金属及其重要化合物（解析版）-2021届高考化学二轮复习题型

疹----

:§）专题05金属单质及其化合物道:

考点一钠及其重要化合物

砒梳理会

一、钠的性质、制备、保存及用途

1.物理性质

（1）软——质软，硬度小；

（2）亮——银白色，有金属光泽；

（3）轻——密度比水小，比煤油大；

（4）低——熔点低；

（5）导——可导电、导热。

2.化学性质

（1）钠暴露在空气中的变化及反应分析

।I

Na―>Na2O_>NaOH―>Na2c。3（溶液）一>Na2c0?101^0（晶体）~>Na2c。3（粉末，风化）

所以钠暴露在空气中，最终得到的是白色粉末。部分反应如下：

4Na+O22Na2O

Na2O+H2O^=2NaOH

2Na+2H2O=2NaOH+H2T

2NaOH+CO2^=Na2CO3+H2O

需要特别指出的是Na2co3的形成并非Na2O+CO2^=Na2CO3反应所致，因Na2O更易与水反应。

（2）钠与出0反应：2Na+2H2O===2NaOH+H2f。

实验探究：Na与H2O（含酚酥）反应的现象及解释

-----密度比水小

@-----熔点低,反应邈

©-----生成气体,使钠受力不均衡

@-----反应剧烈,产生气体

-----生成了碱(NaOH)

(3)钠与酸溶液的反应

酸过量时：钠与酸电离出的H+反应；

酸不足时：先与酸电离出的H+反应，过量的钠再与水反应。

(4)钠与碱溶液的反应

钠与碱溶液反应的实质是Na与水的反应。

(5)钠与盐溶液的反应

钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。钠不能把盐

溶液中的金属阳离子置换出来。

在有关计算中要特别注意两点：一是只要有水，Na就会与水发生反应，直到Na反应完全；二是生成

NaOH的同时，生成的H2会从溶液中逸出。

3.钠的制备与保存

(1)钠在自然界以化合态形式存在。工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠：2NaCl(熔

由能

融)2Na+CbT。

(2)金属钠保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气与水。

制取NaQ,等化合物钠、钾合金可用于原子反应堆的导热剂

4.用途

用作电光源.制作高压钠灯作强还原剂,如4Na+TiCl,座超4NaCl+Ti

二、过氧化钠的性质

1.化合价与性质的关系

6<-^―6-^―»6,因此Na2O2既有氧化性，又有还原性，但主要表现出较强的氧化性。

2.强氧化性的表现实例

与SO?

