高考理科综合专题讲座---化学之常见元素的单质及其重要化合物[下学期]

高考复习
专题讲座 理科综合---化学之常见元素的单质及其重要化合物
考点精析 ( http: / / 202.206.112.27 / online / dierzhou / gkzl / 1 / 10.htm" \l "1#1 )　 　　　例题选讲 ( http: / / 202.206.112.27 / online / dierzhou / gkzl / 1 / 10.htm" \l "2#2 )　 　　　跟踪训练 ( http: / / 202.206.112.27 / online / dierzhou / gkzl / 1 / 10.htm" \l "3#3 )
　　考点精析
一、典型的金属及化合物
　　1．钠的化学性质
　　（由于Na – e – → Na+，所以具有很强的还原性，具有金属的通性。）
　　⑴与氧气反应
　　①在空气中缓慢氧化，使其表面变暗
　　　4Na + O2 =2Na2O
　　②在空气或氧气中燃烧，Na能变成淡黄色的Na2O2
　　 　　　　 点燃
　　 2Na + O2 ==== Na2O2 （黄色火焰）
　　⑵与硫反应
　　2Na + S = Na2S （研磨易爆炸）
　　⑶与卤素反应
　　　　　　　点燃
　　2Na + Cl2 ==== 2NaCl （白烟）
　　⑷与水反应
　　2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
　　（离子方程式为：2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH－ + H2↑；该反应的实质为Na与H2O电离出的H+反应。）
　　①浮：钠浮在水面上；（说明钠的密度比水的密度小）
　　②熔：钠熔成一个闪亮的小球；（说明钠的熔点低；该反应为放热反应）
　　③游：钠在水面上四处游动；（说明有气体产生）
　　④响：有嘶嘶的响声；（说明有气体产生）
　　⑤红：溶液中滴入酚酞显红色；（说明生成的溶液显碱性）
　　⑸与酸反应
　　2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
　　（酸溶液中有H2O，钠放入酸中似乎是钠先与H2O反应。而事实上，钠与H2O反应的实质是Na与H+作用。因为酸可以产生大量的H+，Na就可以直接与酸作用，当酸反应完后才与H2O反应。）
　　⑹与盐溶液反应
　　（仍是Na与H2O反应。因盐中金属离子被水分子包围，使Na不能与之接触。Na与H2O反应生成的NaOH，若与盐能生成难溶碱，则盐也会参与反应。）
　　如将Na加入CuSO4溶液中，反应的第一步为：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑，第二步为：2NaOH + CuSO4 = Cu（OH）2↓+ Na2SO4，合并为：
　　2Na + CuSO4 + 2H2O = Cu（OH） 2↓+ Na2SO4 + H2↑
　　2．碱金属元素性质的比较 （M代表碱金属）
　　（1）碱金属的共性
　　最外层电子数均为1，故具有强还原性；都是银白色固体，保存在煤油中（Li除外）；碱金属能发生焰色反应；M2O2具有漂白性；MHCO3既能与强酸又能与强碱反应；热稳定性：M2CO3＞MHCO3；与HCl反应剧烈程度（同浓度）：MHCO3＞M2CO3
　　（2）碱金属的递变性（Li → Cs）
　　随着核电荷数的增多，电子层数增加，原子半径增大；密度由小→大 （K、Na 反常）；熔沸点由高→低；金属性由弱→强；MOH的碱性由弱→强。
　　（3）碱金属的特性
　　Na2O2是淡黄色粉末，不属于碱性氧化物；Li的密度小于煤油，要保存在石蜡中；焰色反应：K呈紫色、Na呈黄色；在加热条件下，Li与O2反应只生成Li2O，Na与O2反应生成Na2O2，K、Rb、Cs与O2反应生成MO2。
　　3．金属的化学性质、冶炼方法与活动性顺序的关系
金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
金属原子失去电子能力 强 → 弱
金属阳离子得电子能力 弱 → 强
金属单质与氧反应 常温极易得氧化物；加热得过氧化物或超氧化物。 常温成膜，点燃剧烈反应。 常温与氧气缓慢反应，高温下Zn 、Fe燃烧，其余与氧迅速化合。 难化合。其中Hg、Ag加热缓慢反应，高温分解。
金属单质置换水中的H＋ 常温剧烈 Mg：加热置换；Al：去膜后置换。 与水蒸气反应得氧化物和氢气。（例：3Fe＋4H2O（气）=Fe3O4＋ 4H2） 与水不反应。
金属单质置换酸中的H＋ 可置换非氧化性酸中的氢。 不可以。
