高一化学金属及其化合物知识整理和计算方法

第三章金属及其化合物

第一节：金属化学性质：

一、金属与氧气反应（钠、镁、铝）

二、金属与水反应（钠与水、铁与水）

三、铝与氢氧化钠反应；

第二节：几种重要的金属化合物：

一、氧化物（MgO、CuO、Fe2O3、Al2O3）

二、氢氧化物（Fe(OH)3、Fe(OH)2、Al(OH)3、）

三、盐（NaCO3与NaHCO3、Fe3+的氧化性）

四、焰色反应

第三节：用途广泛的金属材料：

一、常见合金的重要应用（铜合金、钢）

二、正确选用金属材料。

一、钠及重要化合物之间的转化关系

1、(1)与氧气反应：4Na+O2=2Na2O 2Na+O2Na2O2 (淡黄色)

(2)钠与水的反应：２Nａ＋２H２O====２NａOH＋H２↑

2、氧化钠与过氧化钠：

Na2O+H2O====2NaOH Na2O+CO2====Na2CO3

2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2↑

3、（1）碳酸钠和碳酸氢钠在水中的溶解性：Na2CO3〉NaHCO3

（2）受热分解（碳酸钠较稳定，碳酸氢钠受热不稳定：）

2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O

（3）与盐酸反应：

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O

NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2↑+ H2O

[例题]

例1、用1L1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2,所以溶液中的CO32-，HCO3-的物质的量浓度之比为_____。

分析提示：Na+在反应后转化为Na2CO3及NaHCO3这两种形式的物质，C原子在反应后进入CO32-及HCO3-中，设=xmol=ymol，据Na+守恒有：2x+y=1.0mol/L×1L据C 守恒有：x+y=0.8mol 答案：1：3

例2200℃时，11.6g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应，反应后固体的

质量增加了3.6g 。则原混合气体的平均式量为 A ．5.8

B ．11.6

C ．23.2

D ．46.4

分析：此题可以有多种解法，这里介绍三种，同学们可以通过比较，找出规律，理智地采用最佳方法求出答案。

解法一：差量法

设原混合气体中含CO 2和H 2O 物质的量分别为x 、y 2Na 2O 2 + 2CO 2 === 2Na 2CO 3 + O 2 固体质量增加 78×2g 2mol 106×2g (212－156)g

x

28x 2Na 2O 2 + 2H 2O === 4NaOH + O 2 固体质量增加

78×2g 2mol 40×4g 4g

y

2y

⎩⎨⎧==⎩⎨

⎧=+=+mol y mol

x y x y x 4.01.06.1118446.3228解得 则混合气的平均式量为：

故选C 解法二：平均值法

由方程式：2CO 2 + 2Na 2O 2 === 2Na 2CO 3 + O 2和2H 2O + 2Na 2O 2 === 4NaOH + O 2↑可知，

固体增加的质量m ()增，应是 )(O O)(H )(CO 222m m m 的总和减去与之值，即： )()(O O)(H )(CO m m m m 222增=-+ 所以，()()[]

()增m m m m O H co )(O 222-+=

这样，

则O 2物质的量 又由于所以混合气总物质的量

因此混合气体的平均式量

解法三：估算法

CO 2的式量为44，水蒸气的式量为18，因此两种气体的混合物的平均式量必介于二者之间，故应选C 。

小结：由上可见，在解计算选择题时墨守成规的用通常方法即差量法往往麻烦费时，显然

在此采用估算法是最简便的方法。

[练习]

1、金属钠露置在空气中，在其表面不可能生成的物质是 D

A．Na2O B．NaOH C．Na2CO3D．NaCl

2、下列各组中的两物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是A

A．Na2O2与CO2B．Na与O2

C．NaOH与CO2D．碳与O2

3、用于呼吸用具上和潜水艇中作为氧气的来源的物质是 A

A．Na2O2B．NaHCO3C．SO3(固) D．KMnO4

4、关于Na2CO3和NaHCO3性质的有关叙述正确的是BC

A．在水中溶解性：Na2CO3

B．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3

C．与酸反应的速度：Na2CO3

D．Na2CO3不能转化成NaHCO3，而NaHCO3能转化为Na2CO3

5、金属钠引起的火灾，可用下列哪种物质或方法灭火 D

A. 泡沫灭火器

B. 干粉灭火器

C. 水

D. 细沙

6、将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物27.4 g，加热到质量不再变化时剩余物质质量21.2 g。再

另取原试样27.4 g加入某浓度盐酸100 mL恰好完全反应。

(1) 求混合物中Na2CO3和NaHCO3各为多少克？10.6 g、16.8 g

(2) 计算盐酸的物质的量浓度。c(HCl)＝4 mol/L

(3) 加入盐酸后，一共能产生标准状况下CO2的体积。V(CO2)＝6.72 L

二、铝及重要化合物之间的转化关系

1、Al既可与酸反应，又可与碱反应

铝是一种金属元素，具有两性，铝单质既能和酸反应生成铝盐，又能和碱反应生成偏铝酸盐。

(1) Al与酸反应：2Al＋6H+=2Al3+＋3H2↑

(2) Al与碱反应：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑

反应过程： 2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑(用NaOH去膜后的Al发生此反应)

Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，二式加和得总反应式。

2、氧化铝的两性：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

3、氢氧化铝

（1）制取

Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4