Na2O2+SO2Na2SO4

与FeC"溶液:生成红褐色沉淀

:3Na2O2+6FeCl2+6H2O=

4Fe(OH)31+6NaCl+2FeCl3

与氢硫酸「现象：溶液变浑浊

*L原理:22。2+凡$^=2NaOH+SI

与Na,SO、溶液

2

—~~-------«►Na2O2+Na2SO3+H2O=Na2so”+2NaOH

与品红溶液口“田

-------------►品红溶液1t褪色

与酚麟溶液__►溶液先变红后褪色，同时产生无色气泡

三、氢氧化钠的性质、用途及保存

1.物理性质

氢氧化钠俗称“苛性钠”、"烧碱”、"火碱”，晶体为白色，熔点318.4℃,吸湿性很强，易吸水而潮解，

易溶于水。

2.化学性质

氢氧化钠是可溶性强碱，具有碱的通性，如能与酸、酸性氧化物反应生成盐与水，能使酸碱指示剂变

色。此外还具有如下一些特殊的性质。

(1)与铝、硅单质的反应

2NaOH+2Al+2H2O^=2NaAlO2+3H2T

2NaOH+Si+H2O^=Na2SiO3+2H2T

(2)与两性氧化物、两性氢氧化物的反应

2NaOH+Al2O3^=2NaAIO2+H2O

NaOH+A1(OH)3^=NaA102+2H20

(3)与非金属氧化物的反应

SO2+2NaOH：^=Na2SO3+H2O

2NO2+2NaOH：z^=NaNO2+NaNO3+H2O

(4)与钱盐的反应

反应实质：NH：+OPT^=NH3H2。

(5)与有机物的反应

油脂与氢氧化钠在加热条件下可发生皂化反应；酯在碱性条件下可发生较彻底的水解反应等。

3.氢氧化钠的用途及保存

(1)用途：氢氧化钠是一种重要的化工原料，固体氢氧化钠可用作中性气体或碱性气体的干燥剂。

(2)保存方法：在实验室中，氢氧化钠可密封保存于塑料瓶或玻璃瓶中，但瓶塞需用橡胶塞，不可用

玻璃塞。

四、碳酸钠与碳酸氢钠

1.物理性质

名称碳酸钠碳酸氢钠

化学式Na2cChNaHCO3

俗名纯碱、苏打小苏打

颜色、状态白色粉末细小白色晶体

水中易溶，但比

水溶性易溶于水

Na2cCh的溶解度小

2.化学性质

（1）热稳定性

①Na2cCh性质稳定，受热难分解。

△

②NaHCCh性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3^^Na2co3+CO2T+H2O。

（2）与酸（足量盐酸）反应（写出离子方程式）

-+

①Na2co3：CO,+2H^=CO2t+H2O；

+

②NaHCCh：HCO；+H：^=CO2T+H2O»

（3）与碱（NaOH溶液）反应（写出化学方程式）

①Na2cCh：与NaOH不反应；

②NaHCCh：NaHCO3+NaOH^=Na2CO3+H20»

（4）溶于水呈碱性的原因（写出离子方程式）

--

①Na2co3：CO,+H20^-HCO；+0H；

②NaHCCh：HC0；+H20、-、H2co3+OH，

（5）与盐（CaCb）溶液反应（写出离子方程式）

2+

①Na2co3：Ca+CO；=^=CaCO3l；

②NaHCCh：与CaCL不反应。

3.主要用途

（1）碳酸钠：玻璃、造纸、制皂、洗涤。

（2）碳酸氢钠：发酵、医药、灭火器。

五、碱金属的一般性和特殊性

1.碱金属的一般性

相似性递变性（由Li到Cs）

电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半

原子结构最外层均为1个电子

径逐渐增大

都具有较强的金属性，最高

元素性质金属性逐渐增强

正价均为+1

单物理（除Cs外）都呈银白色，密

密度逐渐增大（钾反常），熔点逐渐降低

质性质度较小，熔点较低

性化学还原性逐渐增强；与02反应越来越剧烈，产物

都具有较强的还原性

质性质越来越复杂；与H2O反应的剧烈程度逐渐增强

2.碱金属的特殊性

（1）碱金属的密度随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。

（2）碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。

（3）碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H-形式存在，显-1价，碱金

属氢化物是强还原剂。

（4）一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大（但

NaHCCh的溶解度比Na2c03的小）。

（5）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。

（6）与02反应时，Li只生成LizO,Na在常温时生成NazO,加热时易形成Na?。?。

六、焰色反应

1.定义

金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。

2.操作步骤

（1）干烧：实验开始时，将柏丝（或光洁无锈的铁丝）放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与

原火焰颜色相同为止。

（2）蘸、烧与观色：将柏丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。

（3）洗、烧：将粕丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的

杂质。

3.应用

（1）用于检测某种金属元素是否存在。

（2）添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。

4.常见元素的焰色

Na：黄色；K：紫色；Li：紫红色；Ca：砖红色；Cu：绿色；Ba：绿色。

(1)焰色反应属于物理变化，焰色属于元素的性质，即同种元素的单质或化合物，固体或相应的溶液

均会产生同样的焰色。

(2)焰色反应适用于检验某些常规化学方法不能鉴定的金属元素，如Na、K等。

(3)观察钾的焰色反应时，要透过蓝色钻玻璃，这是因为大部分钾的化合物里含有少量的钠，钠的黄

色火焰会影响观察结果，用蓝色钻玻璃可以滤去杂质钠的焰色。

(4)用稀盐酸清洗伯丝而不用稀硫酸的原因：伯丝表面的杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气

