第三部分 常见无机物及其应用

第三部分常见无机物及其应用元素化合物的知识是化学基本概念、基本理论、化学实验、化学计算的载体和核心。

将元素化合物的知识系统化、结构化是学习本部分内容的一个好方法；从多个角度来认识元素化合物能更全面更深刻地理解元素化合物。

异。

了解Na＋、K＋离子的检验方法。

铝单质及其重要化能说出铝的重要化合物的物理性质；认识铝的主要化学性质(与氧气、酸、强碱反应)；认识氧化铝和氢氧化铝的两性；认识氢氧化铝的制备原理及加热分解的性质；化学第一、二、三节一、知识整理1．常见金属元素的位置和物理通性(1)元素在周期表中的位置(2)金属材料的物理通性常用的金属材料主要有金属和合金两类，它们具有如下的物理通性：①金属具有金属光泽；②金属具有导电性；③金属具有导热性；④金属具有良好的延展性。

2．比较金属性强弱的方法元素金属性的本质是指元素的原子失电子能力。

它取决于金属的原子半径、核电荷数、最外层电子数等因素。

可以从以下几个方面来比较元素金属性强弱： (1)根据金属的原子结构；(2)根据元素在周期表中的位置；(3)根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱； (4)根据与氧气反应的难易； (5)根据与水反应的条件难易；(6)根据与非氧化性酸反应的剧烈情况； (7)根据金属间发生的置换；(8)根据原电池反应，做负极的金属比做正极的金属活泼。

3．金属活动性顺序的应用 在金属的复习中，充分发挥金属活动性顺序表在金属及化合物知识整合方面的功能对提高复习的实效性极为有利。

金属与氧气反应常温极易氧化，燃烧产生过氧化物或超氧化物常温形成氧膜，点燃剧烈反应 常温与氧气缓慢反应，高温下Fe可在纯氧中燃烧铜加热与氧化合，余难反应Mg 加热反铁与水蒸气反应二、重点知识解析 1．钠及其钠的化合物(1)钠及其钠的化合物的知识体系2Na22Na2OCu2Na22NaOH4NaOHNa2Na3HCl2HCl HCl2NaOH3重要的化工原料，用于玻璃、食品工业，泡沫灭火剂等2．铝及其铝的化合物(1)铝及其铝的化合物的知识体系(2)铝①铝在周期表中的位置和物理性质铝在周期表中第三周期ⅢA族，是一种银白色轻金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。

它可应用于制导线、电缆、炊具，铝箔常用于食品和饮料的包装，铝还可以用于制造铝合金。

226HCl2AlCl)O3①是一种白色难溶的固体，不溶于水。

是冶炼铝的原料，是一种比较好的耐火材料。

②氧化铝是两性氧化物。

与酸反应：Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2O与碱反应：Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(NaHCO3、NaHSO3)、弱酸的铵盐[(NH4)2CO3、(NH4)2SO3]、氨基酸等。

(4)氢氧化铝O3HCl AlClNaOH NaAlOAl3(5)Al3＋、-AlO、Al(OH)3间的相互转化关系2Al3＋Al(OH)3-AlO2在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液的现象：先出现白色沉淀，NaOH溶液过量白色沉淀又逐渐消失。

AlCl3＋3NaOH＝Al(OH)3↓＋3NaCl；Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O(两瓶无色的溶液其中一瓶是AlCl3溶液，另一瓶是NaOH溶液，采用互滴法可以对这两瓶无色溶液进行鉴别)在NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸的现象：先出现白色沉淀，盐酸过量白色沉淀又逐渐消失。

NaAlO 2＋HCl ＋H 2O Al (OH )3↓＋NaCl ；Al (OH )3＋3HCl AlCl 3＋3H 2O3．铁及其铁的化合物(1)铁及其铁的化合物的知识体系(2)铁的性质①铁的核电荷数为26，最外层电子数为2；位于周期表第四周期Ⅷ族；在地壳中的含量排在第四位。

②物理性质：银白色、具有金属光泽、有良好的延展性，是电和热的良导体，密度是7.86g /cm 3，能被磁体吸引，具有铁磁性。

纯铁抗蚀性强，但生铁因含碳和其他元素，易生锈。

与非金属反应3Fe ＋2O 2(空气)Fe 3O 42Fe ＋3Cl 22FeCl 3；Fe ＋SFeS 反应＋))＋3Fe (3)铁的氧化物、氢氧化物及铁盐、亚铁盐的比较 ①铁的氧化物：＋Fe＋2Fe＋2Al2Al8Al－Fe－Fe＋＋＋2FeO3③铁盐、亚铁盐的性质：二价铁盐既有氧化性又有还原性，以还原性为主。

