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金属元素单质及其重要化合物1.钠及其化合物:(1)Na与冷水剧烈反应的化学方程式为__________________________。(2)Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式分别为________________________、________________________。2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑(3)NaHCO3受热分解的化学方程式为____________________________。(4)饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体发生反应的化学方程式为__________________________。△====2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3↓2．铝及其化合物：(1)铝能与盐酸反应生成_____，也能与NaOH溶液反应生成______。(2)Al2O3与强酸、强碱发生反应的离子方程式分别为__________________________、__________________________。(3)Al(OH)3与强酸、强碱发生反应的离子方程式分别为___________________________、___________________________。AlCl3NaAlO222AlO－Al2O3＋6H＋====2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－====＋H2OAl(OH)32AlO－＋3H＋====Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－====＋2H2O3.铁及其化合物:(1)铁与S、Cl2发生反应的化学方程式分别为_____________、____________________。(2)Fe与CuSO4、FeCl3溶液反应的离子方程式分别为_________________、________________。(3)Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,其反应方程式为____________________________,其现象为___________________________________。△====Fe+SFeS2Fe+3Cl22FeCl3点燃====Fe+Cu2+====Fe2++CuFe+2Fe3+====3Fe2+4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3白色迅速变成灰绿色,最终变成红褐色【真题判断】(1)(2012·北京高考)切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗,其反应方程式为2Na+O2====Na2O2。()分析:钠在常温下暴露在空气中,钠被空气中的氧气氧化成氧化钠:4Na+O2====2Na2O。×(2)(2012·北京高考)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物,其反应方程式为2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2。()分析:虽可发生反应2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2,但生成的Na2CO3不会出现黏稠现象,所以主要是发生了反应2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑,生成的NaOH潮解而出现黏稠现象。×(3)(2013·山东高考)等质量的铝分别与足量的氢氧化钠溶液、稀硫酸、盐酸、稀硝酸反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是氢氧化钠溶液。()分析:首先稀硝酸与金属铝反应不生成氢气,根据生成物的化学式:NaAlO2、Al2(SO4)3、AlCl3,通过物料守恒可直接判断出等量的铝消耗NaOH物质的量最少。(4)(2012·重庆高考)NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3。()分析:NaHCO3受热可生成Na2CO3,故NaHCO3的热稳定性小于Na2CO3。√×(5)(2012·江苏高考)明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂。()分析:明矾水解生成的Al(OH)3胶体中,胶粒带正电,通过电性吸引作用,破坏了水中胶体杂质的稳定性,使胶体杂质聚沉,同时Al(OH)3还能吸附一些悬浮物,所以明矾具有净水作用。(6)(2012·重庆高考)Fe与S混合加热生成FeS2。()分析:Fe与S混合加热生成FeS,而不生成FeS2。√×热点考向1钠及其化合物【典例1】(2013·雅安月考)如图所示,甲、乙、丙、丁分别代表Na2CO3、NaOH、NaHCO3、CO2四种物质,a、b、c、d、e、f分别表示两种物质间的转化关系。对于图中两种物质间的转化,通过一步反应就能实现的有()A.只有a、b、c、dB.只有b、c、d、eC.只有c、d、e、fD.a、b、c、d、e、f【解题探究】(1)如何才能将Na2CO3转化为NaOH?提示:利用复分解反应,向碳酸钠溶液中加入Ca(OH)2或Ba(OH)2等。(2)有哪些途径可将NaHCO3转化为CO2?提示:①NaHCO3与强酸反应;②NaHCO3受热分解;③NaHCO3与强酸弱碱盐溶液反应,如NaHCO3与Al2(SO4)3的反应。本题答案:【解析】选D。a反应可以是Na2CO3与Ba(OH)2的反应;向NaOH溶液中通入过量的CO2,可以实现反应b;NaHCO3与酸反应可以生成CO2,c反应能够实现;CO2与NaOH反应可以生成Na2CO3,d反应能够实现;Na2CO3溶液中通入CO2能够实现反应e;NaHCO3受热分解或与NaOH反应,能够实现反应f。综上所述,D正确。【易错警示】钠及其化合物的认识误区(1)错误地认为在空气中Na2O可直接转化为Na2CO3,实际上Na2O更易与水反应,所以是Na2O先和水反应生成NaOH,NaOH再与CO2反应生成Na2CO3。