化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。

考向一Na的性质及应用

典例引领

典例1下列说法正确的是(

A.自然界中存在单质钠B.钠需要密封保存在四氯化碳中

C.实验室中可直接用药匙取用钠D.实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂瓶中

【答案】D

【解析】

A.钠元素在自然界中只以化合物形式存在，选项A错误；

B.四氯化碳的密度比钠的大，不能用来保存钠，选项B错误：

C.实验室中用镶子和小刀取用钠，选项C错误；

D.实验后，将剩余药品放回原试剂瓶会污染瓶中药品，要放在指定的容器中，但是个别药品如金属钠，可

以放回原瓶中，选项D正确。

答案选D。

变式拓展

1.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有白色沉淀产生的是(不考虑溶液温度变化)

①MgSO4溶液②稀Na2SO4溶液③饱和澄清石灰水④CuSO4溶液

⑤饱和NaCl溶液⑥FeCl,溶液

A.①④⑥B.②④⑤C.③④⑥D.①③⑤

【答案】D

【解析】

①钠投入硫酸镁溶液中，反应生成氢气、硫酸钠和氢氧化镁沉淀，故①符合题意；

②钠投入稀硫酸钠溶液中，钠与水反应生成氢气，没有沉淀生成，故②不符合题意：

③钠投入饱和澄清石灰水中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应消耗水，

故有氢氧化钙白色固体析出，故③符合题意；

④钠投入硫酸铜溶液中，反应生成氢气、硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀，不是白色沉淀，故④不符合题意;

⑤钠投入饱和氯化钠溶液中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应消耗水，

饱和氯化钠溶液中析出白色氯化钠固体，故⑤符合题意；

⑥钠投入FeCl,溶液中，反应生成氢气、氢氧化铁红褐色沉淀，不是白色沉淀，故⑥不符合题意;

答案选D。

钠与盐溶液反应的思维流程

-也0减少一►对溶剂质量的影响

盐单液

［加入Na

一生成NaOH与原溶质是否反应

NaQ与

HjO反应-生成Hj-----对装置的要求

1-放热-----►对实验环境的影响或对原

溶质的溶解度的影响

1.共性

因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：（1）浮：钠浮在液面上；（2）

熔：钠熔化成光亮的小球；（3）游：在液面上不停地游动直至反应完；（4）响：反应中不停地发出“嘶嘶

嘶”的响声。

2.差异性

与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H+浓度较大，反应比与水剧烈，最后钠可能在液

面上燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀（如生成难溶碱）、气体（NH3）等。

考向二过氧化钠的性质及应用

典例引领

典例2在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂，用如图所示实验装置进

行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。

(1)A是制取CO2的装置，写出A中发生反应的化学方程式:

(2)填写表中空格：

装置加入试剂加入该试剂的目的

饱和溶液

BNaHCC»3—

C——

DNaOH溶液—

(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式

(4)用—检验F中收集到的气体，现象是。

【答案】(1)CaCO,+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T

(2)除去CC)2气体中混入的HC1过氧化钠与CC)2和水反应产生吸收未反应的CC)2气体

(3)2Na,O,+2CO2=2Na,CO3+O2

(4)带火星的木条木条复燃

【解析】

(1)A装置中制备C02,无加热设备，所以应用分液漏斗盛装稀盐酸与锥形瓶中的石灰石反应制备C02气体,

+2+

方程式为：CaCO3+2HCl=CaC12+CO2t+H2O,离子方程式为：CaCO3+2H=Ca+H2O+CO2T,

+2+

故答案为：CaCO3+2H=Ca+H2O+CO2T;

