专题四 元素化合物Word文件下载.docx
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1.钠的物理性质:
银白色、有金属光泽的固体,热、电的良好导体,质软、密度比水小、熔点低。
2.钠的化学性质
⑴钠与水反应:
现象及解释:
①浮(说明钠的密度比水的密度小);
②熔(说明钠的熔点低;
该反应为放热反应);
③游(说明有气体产生);
④响(说明反应剧烈);
⑤红(溶液中滴入酚酞显红色;
说明生成的溶液显碱性)。
化学方程式为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
离子方程式为:
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。
⑵与氧气反应:
4Na+O2=2Na2O;
2Na+O2
Na2O2。
3.钠的用途:
①制取纳的重要化合物;
②作为中子反应堆的热交换剂;
③冶炼钛、铌、锆、钒等金属;
④钠光源。
4、碳酸钠与碳酸氢钠的比较
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱苏打
小苏打
颜色、状态
白色固体
白色晶体
溶解性
易溶于水
易溶于水,溶解度比碳酸钠小
热稳定性
较稳定,受热难分解
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
与盐酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
比Na2CO3剧烈NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
与NaOH反应
———
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
相互转化
Na2CO3固体(NaHCO3)
【充分加热】;
Na2CO3溶液(NaHCO3)
【NaOH溶液】。
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体的方法:
加热出现气体是碳酸氢钠;
加酸先出现气体的是碳酸氢钠,开始没气体后出现气体的是碳酸钠;
溶解后加入氯化钙溶液或氯化钡溶液,有沉淀生成的是碳酸钠。
三、铝及其化合物
铝是地壳中含量最多的金属元素,主要是以化合态存在,铝土矿主要成分是:
Al2O3。
1.铝的性质
(1)物理性质:
银白色金属固体,密度2.70g/cm3较强的韧性、有良好的延展性、导热、导电性。
(2)化学性质:
铝是比较活泼的金属,具有较强的还原性。
①与氧气反应
常温下与空气中的氧气反应生成坚固的氧化膜,所以铝有良好的抗腐蚀能力:
4Al+3O2=2Al2O3。
②与非氧化性酸反应
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
常温下铝与浓硫酸、浓硝酸钝化。
③与强碱反应
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(唯一的一个)
④铝热反应:
2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3焊接铁轨,制难熔金属。
2.Al2O3(两性氧化物)
与硫酸反应:
Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;
离子反应方程式:
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
与氢氧化钠反应:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
3.Al(OH)3(两性氢氧化物)
与盐酸反应:
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;
离子反应方程式:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
受热分解2Al(OH)3
Al2O3+3H2O
Al(OH)3实验室制取:
常用铝盐与足量氨水反应
化学反应方程式:
AlCl3+3NH3·
H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
Al3++3NH3·
H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
4.明矾:
十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·
12H2O]易溶于水,溶于水后显酸性,是因为:
Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+,因此明矾常用作净水剂,是因为铝离子水解生成氢氧化铝、而氢氧化铝具有吸附性,吸附水中的悬浮物而使其下沉。
5.转化关系HClAlCl3Al(OH)3
Al2O3电解AlNaOH氨水
NaOH
NaAlO2
四、铁及其化合物
1.铁的物理性质:
有金属光泽的银白色金属,有良好的导电、导热、延展性,能被磁铁吸引。
2.铁的化学性质
①与氧气反应:
3Fe+2O2
Fe3O4②与非金属反应:
2Fe+3Cl2
2FeCl3;
Fe+S
FeS
③与水反应:
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2↑④与酸反应:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
⑤与盐反应:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
3.氧化铁:
与酸反应:
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
4.Fe3+的检验:
与KSCN反应出现血红色溶液。
5.Fe3+和Fe2+之间的相互转化
Fe2+Fe3+Fe3+Fe2+
氧化剂还原剂
2FeCl2+Cl2=2FeCl32FeCl3+Fe=3FeCl2;
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
6.氢氧化铁:
制备:
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
