幾種重要的金屬化合物復(fù)習(xí)
教材分析
本題作為第三第二節(jié)最后一部分內(nèi)容，順序上排在Na的化合物、Al的化合物之后，繼續(xù)要求學(xué)生懂得應(yīng)用前面所學(xué)的物質(zhì)分類研究觀點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能從離子的角度理解溶液中的反應(yīng)，正確書寫出離子方程式；要求學(xué)生能通過(guò)實(shí)驗(yàn)的操作、現(xiàn)象的觀察、分析而得到科學(xué)的結(jié)論，不僅如此，“鐵的重要化合物”更是把重點(diǎn)放在了要求學(xué)生能從化合價(jià)的變化角度分析當(dāng)中存在的氧化還原反應(yīng)，從而學(xué)會(huì)用氧化還原反應(yīng)理論研究物質(zhì)氧化性還原性的一般方法。教材內(nèi)容重、難點(diǎn)突出，必須加以突破。學(xué)生在這節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)上更需要獲得的是實(shí)驗(yàn)過(guò)程體驗(yàn)、思維和研究方法，同時(shí)，根據(jù)對(duì)授對(duì)象學(xué)習(xí)情況的了解，教材處理上大膽地將部分學(xué)生能自主應(yīng)用所學(xué)新舊知識(shí)解決的內(nèi)容（如鐵的氧化物的俗稱、鐵的氧化物與酸的反應(yīng)，鐵的氫氧化物與酸的反應(yīng)，氫氧化鐵的受熱分解）放在前學(xué)案上列表完成（詳見學(xué)案設(shè)計(jì)），從而將重點(diǎn)難點(diǎn)糅合在一節(jié)內(nèi)，當(dāng)中滲透物質(zhì)分類思想、氧化還原理論、實(shí)驗(yàn)探究方法等，緊抓價(jià)態(tài)的變化理解反應(yīng)的變化，并輔以實(shí)驗(yàn)，證明猜想，得到結(jié)論。當(dāng)然，學(xué)生能自主應(yīng)用所學(xué)新舊知識(shí)解決的問(wèn)題部分不是放任不管，特別是鐵的化合物與酸的反應(yīng)、氫氧化鐵的受熱分解，必須在下一時(shí)進(jìn)行有效的檢查、更正、對(duì)比、鞏固。 學(xué)習(xí)目標(biāo)
【知識(shí)目標(biāo)】
1．掌握試管實(shí)驗(yàn)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作及焰色反應(yīng)操作。
2．了解碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)特點(diǎn)，使學(xué)生掌握酸式鹽的組成特點(diǎn)。
3．以鐵的氫氧化物和Al(OH)3為代表，了解金屬氫氧化物的制法、性質(zhì)和用途。
4．以Al2O3、Al(OH)3為代表，了解兩性物質(zhì)的特點(diǎn)。以Al(SO4)2 為代表，使學(xué)生掌握復(fù)鹽的組成特點(diǎn)。
【能力目標(biāo)】
1．通過(guò)列表比較，了解各類金屬化合物的性質(zhì)。同時(shí)掌握學(xué)習(xí)元素化合物的方法——比較法。
2．通過(guò)對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究，體會(huì)實(shí)驗(yàn)方法在化學(xué)研究中的作用，并認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制實(shí)驗(yàn)條的重要性。
【道德情感目標(biāo)】
通過(guò)實(shí)驗(yàn)、圖表分析、聯(lián)系生活等多渠道的科學(xué)探究，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂(lè)于探究物質(zhì)變化的奧秘
學(xué)習(xí)方法:歸納總結(jié)
學(xué)習(xí)過(guò)程
知識(shí)梳理
一、金屬氧化物的性質(zhì)
1.__________不溶于水。
2.__________能與水反應(yīng)，生成可溶或微溶的堿。
Na2O+H2O====2NaOH，CaO+H2O====Ca（OH）2
3.金屬氧化物_____________能溶于酸生成鹽和水。
gO溶于鹽酸得無(wú)色溶液：gO+2HCl====gCl2+H2O
Fe2O3溶于鹽酸得棕黃色溶液：Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O
CuO溶于鹽酸得淡藍(lán)色溶液：CuO+2HCl====CuCl2+H2O
4.兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成___________，又能和堿反應(yīng)生成________________。
Al2O3+6H+====2Al3++3H2O，Al2O3+2OH-====2 +H2O
5.過(guò)氧化物：Na2O2能與CO2、H2O反應(yīng)
反應(yīng)方程式為：______________________________，___________________________________。