(2)CCh气体通过饱和碳酸氢钠溶液，除去盐酸挥发出的HC1气体，C装置中盛装过氧化钠固体，与二氧化

碳和水反应生成氧气，再将混合气体通入氢氧化钠溶液中，以除去氧气中未反应的二氧化碳，最后用排水

法收集氧气：

故答案为除去CO2气体中混入的HC1；过氧化钠；与CCh和水反应产生02；吸收未反应的C0z气体；

(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2co3+02,

故答案为2Na92+2CCh=2Na2co3+。2；

(4)F利用排水法收集氧气，检验氧气可使用带火星的木条，若木条复燃则证明该气体为氧气，故答案为带火

星的木条；木条复燃。

变式拓展

2.过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是

A.NazCh与CCh反应时，NazCh是氧化剂，CC)2是还原剂

B.熔融过氧化钠时不可使用石英生烟

C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性

D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠

【答案】A

【解析】NazCh与H2CKCO2反应时，都是NazCh自身发生歧化反应，A项错误；石英的主要成分是SiO2.

而Na?。?能与SiCh反应生成NazSiCh，故熔融过氧化钠时不可使用石英用烟，B项正确；NazCh具有强氧化

性，而C、Al、S02均具有还原性，故NazCh可与C、Al、SCh发生氧化还原反应，可将C氧化成CCh，将

AI氧化成AbCh，将SCh氧化成SO1,C、D项均正确。

考向三过氧化钠与二氧化碳、水反应的规律

2Na2O2+2CO2^=2Na2co3+O2①

2用2。2+2比0^=4Na0H+02T②

以上反应中NazCh既作氧化剂又作还原剂，CCh和H.0既不是氧化剂又不是还原剂。

1.物质的量关系

无论是CO2、HzCMg)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的NazCh时，C02＞氏0值)与放出O2的

物质的量之比均为2：1,解答此类问题可借助物质的量守恒关系。

2.电子转移关系

被氧化

氧化剂+还原剂----->氧化产物+还原产物

I_____________I

被还原

根据上式，由电子转移关系可知，存在关系：2moiNa2C)2~lmol。2~2mol电子。

3.固体质量关系

点燃

将C02看作CO燃烧所得：2CO+O2=^=2CO2@；2Na2O2+2CCh^=2Na2co3+O2②。

由①②，推知CO+Na2O2z^=Na2CO3»

点燃

将HaO看作H2燃烧所得：2H2+O2/三三2H2。①；2Na2C>2+2H2O^=4NaOH+O2l•②。

由①②，推知H2+Na2O2^=2NaOH»

所以Na?。?与CO2、出。反应增加的质量为与C02、比0等物质的量的CO、比的质量。

根据上述分析，可以得出以下结论：

(1)将CO或H2的燃烧产物C02或H2O通过NazCh固体，可以看成CO或Ha直接与NazCh反应，所

以固体增加的质量就是参加反应的CO或H2的质量。

(2)凡是分子组成符合(C0)“(H2),“形式的一种或几种物质，wg该物质在02中完全燃烧，将其产物(CO?

和水蒸气)通过足量的Na?。?固体后，Na2O2固体增加的质量必为wg»

中学阶段常见的符合这一关系的物质有①无机物：玲、CO及丛和CO的混合气体；②有机物：CH3OH>

HCHO,CH3coOH、HCOOCH3、CH3cH(OH)COOH(乳酸)、C6Hl2。6(葡萄糖)等。

4.气体体积关系

82、丛0也)与过量的NazCh反应，所得O2的体积为相同状况下CCh或H?。。体积的一半。

5.反应的先后问题

一定量的NazCh与一定量的C02和H20(g)的混合物反应，可视作NazCh先与CO?反应，待CC>2反应完

后，NazCh再与此05)发生反应。［即便NazCh先与H20(g)反应，生成的NaOH又消耗CO2而生成H20(g),

故CO2先反应。

6.反应的固体产物判断

根据化学方程式：2Na2O2+2CCh^=2Na2co3+O2、2Na2O2+2H2O(g)：^=4NaOH+O2，结合CO2先反

应，H20(g)后反应的顺序，可以推知反应后固体产物的成分：

①当〃(C02)次NazCh)时，固体产物为Na2cCh;