(黄色)(红褐色)
与酸反应:
Fe(OH)3+3HCl=3FeCl3+3H2O
受热分解:
2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
7.氢氧化亚铁:
FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl
(浅绿色)(白色)
与酸反应:
Fe(OH)2+2HCl=2FeCl2+3H2O
在空气中氧化:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
8.铁及其物质的转化关系HClFeCl2
FeFeCl2
Cl2FeCl3
五、硅及其化合物
1.硅的物理性质:
晶体硅呈现灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体。
单质硅的提取:
SiO2+2C
2CO↑+Si(粗硅)Si+2Cl2
SiCl4SiCl4+2H2
Si+4HCl
2.SiO2
化学性质:
不活泼,耐高温、耐腐蚀。
①与水、酸(除HF)不反应,能与HF反应:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O玻璃瓶不能装HF(酸)。
②与碱性氧化物反应:
SiO2+CaO
CaSiO3
③与碱反应:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
实验室装NaOH的试剂瓶用橡皮塞。
硅元素在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在,晶体硅是良好的半导体材料。
六、二氧化硫的性质与作用
无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大。
2.化学性质
(1)与水反应SO2+H2O
H2SO3(可逆反应);
H2SO3的不稳定性,易被空气中的O2氧化:
2H2SO3+O2=2H2SO4
(2)还原性2SO2+O22SO3
(3)漂白性:
SO2能使品红溶液褪色。
原理:
与有色物质结合生成无色物质,该物质不稳定(暂时性漂白);
氯水永久性漂白。
HClO具有强氧化性
3.酸雨:
PH〈5.6,正常性雨水PH值大约为6,水中溶解有CO2。
硫酸型酸雨的形成原因:
SO2
来源:
(主要)化石燃料及其产品的燃烧。
(次要)含硫金属矿物的冶炼、硫酸厂产生的废气。
防治:
开发新能源,对含硫燃料进行脱硫处理,提高环境保护的意识。
常见的环境保护问题:
酸雨:
SO2;
温室效应:
CO2;
光化学烟雾:
氮氧化合物;
臭氧层空洞:
氟氯烃;
白色垃圾:
塑料垃圾;
假酒:
CH3OH;
室内污染:
甲醛;
赤潮:
含磷洗衣粉;
有毒:
CO与NO与血红蛋白结合;
电池:
重金属离子污染。
七、硫酸的制备与性质
1.接触法制硫酸
(1)硫磺与氧气反应生成SO2:
S+O2
SO2
(2)SO2与氧气反应生成SO3:
2SO2+O22SO3
(3)SO3转化为H2SO4:
SO3+H2O=H2SO4
2.硫酸的性质
浓硫酸的特性:
(1)吸水性:
作干燥剂,不能干燥碱性气体NH3;
(2)脱水性:
蔗糖的炭化;
浓硫酸滴到皮肤上处理:
用大量的水冲洗;
(3)浓硫酸的强氧化性:
与铜反应:
2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O,被还原的硫酸占反应硫酸的1/2;
与碳反应:
C+2H2SO4(浓)
2SO2↑+CO2↑+2H2O。
常温下,浓硫酸使铁铝钝化。
O2O2H2ONaOH
BaCl2
O2
八、氮氧化合物的产生及转化
1.N2电子式:
,N2含有三键,所以比较稳定。
2.氨气的性质(唯一显碱性的气体)
(1)与水反应
氨溶于水时,大部分氨分子和水形成一水合氨(NH3·
H2O),NH3·
H2O不稳定,受热分解为氨气和水
NH3+H2O
NH3·
H2O
NH4++OH-NH3·
H2O
NH3↑+H2O
氨水中有分子:
NH3、H2O、NH3·
H2O离子:
NH4+、OH-、少量H+。
氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(2)氨可以与酸(硫酸,硝酸,盐酸)反应生成盐
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;
NH3+HNO3=NH4NO3(白烟);
NH3+HCl=NH4Cl(白烟);
离子方程式:
NH3+H+=NH4+。
3.铵盐:
铵盐易溶解于水。
(1)受热易分解NH4Cl
NH3↑+HCl↑NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑
(2)铵盐与碱反应放出氨气(用于实验室制氨气及NH4+的检验):
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2H2O+2NH3↑
★NH4+检验:
加入NaOH加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
4.硝酸的制备与性质(工业制取):
(1)氨在催化剂的作用下与氧气发生反应,生成NO:
4NH3+5O2
4NO+6H2O
(2)NO与氧气反应生成NO2:
2NO+O2=2NO2
(3)用水吸收NO2生成HNO3:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
性质:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C+4HNO3(浓)
CO2↑+2NO2↑+2H2O
◆课内练习
1.下列物质中,能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是:
()
A.久制的氯水B.碘水C.KBrD.KI
2.患甲状腺肿大是边远山区常见的地方病,下列元素对该病有治疗作用的是:
A.钠元素B.氯元素C.碘元素D.铁元素
3.从海水中可以提取溴,主要反应为:
2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,下列说法正确的是:
A.溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂C.该反应属于复分解反应D.氯气是氧化剂
4.
