浙江省化学选考一轮复习钠镁铁铜知识点与应用Word格式文档下载.docx
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发生火灾有钠时,用沙土灭火。
2、钠的化学性质:
1.钠与水反应
在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中。
为了安全应在烧杯上加盖玻璃片。
观察到的现象及由现象得出的结论有:
(1)钠浮在水面上(钠的密度比水小)
(2)钠熔成一个闪亮的小球(钠与水反应放出热量,钠的熔点低)
(3)钠在水面上四处游动(有气体生成)
(4)发出嘶嘶的响声(生成了气体,反应剧烈)
(5)事先滴有酚酞试液的水变红(有碱生成)反应方程式:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
与氧气:
4Na+O2==2Na2O2Na+O2
Na2O2
(黄色火焰)
与硫:
2Na+S==Na2S
(2)钠的化学性质与卤素:
2Na+Cl2
2NaCl
与水:
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
与酸:
2Na+2HCl==2NaCl+H2↑
与盐溶液:
2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
钠的制取:
电解熔融氯化钠
电解
2NaCl(熔融)==2Na+Cl2↑
三、钠的化合物
1.碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
Na2CO3
NaHCO3
1.物理性质
俗名
纯碱、苏打
小苏打
色态
白色粉末
白色晶体
溶解性(水)
溶解度Na2CO3>
溶液酸碱性(PH)
碱性Na2CO3>
2.化学性质
与盐反应
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+NaCl2
不反应
与碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH
实质:
复分解反应
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
HCO3-+OH=H2O+CO32-
与酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
(较快)CO32-+2H+
CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
(很快)HCO3-+H+
热稳定性
2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑
相互转化
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
饱和
3.用途
制皂、玻璃、造纸、纺织等、热纯碱除油污。
发酵粉、泡沫灭火器、治胃酸。
2.区分碳酸钠与碳酸氢钠的方法
⑴加热固体。
产生能使石灰水变浑浊的无色气体的是碳酸氢钠。
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
⑵溶解,加入氯化钙溶液,产生沉淀的是碳酸钠。
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓
⑶在固体中加入相同浓度的盐酸,反应剧烈的是碳酸氢钠。
侯氏制碱法
反应原理
NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3+NH4Cl
3、Na2O、Na2O2比较
名称
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
物质类别
离子化合物、碱性氧化物
离子化合物、过氧化物、
非碱性氧化物
生成条件
常温
加热或点燃
稳定性
不稳定
稳定
氧的价态
-2价
-1价
氧化性、还原性
化学反应中,不表现氧化性和还原性
既有氧化性又有还原性,
主要表现氧化性
转变
2Na2O+O2
2Na2O2
与水反应
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
用途
-
氧化剂、供氧剂、漂白剂
保存
隔绝空气、密封保存
隔绝空气、远离易燃物、密封保存,呼吸面具或潜水艇氧气来源
镁的用途:
1)镁合金的密度较小,但硬度和强度都较大,因此被用于制造火箭.导弹和飞机的部件
2)镁燃烧发出耀眼的白光,因此常用来制造通信导弹和焰火;
3)氧化镁的熔点很高,是优质的耐高温材料
二、铁、铜的获取及应用
课堂练习:
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。
实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·
5H2O及CaCO3,步骤如下:
[来源:
学科网ZXXK]
请回答下列问题:
(1)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。
