金属与非金属内容+例题.docx
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金属与非金属内容+例题
金属单质及其化合物
一、钠及其化合物
1、钠
（1）钠的物理性质：
钠是银白色金属，密度小（0.97g/cm3），熔点低（97℃），硬度小，质软，可用刀切割。
钠通常保存在煤油中。
是电和热的良导体。
（2）钠的化学性质：
从原子结构可知钠是活泼的金属单质。
①钠与非金属单质反应：
②钠与水反应
③钠与酸反应
④钠与盐的溶液反应：
⑤钠与氢气的反应：
；NaH是。
（3）工业制钠：
电解熔融的NaCl，
与电解NaCl溶液区别
（4）钠的用途：
①在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；
②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；
③钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。
2、氧化钠和过氧化钠
（1）Na2O：
白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：
Na2O+H2O==
Na2O+CO2==,
Na2O+2HCl==.
另外：
加热时，2Na2O+O2==
（2）Na2O2：
淡黄色固体是复杂氧化物，易与水、二氧化碳反应放出氧气。
2Na2O2+2H2O==,
2Na2O2+2CO2==（作供氧剂）。
因此Na2O2常做生氧剂，同时，Na2O2还具有强氧化性，有漂白作用。
如实验：
Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色，原因是：
。
因此H2O2也具有漂白作用。
当然过氧化钠也可以直接漂白的。
3、碳酸钠和碳酸氢钠
1、热稳定性：
2、与酸反应：
互滴：
3、相互转化：
4、侯氏制碱法
反应式：
NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl.
注意:
在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤，在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。
NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。
二、镁及其化合物
1、镁的性质
（1）物理性质：
镁是银白色金属，质较软，密度1.74g/cm3，是轻金属，硬度小。
（2）化学性质：
Mg与CO2反应：
三、铝及其化合物
1、铝的性质：
（2）化学性质：
铝是较活泼的金属。
①通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。
。
同时也容易与Cl2、S等非金属单质反应。
②与酸反应：
强氧化性酸：
；
非强氧化性酸：
。
③与强碱溶液反应：
④与某些盐溶液反应：
⑤铝热反应：
。
该反应放热大，能使置换出的铁成液态，适用性强。
在实验室中演示时要加入引燃剂，如浓硫酸和蔗糖或镁条和氯酸钾等。
知识整理：
①（Al（OH）3）的制备：
在氯化铝溶液中加足量氨水。
②实验：
A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有沉淀，后溶解。
反应式：
先,后。
B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，现象是开始无沉淀，后来有沉淀，且不溶解。
反应式：
先，后。
③实验：
向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。
④将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。
。
⑤实验：
A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。
反应的离子方程式：
。
B、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液，先无沉淀，后有沉淀且不溶解。
反应的离子方程式：
。
⑥铝三角：
上图中的每根箭头都有一个反应，
。
四、铁、铜及其化合物
1、铁的性质：
（2）化学性质：
铁是活泼的金属，在自然界中只有化合态形式，如磁铁矿（Fe3O4），赤铁矿（Fe2O3）等。
①与非金属单质反应：
3Fe+2O2
）,
2Fe+3Cl2
2Fe+3Br2
Fe+I2
Fe+S
。
②高温与水蒸气反应：
3Fe+4H2O（g）
。
③与酸反应：
强氧化性酸：
。
非强氧化性酸：
。
④与某些盐反应：
如Fe+CuSO4==,
Fe+2FeCl3==。
2、铁的氢氧化物
Fe（OH）2
Fe（OH）3
主要性质
白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢氧化铁，颜色变化为：
。
红褐色难
4、Fe2+、Fe3+的检验：
离子
Fe2+
Fe3+
常见方法
①滴加KSCN溶液，，再加氯水，；
②直接观察溶液是；
③滴加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化是：
④加入K3Fe（CN）6产生深蓝色沉淀
①直接观察溶液是；
②滴加氢氧化钠溶液，出现；
③滴加KSCN溶液，有
5、铁三角：
图中①：
Fe—Fe2+与弱氧化剂反应，如H+、S、I2、Cu2+、Ag+、Fe3+
等；
②：
Fe2+--Fe用还原剂如H2、CO等还原FeO或
用Mg、Zn、Al等还原Fe2+盐溶液。
③：
铁转化为三价
与强氧化剂反应如Cl2、Br2、浓H2SO4、浓HNO3等。
④：
三价铁转化为铁
用还原剂如H2、CO等还原Fe2O3或用足量Mg、Zn、Al等
还原Fe3+的盐溶液。
⑤Fe2+转化为三价铁：
强氧化剂的反应如Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、浓HNO3、H2O2、Na2O2、HClO等。
⑥Fe3+转化为二价铁
某些还原剂的反应如Fe、Cu、I-、S2-、H2S、SO32-、SO2等以及少量的Zn、Mg、Al等。
