钠镁铝及其化合物
钠、镁、铝及其化合物
一、钠及其化合物
3、Na2CO3与NaHCO3的性质比较
4、焰色反应
(1)定义:许多金属或他们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应。 (2)实验步骤:a.点燃酒精灯(一点)b.将铂丝放入稀盐酸中清洗,在放到火焰上灼烧,直至火焰呈现原 来的颜色(二洗烧)c.用铂丝蘸取固体或液体待测物,灼烧、观察。若是钾元素,应透过蓝色钴玻璃观察 (三蘸烧)。d.将铂丝用稀盐酸洗净,放在火焰上烧至原色,放回原处(四洗烧)。
二、镁及其重要化合物
三、铝及其重要化合物
1、铝的结构:
(1)、原子结构示意图:
(2)、周期
2. 铝的性质:表中位置:第三周期ⅢA族;铝原子核外有三个电子,在化学反应中,容易失去最外层的三个电子, 显+3价。
化合价升高,被氧化,失6e—
(1) 3 2
反应的实质:分两步进行:
化合价降低,被还原,得6e—
4]
3.氧化铝(Al2O3) (1)物理性质:白色固体、熔点高(2054℃) 、不溶于水,不与水化合。常作耐火材料。
刚玉的主要成分是Al2O3 ,其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石;含少量的铁和钛元素的刚玉称为
蓝宝石。
(2)化学性质:
①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高,故在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)降低其熔点。 电解
2Al2O3 ========= 2Al + 3 O2 ↑
②与酸反应:Al2O3+6HCl=AlCl3+3H2O ③与碱反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物
4.氢氧化铝(Al(OH)3)
(1)物理性质:氢氧化铝是白色胶状物质,不溶于水,有强的吸附性,可以吸附水中的悬浮物和各种色素。 (2)化学性质:①不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。 △
2Al(OH)3 = Al2O3+2H2O
这是工业上制取纯净氧化铝的方法。 ②Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O ③Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 具有两性的原因:H++AlO2—+H2O
Al(OH)3
Al3+ + 3OH—
注意:(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱;作为酸时是一元酸(HAlO3)。 (2)氢氧化铝与酸碱反应时,弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。
5.明矾:KAl(SO4)2·12H2O
复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
KAl(SO4)2 =K++Al3++2SO42- △
Al3++3H2O ====== Al(OH)3 (胶体) +3H+
6.Al3+、AlO2-的 性质
(一)Al3+的性质
(1)AlCl3中逐滴加入氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适,如图1所示
n[Al(OH)3
]/mol
n[Al(OH)3]/mol
图1 图2 (2)、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量?
①方程式:Al3++3OH-= Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O ②现象:白色沉淀先增加再减少最后消失 ③图像:如图2 所示 n[Al(OH)3]/mol (3)、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
①有关反应:Al3++4OH— =AlO2—+2H2O Al3++3AlO2—+6H2O = 4Al(OH)3↓
②现象:开始无沉淀生成,后来白色沉淀逐渐增加,
3+)/mol 最后沉淀量不变 0 1/12 1/6 1/4
1/3
③图像:如图3所示 图3 (二)AlO2—的性质
n[Al(OH)3
]/mol
(1)向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量 离子方程式:①AlO2—+H++H2O=Al(OH)3
②Al(OH)3+3H+= Al3++3H2O
图像:如图4所示 n(HCl)/ 0 1 2 3 4 图4 (2)向含有H+的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量
n[Al(OH)3]/mol 离子方程式:①AlO2—+4H+= Al3++2H2O ②Al3++3AlO2—+6H2O= 4Al(OH)3
图像: 如图5所示
n(NH3·H2O)/mol
0 1 2 3
4
n(NaOH)/mol
2—)/mol
1 0 1/4 1/2 3/4
考点一:钠及其化合物
例1.16.8 g NaHCO3和7.8 g Na2O2在密闭容器中灼烧,充分反应后,将密闭容器保持温度为500℃。最后 容器内的物质是 ( )
A.Na2CO3、Na2O2和O2 B.Na2CO3、O2和H2O
C.Na2CO3、CO2、O2和H2O(g) D.NaHCO3、Na2CO3和O2
拓展变式练习
1.下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是 ( )
①银白色金属 ②质软,可以用小刀切割 ③熔点低于100℃ ④密度比水小 ⑤热和电的良导体 A.①②④ B.①②③④ C.①③④ D.①②③④⑤ 2.将一小块金属钠放在石棉网上加热燃烧,下列实验现象描述正确的是 ( )
①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧,产生黄色火花 ③燃烧后生成白色固体④燃烧火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色粉末状物质
A、①② B、①②③ C、①④ D、①④⑤ 3.下列六种物质:①Na2O ②Na2O2( )
A.①④ B.②③ C.③⑥ D.⑤⑥ 4.在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是 ( ) A.NH4、Ba2、Cl、NO3 B.K、AlO2、Cl、SO42
+
+
-
-
+
-
-
-
NaCl ④Na2CO3溶液 ⑤NaOH ⑥NaHCO3,其中不能与CO2反应的是
C.Ca2、Mg2、NO3、HCO3
+
+
-
- D.Na、Cl、CO32、SO32
+
-
-
5.将Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应,在标准状况下得到672 mL混合气体,将混合气体通电后恰好完
全反应,则Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比为 ( ) A.4∶3∶2 B.1∶2∶1 C.2∶1∶1 D.1∶1∶1 6.鉴别固体Na2CO3和NaHCO3,下列方法可行的是 ( ) A.分别配成溶液,再加入澄清石灰水 B.分别配成溶液,再加入氢氧化钠溶液
C.分别加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生 D.分别配成溶液,再进行焰色反应
7.A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成一种可燃气体。而C、D还生成一种无色无味气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。请回答下列问题: (1)写出A、B、C、D、E、F的化学式
