2重要金属化合物的性质及其应用

2重要金属化合物的性质及其应用

1．重要的金属化合物

2．Na2CO3与NaHCO3的区别方法

方法一：与强酸反应。在两个试管中放入等量的两种固体，同时加入等量的同一盐酸溶液，放气体快者为NaHCO3。

方法二：加热法。对固体进行加热，把产生的气体通入澄清石灰水，变浑浊者为NaHCO3。

方法三：沉淀法。在两种溶液中，加入BaCl2(或CaCl2)溶液，有沉淀生成者为Na2CO3。

【典例2】现有两瓶无标签的无色溶液，分别装有Na2CO3和NaHCO3，用下列试剂或方法能将两者区分的是( )

①Ca(OH)2②盐酸③CaCl2④NaOH⑤加热

A．①③ B．①④ C．②③ D．②⑤

解析①④都是碱，可以使Na2CO3、NaHCO3中都含有CO2－3，结果现象一样(①都有沉淀、④都无沉淀)，所以①④不能区分。②使二者放出CO2的速度不同，可以区分。③使Na2CO3有沉淀，而NaHCO3无沉淀，可以区分。⑤加热法，因二者都是溶液，加热都不分解，无法区分。

答案C

3．Al3＋、Al(OH)3、AlO－2的转化及其图像

(1)Al3＋―→Al(OH)3

①可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：

Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓

②可溶性铝盐与氨水反应：

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4

(2)Al(OH)3―→Al3＋

Al(OH)3溶于强酸溶液：

Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

(3)Al3＋―→AlO－2

可溶性铝盐与过量的强碱反应：

Al3＋＋4OH－(过量)===AlO－2＋2H2O

(4)AlO－2―→Al3＋

偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：

AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O

(5)AlO－2―→Al(OH)3

①偏铝酸盐溶液中加入少量盐酸：

AlO－2＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓

②偏铝酸盐溶液中通入CO2：

AlO－2＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3 (6)Al(OH)3―→AlO－2

Al(OH)3溶于强碱溶液：

Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O

4．氢氧化铝图像解析方法

(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量发生反应的离子方程式为

OA段：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓

AB段：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O

从图中不难看出，向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，若达不到最大沉淀量时，对应的氢氧化钠溶液的体积有两种情况：一是氯化铝过量即加入的氢氧化钠不足；二是加入的氢氧化钠将生成的氢氧化铝溶解了一部分。

(2)向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液

由于氢氧化铝只能与酸或强碱反应，氨水是一种弱碱，所以氢氧化铝

不会溶解在氨水中，则向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶

液，反应现象是相同的。

若向铝盐中滴加氨水，离子反应方程式为3NH3·H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH＋4

当氨水增加到n(Al3＋)∶n(NH3·H2O)＝1∶3时，产生最大沉淀量。

(3)向偏铝酸盐溶液中滴入强酸发生反应的离子方程式为

OA段：AlO－2＋H＋＋H2O===

Al(OH)3↓

AB段：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

当n(AlO－2)∶n(H＋)＝1∶1时，产生最大沉淀量，继续滴入强酸，沉淀逐渐溶解。

(4)向NaAlO2溶液中通入CO2

由于碳酸的酸性大于氢氧化铝，所以偏铝酸钠能与二氧化碳反应，

生成氢氧化铝，产生的Al(OH)3沉淀不溶解在碳酸中，所以产生的

沉淀不消失。

(5)向AlCl 3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液

反应的离子方程式依次为H＋＋OH－===H2O Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓

AlCl3＋3OH－===Al(OH)3↓

Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O

出现的现象是先产生沉淀，到沉淀最大值，继续滴加NaOH，沉淀部分溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀，消失的是氢氧化铝沉淀。

【典例3】某溶液中可能含有H＋、Na＋、NH＋4、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、SO2－4等离子，已知①该溶液的焰色反应没有黄色；②当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示。由此可知：

(1)该溶液中肯定含有的离子是___________________________________________________；

各离子的物质的量之比为____________________________________________________。

(2)肯定不含的阳离子是________________________________________________________。

解析由图可判断出最初两份NaOH是与H＋反应，溶液中无Mg2＋、Fe3＋，因为最后无沉淀。从图形的“先三份碱使其沉淀、后一份碱使其溶解”可以确定有Al3＋。关键是寻找与OH－反应、而又使沉淀量不变化的离子，从题给离子中可以找出是NH＋4。在H＋、Al3＋、NH＋4共存时，加入OH－，与OH－反应的前后顺序是H＋、Al3＋、NH＋4。原因是电解质的强弱是H2O＜Al(OH)3＜NH3·H2O，最弱者先形成，三者的强弱可以从下面三个反应来证明：

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4 [证明Al(OH)3比氨水弱]

Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O[证明H2O比Al(OH)3弱]

待溶液中成为Al(OH)3、NH3·H2O时，再加入OH－，才能溶解Al(OH)3。这是因为Al(OH)3与弱碱不反应，只有在强碱性时才溶解。

该题还有个陷阱就是易把SO2－4当作是不能确定的。由于溶液是电中性的，必须有阴离子，所以SO2－4一定存在。

n(H＋)∶n(NH＋4)∶n(Al3＋)∶n(SO2－4)＝2∶3∶1∶n(SO2－4)，再利用电荷守恒：