亚铁盐溶液在保存时，应在溶液中放少量铁粉防止被氧化，同时滴加少量的相应酸以防其水解。

硫酸亚铁在空气中变质的化学方程式：12FeSO4＋3O2＋6H2O4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3三价铁盐具有较强的氧化性：氯化铁腐蚀铜：Cu＋2FeCl3CuCl2＋2FeCl2氯化铁氧化二氧化硫：SO2＋2FeCl3＋2H2O H2SO4＋2FeCl2＋2HCl三价铁盐具有较强的水解性：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋④Fe2＋与Fe3＋的检验、Fe2＋与Fe3＋与其他离子的共存：－－－OFe＋、Fe＋与其他离子的共存(4)铁的三角转化关系Fe→Fe2＋：H＋、Cu2＋、Fe3＋、S、I2Fe→Fe3＋：Cl 2、Br2、HNO3、浓H2SO4Fe2＋→Fe3＋：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H＋)Fe3＋→Fe2＋：Fe、Cu、H2S、I－、SO2Fe→Fe3O4：O2、H2OFe3＋、Fe2＋、Fe3O4→Fe：CO、Al、H2Fe3＋的变色情况①向Fe3＋的溶液中加入KSCN溶液，溶液呈红色；②向Fe3＋的溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀；③将Fe3＋的溶液中加入到KI淀粉溶液中，溶液变蓝色；④将饱和的Fe3＋的盐溶液加入到沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体；⑤向Fe3＋的溶液中加入H2S气体，生成淡黄色沉淀；⑥向Fe3＋的溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色；⑧向Fe3＋的溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色。

4．铜及其化合物三、典型例题解析【例1】铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是A．不锈钢是铁合金，只含金属元素B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【知识点】合金的组成铁的性质金属腐蚀与防护【能力层次】理解【答案】B【思路解析】A．不锈钢属于合金，含有碳元素；B．铁粉与水蒸气可在高温下反应；C．铁及合金都可以与盐酸反应；D．在潮湿空气中铁板容易发生电化学腐蚀，镀锌铁板则不容易被腐蚀，锌比铁活泼，锌铁构成原电池，铁做正极被保护。

【例2】1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是A．Na2CO3B．Na2O2、Na2CO3C．NaOH、Na2CO3D．Na2O2、NaOH、Na2CO3【知识点】过氧化钠、碳酸氢钠的性质元素化合物知识和有关计算【能力层次】理解【答案】A【思路解析】根据反应式：2NaHCO3Na2CO3＋CO2＋H2O，2Na2O2＋2H2O4NaOH ＋O2，2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2；根据计量关系，可知2mol NaHCO3生成CO2和H2O各1mol，Na2O2只有1mol，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2，气体排出后，只剩余Na2CO3。

【例3】(2008北京)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。

取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填化学式)________________________。

(2)Z为一种或两种气体：①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是_______________________。

②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则Z中两种气体的化学式是_________。

(3)向Y中通入过量的Cl2，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)_________________。

(4)取Y中的溶液，调节pH约为7，加入淀粉KI和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。

当消耗2molI－时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是________________。

(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应，若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中物质用化学式表示)________________。

【知识点】合金的组成铁的性质金属腐蚀与防护【能力层次】综合应用【答案】(1)Al(2)①C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O②CO2和NO(3)Cu2＋、Fe3＋和H＋(4)2Fe2＋＋3H2O2＋4I－2Fe(OH)3↓＋2I2(5)CuO和C或CuO、C和Fe2O3【思路解析】这是一道综合性无机物质推断题，题给物质的范围是Fe2O3、Fe、CuO、C、Al5种物质，根据题给信息结合相关物质的性质逐一进行推断。

根据(1)中现象可推出样品中不含Al，因为若样品中含有Al，Al会与酸反应生成铝盐，在铝盐中加入过量的NaOH 溶液会生成偏铝酸钠，在偏铝酸钠溶液中通入CO2会有沉淀产生；由于加入过量的铁，所以Y为亚铁盐溶液，固体为Fe和Cu；当Z为一种气体时则浓酸为硫酸，其反应为：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，反应产生的气体通过碳酸氢钠溶液后，SO2被吸收剩余气体只有CO2；若Z是两种气体时，则浓酸为硝酸，其反应为：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，反应产生的气体通过水，NO2与水反应生成NO，剩余气体为CO2和NO；向Y中通入过量氯气，生成的FeCl3逐渐与铁粉和铜粉反应生成CuCl2和FeCl3溶液，由此推出溶液中的阳离子为Cu2＋、Fe3＋和H＋；在氯化亚铁溶液中加入淀粉溶液、碘化钾溶液和H2O2时，根据消耗2molI－时，共转移3mol电子，可知失电子的离子应是Fe2＋和I－，所以反应为：2Fe2＋＋3H2O2＋4I－2Fe(OH)3↓＋2I2；当在原样品中加足量稀硫酸，Y溶液中不出现红色固体，则说明原样品中不存在铁和铝，否则会发生置换反应生成红色固体铜，因此可能的组合为：CuO和C或CuO、C和Fe2O3。

四、反馈练习1．金属材料在人类社会的发展史上一直发挥着重要的作用。

人类历史上使用最早的金属( )A．铜B．铁C．铝D．钛2．铜锌合金的颜色酷似金的颜色，所以近来用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。