铜：
1、铜的性质：
铜是紫红色的金属，是电和热的良导体，广泛用作导线，密度8.9g/cm3，是重金属。
铜是较不活泼的金属，自然界中有少量的单质铜存在，大部分是化合态如黄铜矿（CuFeS2）,孔雀石（CuCO3·Cu（OH）2）等。
铜在一定条件下可发生如下反应：
①2Cu+O2
2CuO（黑色）,Cu+Cl2
CuCl2（有棕黄色的烟）,2Cu+S
Cu2S（黑色）
②Cu+2H2SO4（浓）
③Cu+4HNO3（浓）==,
3Cu+8HNO3（稀）==.
④Cu+2FeCl3==,
Cu+2AgNO3==.
《金属及其化合物》（A）
一、选择题:
（本题包括13小题,1－9题为只有1个选项符合题意，每小题3分,10－13题有1－2个答案，每小题4分，共43分。
）
．在实验室中，通常将金属钠保存在
A．水中B．煤油中C．四氯化碳中D．汽油中
．下列物质中，不属于合金的是
A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．金箔
．下列物质中既能跟稀H2SO4反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是①NaHCO3②Al2O3③Al（OH）3④Al
A．③④B．②③④C．①③④D．全部
．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，它们的焰色反应都呈黄色
．除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是
A．加入适量盐酸B．加入NaOH溶液
C．加热D．配成溶液后通入CO2
．镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有
A．
B．Cu2+C．Al3+D．Mg2+
．少量的金属钠长期暴露在空气中，它的最终产物是：
A．NaOHB．Na2CO3•10H2OC．Na2CO3D．NaHCO3
．只用一种试剂可区别
五种溶液,这种试剂是
A．Ba（OH）2B．H2SO4C．NaOHD．AgNO3
．将Fe、Cu、Fe2＋、Fe3＋和Cu2＋盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有
A．Cu、Fe3＋B．Fe2＋、Fe3＋C．Cu、Cu2＋、FeD．Cu、Fe2＋、Fe
．将Na2O2投入FeCl3溶液中,可观察到的现象是
A．生成白色沉淀B．生成红褐色沉淀C．有气泡产生D．无变化
．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．AlCl3溶液中加入足量的氨水：
Al3++3OH－══Al（OH）3↓
C．三氯化铁溶液中加入铁粉：
D．FeCl2溶液跟Cl2反应：
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－
．下列离子在溶液中能大量共存的是
A．
B．
C．
D．
．向MgSO4和Al2（SO4）3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。
下列图象中,能正确表示上述反应的是（横坐标表示加入NaOH溶液的体积,纵坐标表示反应生成沉淀的质量）
二．填空题：
（本题包括小题，共20分）
．
（1）鉴别KCl溶液和K2CO3的试剂是 ，离子方程式为 。
（3分）
（2）除去混入NaCl溶液中少量NaHCO3杂质的试剂是 ，离子方程式为 .（3分）
（3）除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用 方法，化学方程式为 .（3分）
．明矾是一种盐。
其在水中的电离方程式是，明矾的用途。
．已知有以下物质相互转化
试回答：
（1）写出B的化学式，D的化学式。
（2）写出由E转变成F的化学方程式。
（3）写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式；向G溶液加入A的有关离子反应方程式。
四.实验题
．过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.它与二氧化碳反应的化学方程式为:
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2。
某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：
（1）A中制取CO2的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：
B装置的作用是，C装置内可能出现的现象是。
为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用的木条伸入集气瓶内，木条会出现。
（2）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，请说明原因：
。
（3）若D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？
。
（4）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值（答大或小），相差约mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于____________________________________________。
（5）你认为上述A－E的实验装置中，E部分是否安全、合理？
E是否需要改为下列四项中的哪一项：
。
（用甲、乙、丙、丁回答）
五.计算题
．加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不在变化，剩余固体的质量为8.45g，求混合物中碳酸钠的质量分数。
．将6g的铁粉加入200mLFe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液，充分反应得到200mL0.5mol/LFeSO4溶液和5.2g固体沉淀物。
试计算
（1）反应后生成铜的质量；
（2）原Fe2（SO4）3溶液的物质的量浓度。
.