A E F 。 (2)写出F和H反应的化学方程式 。 (3)写出下列反应的离子方程式:
① D+盐酸。 ② B+水。
考点二:镁、铝及其化合物
例2.将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如下图所示。.则下列说法不正确的是
A.镁和铝的总质量为9 g
B.最初20 mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸 C.硫酸的物质的量浓度为2.5 mol·L1
-
D.生成的氢气在标准状况下的体积为
11.2 L 拓展变式练习
1.镁、铝都是较活泼的金属,下列描述正确的是( ) A.铝的硬度比镁稍大,熔沸点都比镁高
B.镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸或氢氧化钠溶液起反应 C.常温条件下镁、铝都能溶于浓硝酸 D.工业上冶炼镁、铝都是电解熔融态的氯化物
2.向下列各物质的水溶液中滴加稀硫酸或MgCl2溶液时,均有白色沉淀生成的是( ) A.BaCl2 B.KOH C.Na2CO3 D.Ba(OH)2 3.下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是 ( ) A. Al(OH)3 是难溶于水的白色沉淀 B. Al(OH)3 能吸附水中的悬浮物 C. Al(OH)3 能溶于氨水 D. Al(OH)3属于两性氢氧化物
4.将NaOH加到AlCl3溶液中,得到0.78g沉淀,若原溶液中的AlCl3与生成Al(OH)3沉淀的物质的量之比为2∶1,则加入的NaOH与原溶液中AlCl3的物质的量之比是( )
A.2∶3 B.3∶2 C.3∶1 D.7∶2
5.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)
6.准确称取6克铝土矿样品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)放入盛有100ml某浓度的硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入10ml的NaOH溶液,产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示。请填空回答: (1)H2SO4溶液的物质的量浓度为 ;
(2)a=2.3,用于沉淀铁离子,消耗氢氧化钠溶液的体积是。
1.把一小块钠投入盛有煤油和水的烧杯中,可以观察到的现象是 ( ) A.钠浮在烧杯中的液面上 B.钠沉在烧杯的底部
C.钠会在水和煤油的交界面上下浮动,直到反应结束 D.煤油会燃烧起来,产生很浓的黑烟 2.把CO2通入NaOH溶液中,当生成Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为2:1时,CO2和NaOH的物质的量之比为( )
A.3:2 B.3:4 C.3:5 D.1:2
3. 2.1g CO和H2组成混合气体与足量的O2充分反应后,立即通入足量的Na2O2固体中,固体质量增加[ ] A、2.1g B、3.6 g C、7.2 g D、不可确定 4.下列叙述正确的是 ( ) A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们是碱性氧化物 B.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀 C.Na2O2应保存于密封、干燥带玻璃塞的广口瓶中 D.Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
5.下述对焰色反应实验操作注意事项的说明,正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质 ③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确 C.仅有⑤不正确 6.某透明的溶液中加入铝粉能放出氢气,此溶液中一定能大量共存的离子组是 A.H+、Cu2+、Cl、SO42 B.HCO3、NO3、SO42、Na+
-
-
-
-
-
D.全对
C.Cl、SO42、K+、Na+ D.Na+ 、SO42、Cl、Al[(OH)4]
-
-
-
-
-
7.下列离子方程式书写正确的是 ( ) A.钠和冷水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑ B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH=AlO2+H2↑
-
C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H=2Al3+3H2↑
+
+
D.铁跟稀硫酸反应:Fe+2H=Fe3+H2↑
+
+
8.某溶液中含有HCO3—、CO32—、SO32—、Na+、NO3— 五种离子。若向其中加入Na2O2充分反应后(溶液体积变化
忽略不计),溶液中离子浓度保持不变的是 ..
( )
A.NO3— B.CO32—、NO3— C.SO32—、NO3— D.CO32—、NO3—、Na+ 9.铝与足量的盐酸和氢氧化钠反应,放出气体在相同状态下体积相同,则反应中消耗HCl 和NaOH的物质之比为
A.1:1 B.1:3 C.2:1 D.3:1 10.下列叙述正确的是 ( )
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2 C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同 D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
11.下列离子方程式书写错误的是 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溶液加过量NaOH溶液:Al3+ 3OH-= Al(OH)3↓
+
D、Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
12.将一块镁铝合金溶于盐酸后,再加入过量NaOH溶液,所得的溶液中主要存在的离子是 A. AlO2、OH、Na、Cl B. Na、OH、Al3、Cl
-
-
+
-
+
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+
-
C. AlO2、OH、Mg2、Cl D. Na、Mg2、Al3、Cl
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+
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+
+
+
-
13.过氧化钠可与CO2作用:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,当0.2 mol Na182O2与CO2完全作用后,生成碳酸钠的质量为( )
A.21.2 g B.21.6 g C.22.0 g D.22.4 g
14.将2.5 g Na2CO3、NaHCO3、NaOH的固体混合物完全溶解于水,制成溶液,然后向该溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示:
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式__________________________。 (2)当加入35 mL盐酸时,产生CO2的体积为________mL(标准状况)。 (3)计算原混合物中NaOH的质量及碳酸钠的质量分数