金属单质与盐溶液反应 首先与水反应，生成的碱与盐发生复分解反应。 一般是位于金属活动性顺序前边的金属能从盐溶液中置换出后边的金属。
氧化物跟水反应 化合成碱 MgO与水微弱化合。Al及其后面金属的氧化物均不与水反应。
氢氧化物的热稳定性 稳定 受热分解得到相应的氧化物和水。
跟碱溶液反应 Al、Zn
冶炼方法 电解法（电解熔融盐或氧化物） 还原法（还原剂：C、CO、H2、Al） 加热法 物理方法
　　二、铝及其化合物
　　1．两性
　　元素的两性是指金属性和非金属性，如具有两性的元素：Al、Zn。
　　化合物的两性是指酸性和碱性，如Al（OH）3、Zn（OH）2、Al2O3、ZnO均具有两性。
　　2．Al既可与酸反应，又可与碱反应
　　铝是一种金属元素，但由于氢氧化铝的两性，使铝单质既能和酸反应生成铝盐，又能和碱反应生成偏铝酸盐。
　　（1） Al与酸反应：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑
　　（2） Al与碱反应：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑
　　反应过程：2Al＋6H2O=2Al（OH）3＋3H2↑（用NaOH去膜后的Al发生此反应）
　　Al（OH）3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，二式加和得总反应式。计算关系：2Al ～ 3H2（与Al跟酸反应产生H2的关系式相同）
　　电子转移：反应中，H2O是氧化剂，Al是还原剂，H2O作氧化剂时，1 mol H2O
　　只能获得1 mol电子，所以反应中电子转移的方向和数目可表示为：
　　　　 　　 6e－
　　　　　　
　　　　2Al＋2NaOH＋6H2O=2NaAlO2＋3H2↑＋4H2O
　　3．既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质
　　（1） 某些金属 如：Al、Zn
　　（2） 两性氧化物 如：Al2O3、ZnO
　　（3） 两性氢氧化物 如：Al（OH）3、Zn（OH）2
　　（4） 弱酸的酸式盐 如：NaHCO3、NaHS、NaHSO3、Na2HPO4、NaH2PO4
　　（5） 弱酸的铵盐 如：（NH4）2S、（NH4）2CO3、（NH4）2SO3、NH4HS等。
　　4．Al3＋、Al（OH）3、的相互转化关系
　　（1） 基本转化关系式：
　　（2） 用图像表示三者的转化关系
实验操作 现象 基本图象 离子方程式
1．在可溶性铝盐中逐滴加入NaOH溶液至过量　　　　 立即产生白色沉淀→
渐多→最多→渐少→
消失 n[Al（OH）3]/ （mol）
n（OH－）/mol Al3＋＋3OH－ = Al（OH）3↓ 　　Al（OH）3＋ OH－=＋2H2O　　总反应：　　Al3＋＋4OH－ = ＋2H2O
2．在可溶性铝盐中逐滴加入氨水至过量 立即产生白色沉淀→渐多→最多（沉淀不消失） n[Al（OH）3]/ （mol）
n（NH3） /mol 　　Al3＋＋3NH3 H2O= Al（OH）3↓＋3　　Al（OH）3和NH3 H2O 不反应
3．在偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 n[Al（OH）3]/ （mol）n （H＋ ）/mol ＋ H＋＋H2O= Al（OH）3↓ 　　Al（OH）3＋3H＋= Al3＋＋ 3H2O　　总反应：　　＋ 4H＋= Al3＋＋ 2H2O
4．在偏铝酸盐溶液中缓慢通入CO2至过量 立即产生白色沉淀→渐多→最多（沉淀不消失） n[Al（OH）3]/ （mol）
n（CO2 ）/mol 2＋CO2＋3H2O=2Al（OH）3↓＋Al（OH）3＋ CO2＋H2O不反应
5．在稀氨水中逐滴加入铝盐溶液至过量 立即产生白色沉淀→渐多→最多（沉淀不消失） n[Al（OH）3]/ （mol）
n （Al3＋ ）/mol Al3＋＋3NH3 H2O= Al（OH）3↓＋3　　Al（OH）3＋Al3＋不反应
6．在强碱溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量 无明显现象（局部产生白色沉淀，振荡消失）→产生白色沉淀→渐多→最多（不消失） n[Al（OH）3]/ （mol）
n （Al3＋ ）/mol Al3＋＋4OH－ = ＋2H2O 　　Al3＋＋3＋6H2O=4Al（OH）3↓
7．在强酸溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 无明显现象（局部产生白色沉淀，振荡消失）→产生白色沉淀→渐多→最多（不消失） n[Al（OH）3]/ （mol）