参考答案：
一．选择题：
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
D
D
B
C
A
C
C
题号
9
10
11
12
13
答案
D
BC
D
BC
D
二．填空题：
（本题包括3小题，共26分）
14．（4分）
（1）盐酸、CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2O；盐酸、HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O；
（3）加热：
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
15．复盐，KAl（SO4）2＝K＋＋Al3＋＋2SO42－，净水剂
16．
（1）FeCl2KCl
（2）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3
（3）Fe3＋＋SCN－＝Fe（SCN）2＋2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋
17．
（1）图2吸收A装置中产生的酸雾变蓝带火的木条复燃
（2）D中有部分CO2未参加反应流入E中生成沉淀（3）E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止（4）小30因样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质（5）乙
18．42%
19．溶液中含有Fe2＋：
0.5mol/L×0.2L＝0.1mol
设反应消耗铁的物质的量为x，生成铜的物质的量为y
Fe＋Fe2（SO4）3＝3FeSO4Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu
1mol1mol3mol1mol1mol1mol1mol
xmolxmol3xmolymolymolymolymol
可得：
3x＋y＝＝0.1mol
6g－56x＋8y＝5.2g
解得x＝0.02moly＝0.04mol
故得：
生成铜质量为0.04mol×64g/mol＝2.56g
原溶液中Fe2（SO4）3物质的量浓度为
＝0.3mol/L
与金属有关的几个计算题：
1、向某二价金属氢氧化物溶液中，加入过量的NaHCO3溶液，生成二价金属碳酸盐沉淀，经过滤将所得沉淀烘干，称得其质量为39.4克；将所得沉淀与足量的盐酸反应，生成气体4.48L取滤液的
恰好与1mol/L盐酸70mL完全反应，收集到气体1.12L（标准状况）试求：
（1）39.4克沉淀的物质的量
（2）二价金属的原子量
（3）加入NaHCO3的质量
答案：
（1）0.2mol
（2）137（3）58.8克
2、、向含有amolAlCl3的溶液中滴加bmolNaOH生成cmolAl（OH）3沉淀，以下推断错误的是：
A．当
时
B．当
时
C．当
时
D．当
时
3、：
用1升1摩/升NaOH溶液吸收0.8摩CO2所得溶液中
和
的物质的量浓度之比约是：
A．1∶3B．2∶1C．2∶3D．3∶2
4、：
密闭容器中装有1molNaHCO3和0.8molNa2O2，加热充分反应后，容器内残留的固体是：
A．0.8molNa2CO3和0.6molNaOH
B．0.5molNa2CO3和1molNaOH
C．0.8molNa2CO3和1molNaOH
D．1molNa2CO3和0.6molNaOH
5、5.4克铝跟一定量的硝酸在一定温度下全部反应，收集到的气体（NO、NO2）体积为11.2L（标准状况）则反应的硝酸物质的量可能为：
A．0.8molB．0.9molC．1.1molD．1.2mol
6、将11.9gMg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金质量减少了2.7g。