二、金屬氫氧化物
1.按溶解性分類
（1）易溶于水（活潑金屬）：NaOH、OH等。
（2）微溶于水：Ca(OH)2。
（3）不溶于水(多數(shù))：g(OH)2、Fe(OH)3等。
2.兩性氫氧化物
Al（OH）3只與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，但弱的酸（如H2CO3）或弱的堿（如NH3•H2O）與Al（OH）3是不能發(fā)生反應(yīng)的，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：
Al（OH）3+3H+====Al3++3H2O，Al（OH）3+OH-==== +2H2O
三、鐵的化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

圖3-4
四、兩種重要的鈉鹽
碳酸鈉碳酸氫鈉
俗名純堿或蘇打小蘇打
色態(tài)白色晶體細(xì)小的白色晶體
水溶性易溶于水，溶液呈堿性，使酚酞變紅易溶于水（但比Na2CO3溶解度�。�，溶液呈堿性（使酚酞變淺紅）
熱穩(wěn)定性較穩(wěn)定，受熱難分解受熱易分解
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
與酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O相同條下放出CO2的速度較___________
與堿反應(yīng)Na2CO3+Ca（OH）2====CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O
與水CO2反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3__________反應(yīng)
與鹽反應(yīng)CaCl2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaCl __________反應(yīng)
五、焰色反應(yīng)
金屬的單質(zhì)、化合物或含有金屬離子的溶液，在火焰上灼燒時(shí)往往能呈現(xiàn)某種特征的顏色，這實(shí)際上是一種__________變化的過(guò)程。利用焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)可以鑒別化合物（如Cl和NaCl）、溶液（如OH溶液和NaOH溶液）或是檢驗(yàn)溶液中是否有某種金屬離子存在。需要
明確的是焰色反應(yīng)是“金屬____________”的性質(zhì)。
焰色反應(yīng)的步驟可歸納為三燒：“_____________→_____________→______________”。
典題精講
例1 有4種鈉的化合物W、X、Y、Z，它們之間存在如下關(guān)系：
①W X+H2O+CO2↑ ②Z+CO2 X+O2 ③Z+H2O Y+O2↑ ④X+Ca（OH）2 Y+CaCO3↓
試完成下列問(wèn)題：
（1）W、X、Y、Z的化學(xué)式分別是：W：___________________、X：___________________、Y：___________________、Z：___________________。
（2）以上4個(gè)化學(xué)反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)的是__________（填反應(yīng)序號(hào)），反應(yīng)中氧化劑是____________________（寫化學(xué)式），還原劑是____________________（寫化學(xué)式）。
（3）若④反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，寫出其離子方程式以及能用該離子方程式表示的另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①離子方程式：________________________________________________。②化學(xué)方程式：________________________________________。
思路解析
①反應(yīng)可認(rèn)定為NaHCO3的分解反應(yīng)：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，該反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。將X是Na2CO3代入②③兩反應(yīng)，逆推可知Z為Na2O2：2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑，以上兩反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，且Na2O2既是氧化劑又是還原劑。這樣，④反應(yīng)為Na2CO3+Ca（OH）2====CaCO3↓+2NaOH，其離子反應(yīng)為 +Ca2+====CaCO3↓。多數(shù)可溶性碳酸鹽和Ca（OH）2的反應(yīng)都可用此離子方程式表示，其反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)。