n （AlO）/mol ＋ 4H＋= Al3＋＋ 2H2O 　　　　Al3＋＋ 3＋6H2O=4 Al（OH）3↓
8．在CO2的水溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 立即产生白色沉淀→渐多→最多（沉淀不消失） n[Al（OH）3]/ （mol）
0．5
0．5 　　
n（）/mol 2＋CO2＋3H2O=2Al（OH）3↓＋
　　（3） 由上分析可得出如下结论：
　　①实验室不宜用Al3＋和强碱溶液、和强酸溶液反应来制备Al（OH）3，宜用Al3＋和NH3 H2O或将CO2气体通入溶液中制备Al（OH）3。
　　②Al3＋只存在于酸性溶液中，只存在于碱性溶液中，所以，Al3＋和不能共存于同一溶液中。
　　③Al（OH）3只能溶于强酸或强碱溶液，不能溶于弱酸或弱碱溶液。
　　5．铝盐与强碱作用的计算题
　　反应过程： Al3＋＋3OH－ = Al（OH）3↓
　 　　　　　　Al（OH）3＋ OH－= ＋2H2O
　　总反应： Al3＋＋4OH－ = ＋2H2O
　　反应所得沉淀的量与加入碱的量的关系：
　　（1） （OH－） =3n（Al3＋）时， 铝盐与强碱恰好按Al3＋＋3OH－ = Al（OH）3↓反应
　 　　 n（Al（OH）3）=1/3 n （OH－） = n （Al3＋）
　　（2）n（OH－）<3n（Al3＋）时，强碱不足量，铝盐有剩余。
　　Al3＋＋3OH－ = Al（OH）3↓
　　1︰3
　　∴ n（Al（OH）3）=1/3 n（OH－）
　　（3）n（Al3＋）< n（OH－）< 4n（Al3＋），强碱过量，使Al（OH）3部分溶解
　　Al3＋＋3OH－ = Al（OH）3↓
　　1︰3︰1
　　n（Al3＋） 3n（Al3＋） n（Al3＋）
　　Al（OH）3＋ OH－= ＋2H2O
　　1 ︰ 1
　　n（OH－）－3n（Al3＋） n（OH－）－3n（Al3＋）
　　剩余Al（OH）3的物质的量：n[Al（OH）3]=n（Al3＋）－[n（OH－）－3n（Al3＋）]=4n（Al3＋）－n（OH－）
　　（4） n（OH－）≥4n（Al3＋），强碱大大过量，使Al（OH）3全部溶解
　　n[Al（OH）3]=0
　　四、铁及其化合物
　　1．铁的化学性质：比较活泼的变价金属
　　（1） 铁被硫、碘、非氧化性酸（H＋）、盐溶液等弱氧化剂氧化为Fe2＋的化合物。
　　（2） 铁被Cl2、Br2、硝酸等强氧化剂氧化为Fe3＋的化合物，但过量的铁与强氧化剂在水溶液中或融化状态下反应，最终生成Fe2＋的化合物，因过量的铁能把Fe3＋还原为Fe2＋。
　　例：过量的铁与硝酸反应
　　Fe＋4HNO3（稀）=Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O
　　2Fe3＋＋ Fe = 3Fe2＋
　　总反应：3Fe＋8HNO3（稀）=3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
2． 铁的氧化物
　　（1） 铁的氧化物有：Fe2O3、FeO、Fe3O4，三者都具有碱性氧化物的通性。
　　（2） FeO还具有还原性，遇非氧化性酸发生复分解反应，生成亚铁盐，遇强氧化性酸生成铁盐。
　　如：FeO＋2HCl=FeCl2＋ H2O
　　3FeO＋10 HNO3（稀）=3Fe（NO3）3＋NO↑＋5H2O
　　（3） Fe3O4是复杂氧化物，经研究表明，Fe3O4晶体中的1/3铁呈＋2价，2/3铁呈＋3价，因此Fe3O4可写成Fe2O3 FeO，同时具有＋2价铁和＋3价铁的性质。
　　如：Fe3O4＋8HCl= FeCl2＋ 2FeCl3＋4 H2O
　　3Fe3O4＋28 HNO3（稀）=9Fe（NO3）3＋NO↑＋14H2O
3．Fe2＋、Fe3＋的相互转化
　　 Fe2＋既有氧化性又有还原性，但主要表现为还原性，当遇到较强氧化剂时，转化为Fe3＋。Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为Fe2＋。
　　 相互转化关系见知识结构。
4．Fe2＋、Fe3＋的检验
　　（1） Fe2＋的检验
　　方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变血红色。
　　方法二：加入NaOH溶液，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
　　（2） Fe3＋的检验
　　方法一：滴加KSCN溶液，溶液立即变血红色。
　　方法二：加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀。
　　五、化学计算中的守恒法改为“如何比较元素金属性强弱”