从下列所给试剂中选择:
实验步骤中试剂①为________(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为________(填代号)。
a.KMnO4b.(NH4)2Sc.H2O2d.KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·
5H2O,需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。
除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是________________。
(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)________(填化学式)。
若实验过程中有氨气逸出,应选用下列________(填代号)装置回收。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应________,直到________。
用KMnO4标准溶液滴定时应选用________管(填“酸式”或“碱式”)滴定。
防止金属腐蚀的方法
(1)非金属保护层。
将耐腐蚀的非金属物质,如油漆、喷漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、沥青、高分子材料(如塑料、橡胶、聚酯)等,涂在要保护的金属表面上,使金属与腐蚀介质隔离。
(2)金属保护层。
用耐腐蚀性较强的金属或合金,覆盖被保护的金属表面,覆盖的方法有电镀、热喷镀、真空镀等。
按防腐蚀的电化学性质来说,保护层可分为阳极保护层和阴极保护层。
阳极保护层金属的标准电极电位比基体金属低,例如镀锌铁板,锌为阳极,铁为阴极。
阴极保护层金属的标准电极电位比基体金属高,例如镀锡铁板,锡为阴极,铁为阳极。
就保护层将金属和环境隔离的作用而言,两种保护层无本质区别。
但当保护层受到损坏变得不完整时,情况就不同了。
如前所述,阴极保护层将使基体金属成为阳极,造成孔蚀。
阳极保护层,如镀锌铁板,此时锌为阳极,基体金属铁是阴极,受到腐蚀的是镀层锌,而非铁。
直到镀层受到相当大的破坏,不能对基体金属起保护作用时,基体金属才开始腐蚀。
(3)化学保护。
①牺牲阳极保护法。
将标准电极电位较低的金属和需要保护的金属连接起来,构成原电池。
这时,需要保护的金属因电极电位较高成为阴极,不受腐蚀,得到保护。
另一个电极电位较低的金属是阳极,被腐蚀。
例如,海上航行的船舶,在船底四周镶嵌锌块。
这时,船体是阴极,受到保护,锌块是阳极,代替船体被腐蚀。
这种保护法保护了阴极,牺牲了阳极,故称牺牲阳极保护法。
②阴极保护法。
这是利用外加电源来保护金属,把需要保护的金属接在负极上,成为阴极而避免腐蚀。
另外取一些铁块接到正极上,使之成为阳极,让其腐蚀,实际上也是牺牲阳极。
和上面的方法所不同的是,这里由外电源提供电流,而不是由电池本身提供电流。
化工厂的一些酸性溶液贮槽或管道,以及地—厂水管、输袖管等,常用这种方法防腐。
③阳极保护法。
这也是利用外加直流电源来保护金属,把需要保护的金属接在正极上,成为阳极。
理论上说,这应该加速金属腐蚀。
但对——些能形成保护性氧化膜的金属,并非一定加速金属腐蚀。
相反,在适当的电位范围内,由于阳极上氧化作用加剧,在金属表面形成一个完整的氧化膜层,使金属得到保护,腐蚀电流明显下降。
这种现象叫做金属的电化学钝化。
阳极保护就是将能够钝化的金属,在外加阳极电流的作用下,使其钝化而得到保护。
(4)加缓蚀剂保护。
缓蚀剂是一种化学物质,将它少量地加到腐蚀介质中,就可显著地减小金属腐蚀的速率。
由于缓蚀剂用量少,简便且经济,故是——种常用的防腐手段。
3.Fe2+与Fe3+的转化
Fe2+在水溶液中显浅绿色,Fe3+在水溶液中显棕黄色。
Fe2+是铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,以还原性为主,亚铁盐溶液露置在空气中会被氧气氧化成Fe3+。
常见反应有:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
Fe3+体现氧化性,遇到还原剂可以被还原成Fe2+或Fe。
可以将它还原成Fe2+的主要反应有:
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++2I-=2Fe2+2I2
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
Fe2+与Fe3+以及其他金属阳离子的氧化性顺序如下:
可以发现Fe2+与Fe3+的氧化性差异很大。
习题
1.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是()
A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+
2.将54.4g铁和氧化铁的混合物,投入足量的稀H2SO4中,充分反应后收到4.48LH2(标况),并测得溶液中既没有铁离子也没有固体残留。
求原混合物中铁和氧化铁质量各为多少克?
