家教教案(教师版)必修一第三章

第三章金属及其化合物一、钠的性质1、物理性质：银白色金属、很柔软、密度比水小、熔点低、易导热、导电。2、存在：自然界中只能以化合态的形式存在，以NaCl为主，还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。3、保存：密封保存，少量的钠通常保存在煤油里。4、用途：制取Na2O2等化合物，钠、钾合金（常温下为液态）做原子反应堆的导热剂，还原金属，做电光源等。5、化学性质：（1）钠与水的反应现象及解释：浮、熔、响、游、红五个字来记忆。①钠投入水中并浮在水面上——密度小于水。②钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶声，产生气体。③同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。④反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。反应方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↓实质：置换水中的氢。（2）钠与盐在熔融状态下的反应4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl（3）钠与氧气反应常温：4Na+O2=2Na2O点燃：2Na+O2=Na2O2钠在空气中变化过程：（4）钠与其他非金属反应钠具有很强的还原性，能和很多非金属发生反应，如：S、Cl2等6、焰色反应许多金属或他们的化合物在燃烧时火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。这是一种物理变化，是某种元素的性质。钠是黄色，钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）用品：铂丝（或铁、铬、镍、钨等）、酒精灯（或煤气灯）、试剂。步骤：①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色。②蘸取溶液（沾取固体）放在火焰上灼烧，观察火焰颜色，观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察。③盐酸洗铂丝。④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色（如不能灼烧至原火焰色，则需再酸洗，再灼烧）。⑤再蘸取（沾取）另外化学药品进行实验。【拓展】碱金属元素（Li、Na、K、Ru、Cs、Fr）1、原子结构（1）相似性：最外层均为1个电子，易失去一个电子（2）递变性：核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大，失电子能力依次增强，活泼程度增强2、元素性质（1）相似性：均为活泼金属元素，最高正价均为+1价（2）递变性：失电子能力依次增强，金属性依次增强3、单质性质（1）相似性：均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点（2）递变性：还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低（原因，可与卤素对比），硬度趋向减小4、化合物性质（1）相似性：氢氧化物均为强碱（2）递变性：氢氧化物的碱性依次增强5、碱金属的性质规律与特例（1）通常合金多呈固态，而钠钾合金却是液态。（2）碱金属单质在空气或氧气中燃烧时，生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物，而Li只生成Li2O。（3）碱金属单质密度一般随核电荷数增大而递增，但K的密度比Na小。（4）碱金属单质一般跟水剧烈反应，但Li跟水反应缓慢（LiOH溶解度小）。（5）碱金属单质因其活动性强，多保存在煤油中，而Li却因密度比煤油更小，只能保存在液体石蜡中。（6）碱金属的盐一般都易溶于水，但Li2CO3却微溶。（7）一般说，酸式盐较正盐溶解度大，但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。（8）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但IA金属Na、K等除外。（9）一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。如：2Na+CuSO4+2H2OCu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。（10）Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。例题精讲：【例1】将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（）A．HClB．K2SO4C．CuCl2D．饱和NaOH溶液〖答案〗CD【解析】活泼性很强的金属（如Na、K、Ca）与酸、碱、盐的反应实质都是与H+反应置换氢气，然后发生其他相关的物理、化学变化。特别是与盐的反应，不可能置换其他金属。二、钠的化合物1、钠的氧化物的性质比较物质氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）颜色状态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物（非碱性氧化物）氧的价态-2-1电子式生成条件常温加热或点燃热稳定性不稳定（加热时被空气氧化）稳定与水反应Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2与盐酸反应NaOH+HCl=NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑主要用途用于制取少量Na2O2强氧化剂、漂白剂、供氧剂【拓展】1、Na2O2的强氧化性、漂白性－1价介于氧的两种较稳定化合价0价和－2价之间，因此Na2O2既可以在一定条件下获得电子表现氧化性（如与SO2、Fe2+、品红等反应），也可以在一定条件下失去电子表现还原性（如与H+和MnO4反应），还可以在一定条件下发生歧化反应（如与H2O、CO2等反应）；但以氧化性为主。①Na2O2与SO2反应：Na2O2+SO2Na2SO4②Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀：