②当”(CC)2)<〃(Na2O2)时，固体产物为Na2co3和NaOH；

③当”(CO2)+〃(H2O)<〃(Na2O2)时，固体产物为Na2cCh和NaOH。

典例引领

典例3200℃时，11.6gCO2和H20(g)的混合气体与足量的NazCh充分反应后固体质量增加了3.6g,则

原混合气体的总物质的量是

A.0.125molB.0.25molC.0.5molD.1mol

【答案】C

8。

【解析】根据质量守恒定律可知,生成。2的质量为11.6g-3.6g=8g,-02)=32gmoL=。25mol,根

据Na2O2与H?O(g)、CO?反应的物质的量的关系可知CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25molx2=0.5moL

变式拓展

3.将02、CH」、NazCh放入密闭容器中，在150℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应，此时容器中

的压强为零，由此得出原混合物中02、CH」、NazCh的物质的量之比为

A.1：I：1B.2：2：6

C.I：2：6D.无法确定

【答案】C

【解析】由题意知，三种物质完全反应后压强为零，说明最终剩余固体为Na2cCh和NaOH。根据凡是分

子组成符合(C0)“(H2),“形式的一种或几种物质的混合物与足量NazCh反应，固体NazCh增加的质量等于

该混合物的质量的规律，要使02和CH4的组成符合(CO)"(H2)W的形式，则必须有〃Q)：〃(CHO=1：2o

假设有ImolCh、2moicH4与〃molNazCh反应：2CH4+O2+Na2O2->Na2CO3+NaOH,然后由氢原子守恒

确定NaOH的物质的量为8mol,由碳原子守恒确定Na2co3的物质的量为2mol,最后求出Na2O2的物

质的量为6mol,即可得出反应的化学方程式：2cH4+Ch+6Na2O2^=2Na2co3+8NaOH,即C项正确。

考向四碳酸钠、碳酸氢钠的性质与鉴别

典例引领

典例4下列关于Na2c03和NaHCCh的比较中，说法不正确的是

A.NaHCCh固体受热容易分解，而Na2cCh固体受热不容易分解

B.等物质的量的Na2co3和NaHCCh分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的物质的量比后者多

C.向等体积等物质的量浓度的Na2cCh和NaHCCh溶液中分别滴加2滴酚酉太溶液，前者颜色比后者深

D.Na2cCh溶液和NaHCCh溶液分别与Ba(0H)2溶液反应的离子方程式相同

【答案】D

【解析】Na2cCh溶液和NaHCCh溶液分别与Ba(0H)2溶液反应的离子方程式不相同,Na2co3与Ba(0H)2

2+-2+

溶液：C0r+Ba===BaC03bNaHCCh与Ba(0H”溶液反应，当NaHCCh少量时：HCO3+OH+Ba

===BaCO3i+H2O；当NaHCCh过量时：2HCO3+Ba?++20H===BaCC>3l+C0T+2H2。。

变式拓展

4.下列实验方案鉴别Na2cCh和NaHCCh两种白色粉末，不能达到预期目的的是()

A.分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢

B.分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少

C.分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成

D.分别将等量的白色粉末用如图装置进行实验，比较澄清石灰水是否变浑浊

【答案】C

【解析】

【分析】

A.碳酸钠和盐酸反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳；

B.相同温度下，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠；

C.碳酸氢钠和碳酸钠都和氢氧化钙反应生成白色沉淀；

D.碳酸钠较稳定，加热不分解，碳酸氢钠不稳定，加热易分解。

【详解】

A.分别向等量的白色粉末中加等体积、等物质的量浓度的稀盐酸，碳酸氢钠立即利盐酸反应生成二氧化碳,

碳酸钠和盐酸反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳，所以生成二氧化碳速率不同，

能达到实验目的，故A不选;

