金属氢氧化物 - 俞立永工作室

金属氢氧化物

[2013高考真题节选]

（2013·浙江理综·28）

利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程如下：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：

（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有A、B 。

A．去除油污B．溶解镀锌层C．去除铁锈D．钝化

（2）调节溶液A的pH可产生Zn（OH）2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是抽滤、洗涤、灼烧。（3）由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入N2，其原因是N2气氛下，防止Fe2+被氧化。（2013·上海化学·35-39）

溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。实验室用工业大理石（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）制备溴化钙的主要流程如下：

完成下列填空：

……………………..

(2)..已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。步骤Ⅱ加入的试剂a是石灰水，控制溶液的pH约为8.0的目的是沉淀Al3+、Fe3+。

(3).试剂b是氢溴酸，步骤Ⅳ的目的是除去过量的氢氧化钙。

（2013·江苏化学·19）

柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：FeSO4＋Na2CO3=FeCO3↓＋Na2SO4 FeCO3＋C6H8O7=FeC6H6O7＋CO2↑＋H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，过滤，向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤。向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤。，得到FeSO4溶液，滴加稀硫酸酸化加热浓缩得到60℃饱和溶液冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥

一、常见金属氢氧化物的稳定性和溶解性

金属氢氧化物的稳定性变化规律

常见金属氢氧化物的水溶性和稳定性联系

[讨论]：大量研究表明，建筑物火灾的发生及其危害与装修材料直接相关。火灾中绝大多数人并非死于高温烘烤，而是丧命于火灾时的有毒烟雾。阻燃剂的使用可以大大降低火灾的发生，氢氧化镁和氢氧化铝是常见无机阻燃剂。它们为什么可以用作阻燃剂？利用了其哪些性质？

[共同探讨2]（1）现有2mol/L NaOH溶液、2mol/LMgCl2溶液、饱和氯化铁溶液，请设计实验验证：

易溶氢氧化物难溶氢氧化物溶解性更小的氢氧化物转化过程？

（2）2013年江苏卷19题有关制备FeSO4·7H2O晶体部分。

[注：当溶液中对应离子浓度降为10-5mol/L时认为沉淀完全]

二、金属氢氧化物的生成

1.金属氧化物与水

2.金属盐溶液与碱性物质

3.由金属单质直接生成

[共同探讨3] 已知锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱．但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn （NH 3）42+．自主设计实验除去某工厂废水的Zn 2+和Al 3+以达到排放标准并制备ZnO 和Al 2O 3

三、难溶金属氢氧化物的溶解：

(1).通过酸碱中和反应溶解金属氢氧化物：M(OH)n +nH +

==M n+

+nH 2O

(2).通过生成难电离络合物而溶解：Al(OH)3+OH-==Al(OH)4- AgOH+2NH 3·H 2O==Ag(NH 3)2++2H 2O+OH -

《实验化学》

(1).用纸层析法分离铁离子和铜离子

硫酸铜稀溶液中加入过量浓氨水逐步反应的离子方程式：Cu 2++2NH 3·H 2O== Cu(OH)2+2NH 4+

Cu(OH)2+4NH 3·H 2O==Cu(NH 3)42++4H 2O+2OH -

(2).铝配合物的生成

向氢氧化铝沉淀中滴加饱和氟化钠： Al(OH)3+6NaF=Na 3AlF 6+3NaOH (3).通过生成难电离弱电解质而溶解：

向氢氧化镁沉淀中滴加浓氯化铵溶液，沉淀溶解。Mg(OH)2+2NH 4Cl==MgCl 2+2NH 3·H 2O

[巩固练习]1. 某溶液中有浓度均为0.0l mol/L 的Fe 3+、Al 3+、Zn 2+、Mg 2+等离子，加入氢氧化钠溶液，当溶液的pH=6时，下列不正确的是（ ）

A ．Fe 3+ 已经沉淀完全

B ．Al 3+已经沉淀完全

C ．Zn 2+ 已经开始沉淀

D ．Mg 2+还没开始沉淀

2.如图表示的是难溶氢氧化物在不同pH 下的溶解度（S/mol•L -1

），下列说法中正确的是（ ）

A ．pH=3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe 3+

B ．若Ni （NO 3）2溶液中含有少量的Co 2+

杂质，可通过调节溶液pH 的方法来除去

C ．若分离溶液中的Fe 3+和Cu 2+

，可调节溶液的pH 在4左右

D ．若在含有Cu 2+和Ni 2+

的溶液中加入烧碱，Ni （OH ）2优先沉淀

3.有一种碳酸盐的矿石，其主要成分为BaCO 3和CaCO 3，这两种盐有相似的性质，如：都难溶于水；高温煅烧都可以分解成为氧化物；都能与二氧化碳和水反应，生成可溶性的盐．钡和钙元素的氧化物和也有相似的化学性质，但溶解度有一定的差异，下表所示的是两种在不同温度下的溶解度．