(2)过氧化钠中Na+与之比为2∶1而非1∶1。(3)焰色反应呈黄色时,一定含有钠元素,易忽略还可能含有钾元素。(4)Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2====Na2SO4,而非2Na2O2+2SO2====2Na2SO3+O2。22O【变式训练】(2013·新课标全国卷Ⅱ)能正确表示下列反应的离子方程式是()A.浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+====Cu↓+2Na+C.NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:C+2H+====H2O+CO2↑D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+====2Fe(OH)3+3Mg2+23O【解析】选D。金属铁和盐酸反应时,因为H+的氧化性比较弱,只能把铁氧化为正二价的铁,故不能生成三价铁离子,A项错误;金属钠是一种非常活泼的金属,所以当它遇到CuSO4溶液时,优先与水发生反应,故不能置换出金属铜,B项错误;碳酸氢钠在水溶液中电离出的是钠离子和碳酸氢根离子而不是碳酸根离子,故反应时应为碳酸氢根离子与氢离子发生反应,C项错误;氢氧化镁和氢氧化铁均为不溶于水的碱,故在书写离子方程式时应写成化学式,且氢氧化铁比氢氧化镁更难溶于水,故可以用氢氧化镁制取氢氧化铁,D项正确。热点考向2镁、铝及其化合物【典例2】(2013·济南期末)下列叙述中，正确的是()A．氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋B．在加入铝粉能放出氢气的溶液中：K＋、一定能够大量共存C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO3Mg＋Al2O343NH＋243NHCOCl＋－－、、高温====【解题探究】(1)Al(OH)3能否溶于弱碱溶液中？提示:Al(OH)3能溶于强碱溶液中，不能溶于弱碱溶液中。(2)加入铝粉能放出氢气的溶液的酸碱性如何？提示:①可能呈酸性，存在大量H＋，则一定不存在等；②可能呈强碱性，存在大量OH－。本题答案:________23CO【解析】选A。Al(OH)3不能溶解于氨水、碳酸等弱碱和弱酸中，A正确；能够使铝粉产生氢气的溶液可能是强酸性溶液，则不能存在，也可能是强碱性溶液，不能大量存在，B错误；镁和铝都属于活泼金属，都能够与盐酸反应，但是镁不能与NaOH溶液反应，C错误；铝热反应的实质是利用铝的还原性，还原金属性比铝弱的难熔金属氧化物，故不能用铝热法制取镁，D错误。23CO－4NH＋【易错警示】镁、铝及其化合物的性质中易忽视的几个问题(1)易忽视Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中均不溶)。(2)易忽视Al3＋、只能分别存在于强酸性与强碱性溶液中。(3)镁不仅可置换酸中的氢，也可与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2，如镁条置于NH4Cl溶液中可产生H2。(4)由于Ksp［Mg(OH)2］＜Ksp(MgCO3)，故在碳酸盐或碳酸氢盐溶液中Mg2＋总是转化为Mg(OH)2沉淀，如Mg(HCO3)2与Ca(OH)2溶液混合，容易写成生成MgCO3、CaCO3，正确的写法是Mg2＋＋＋2Ca2＋＋4OH－====2CaCO3↓＋Mg(OH)2↓＋2H2O。2AlO－32HCO－(5)Al3＋与OH－、S2－、等不能大量共存，其中OH－是因为直接反应不能大量共存，其余均是因为发生水解相互促进反应不能大量共存。(6)与H＋、Al3＋、Mg2＋、Cu2＋不能大量共存，其中和H＋是因为直接反应====Al(OH)3↓＋＋H＋＋H2O====Al(OH)3↓］不能大量共存，其余是因为发生水解相互促进反应不能大量共存。22333COHCOSO－－－、、、223AlOSiO－－、2AlO－34HCONH－＋、、2AlO－3HCO－、232AlOHCOHO－－［＋＋232COAlO－－、【变式训练】下列有关铝或其化合物的说法中不正确的是()A.制备AlCl3不能采用将溶液直接蒸干的方法B.工业上采用电解AlCl3的方法冶炼金属铝C.实验室常用氨水和硫酸铝溶液制备Al(OH)3D.存在于污水中的胶体物质,常用投加明矾等电解质的方法进行处理【解析】选B。AlCl3溶液直接蒸干得到的是Al(OH)3和Al2O3的混合物,A正确;AlCl3是共价化合物,熔融状态不能电离,不导电,所以工业上用电解熔融Al2O3的方法制取铝,B错误;Al(OH)3具有两性,但不能溶于氨水,C正确;明矾作为电解质使污水中的胶体物质如泥沙污物等聚沉,从而达到净水目的,D正确。热点考向3铁、铜及其化合物【典例3】部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如下处理:下列说法正确的是()A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+B.样品中铁元素的质量为2.24gC.样品中CuO的质量为4.0gD.V=896mL【解题探究】(1)Cu与Fe3+能否同时共存?提示:不能。发生的反应是Cu+2Fe3+====Cu2++2Fe2+。(2)Fe(OH)2在空气中被充分灼烧过程中,发生哪些反应?提示:①4Fe(OH)2+2H2O+O2====4Fe(OH)3;②2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。本题答案:△====【解析】选B。根据题意,3.2g滤渣一定是铜,而铜与Fe3+不共存,A错误;最后的3.2g固体为Fe2O3,其中铁元素的质量为2.24g,B正确;样品中铜元素和氧元素共5.76g-2.24g=3.52g,C错误;2.24g铁元素不可能全是单质,故标准状况下生成的H2的体积小于896mL,D错误。【易错警示】铁及其化合物知识的易混点总结(1)注意铁单质与强氧化性的氯气反应时只生成FeCl3,与强氧化性的硝酸反应时,也有生成二价铁化合物的可能性,这是由于过量的铁与Fe3+反应的结果。(2)Fe(NO3)2溶液酸化后,易忽略N遇H+后有强氧化性。(3)Fe(OH)3溶于HI溶液中除了发生酸碱中和反应外,还发生氧化还原反应,其反应为2Fe(OH)3+6H++2I-====2Fe2++I2+6H2O。3O(4)SO2通入FeCl3和BaCl2的混合溶液中,易忽略SO2被Fe3+氧化,其反应为2Fe3++SO2+2H2