z，這是一個氧化還原反應，而Br2具有氧化性，根據(jù)化合價關系，Ｂｒ2能將X中的陽離子氧化到高價態(tài)。這樣的陽離子一般是Fe2+。從而得到X是FeBr2，Y是FeCl3，Z是FeBr3，甲是Cl2，乙是Fe，丙是Br2。（4）通過特殊反應現(xiàn)象推斷這種方法要求學生緊緊抓住反應過程中產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，如氣體的放出、沉淀的生成、顏色的變化等；現(xiàn)象越獨特，物質越容易推斷?！纠?】下圖每一方框中的字母代表一種反應物或生成物。產(chǎn)物J是含金屬元素的膠狀白色沉淀，I為NaCl溶液，D是淡黃色固體單質。試填寫下列空白：（1）L的化學式______________；（2）F的化學式______________；（3）寫出J受熱分解反應的化學方程式______________；（4）H和G反應的化學方程式______________。〖解析〗此題的突破口是：D是淡黃色固體單質，且能夠在空氣中燃燒，則D應是單質硫，G應是H2S，H應是H2S，L應是H2O。又因A是含金屬元素的白色膠狀沉淀，再結合I為NaCl，則F應為Na2S，E為AlCl3，二者與水混合后發(fā)生雙水解反應。〖答案〗（1）H2O（2）Na2S（3）2Al(OH)3=Al2O3+3H2O（4）2H2S+H2S=3S+2H2O（5）根據(jù)有關數(shù)量關系推斷有的框圖題不僅給出了物質間轉化的定性關系，還給出了定量關系。通過分析題目中有關數(shù)量關系，找出符合題給數(shù)量關系的物質或反應，就可使推斷的范圍大大縮小。【例6】已知甲、乙、丙為常見單質，A、B、C、D、X、Y、Z為常見化合物，Y的摩爾質量數(shù)值比Z小16，乙、丙摩爾質量相同。B的摩爾質量比D小2，B、X摩爾質量相同，各物質轉化如下圖所示：（1）丙、B的化學式：丙________B_______；（2）Y轉化為Z的化學方程式為______________________________?！冀馕觥接深}目中的甲、乙、丙為常見單質和H2O，在我們所熟悉的物質中既是單質，摩爾質量又相等的物質并不多只有氧氣和硫，它們的摩爾質量都相等均為32。又在圖表中可以看出，丙參與了絕大多數(shù)反應，我們可以先假設丙是氧氣，因為氧氣的化學性質活潑，反應類型也較多。由此，我們可以推得C是二氧化硫，D是三氧化硫。題目中又說Y的摩爾質量數(shù)值比Z小16，而Y與Z之間也只相差一個丙，由此我們可以得出丙是氧氣。三氧化硫的摩爾質量是80，題目中又說B的摩爾質量比D小2，也就是說D的摩爾質量是78，而B是由甲制得的，具體的說是由甲與氧氣反應兩次制得的，能與氧氣反應兩次，摩爾質量又是78，我們可以推出B是過氧化鈉，即甲是鈉。由此，題目完整解出。七、專題突破：無機推斷題“突破口”歸納1、物質顏色紅色：Fe2O3、Fe(OH)3、[Fe(SCN)]2+、Cu2O、Cu、NO2、Br2(g)、P；橙色：Br2的溶液；黃色：S、Na2O2、