如图所示:
若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让一
种含有氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;
若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,再通入这种气体,布条褪色。
甲瓶中所盛的试剂可能是:
①浓H2SO4②NaOH溶液
③KI溶液④饱和NaCl溶液
A.②B.②③C.①②③ D.①②④
5.将钠投入滴有石蕊的水中,下列有关现象的叙述中错误的是:
A.钠浮在液面上B.有气体产生C.水溶液变为红色D.钠熔成小球并在水面四处游动
6.把2.3g钠放入水中,要使每100个水分子中含有1个Na+离子,所需水的质量是:
A.184gB.181.8gC.180gD.183.6g
7.下列化合物与小苏打溶液反应,没有气体或沉淀生成的是:
A.烧碱B.硫酸氢钠C.氢氧化钡D.稀盐酸
8.可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是:
A.加热时有无气体放出B.滴加盐酸时有无气泡放出
C.溶于水后滴加澄清石灰水,有白色沉淀生成D.溶于水后滴加BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成
9.下列说法正确的是:
A.金属氧化物一定是碱性氧化物 B.碱性氧化物一定是金属氧化物
C.非金属氧化物一定是酸性氧化物 D.酸性氧化物一定是非金属氧化物
10.实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀出来,适宜用的试剂是:
A.NaOH溶液B.氨水C.盐酸D.Ba(OH)2溶液
11.下列离子方程式中正确的是:
A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:
H++OH-=+H2O
B.硫酸铝溶液中滴入氨水:
Al3++OH-=Al(OH)3↓
C.将足量CO2通入偏铝酸钠溶液中:
Al3++CO2+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
D.硝酸铝溶液中滴加少量氢氧化钠溶液:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
12.能与Fe3+反应,且能证明Fe3+具有氧化性的是:
①SCN-②Fe③Fe2+④Cu⑤Zn⑥OH-
A.①②③B.②④⑤C.①③⑥D.①②⑤
13.在制玻璃、制水泥两种工业生产中,都需要的原料是:
A.生石灰B.石灰石C.石英D.纯碱
14.下列物质属于纯净物的是:
①水玻璃②水泥③玻璃④漂白粉⑤胆矾⑥氯水⑦液氯
A.①④ B.①⑤ C.①⑤⑥ D.⑤⑦
15.下列关于二氧化硫的叙述中错误的是:
A.在高温下二氧化硫可被催化氧化成三氧化硫B.二氧化硫可使品红溶液褪色
C.二氧化硫既具有氧化性又具有还原性D.二氧化硫与水反应生成硫酸
16.将二氧化硫通入溴水中发生如下的反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,反应中转移的电子数和还原剂是:
()
A.2e-,H2SO4B.4e-,SO2C.2e-,Br2D.2e-,SO2
17.下列关于硫酸性质的描述中,正确的是:
A.浓H2SO4有氧化性,稀H2SO4无氧化性
B.由于浓H2SO4具有脱水性,所以可用做干燥剂
C.稀H2SO4与铜不反应,浓H2SO4在加热条件下可与铜反应
D.在受热的情况下浓硫酸也不与铁、铝发生反应
18.下列离子方程式中,不正确的是:
A.氢氧化铜与稀硫酸反应:
Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
B.铁与稀硫酸反应:
2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C.氯化钡溶液与硫酸反应:
Ba2++SO42-=BaSO4↓
D.氧化铜与硫酸反应:
CuO+2H+=Cu2++H2O
19.下列关于浓硫酸的叙述正确的是:
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
20.关于工业制硫酸的说法不正确的是:
A.燃烧硫生成SO3B.SO3与水反应生成H2SO4
C.SO2氧化成SO3需要使用催化剂D.主要设备是沸腾炉、接触室、吸收塔
21.下列关于亚硫酸、浓硫酸的叙述中,正确的是:
A.它们都是酸,彼此不发生化学反应
B.两种酸中,硫元素都既有氧化性,又有还原性
C.两种酸在空气中都很稳定
D.浓硫酸有氧化性,亚硫酸没有氧化性
22.湿润的氯气和二氧化硫皆可做漂白剂,若用两者(体积比1:
1)一起漂白一种物质时,漂白效果会:
A.增强B.不变C.减弱D.难确定
23.在由Na2S、Na2SO3、Na2SO4组成的固体混合物中,已知S的质量分数为25.6%,则氧的质量分数为:
A.46.8%B.37.6%C.51.2%D.无法计算
24.