　　元素的金属性是指元素的原子失电子的能力。结合中学化学知识的要求，判断元素金属性强弱只能从参加反应的某元素的原子失电子的难易程度来加以分析。
　　 1．利用原子结构和元素周期表
　 　在元素周期表中，同一周期从左至右元素的金属性逐渐减弱；同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强。
　　 2．比较单质跟氧气反应的能力
　 　一般来说，金属单质跟氧气反应越容易，金属性越强。如把镁、铝分别在空气中点燃，镁可以燃烧，而铝则不能燃烧，所以镁的金属性比铝强。
　　 3．根据单质跟水或酸反应置换氢的难易
　 　一般说来，金属单质跟水或酸反应置换出氢越容易则金属性越强。如比较钠和镁金属性强弱时，可把钠和镁分别跟水反应。钠反应剧烈，镁反应缓慢，所以金属性Na＞Mg。
　 　又如比较镁和铁的金属性时，可把镁和铁分别跟盐酸反应，实验证明镁比铁跟盐酸反应剧烈，所以镁的金属性比铁强。
　　 4．根据元素最高氧化物水化物的碱性判断
　 　一般说来，在元素周期表中的主族元素，金属性越强则形成相应的碱也越强。如：Ca（OH）2属强碱，Al（OH）3属两性氢氧化物，所以钙的金属性比铝强。
　 　但这一规律对过渡元素就不一定适用，如Al（OH）3和Zn（OH）2的碱性都比Fe（OH）2的碱性弱，而Al和Zn的金属性都比Fe强。这些很难用中学范围的知识加以解释。
　　 5．根据电解时溶液中离子放电的顺序来判断
　 　一般来说，电解相同物质的量的浓度金属离子的溶液时，金属离子在阴极光放电析出的，其金属性较弱，后放电的离子则金属性较强。如：比较铜和银金属性强弱时，可把等浓度的硝酸铜和硝酸银的混合液电解，能观察到在阴极表面先析出银，所以铜的金属性比银强。
　　 6．根据物质间置换反应判断
　 　一般来说，强还原剂和强氧化剂反应生成弱氧化剂和弱还原剂。如：比较铜和汞的金属性强弱时，可将铜片放入硝酸汞溶液中，在铜片表面能置换出单质汞即：Cu＋Hg2＋＝Cu2＋＋Hg，说明铜的金属性比汞强。
　　六、典型的非金属
　　1．氯气的性质
　　物理性质：氯气是黄绿色、有刺激性气味、能溶于水、比空气密度大、易液化的有毒气体。
　　化学性质：氯气具有强氧化性，能跟金属（如Na、Fe、Cu等）、非金属（如H2、P等）、水、碱溶液反应。
　　氯气的实验室制法：
　　反应原理：MnO2+ 4HCl（浓）　?　MnCl2 + Cl2↑+2H2O；
　　发生装置：圆底烧瓶、分液漏斗；
　　除杂：用饱和食盐水吸收HCl气体；
　　干燥：浓H2SO4溶液；
　　收集：向上排空气法收集；
　　检验：使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；
　　尾气处理：用氢氧化钠溶液吸收尾气。
　　2．卤族元素性质变化规律
　　　氯及其重要化合物之间的转化关系
　　递变性：（F→I）卤素原子得电子能力逐渐减弱；非金属性逐渐减弱；单质的氧化性逐渐减弱。
　　特殊性：F2会腐蚀玻璃；Br2易挥发；I2易升华。
　　（1）卤化物的性质特点：
　　还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI；
　　水溶液的酸性：HF＜HCl＜HBr＜HI；
　　热稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。
　　（2）卤化银的颜色、溶解性（AgF易溶于水，其他均难溶于水）、不稳定性（见光易分解）及用途（AgBr常作照相感光剂、AgI常用于人工降雨）。
　　（3）物质的量应用于化学方程式的计算。
　　（4）在化学方程式中，化学计量数与各反应物、生成物的物质的量之间的关系。
　　化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。
　　3．盐酸
　　（1） 分子式：HCl
　　（2） 性质：盐酸是氯化氢的水溶液，无色（或淡黄色）透明液体。盐酸具有强酸性，与各种有机物容易反应。
　　（3） 用途：用于机械、治金、化工、食品工业、药物及油、气井酸化等。
　　4．硫及其重要化合物间的转化关系
　　5．氮、磷及其重要化合物间的转化关系
* NH4Cl＋NaNO2 NaCl＋N2↑＋2H2O（N2的实验室制法）
　　6．碳、硅及其重要化合物间的转化关系

　　例题选讲
　　例1．将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等。则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是（ ）
A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1