3Na2O2+6FeCl2+6H2O2FeCl3+4Fe(OH)3↓+6NaCl。③Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊：Na2O2+H2S2NaOH+S↓。④Na2O2投入品红溶液中，可使品红溶液褪色(褪色原理与SO2不同)。2、有关Na2O2与H2O、CO2反应的重要关系2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O22H2O+2Na2O2=4NaOH+O2（1）物质的量关系无论是H2O或CO2得单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，H2O或CO2与放出O2的物质的量之比均为2:1。（2）气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量的Na2O2时，气体体积的减少量等于原混合气体体积的1/2，也等于生成氧气的量。（3）电子转移关系当Na2O2与H2O、CO2反应时，物质的量关系为2Na2O2∽H2O∽2e-。（4）固体质量关系相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：CO+Na2O2=Na2CO3；H2+Na2O2=2NaOH（实际两反应不能发生）。（5）先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，再与H2O（g）发生反应。2、碳酸钠、碳酸氢钠（1）碳酸钠、碳酸氢钠主要性质比较名称和化学式碳酸钠（Na2CO3）碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱、苏打小苏打颜色和状态白色晶体白色粉末水中溶解性易溶易溶（比Na2CO3）小热稳定性稳定不稳定2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O与酸反应CO2-3+H+HCO-3HCO-3+H+H2O+CO2HCO-3+H+CO2+H2O与某些碱反应Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOHNaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+NaOH+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O与某些盐反应BaCl2+Na2CO3BaCO3+2NaClNaHCO3+NaHSO4Na2SO4+H2O+CO2与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3不反应相互转化Na2CO3NaHCO3制法NaOH+CO2NaHCO32NaHCO32Na2CO3+H2O+OC2NaOH+CO2NaHCO3鉴别加酸产生CO2加热难分解加酸产生CO2较Na2CO3快加热分解出CO2用途制玻璃、肥皂、造纸、纺织发酵粉、治胃酸过多（2）鉴别：热稳定性不同。分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一个为Na2CO3。和酸反应速率不同。分别取一定质量的固体，加入等浓度、等体积的盐酸，反应快、产生气体多的为NaHCO3，另一个为Na2CO3。阴离子不同。分别取其稀溶液，滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的原试剂为Na2CO3，另一个为NaHCO3。溶液的酸碱性。测其稀溶液(0.1mol·L1)的pH，Na2CO3溶液的pH在12左右，而NaHCO3溶液的pH在8左右。（3）碳酸钠溶液与盐酸反应时，二者滴加的次序不同，产生的现象不同。①向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液（开始时酸过量）：

2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O。②若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸（开始时酸不足）：

HCl+Na2CO3NaCl+NaHCO3（无气泡），HCl+NaHCO3NaCl+CO2↑+H2O。由以上分析可知，不同的滴加顺序产生不同的现象，这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。（4）碳酸氢钠和碳酸钠的制法制取NaHCO3的方法减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。

Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3联碱法制纯碱原理在饱和食盐水中通NH3饱和后，再通CO2：NH3+CO2+H2ONH4HCO3生成NH4HCO3的溶解度大，而c(Na+)也大，而NaHCO3溶解度小，故产生沉淀：NaCl+NH4HCO3NaHCO3↓+NH4Cl，总方程式：NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。将析出沉淀加热，制得Na2CO3（纯碱）注意：不能先通入CO2达饱和后再通入NH3，因为CO2在水中的溶解度很小(1∶1)，即使通入过量的NH3，所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少，这样就无法制取NaHCO3。3、氢氧化钠（1）NaOH为强碱，具有碱的通性。（2）CO2与NaOH溶液反应的计算①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3③CO2+NaOH=NaHCO3（①②之和）反应情况生成物<1:2NaOH过量，只发生①Na2CO3、过量NaOH=1:2恰好按①反应Na2CO31:2<<1①、均有Na2CO3、NaHCO3=1:1恰好按③反应NaHCO3>1:1按③反应，CO2有剩余NaHCO3例题精讲：【例1】除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是（）A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钡溶液C．加入澄清石灰水 D．加入稀盐酸〖答案〗A〖解析〗除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质、保留非杂质成份。溶液中可用这样的方法：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3。【例2】将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)（）①Na2O1 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaClA.①>②>③>④ B.①>②>④>③C.①=②>③>④ D.①=②>③=④【答案】A【解析】①②溶于水，溶质都是0.02moL,但前者有氧气生成，因此氢氧根浓度大，有①>②;③中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④。因此有A正确。【例3】在1.00L1mol/L氢氧化钠溶液中通入16.8L标准状况下的CO2气体，所得的溶液中含有的溶质是（）A．Na2CO3B．NaHCO3C．Na2CO3和NaHCO3D．NaOH、Na2CO3和NaHCO3【答案】C【例4】将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是〖答案〗C〖解析〗此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入0.1L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；此时开始放出气体，分析图像，可知选C。易错警示：解答此题的易错点是，不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应。是分步进行的，首先发生的是HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl；进行完全后，再发生：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑三、镁、铝及其化合物1、镁的知识主线上图的1～13中的有关化学方程式如下：2Mg+O2===2MgO3Mg+N2===Mg3N2Mg+Cl2====MgCl2、Mg+2HCl===MgCl2+H2↑MgCl2====Mg+Cl2↑MgO+H2O===Mg(OH)2Mg(OH)2===MgO+H2OMg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2OMgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaClMgCO3===MgO+CO2↑MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2OMgSO4+2NaOH===Mg(OH)2↓+Na2SO42、铝的知识主线上图1～12的有关化学方程式如下：4Al+3O2===2Al2O32Al2O3====4Al+3O2↑2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al(OH)3====Al2O3+3H2OAl2O3+6HCl===2AlCl3+3H2OAlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4ClAl(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2ONa[Al(OH)]+CO2===Al(OH)3↓+NaHCO3Al(OH)3+NaOH===NA[Al(OH)4]112KAl(SO4)2+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+K2SO4+3(NH4)2SO43、“铝三角”及其应用(1)“铝三角”是指Al3+、Al(OH)3、AlO2-相互转化的三角关系。根据“铝三角”完成对应的离子方程式：Al3+→Al(OH)3Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3→Al3+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl3+→AlO2-Al3++4OH-=AlO2-+2H2OAlO2-→Al3+AlO2-+4H+=Al3++2H2OAlO2-→Al(OH)3①NaAlO2溶液中通少量CO2：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-NaAlO2溶液中通入足量CO2：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-②3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓③AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3→AlO2-Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(2)应用制取Al(OH)3离子共存问题Al3+与HS-、S2-、AlO2-、CO32-、HCO3-因水解相互促进而不能大量共存；AlO2-与NH4+、Al3+、Fe3+等也不能大量共存。4、Al(OH)3的制备与试剂的选择(1)氢氧化铝易溶于强碱而不溶于氨水，因此实验室制备氢氧化铝时一般不用氢氧化钠等强碱代替氨水，以免强碱过量时氢氧化铝溶解，或强碱不足时铝离子未完全沉淀。(2)洗涤氢氧化铝沉淀，其目的是洗去氢氧化铝表面附着的硫酸铵等杂质。(3)洗涤的方法是：向盛有氢氧化铝沉淀的过滤器中倒入适量蒸馏水至刚好浸没沉淀，等水自然流出后，再重复操作2~3次。例题精讲：【例1】甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL0.1mol·L-1AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是A．甲中沉淀一定比乙中的多B．甲中沉淀可能比乙中的多C．甲中沉淀一定比乙中的少D．甲中和乙中的沉淀可能一样多〖答案〗BD〖解析〗此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质，其能溶于氢氧化钠但不溶于氨水，故此加入时，两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀；相同体积相同pH的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠，当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，生成的沉淀氨水多；可知BD正确。解法点拨：此题解答时，选用的是讨论法，其多用在计算条件不足，据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件，加以讨论才能正确解答；故此在应用讨论法解题时，关键是先要分析条件与求解问题之间的联系，形成正确的解题方法。【例2】把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中，有0.58g白色难溶物析出，向所得溶液中逐滴加入0.5mol/L的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如下图所示：(1)混合物中NaOH的质量是；AlCl3的质量是；MgCl2的质量为。（2）C点表示盐酸加入的体积为。〖解析〗分析图象中A、B、C、D点的意义：D→A表示先加10mLHCl是中和原来过量的NaOH;A→B表示加入20mL盐酸与NaAlO2反应，使之全部转化成Al(OH)3沉淀；B点表示沉淀最大值，且为Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀的混合物；B→C表示加入盐酸使两沉淀完全溶解。再进行计算。（1）由图象可知n(Mg2+)=0.58g/58g/mol=0.01mol由AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓11(30-10)×10-3×0.5n［Al(OH)3］所以n(Al3+)=n［Al(OH)3］=(30-10)mL×10-3L/mL×0.5mol/L=0.01mol混合物中n(NaOH)=n(Mg2+)×2+n(Al3+)×4+10mL×10-3L/mL×0.5mol/L=0.01mol×2+0.01mol×4+0.005mol=0.065mol故NaOH的质量0.065mol×40g/mol=2.6gMgCl2的质量0.01mol×95g/mol=0.95gAlCl3的质量0.01mol×133.5g/mol=1.335g(2)C点加入盐酸的体积为130mL。四、镁铝图像问题注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象：实验操作实验现象反应原理坐标图像1、往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO+