B.相同温度下，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，所以分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固

体溶解量的多少来鉴别，能达到实验目的，故B不选;

C.碳酸氢钠和碳酸钠都和氢氧化钙反应生成白色沉淀，反应现象相同，无法鉴别，所以不能达到实验目的,

故c选;

D.碳酸钠比碳酸氢钠稳定，加热时，碳酸钠不分解，碳酸氢钠分解生成：氧化碳，用澄清石灰水检验是否

生成二氧化碳，所以能达到实验目的，故D不选:

故选C。

Na2c03和NaHCCh鉴别的四个角度

(1)利用热稳定性不同

无明显变化的是Na2c

固体

放出无色的使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO,

利用和酸反应生成气体的速率不同（相同条件下）

反应广产生气泡速率快的是NaHCC）3

体

固速率

产生气泡速率慢的是

{或盐酸Na2cO3

海

溶

滴加「滴加盐酸立即产生气泡的是NaHCOs

盐酸滴加盐酸开始不产生气泡的是Na2cO3

(3)利用和BaC12（或CaCL）溶液混合时现象不同

p产生白色沉淀的是Na2co、

溶液BaCl?溶液

b不产生白色沉淀的是NaHCO,

(4)利用溶液的酸碱性不同

产pH大的为Na2cO3

溶液满

bpH小的为NaHCO?

考向五碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的规律

1.与酸反应放出C02的速率快慢不同的原因分析

NaHCCh溶液与盐酸反应只需一步即可放出C02气体，故放出气体的速率较快:

NaHCOa+HClNaCl+CO2t+H2Oo

Na2cCh溶液与盐酸反应时,第一步生成NaHCCh，此时尚无气体放出：Na2cO3+HCI：^=NaHC03+NaCl；

第二步是生成的NaHCCh与盐酸反应放出CO2o

故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入等体积等物质的量浓度的NaHCCh溶液和Na2c。3溶液中，前者

放出气体的速率较快。

2.不用任何试剂鉴别Na2cCh溶液和盐酸的化学原理

Na2cCh溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象不同，产生C02的量也不一定相同。以此可作为鉴别

Na2cCh溶液和盐酸的依据。

(1)把Na2cCh溶液逐滴加入盐酸中，开始时盐酸相对过量，则发生反应：

Na2CO3+2HCl：^=2NaCl+CO2T+H2O,即开始就有CCh气体放出。

(2)把盐酸逐滴加入Na2cCh溶液中，开始时Na2cCh相对过量，则先发生反应：

Na2cO3+HCl：^=NaCl+NaHCO3,继续滴力口盐酸则进行下一步反应：NaHCO3+HCl^=NaCl+CO2t+H2O,

即开始阶段无明显现象，之后才有气体产生。

3.碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的常见图像

Na2c03溶液与盐酸反应先转化为与Na2cCh等物质的量的NaHCCh，没有CO?生成，且Na2cCh转化为

NaHCCh消耗的HC1的物质的量与新生成的NaHCCh放出C0?消耗的HCI的物质的量相等(如图2所示)，

这是处理该类问题的关键点。抓住Na2c03溶液与盐酸反应的这一特点，就很容易推出Na2co3、NaOH的

混合溶液以及Na2c03、NaHCCh的混合溶液与盐酸反应的特点，常见图像如下：

(1)向NaHCCh溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCI与产生的CO2的物质的量的关系如图1所示；

(2)向Na2cCh溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HC1与产生的CO2的物质的量关系如图2所示；

(3)向Na2co3、NaOH的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HC1与产生的CO2的物质的量关系如图3

所示；

(4)向Na2cCh、NaHCCh的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HC1的物质的量与产生的CO2的物质