如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的不可能是:
()
A.N2与NO2的混和气体B.O2与NO2的混和气体
C.NO与NO2的混和气体D.NO2一种气体
25.四支试管分别充满O2、NO2、Cl2、NH3四种气体,把它们分别倒立于盛有下列各种流体的水槽中,发生的现象如下图所示,其中充满NH3的试管是:
ABCD
26.下列离子方程式错误的是:
A.氨气通入稀硫酸:
NH3+H+=NH4+
B.稀氢氧化钠溶液和氯化铵溶液混合:
NH4++OH-=NH3·
C.碳酸氢铵和浓氢氧化钠溶液混合:
NH4++OH-=NH3↑+H2O
D.Cl2和水反应:
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
27.气体X可能由NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种组成。
已知:
X通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸;
若将X通入澄清石灰水,却不见沉淀产生。
则有关X的成分,下列说法正确的是:
①一定有HBr,可能有CO2②一定不含CO2③一定不含NH3、Cl2④可能含CO2、Cl2
A.只有①B.只有③C.①和③D.②和③
◆课后练习
一.选择题
1.下列物质中,不属于合金的是
A.硬铝B.黄铜C.钢铁D.金箔
2.下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是
A.它们相差一个电子层B.它们的化学性质相似
C.钠原子,钠离子均为同一元素D.灼烧时,它们的焰色反应呈黄色
3.除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3最佳方法是
A.加入适量盐酸B.加入NaOH溶液
C.加热灼烧D.配成溶液后通入CO2
4.下列各对物质中不能产生氢气的是
A.Zn+HClB.Al+HNO3(浓常温)
C.Al+NaOH溶液D.Mg+H2SO4
5.下列反应中,产物有氧化铁的是
A.加热Fe(OH)3B.Fe在纯O2中燃烧
C.灼热的Fe与水蒸气反应D.加热蒸发Fe2(SO4)3溶液至干
6.下列关于钠的叙述,不正确的是
A.金属钠投入水中会发生剧烈反应,生成NaOH和H2
B.钠是一种很强的还原剂,可以把钛、锆等金属从其卤化物中还原出来
C.钠在空气中燃烧,燃烧产物是Na2O
D.金属钠在自然界不能以游离态存在
7.下列关于钠的氧化物的叙述正确的是
A.Na2O2是白色固体,和冷水作用得到O2和NaOH
B.在Na2O2与水的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是水
C.能与酸反应,生成含氧酸盐,故是碱性氧化物
D.Na2O不稳定,能继续被O2氧化生成Na2O2
8.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,在无色火焰上灼烧时观察到有黄色火焰,则下列有关叙述中正确的是
A.只含有Na+B.一定含Na+,也可能含K+
C.既含Na+又含K+D.可能含Na+或K+中的一种
9.1.56g某一价金属与足量盐酸反应得0.02molH2,该金属的相对原子质量为
A.39B.24C.85D.7
10.下列关于铷的叙述,不正确的是
A.金属铷投入水中会发生爆炸式反应B.铷是一种强还原剂,铷离子很稳定
C.铷可在空气中燃烧,燃烧产物是
D.氯化铷的水溶液呈中性
11.下列离子方程式书写正确的是
A.铝粉投入到NaOH溶液中:
2Al+2OH-═2AlO2-+H2↑
B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
C.AlCl3溶液中加入足量的氨水:
Al3++3OH-═Al(OH)3↓
D.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:
Al2O3+OH-═2AlO2-+H2O
12.下列无色气体中,遇空气变成红棕色的是
A.CO B.HCl C.SO2 D.NO
13.下列气态氢化物中最不稳定的是
A.CH4B.SiH4C.H2OD.HCl
14.磷酸钙系陶瓷是一种新型无机非金属材料,它可用于制造人造骨骼,这是利用了这类材料的特性
A.生物特性B.电学特性C.光学特性D.耐高温特性
15.饮用水的消毒剂有很多种,其中杀菌能力强且不会影响水质的理想消毒剂是
A.液氯B.漂白粉C.臭氧D.白酒
16.下列除杂质的操作方法正确的是
A.二氧化硅中有少量的氧化铝:
加过量的烧碱溶液后过滤
B.NH4Cl中有少量的I2:
通过加热的方法
C.NO中有少量的NO2:
用水洗涤后再干燥
D.食盐中有少量的NH4Cl:
加过量的烧碱溶液后加热蒸干
17.15LNO2通过水后(未完全反应)收集到7L气体(同温同压),则被氧化的NO2有
A.4LB.6LC.8LD.12L
18.氧族元素碲(Te)的化合物是一种常用的VCD光记录材料,下列有关该元素叙
述中,正确的是
A.气态氢化物稳定性:
H2Te>
H2SB.非金属性:
S>
Te
C.原子的最外层电子数:
TeD.原子半径:
19.某无色溶液与硝酸银溶液作用,能生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
用洁净
铂丝蘸取少量该溶液在无色火焰灼烧,呈现紫色火焰,则该溶液是
A.氯化钾溶液B.碳酸钾溶液
C.氯化钠溶液D.硝酸钠溶液
20.有a、b、c、d四种气体,a在b中燃烧发出苍白色火焰,生成c;
c遇d
能产生白烟,把c通入AgNO3溶液能产生白色沉淀,则a、b、c、d四种气依
次是
A.CH4、O2、CO、NH3B.H2、O2、SO2、NH3
C.H2、Cl2、HCl、NH3D.NO、O2、NO2、NH3
二.填空题:
(本题包括3小题,共36分)
22.苏打和小苏打有着广泛应用。
试从反