3.两种金属组成的混合物共20g,与足量的盐酸充分反应后,共放出氢气1g,则原混合物中的组成不可能的是
AZn和MgBFe和MgCZn和FeDFe和Cu
4.铁氧体法是处理含铬有毒废水的常用方法.其原理是:
用FeSO4把废水中Cr2O72-离子还原为Cr3+离子,并通过调节PH值,使生成物组成符合类似于Fe3O4(铁氧体)的复合氧化物Cr3+xFe3+2-xFe2+O4.
问:
处理废水时,需加至少为废水中铬(用CrO3表示)的质量多少倍的固体FeSO4·
7H2O?
实际处理时可能怎样?
课堂练习
另附
课后作业
学生成长记录
本节课教学计划完成情况:
照常完成□提前完成□延后完成□____________________________
学生的接受程度:
54321______________________________
学生的课堂表现:
很积极□比较积极□一般积极□不积极□___________________________
学生上次作业完成情况:
优□良□中□差□存在问题_____________________________
学管师(班主任)_______________________________________________________________
备注
签字学生
班主任审批
教学主任审批
解析:
(1)由题意分析可知试剂①应为氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+且不能引入新的杂质,故为H2O2;
KSCN与Fe3+反应呈明显的血红色。
(2)由溶液到晶体的操作是加热蒸发、冷却结晶、过滤等基本操作;
在过滤操作中用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还用到玻璃棒,它的主要作用是引流。
(3)应先向CaCl2溶液中加入碱性物质并且不引入新杂质,故应加NH3·
H2O。
NH3的溶解度很大,应选用一套防止倒吸的装置,故选b。
(4)用容量瓶配制溶液定容时视线应平视凹液面,直到凹液面的最低点与刻度线相切;
KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化碱式滴定管中的橡胶管,故选用酸式滴定管。
答案:
(1)c d
(2)冷却结晶 引流 (3)NH3·
H2O或NH3 b (4)平视凹液面(或平视刻度线) 凹液面的最低点与刻度线相切 酸式
解此题要掌握单质铁有还原性能和Cu2+、H+、Fe3+反应。
另外,铁能被磁铁吸引是铁的一种重要物理性质。
现在Fe单质有剩余则Cu2+、H+、Fe3+分别被还原为H2、Cu、Fe2+,故溶液中Fe2+最多,答案为C。
将Fe、Fe2O3的混合物溶于H2SO4后,Fe和Fe2O3分别生成FeSO4、H2和Fe2(SO4)3,这时Fe还可以和Fe3+反应,即铁和两种物质都发生了反应,而反应后无Fe3+和Fe,说明上述反应恰好将Fe3+和Fe完全转化为Fe2+。
混合物中含铁22.4克,Fe2O332克,反应消耗H2SO40.8mol。
解析:
根据金属与盐酸反应的化学方程式可得如下关系式:
Mg~H2Fe~H2Zn~H2Cu不与盐酸反应,
242562652
由上可知,与盐酸反应生成1g氢气,Mg需12g,Fe需28g,Zn需325g。
若要使与盐酸反应生成1g氢气,而混合金属为20g,则要求混合金属中一种的质量应小于20g如Mg,和另一个大于20g(如Fe、Zn)或不生成氢气的铜组合才行。
答案:
CD。
本题是新信息与已有知识结合类型的能力性测试题,要求具有较强的观察能力及逻辑思维能力.Cr3+xFe3+2-xFe2+O4就是R3O4,即M2O3·
FeO,其中M3+有一部分是Fe3+,另一部分是Cr3+.
那么Cr3+、Fe3+从哪里来?
有何比例呢?
由题意知发生的反应式为:
Cr2O72-+6Fe2++14H+
2Cr3++6Fe3++7H2O
从反应不难看出n(Cr3+)∶n(Fe3+)=1∶3.要符合M2O3·
FeO的组成,即n(M3+)∶n(Fe2+)=2∶1,当有4molM3+(1molCr3+和3molFe3+)时,应还需2molFe2+,所以一共需要用5molFeSO4·
7H2O.
故加入FeSO4·
7H2O的质量为CrO3的倍数为:
=
=13.9
实际上用量可能要比理论值大,因为绿矾比较容易被氧化而变质.