另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成6.72L（标准状况下）NO，向反应后的溶液中加入适量的NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转换为沉淀，则沉淀质量为
A.22.1gB.27.2gC.30gD.无法确定
第四章非金属元素及其化合物
一、非金属元素的主角――硅
二、富集海水中的元素－氯
1.物理性质：
黄绿色，有刺激性气味的气体，有毒，易液化，可溶于水（溶解度1：
2）
2Na＋Cl2
2NaCl（白烟）
A.与金属反应
Cu＋Cl2
CuCl2（棕黄色烟，与变价金属反应生成高价金属）
2Fe＋3Cl2
2FeCl3（产生棕色的烟,常温下不与干燥氯气反应）
H2＋Cl2
2HCl白雾，发生爆炸
H2＋Cl2
2HCl（苍白色火焰，HCl工业制法）
1.氯气的B.与非金属反应：
2P＋3Cl2
2PCl3（白烟）白色烟雾
化学性质2P＋5Cl2
2PCl5（白雾）
C.与水反应：
Cl2＋H2O
HCl＋HClO氯气的水溶液叫氯水
4.化学性质：
①Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O（制漂白液，制氯气尾气处理）
D.与碱反应②2Cl2＋2Ca（OH）2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O（工业制漂白粉制法）
2FeCl2＋Cl2=2FeCl3（溶液由浅绿色变为黄色）
2KI＋Cl2=2KCl+I2湿润的淀粉KI试纸变蓝,用于氯气的检验
E.氧化性：
SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl+H2SO4（除废水中的氯）
①反应原理：
MnO2+4HCl（浓）
MnCl2+2H2O+Cl2↑
注意：
MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应。
5.氯气的A.实验室制法：
②装置组成：
发生装置---收集装置---吸收装置
制法：
③实验步骤：
检密—装药—固定—加热—收集
④收集方法：
向上排空气法（或排饱和食盐水法）
⑤检验方法:
用湿润的KI淀粉试纸置于瓶瓶口观察是否变蓝。
⑥净化装置：
用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥
⑦尾气处理：
用碱液（NaOH）吸收
B.工业制法：
（氯碱工业）2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
6.用途：
1.氯水（氯气的水溶液）Cl2+H2O======HCl+HClO（可逆）
新制A.分子：
Cl2、H2O、HClO
2.氯水的成分：
B.离子：
H＋、Cl－、ClO－（少量）、OH－（少量）
2HClO=======2HCl+O2
久置：
久制的氯水主要成份为H2O、HCl。
（较稀的盐酸）
①弱酸性；一元弱酸，比H2CO3弱
3.HClO基本性质②不稳定；2HClO=2HCl+O2↑
③强氧化性；杀菌能力，故氯水可用作自来水消毒。
④漂白性；使色布、品红溶液等褪色。
4.HClO与H2CO3酸性比较：
2.氯水的成分
及相关物质的5.氯水成份的确认及现象
可能成分
加入试剂
现象
结论
H+
镁粉
有气体逸出
含H+
Cl－
酸化了的硝酸银
白色沉淀
含Cl－
HClO（少量ClO－）
红纸
褪色
氯水有漂白作用
Cl2
闻气味
刺激性气味
含Cl2
H2O
无水硫酸铜
蓝色晶体
含H2O
性质
：
:
6.几种漂白剂的比较
漂白剂
HClO
Na2O2（H2O2）
SO2
活性炭
漂白原理
氧化漂白
氧化漂白
化合漂白
吸附漂白
品红溶液
褪色
褪色
褪色
褪色
紫色石蕊
先变红后褪色
褪色
只变红不褪色
褪色
稳定性
稳定
稳定
不稳定
——
7.漂白粉的漂白原理
漂白粉溶液置于空气中能产生漂白性；Ca（ClO）2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO；