分析：本题旨在考查学生对铁元素变价的理解，能否灵活地运用氧化还原反应的基本概念。其中发生的主要反应是Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋从该方程式看出2 mol Fe3＋参加反应生成 3 mol Fe2＋，题目要求充分反应后溶液内Fe3＋离子浓度与Fe2＋离子浓度相等，因此需加5 mol Fe3＋离子，其中消耗2 mol以生成3 mol Fe2＋离子，剩余3 mol Fe3＋离子不参加反应，以保持两种铁离子在溶液中的浓度相等。因此本题虽以数字之比设置4个选项，但却不需要通过计算，而是利用基本概念进行分析推理即可得出结论，考查了思维的灵活性。
答案：A。
例2．某溶液中有NH4＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（ ）
A．NH4＋ B．Mg2＋ C．Fe2＋ D．Al3＋
分析：本题是通过离子反应的形式考查无机化合物的知识，涉及复分解反应、沉淀的生成、气体的生成、氧化还原反应、氢氧化铝的两性、反应的介质条件等。不仅思考容量大，而且还以相关知识为载体，考查了思维的严密性。解答本题时应根据题目提供的反应条件，对选项一一审核，发生的主要反应有：
　 A．NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O
　 B．Mg2＋2OH－＝Mg（OH）2↓，Mg（OH）2＋2H＋＝Mg2＋＋2H2O
　 C．Fe2＋＋2OH－＝Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3
　　　Fe（OH）3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O
　 D．Al3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2O；AlO2－＋4H＋＝Al3＋＋2H2O
　　用变化的观点审题，挖出隐含信息，不难得出正确结果。
答案：A、C。
例3．甲、乙、丙三个学生分别通过三种不同的途径制备等量的Al（OH）3，则三者消耗原料的关系正确的是（ ）
甲：AlAl2（SO4）3Al（OH）3
乙：AlNaAlO2Al（OH）3
丙：
A．甲＝乙＝丙 B．甲＞乙＞丙 C．甲＝乙＞丙 D．丙＞乙＞甲
分析：本题是从定量角度考查学生灵活运用铝元素的单质及其化合物相互转化的知识及分析问题和解决问题的能力。可假设甲、乙、丙三个学生都制备4molAl（OH）3，则
甲：4Al2Al2（SO4）34Al（OH）3↓ ∴耗
乙：4Al4NaAlO24Al（OH）3↓ ∴耗
丙：↓ ∴耗
∴ 三者消耗的关系是：甲＞乙＞丙
因此制取一定量的生成物，用同种反应物在相同条件下反应，因反应条件不同，所需反应物的用量是不同的。
答案：B。
例4．下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是（ ）
A．在氧化一还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
C．甲能跟盐酸反应放出氢气而乙不能
D．将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极
分析：金属活动性强弱的实质是失电子能力的难易，金属性越活泼，失电子能力越强，但失电子的难易要看反应条件而与失电子多少无关，如Na在化学反应中失1个电子，Al在化学反应中失3个电子，但Na却比Al活泼。
金属越活泼，失电子能力越强，其离子越难得电子，即氧化性越弱。
在金属活动顺序表中，排在H以前的金属都能和盐酸反应放出氢气，而排在H后面的金属则不可能与盐酸反应。
原电池电极与金属活动性顺序有关，在原电池中，总是较活泼的金属被腐蚀，失去电子成为阳离子进入溶液，较活泼的金属作为原电池的负极。
答案：C、D。
例5．某主族元素的电子排布是最外层是第5层，其上有一个电子。下列描述中正确的是：（ ）
A．其单质常温下跟水反应不如钠剧烈 B．其原子半径比钾原子半径小
C．其碳酸盐易溶于水 D．其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解
分析：学习元素及其化合物知识要注意用元素周期表的知识来统率，钾、钠及其化合物的性质是碱金属的重要代表物，由个别到一般，由个性到共性，再利用共性举一反三经类比、推理等思维过程，就可推测其他碱金属元素的性质，网络化的知识可以提高分析和解决问题的能力。
从题设元素的原子结构特点，可确定它应该在周期表中第五周期ⅠA族，而且在K的下面，所有K比Na更强的性质，它应该更强；K比Na更弱的性质，它应该更弱。据此，进行逐项判断。