2H2O2、往NaOH溶液中加入AlCl3溶液至过量Al3++4OH-=AlO+

2H2OAl3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓3、往NaAlO2溶液中加入稀盐酸至过量AlO+

H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O4、往稀盐酸溶液中加入NaAlO2至过量AlO+4H+=Al3++2H2OAl3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓5、往NaAlO2和NaOH混合溶液中加入HCl溶液至过量OH-+H+=H2OAlO+

H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O6、往AlCl3溶液中滴加入氨水至过量Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+7、往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液Al3++3AlO+

6H2O=4Al(OH)3↓8、往NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液Al3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓9、往NaAlO2溶液中通入CO2(或过量)2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-或AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO32-10、往AlCl3和HCl混合溶液中加NaOH至过量OH-+H+=H2OAl3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O11、往Al3+、Mg2+、H+各1mol的混合溶液中加NaOH溶液至过量OH-+H+=H2OAl3++3OH-=Al(OH)3↓Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O12、往OH-、AlO2-、Mg(OH)2各1mol的混合溶液中加入盐酸至过量OH-+H+=H2OAlO+

+

H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O例题精讲：【例1】有氧化镁、氧化铝粉末18.2g将它溶于500mL4mol/L的盐酸里，若要使沉淀的质量达到最大值，则需加入2mol/L的氢氧化钠溶液的体积为（）A．1000mLB．500mLC．100mLD．1500mL〖解析〗根据题意，写出有关的化学反应方程式：MgO+2HCl=MgCl2+2H2OAl2O3+6H+=Al3++3H2OMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaClAlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl依据化学方程式，仅当溶液中存在NaCl时，镁铝全部以Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，沉淀的质量达到最大值，当nNaCl=nHCl时沉淀的质量最大。【例2】将5.1g镁铝合金溶于60mL5.0mol/LH2SO4溶液中。完全溶解后再加入65mL10.0mol/L的NaOH溶液，得到沉淀的质量9.7g，继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。(1)当加入mLNaOH溶液，可使溶解在硫酸中的Mg2+和Al3+恰好完全沉淀。(2)计算合金溶于硫酸时产生的氢气在标准状况下的体积。【解析】第一问直接运用结论，当沉淀的量达到最大值的时，溶液中只有Na2SO4，首先我们判断硫酸是过量的，氢气不能直接用硫酸中的H+来算。根据第一问的结论我们不难发现，当加入氢氧化钠溶液的体积为65mL时，此时沉淀的质量不是最大值，有一部分的Al(OH)3被过量的5mLNaOH溶解了。设nMg=x,nAl=y;m沉淀=9.7+78×0.05=13.6gm(OH-)=13.6-5.1=8.5gn(OH-)=0.5mol2x+3y=0.5moln(H2)=1/2x+3/2y=0.25molV(H2)=0.25×22.4=5.6L【例3】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是（）A．a—b时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多B．c—d时溶液中离子的物质的量：AlO2–比Ba2+多C．a—d时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3D．d—e时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH–〖解析〗采用定量法分析。假设有1molA12(SO4)3则溶液中含有2molA13+、3molSO42–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时发生的反应为：Al3++3OH-Al(OH)3↓、SO42–+Ba2+BaSO4↓。则当2molA13+完全沉淀时，消耗Ba(OH)23mol，此时3molSO42–全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO4的物质的量始终大于Al(OH)3的物质的量；再加入Ba(OH)2溶液时发生Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，b～d中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2，由于AlO2-微弱水解，因此再b～d中AlO2-的物质的量大于Ba2+；d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此随Ba(OH)2的加入在某一点，当d～e中加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2+与OH-的量相等。〖答案〗BD【规律总结】析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，正因滴加顺序不同可产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要持别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵生标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓住一些关键点（如最高点，最低点，转折点）和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。五、铁及其化合物1、铁的氧化物的比较化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称—铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体价态+2+31/3正2价，2/3正3价水溶性不溶不溶不溶与酸的反应FeO+2H+==Fe2++H2O遇氧化性酸生成Fe3+