答案：（1）NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
（2）②③ Na2O2 Na2O2
（3） Ca2++ CaCO3↓
Ca（OH）2+2CO3====2OH+CaCO3↓
例2 若100 mL 0.1 mol•L-1硫酸鋁溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，得到1.17 g沉淀，則需0.5 mol•L-1 NaOH溶液（ ）
A.130 mL B.100 mL C.90 mL D.50 mL
思路解析
設(shè)所需NaOH溶液的體積為V。
若Al3+過(guò)量：
Al3++3OH- ==== Al（OH）3↓
3 mol 78 g
×0.5 mol•L-1 1.17 g
解得V=90 mL。
若OH-過(guò)量：
Al3+ + 3OH- ==== Al（OH）3↓
1 mol 3 mol 78 g
0.02 mol 0.06 mol 1.56 g
Al（OH）3 + OH-==== +2H2O
78 g 1 mol
（1.56-1.17）g 0.005 mol
則： ×0.5 mol•L-1=0.06 mol+0.005 mol
V=130 mL。
答案：AC
例3 有一塊Fe-Al合金，將其全部溶于鹽酸中，并通入足量的Cl2，再加入過(guò)量的NaOH溶液，過(guò)濾，將沉淀充分灼燒，得到的固體粉末跟原合金質(zhì)量相等，求合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
思路解析
各步反應(yīng)原理如下圖所示：

圖3-6
由已知，所得固體粉末的質(zhì)量與原合金質(zhì)量相等，根據(jù)Fe元素的質(zhì)量守恒，可得合金中Fe的質(zhì)量等于Fe2O3中Fe的質(zhì)量，則合金中Al的質(zhì)量應(yīng)等于Fe2O3中O的質(zhì)量，即Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=30%。
答案：30%
典題變式
1.由Al3+→Al（OH）3→ → →Al3+系列變化中， 中應(yīng)填寫的是 …（ ）
A.Al（OH）3 B.AlCl3
C.HCl D.NaOH
答案：A
2.有g(shù)、Al混合物粉末10.2 g溶于50.0 mL 4 mol•L-1的鹽酸里，若加入2 mol•L-1的氫氧化鈉溶液，使得沉淀達(dá)到最大量，則需加入此種氫氧化鈉溶液的體積為（ ）
A.100 mL B.500 mL C.1 000 mL D.1 500 mL
答案：A
綠色通道
本題屬無(wú)數(shù)據(jù)計(jì)算題，解答該題型的關(guān)鍵是建立等量關(guān)系，由此入手，得出答案。其中不容忽視的知識(shí)點(diǎn)是Al（OH）3既能與酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，加入過(guò)量NaOH溶液后濾出的沉淀只有Fe（OH）3。
典題變式
有一塊鋁鐵合金，將其溶于足量的鹽酸中，再加入過(guò)量的NaOH溶液，在空氣中靜置，當(dāng)紅褐色沉淀不再增加，將沉淀濾出并充分灼燒，得到的固體殘留物恰好跟原合金質(zhì)量相等，則此合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（ ）
A.22.2% B.75.7% C.30.0% D.80.6%
答案：C
當(dāng)堂練習(xí)
1. 要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最佳順序?yàn)?
①加入足量氯水 ②加入足量nO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C. ③① D. ①②③
2. 久置于空氣中的下列物質(zhì)，因被氧化而呈黃色的是
A.濃HNO3 B.氯化亞鐵溶液 C.溴苯 D.溴化銀
3. 下列物質(zhì)跟鐵反應(yīng)后的生成物，能跟SCN溶液作用生成紅色溶液的是
A. 鹽酸 B. 氯氣 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
4. 把過(guò)量的鐵粉加入稀硝酸中，其結(jié)果是
A. 不反應(yīng) B. 生成硝酸銨 C. 生成硝酸亞鐵 D. 生成硝酸鐵
5. 某溶液中有NH4+、g2+、Fe2+和Al3+4種離子，若向其中加入過(guò)量的NaOH溶液，微熱并攪拌，再加入過(guò)量的鹽酸，溶液中大量減少的陽(yáng)離子是
A. NH4+ B. g2+ C. Fe2+ D. Al3+
6. 要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的辦法是
A.滴入SCN溶液 B.通入氯氣 C.加入銅粉 D.加入鐵粉
7．某運(yùn)輸用鐵船，在水中行駛，最易生銹的部位是
A．水面上的船頭部分 B．水面附近的船體部分
C．水面下的船底部分 D．各部分都一樣速度生銹


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