答案：C。
例6．下列物质能跟镁起反应的是（ ）
A．NaOH溶液 B．乙醇
C．NH4Cl溶液 D．Na2CO3溶液
分析：本题考查对金属镁性质的理解情况，Mg位于周期表中ⅡA族，它跟Al不同，它只跟酸性物质起反应，并生成H2，因此A．C．均不选。NH4Cl水溶液因水解显酸性，镁是很活泼的金属，因此尽管水解很微弱，[H＋]浓度很小，也能有很明显的H2产生。讲乙醇性质时，学生都见过它跟金属钠反应的实验现象，实际上其他活泼金属，如K、Mg、Al也能够把乙醇的羟基氢取代出来。这就要求学生在学习时要做到经纬交织，融会贯通。
答案：B、C。
例7．用石灰纯碱法软化硬水时，加入石灰的作用是（ ）
A．只能降低水中的永久硬度
B．能同时降低水中的永久硬度和暂时硬度
C．可把部分Ca2＋所形成的硬度转变为Mg2＋形成的硬度
D．可把部分Mg2＋所形成的硬度转变为Ca2＋形成的硬度
分析：所谓硬水，是指含有较多量的Ca2＋和Mg2＋的水。当它们以酸式碳酸盐形式存在时所引起的硬度，称为暂时硬度；而以硫酸盐或氯化物形式存在时所引起的硬度，则称为永久硬度，用煮沸法可降低暂时硬度。加石灰水也可以：
Ca（OH）2＋Ca（HCO3）2＝2CaCO3↓＋2H2O
2Ca（OH）2＋Mg（HCO3）2＝2CaCO3↓＋Mg（OH）2↓＋2H2O
石灰水也可以跟硫酸镁或氯化镁起反应：
MgSO4＋Ca（OH）2＝Mg（OH）2↓＋CaSO4； MgCl2＋Ca（OH）2＝Mg（OH）2↓＋CaCl2
这样，就把部分Mg2＋所形成的永久硬度转变为Ca2＋形成的永久硬度，所以D．选项是正确的。
题目中所用的石灰纯碱法指的是纯碱最终除去由Ca2＋形成的永久硬度。
CaSO4＋Na2CO3＝CaCO3↓＋Na2SO4； CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl
石灰纯碱法是软化水的方法之一，当然是暂时硬度和永久硬度均可降低，但题目只问“石灰”起的作用而不是“石灰和纯碱”共同起了什么作用。所以B．是迷惑项。
由此可知审题要仔细，要有观察能力，阅读能力，还要有能够集中注意力的自控能力。
答案：D。
例8．向a、b、c、d四种黑色粉末分别加入盐酸并加热时，观察到如下现象：
a溶解并放出气体，该气体通入酸性AgNO3溶液产生白色沉淀
b溶解并放出气体，气体能使润湿的醋酸铅试纸变黑而溶液变为浅绿色。
c溶解后加入足量氨水，先产生蓝色沉淀后再溶解。
d溶解后加入足量氨水，产生白色沉淀，且沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
据此确定这四种粉末各是什么物质（写出分子式）。写出能说明物质b的上述反应现象的化学方程式。
分析：本题综合考查金属化合物的性质，从实验现象推测化合物的化学式，是集观察能力、有序的、理解性的记忆能力，利用这些知识作收敛地逆向思维能力为一体，知识容量大。
四种黑色粉末都可以跟盐酸共热发生反应，而盐酸既具有酸性又有氧化性和还原性。
a在酸性溶液中产生白色沉淀可能是AgCl，反推通入的气体可能是Cl2，而盐酸只有跟氧化剂作用才能被氧化而生成Cl2，所以a可能是MnO2。
MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O Cl2＋H2O＝HClO＋HCl
HCl＋AgNO3＝HNO3＋AgCl↓（白）
b溶解产生的气体可能是H2S，溶液显浅绿色是Fe2＋，所以黑色粉末是FeS
FeS＋2HCl＝H2S↑＋FeCl2； H2S＋（CH3COO）2Pb＝PbS↓＋2CH3COOH
c溶解后在氨水中产生蓝色沉淀是Cu（OH）2，在过量氨水中溶解是因为又生成了络合物，C是CuO
CuO＋2HCl＝CuCl2＋H2O； CuCl2＋2NH3·H2O＝2NH4Cl＋Cu（OH）2↓（蓝）
根据d发生反应产生沉淀的特征颜色，很快会联想到Fe（OH）2。所以d是FeO
FeO＋2HCl＝FeCl2＋H2O； FeCl2＋2NH3·H2O＝2NH4Cl＋Fe（OH）2↓
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3（红褐色）
答案：MnO2、FeS、CuO、FeO 有关方程式见前面分析。
例9．A、B、C、D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba（NO3）2。四种溶液中的一种，现利用另一种溶液X，用如图所示的方法，即可将它们一一确定。试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液。
A__________B__________C__________D__________X__________