盐Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O与CO的反应高温FexOy+yCO===xFe+yCO22、Fe2+和Fe3+的比较Fe2+Fe3+水合离子颜色浅绿色棕黄色氧化还原性既有氧化性，又有还原性只有氧化性水解性Fe2++2H2O←→Fe（OH）2+2H+Fe3++3H2O←→Fe（OH）3+3H+与碱的反应Fe2++2OH—===Fe（OH）2↓Fe3++3OH—===Fe（OH）3↓3、Fe（OH）2与Fe（OH）3的比较Fe（OH）2Fe（OH）3颜色状态白色固体红褐色固体水溶性不溶不溶稳定性易氧化为Fe（OH）3，空气中加热得不到FeO较稳定：∆Fe（OH）3==Fe2O3+3H2O与酸的反应Fe（OH）2+2H+===Fe2++3H2OFe（OH）3+3H+===Fe3++3H2O制法在隔绝O2的条件下Fe2+与碱反应Fe3+与碱反应【Fe(OH)2的制备与实验条件的控制】要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态。一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接触；二是要防止溶液中出现三价铁离子。既要除去三价铁离子，又不引入新的杂质，一般选用铁粉来还原三价铁离子。实验中一般采用新制的硫酸亚铁与NaOH溶液反应来制取Fe(OH)2沉淀。下面我们来探究其他制备氢氧化亚铁的方法。4、铁三角：根据铁三角有关（1）---(6)的化学方程式如下。（1）一般是指Zn、Al、CO、H2等还原剂FeCl2+Zn===ZnCl2+Fe3FeCl2+2Al===2AlCl3+3FeFeO+CO===Fe+CO2FeO+H2===Fe+H2O（2）是指H+、S、I2、Cu2+.、Fe3+等氧化剂Fe+2H+===Fe2++H2↑Fe+S===FeSFe+I2===FeI2Fe+Cu2+===Fe2++CuFe+2Fe3+===3Fe2+（3）是指Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化剂2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)33Fe2++4H++NO3-===3Fe3++NO↑+2H2O5Fe2++MnO4-+8H+===Mn2++5Fe3++4H2O（4）一般是指Fe、Cu、HI、H2S等还原剂2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+Fe3++Fe===3Fe2+2Fe3++2I-===2Fe2++I2↓2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+（5）是指Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化剂2Fe+3Cl2===2FeCl32Fe+Br2===2FeBr3Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O4Fe+3O2(纯)====2Fe2O3（6）是指Zn、Al、CO、H2等还原剂(6)2Fe3++3Zn(足)===3Zn2+2FeFe3++Al===Al3++FeFe2O3+2Al===Al2O3+2Fe

Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2Fe2O3+3H2====2Fe+3H2O5、Fe2+、Fe3+的检验（1）直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的溶液呈棕黄色。（2）利用显色反应：（3利用其化合物沉淀的颜色（4）利用Fe3+的氧化性（5）利用Fe2+还原性例题精讲：【例1】下面三种方法均可制得Fe(OH)2白色沉淀。方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入。（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。（3）生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是。方法二：在如右图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是。（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是。（3）为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是。方法三利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如右图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。（1）a电极的材料应为，电极反应式为。（2）电解液c可以是（填编号）。A．纯水 B．NaCl溶液C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液（3）d为苯，其作用是，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？。（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是（填编号）。A．改用稀H2SO4作电解液B．适当增大电源的电压C．适当减小两极间的距离D．适当降低电解液的温度（5）若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为。【解析】方法一Fe2+易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2+易被空气中的O2氧化，要加铁粉，将被氧化的Fe3+还原成Fe2+。气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。方法二两支试管，试管Ⅱ是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管Ⅰ中，所以制取FeSO4应在试管Ⅰ中，而在试管Ⅱ中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入试管Ⅰ后，产生的H2可以从试管Ⅰ内短管处排出，从而排尽试管Ⅰ内空气。再经过止水夹通入试管Ⅱ中，排尽试管Ⅱ内空气。然后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，造成管内压强增大，将试管Ⅰ内FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，在此过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中的O2氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。方法三电解时阳极Fe-2e-=Fe2+,阴极上2H2O+2e-=H2↑+2OH-，或电解质溶液能直接提供OH-。当Fe2+与OH-接触时Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，当电解液选用NaOH溶液时，在阳极处立即产生白色沉淀，当选其他溶液时，只有迁移后两者相遇时才能产生沉淀（大约在电池中部）；当反接电源后，阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑,产生的O2立即把Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。【答案】方法一（1）稀H2SO4、铁屑（2）煮沸（3）避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化方法二（1）稀H2SO4和铁屑（2）NaOH溶液（3）检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹（4）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入方法三（1）FeFe-2e-=Fe2+(2)BC(3)隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化加热煮沸，排出溶解的O2（4）BC（5）白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色【例2】要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时，最佳顺序为（）①加入足量氯水②加入足量KMnO4③加入少量NH4SCN溶液A．①③ B．③② C．③① D．①②③【解析】在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，无Fe3+存在，再加入氯水，将Fe2+氧化成Fe3+，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以这儿不用KMnO4溶液。六、金属及其化合物推断1、基础知识：化学推断题是一类综合性较强的试题，他集元素化合物知识、基本概念和基本理论知识为一体,具有考查知识面广、综合性强、思考容量大的特点。即他不仅能考查学生元素及其化合物基本知识的掌握情况，更能考查学生分析问题、逻辑推理、综合应用知识的能力。推断题包括无机推断和有机推断，有关“金属”的推断题在无机推断中占有重要的地位。无机推断题的分析思路：无机推断题要求学生对中学应掌握的元素化合物知识、理论知识融会贯通，能将知识横向、纵向统摄整理，使之网络化，并能灵活应用。试题分析步骤是：阅读题目（审题）→挖掘筛选信息（分析）→联系已学知识、寻找突破口、得出结论（解答）→复合、验证答案（检验）阅读题目的过程，就是审题的过程。审题时要求反复推敲、认真辨析，注意题目所给的限制性语句，读题时包括阅读求解要求，求解要求，往往亦能给考生以重要的启示，这点不能忽略。通过审题，能正确领会题目的意思，这一步是解题的基础。挖掘、筛选信息就是寻找已知条件。题目所给的条件有的很明显，有的非常隐蔽，有的是干扰因素，必须逐字逐句地仔细分析，排除干扰，才能找准“题眼”，这一步是解题的关键。推断题的突破口可能是反应条件、反应现象，也可能是物质的特殊性质（物理性质和化学性质）等，找到突破口以后经过与大脑中储存的知识信息相比较，对信息、条件进行筛选、加工后，即可看清要求，认真解答，解答是解题的落脚点。最后要按正向顺序检验一下，以确保答案的严密性，这是得分的保证。在上述各步中，最重要的是第二步：找解题的突破口，找到了“题眼”，其他问题就迎刃而解了。但第四步也不能忽视，否则，差之毫厘，谬以千里。