漂白粉溶液中加酸能能提高漂白性；Ca（ClO）2＋2HCl（稀）=CaCl2＋2HClO；
漂白粉变质原因：
三、硫及其化合物
1、
硫硫化物硫铁矿（FeS2）黄铜矿（CuFeS2）
A.主要是化合态：
硫酸盐石膏、芒硝
①存在B.少量游离态：
――天然硫（火山口附近）
②物理性质：
淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2,熔点112.8℃，沸点444.6℃
A．与非金属反应：
S+O2
SO2H2+S
H2S
硫:
B.与金属反应：
2Na+S==Na2S,Fe+S
FeS,2Cu+S
Cu2S
③化学性质：
C.特殊性质：
S+2Ag====Ag2S,S+Hg===HgS
D与碱溶液反应：
3S+6NaOH（热）==2Na2S+Na2SO3+3H2O
（用于实验室中清洗有S残留的仪器）;
E浓硫酸反应：
S+2H2SO4（浓）
3SO2+2H2O。
④硫的用途：
三药一柴即是制医药、火药、农药和火柴的原料；在化工工业中是生产硫酸等的原料。
2.硫的氧化物
A.物理性质：
无色有刺激性有毒气体，易溶于水（1:
40），易液化。
①酸性氧化物的通性：
H2O+SO2
H2SO3亚硫酸是二元弱酸，不稳定，易分解，易被氧化）,
SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O,SO2+NaOH==NaHSO3,
SO2②氧化性：
SO2+2H2S==3S+2H2O;
B.化学性质：
③还原性：
2SO2+O2
2SO3,SO2+Cl2+H2O==H2SO4+2HCl
（以还原性为主，与O2\Cl2\NO2\Br2水、酸性高锰酸钾反应）
④漂白性：
SO2使某些有色物质褪色，但不能漂白酸碱指示剂。
（漂白性与氯气相对比）
C.SO2的实验室制法：
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O.
SO3:
色的晶体，熔点12.8℃，极易于水反应，同时放出大量的热。
SO3+H2O==H2SO4.
3.硫酸
⑴物理性质：
无色粘稠状液体，沸点338℃，难挥发，浓度高于98％的又称“发烟硫酸”
①稀硫酸的性质：
酸的通性。
a吸水性，浓硫酸具有很强的吸水性，常作为干燥剂。
b脱水性，浓硫酸能按水的组成脱去有机物中的氢氧。
如使蔗糖炭化。
⑵化学性质：
②浓硫酸的特性c氧化性：
常温下，能使Fe、Al钝化；加热时能溶解大多数金属（除Au、Pt外）
Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O；
C+H2SO4
CO2↑+2SO2↑+2H2O
A.流程：
S或含硫矿石煅烧生成SO2，将气体净化；
进入接触室进行催化氧化生成SO3；
将SO3进入吸收塔吸收生成H2SO4.
B设备：
沸腾炉：
煅烧在沸腾炉中进行；产生的气体要进行除尘、洗涤、干燥等净化处理。
⑶.H2SO4的工业制法（接触法）
S+O2
SO2或4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2（沸腾炉）
接触室：
接触室中有多层催化剂，二氧化硫在催化剂的表面接触被氧化成三氧化硫；中间有热交换器，是为了充分利用能量而设计。
;2SO2+O2
2SO3,（接触室）
吸收塔：
由于三氧化硫与水的反应放热大，形成酸雾，会降低吸收效率，
因此改用98.3％的浓硫酸来吸收，同时采取逆流原理。
SO3+H2O==H2SO4.（吸收塔）
④尾气处理：
因此尾气中仍然含有SO2气体，生产中常采用氨水吸收。
SO2+2NH3·H2O==（NH4）2SO3+H2O,（NH4）2SO3+SO2+H2O==2NH4HSO3.
4.硫酸的用途：
用于化肥、农药、医药、金属矿的处理等生产中
4.几种常见的硫酸盐
（1）CaSO4:
自然界中是石膏
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