分析：本题是考查元素及其化合物基础知识的同时，考查思维的严密性、逻辑性、灵敏性和综合性、有序性。知识容量大。是由一种试剂区别一组试剂的题型转变而成，构思新颖。
解题的关键是X与A、C反应均生成白色沉淀，从给定的4种溶液中其中NaNO3、HNO3跟任何物质反应都不会生成沉淀，只有NaOH（OH－）和Ba（NO3）2（实际是Ba2＋）有可能与加入的X溶液产生沉淀，当向X中加入过量NaOH溶液能产生白色沉淀的只能是Mg（OH）2，故X中含有Mg2＋，则X是一种可溶性镁盐溶液，要使Ba（NO3）2也产生白色沉淀，只能是
SO42－，故X应为MgSO4溶液。
答案：A NaOH B NaNO3 C Ba（NO3）2 D HNO3 X MgSO4。
例10．试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：
（1）请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式。
（2）若全部的溶液y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为_______________。（用m表示）
分析：本题涉及的基础知识有金属氧化物跟酸的反应，CO的还原性，金属单质跟盐溶液、非氧化性酸的置换反应、离子方程式书写和有关化学计算。它是以初中化学的基础知识和熟悉的化学反应为出发点，但却将视角提高到高中化学的水平，即起点高，落点低，借以考察学生知识网络的形成情况，以及计算能力。
步骤①中发生的反应是：FeO＋2HCl＝FeCl2＋H2O；CuO＋2HCl＝CuCl2＋2H2O
步骤②中发生的反应是：FeO＋COFe＋CO2； CuO＋COCu＋CO2
步骤③中发生的反应是：Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu； Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑
因生成的溶液具有强酸性，可判断金属铁已无剩余。溶液中不含Cu2＋离子，表明CuCl2已全部被金属铁置换，不溶物W全部为金属铜，因它是两份试样中的CuO转变而来，所以一份试样中CuO的质量为：
0．5m×
答案：（1）Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑；（2）。
　跟踪训练
　　1．18．4 g NaOH和NaHCO3固体混合物，在密闭容器中加热到约250 ℃，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16．6 g，试计算原混合物中NaOH的百分含量。
　　2．8．1 g某碱金属（R）及其氧化物（R2O）组成的混合物，与水充分反应后，蒸发反应后的溶液，得到12 g无水晶体，通过计算确定该金属的名称。
　　3．对某宇航员从天外某星球取回的样品进行如下实验：①将气体样品溶于水发现其主要成份Ａ易溶于水；②将A的浓溶液与MnO2共热，生成一种黄绿色单质气体B，B通入NaOH溶液中生成两种钠盐；③A的稀溶液与锌粒反应生成气体C，Ｃ与Ｂ组成的混合气体经光照发生爆炸，生成气体Ａ。据此回答下列问题：
　　（1）写出A、B、C的化学式A 、B 、C ；
　　（2）写出A的浓溶液与MnO2共热的化学方程式 ；
　　（3）写出B通入NaOH溶液生成两种钠盐的化学方程式 ；
　　（4）科研资料表明：如果该星球上有生命活动，则这些生物可能从这些星球上液态氨的海洋中产生，因为那里的液氨相当于地球上的水。据此推测：该星球上是否有生命活动？简述理由。
　　4．为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标，卫生部规定食盐必须加碘，其中的碘以碘酸钾（KClO3）形式存在。已知在溶液中IO3—可和I—发生反应：IO3—+5I—+6H+=3I2+3H2O，根据此反应，可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验，证明在食盐中存在IO3—。可供选择的物质有：（1）自来水；（2）蓝色石蕊试纸；（3）碘化钾淀粉试纸；（4）淀粉；（5）食糖；（6）食醋；（7）白酒。进行上述实验时必须使用的物质是（ ）
　　A．（1）（3） B．（3）（6）
　　C．（2）（4）（6） D．（1）（2）（4）（5）（7）
　　5．现将含Ag+为5．4×10—2 g的可溶性银盐溶液与某+2价金属离子的可溶性盐混合，恰好完全反应，得卤化物沉淀经过滤、洗涤，并在250W的灯泡下烘干，得固体
　　1．95×10—2 g。试分析：
　　（1）溶液中得到的沉淀是卤化银吗？