的量的关系如图4所示。

n(CO2)/moln(C02)/mol

00

ba(HCl)/mol

图1图2

典例引领

典例5向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CCh通入量的不同，溶液M的组成也不同。若

向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积MCO*与加入盐酸的体积MHC1）的关系有下列图示四种情况,

且(2)(3)(4)图中分别有。A<AB,OA=AB,OA>AB,则下列分析与判断不正确的是

(3)

A.M中只有一种溶质的有（1）和（3）

B.M中有两种溶质的有（2）和（4）

C.(2)图显示M中c(NaHC03)<c(Na2co3)

D.（4）图显示M中的溶质为NaOH和Na2cO3

【答案】C

【解析】发生的反应为NaOH+HCl---NaCl+H2O,Na2cO3+HCI----NaCl+NaHCCh,

NaHCOj+HCl-NaCI+CO2T+H2O,由方程式可知Na2cCh转化为NaHCO3消耗盐酸与NaHCO3反应消耗盐

酸体积相等。图（1）中加入盐酸即有C02生成，说明溶质只有一种为NaHCCh,图（3）中OA=AB,说明

溶质只有Na2co3,A正确;图（2）中OA<AB,说明含有Na2cO3和NaHCCh两种溶质,图（4）中OA>AB,

说明含有NaOH和Na2cO3两种溶质，B、D正确；图（2）中OA<AB,说明含有Na2cO3和NaHCCh两种

溶质。

变式拓展

5.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CCh气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,

并将溶液加热，产生的CCh气体与HC1物质的量的关系如图(忽略CCh的溶解和HC1的挥发)：

n(CO2)

b

1234n(HCl)

IV

则下列分析都正确的组合是

①I图对应溶液中的溶质为NaHCCh

②H图对应溶液中的溶质为NazCCh和NaHCCh，且二者的物质的量之比为1：I

③IH图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2co3,且二者的物质的量之比为1：1

④IV图对应溶液中的溶质为Na2cCh

A.①②B.①③C.②④D.②③

【答案】A

【解析】图像I中从0点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCCh，①正确；图像1[中

段消耗HC1的量小于ab段消耗HC1的量，对应的溶液中的溶质为Na2cCh和NaHCCh，且二者的物质的

量之比”(Na2c°3)=1=],②正确；图像ni中，0a段消耗HC1的量等于曲段消耗HC1的量，对

n(NaHCO,)3-1x2

应溶液中的溶质为Na2cO3,③不正确；图像IV中，0〃段消耗HC1的量大于,山段消耗HC1的量，对应

溶液中的溶质为Na2co3、NaOH,④不正确。

考点二镁、铝及其重要化合物

一、镁和铝的性质

^金属

镁(Mg)铝(A1)

原子结构原子最外层2个电子原子最外层3个电子

原子半径1.6OxlO-lom1.43x10Tom

化合价+2+3

物理镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝相比较，

性质铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高

活泼性较活泼较活泼

抗腐在空气中都能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，都具有高

蚀性腐蚀性能

与。2反应2Mg+O2^=2MgO4A1+3O2=2A12O3

单

点燃卢燃

与卤素单质、Mg+ChMgCL2AI+3C12-------2A1CB

△△

硫等反应Mg+S=^=MgS2A1+3SAl2s3

与酸

+3+

质Mg+2H*=Mg2++H2T2Al+6H===2Al+3H2t

反应

△

与水反应Mg+2H2OMg(0H)2+H2T不反应

性与碱反应不反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2T

占燃高温

与氧化物反应2Mg+CO2-------2MgO+C2Al+Fe2C)32Fe+AbC)3

结论镁、铝均为较活泼的金属，但镁的金属性强于铝

核电荷数镁小于铝，而原子半径镁大于铝，故核对最外层的电子引力镁小于铝，

质解释

即A1比Mg难失电子，金属性弱于Mg

铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈

主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等

油漆、导线、电缆等

%铝热反应

高温

2Al+Fe2O3^2Fe+AhO3

高温

4Al+3MnO2：3Mn+2Al2O3

在实验室按如图所示装置进行铝热反应，实验现象是当外露部分镁条刚刚燃烧完毕时，纸漏斗内混合

物立即剧烈反应，发出耀眼的光芒，产生大量的烟。纸漏斗被烧破，有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙

上，液珠冷却后变为黑色固体（落下的是铁珠）。

铝热反应是指工业上用铝粉来还原一些金属氧化物，得到Fe、V、Cr、Mn等难溶金属的一类反应。铝

热反应的实质是铝在高温条件下将活动性比铝弱的金属从其氧化物中置换出来。

二、氧化铝和氢氧化铝

两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。

两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。

名称氧化铝氢氧化铝

化学式A12O3A1(OH)3

类别两性氧化物两性氢氧化物

物理高熔点，高沸点，高硬度，不溶于

不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性

性质水的白色固体

①两性：

①与强酸反应：

+3+

A1(OH)3+3H----A1+3H2O

化学AI2O3+6H+----2Al3++3氏0

A1(OH)3+OH----A10；+2H2O

性质②与强碱反应：

②热稳定性：

AI2O3+2OH-----2A1O4-H2O

2△

2A1(OH)3------AI2O3+3H2O

可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗胃

用途炼铝原料、制作耐火材料酸；可作为制造瓷釉、耐火材料、防水织

物的原料

三、“铝三角”及其应用

1.具体反应

A1(OH)3+OHAlOj+2H2O

+3+

A1(OH)3+3H^=A1+3H2O

A13++3OH-：^=A1(OH),4

+

AJO-+H+H2O：^=Al(OH)3j,

+3+

A1O；+4H^=A1+2H2O

3+

A1+4OH=^=AlOj+2H2O

AP++3A1O；+6H2O------4Al(OHH

2.应用

(1)判断离子共存问题

AF+与OH-及A1O；、CO：、S2-等弱酸根阴离子或A1O；与H\HCO；以及弱碱阳离子Al3\Fe3+等

因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。

(2)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)

①向A1C13溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。

②向NaOH溶液中滴加A1CL溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。

(3)分离提纯

①利用A1能溶于强碱溶液，分离A1与其他金属的混合物。

②利用AW)3,能与强碱溶液反应，分离ALCh与其他金属氧化物。

③利用A1(OH)3能与强碱溶液反应，分离AF+与其他金属阳离子。

四、硫酸铝钾——KAI(SO4)2

(1)硫酸铝钾在水溶液中的电离方程式为KAl(SO4)2==K++A13++2SOj。

(2)带有十二个结晶水的硫酸铝钾称为十二水合硫酸铝钾，俗称明矶，化形式为KA1(SO4)2-12H2O,

3++

它是无色晶体，可溶于水。由于AP+能水解生成具有强吸附性的胶体：A1+3H2O=3H+A1(OH)3,故明祖

是一种常用的净水剂。

明矶中含有AF+和SO：,向明帆溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当AF+恰好完全沉淀时，离子方程式为

2Al"+3SOj+3Ba2++6OH-===2Al(OH)31+3BaSO41，此时SO：只沉淀了总量的四分之三，总的沉淀的物质

的量达到最大；当SO：完全沉淀时，离子方程式为A13++2SOj+2Ba2++4OH=2BaSO41+AK)2+2H2O,此

时AF+恰好完全转化为A1O；,总的沉淀的质量达到最大。

考向一铝及其化合物的转化

典例引领

典例1工业上用铝土矿(主要成分为AbCh,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:

下列叙述正确的是

A.试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸

B.反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3

C.图中所有转化反应都不是氧化还原反应

D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)31+NaHCO3

【答案】D

【解析】根据流程图可知，X一定是NaOH,Y一定是CO2,加X后得到的沉淀为Fe2O3。

变式拓展

1.铝及其化合物在生产、生活等方面有广泛