　　（2）推导该卤化物沉淀的化学式。
　　6．在50 mL b mol/L AlCl3溶液中，加入50 mL a mol/L NaOH溶液。
　　（1） 当a、b数值关系不同时，生成的Al（OH）3沉淀质量不同，请讨论。
　　（2） 若b=1 mol/L时，要生成3．12 g沉淀，则a值为多少？
　　7．有镁、铝混合粉末10．2 g，将它溶于500 mL 4 mol/L的盐酸里，若要使沉淀量达到最大值，则需加入2 mol/L的NaOH溶液的体积为 。
　　参考答案
　　1．解：设上述物质恰好完全反应，反应前后失重质量为x。
　　 NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O↑
　　　　　40 84 　　　　 18
　　　　18．4 g 　　　　 x
　　　　 x=2．67 g
　　实际失重为：18．4 g – 16．6 g = 1．8 g＜2．67 g，说明NaOH过量。
　　设NaHCO3的质量为y
　　 y=8．4 g
　　NaOH的质量为：18．4 g – 8．4 g = 10．0 g
　　
　　解题关键：巧设恰好完全反应，讨论出过量的一方。
　　2．解：用极值假设法解题：该方法适合于混合物计算，可假设该混合物为纯净物，求出取值范围。
　　设全为金属，则：R → ROH
　　　　　　　　　　R 　　R + 17
　　　　　　　　　8．1g 　 12g
　　　　　　　　　
　　设全是氧化物，则：R2O → 2ROH
　　　　　　　　　　　2R+16 2（R+17）
　　　　　　　　　　　8．1 g 12 g
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　R=10．7 g
　　因为是混合物，所以金属原子的相对原子质量应介于10．7 ~ 35之间，即为Na。
　　解题关键：设极值，化繁为简，设混合物为纯净物。
　　3．解：本题是将氯气、氯化氢等有关的基础知识置于新情境中，考查学生的综合运用知识能力及思维联想能力。首先抓住MnO2和浓盐酸反应可制氯气，则（1）至（3）小题就能迎刃而解了。根据第（4）小题给出的新信息可产生联想：氨和氯化氢不能共存，发生反应：HCl+NH3＝NH4Cl，进而得出正确结论。
　　答案：（1）HCl、Cl2、、H2
　　（2）MnO2 + 4 HCl（浓）? MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
　　（3）Cl2+ 2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
　　（4）不可能有生命活动。因为该星球上外层空间存在的HCl极易和NH3发生如下反应：HCl+NH3=NH4Cl，故该星球上不可能有生命活动。
　　4．解：本题通过检验含碘盐中是否含有IO3—的新情境，考查学生对碘的检验方法的掌握。要检验IO3—的存在，由题中的已知反应可知，需使其转化为单质碘，根据碘遇淀粉变蓝的性质进行检验，所以，需加的物质有KI溶液、酸、淀粉。
　　【答案】B。
　　5．解：（1）假设得到的沉淀是卤化银，则在250 W的灯泡下烘干时，卤化银见光分解生成的单质银质量应仍为5．4×10—2 g，现为1．95×10—2 g，所以该沉淀不是卤化银。
　　（2）由于所得沉淀为卤化物，故所取可溶性银盐必为AgF，产生的沉淀可设为MF2 。
　　则： 2AgF——MF2
　　　　　2 　　 1
　　 　
　　得 M=40
　　所以该卤化物沉淀为CaF2。
　　6．解：（1） Al3＋＋3OH－ = Al（OH）3↓……………．．①
　　Al（OH）3＋ OH－= ＋2H2O………… …②
　　当a≤3b时，碱不足量，只发生反应①
　　m[Al（OH）3]=1/3 n（NaOH） ×78 g/mol=1/3×0．05×a×78=1．3a g
　　当3b　　m[Al（OH）3]=[0．05 L·b mol/L－（0．05a－3×0．05b）]×78=3．9（4b－a） g
　　当a≥4b时，m[Al（OH）3]=0
　　（2） 当a≤3b时，3．12 =1．3a ∴ a=2．4 mol/L
　　当3b　　7．解：若用常规方法解答本题，计算量很大，计算过程复杂。本例选用的方法则是找出沉淀量达到最大时，镁、铝全部以Mg（OH）2、Al（OH）3的形式存在，溶液中只存在NaCl，按原子守恒: n（Na＋）=n（NaOH），n（Cl－）=n（HCl），所以n（NaOH）=n（HCl），
　　即：0．5 L×4 mol/L=V×2 mol/L ∴ V=1 L=1000 mL

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