寻找解题突破口就是寻找题目中的“特”点，“特”点一般有：物质的特殊组成、结构，典型性质，特殊反应现象，特殊反应类型，特殊反应条件，特殊比例关系等等。

2、解推断题的一般方法

推断题的解题方法分为顺推法、逆推法、猜测验证法等。（1）顺推法：

顺推是根据题设条件和转化关系方框图，从最初反应物入手，利用给定反应物的结构和性质特点，顺着转化关系往后推，从而解决问题。

【例１】有A、B、C、D、E五种短周期元素，由它们组成的四种化合物W、X、Y、Z在通常情况下，W为气态，X为液态，Y、Z为固态。已知：（1）A、B、C、D、E元素的原子序数依次增大，且A、D同主族，C、E同主族，B、C同周期。（2）W由A、B组成，X由A、C组成，Y由C、D组成；在W、X、Y三种分子中，两种元素的原子个数比为1：1，Z由E、D组成，属于离子化合物，且其中阳离子比阴离子少一个电子层。由上述条件推断这四种化合物是什么？（写化学式）〖分析〗元素推断题，同样需要先找突破口，本题的突破口是Z，Z是由E、D组成的离子化合物，且其中阳离子比阴离子少一个电子层，说明D、E两元素处于同一周期，而E元素的原子序数最大，故E为第三周期非金属元素，D则为第三周期金属元素。又C与D组成化合物Y，C必为非金属，因它与E同族，C必为第二周期元素，那么，A、B只能在第一周期或第二周期，A与D同族，所以A位于本周期左侧。B与C同周期，B应为第二周期元素，结合分子组成及状态，可推知分子式分别为：C2H2、H2O2、Na2O2，Na2S。（2）逆推法

有的推断题，最初条件意义并不明确，但某一结果有较明确的含义，求解时，从这一结果入手，采用逆推模式，逆向逐层推理，可顺利达到解决问题的目的。【例2】某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐，根据图中化学反应方框图填空：（1）单质F是________；（2）写出由E生成G的离子方程式（或化学方程式）_______；（3）溶液Ｉ中所含金属离子是________；（4）由CE＋F若改用浓酸，则不能选用的浓酸是（写分子式）________。

〖分析〗从题设最初条件看，其意义并不明确，但从转化关系方框图中的结果“红褐色沉淀G”可知，其含义明确，故从此入手运用逆推。由红褐色沉淀G逆推可知溶液E中含Fe2+，再由Ｅ逆推知单质C为Fe，单质Ｆ为H2；又由单质F(H2)逆推知单质B可为金属Al或Zn或者为非金属单质Si，另由溶液Ｉ加NH3·H2O转化为沉淀Ｊ，Ｊ溶于强碱溶液，可确定单质Ｂ为Al，化合物Ａ为铁的氧化物。〖答案〗（1）H2；（2）4Fe2++8NH3·H2O+O2+2H2O===4Fe(OH)3↓+8NH或Fe2++2NH3·H2O====Fe(OH)2↓+2NH；4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3；

（3）Al3+和Na+；（4）H2SO4或HNO3

（3）猜测验证法

若题中未给出初始物质或最终产物时，可通过题中的文字说明或实验现象等，寻找解体的突破口，即寻找“题眼”，然后，联系已有知识，假设某种物质或某个反应，进一步向前或向后扩展，推出其他物质。以特征反应为突破口。【例3】已知：①A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，得到B和C。④化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。（1）元素X是______________，Z是______________。（2）写出③中反应的化学方程式______________，写出④中反应的化学方程式______________。〖解析〗此题的突破口是：室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可推断A可能为Cl2；再由特征反应：化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质，可知Y为O2，D为KClO3。根据Y元素有多种价态，且元素Y、X、Z的原子序数依次递增，故Y为O，X为Cl，Z为K。〖答案〗（1）X是Cl，Z是K（2）Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O【例4】如图所示，甲、乙、丙是三种常见单质，X、Y、Z是它们的化合物。它们之间有图所示的转化关系。(1)若甲是具有还原性的金属单质，X、Ｙ、Ｚ中有一种是离子晶体，试推断：①X、Y、Z中含有丙元素的是___________(填写物质的化学式)；

②此时Z是_________气的主要成分；

③X与甲反应的化学方程式是___________。(2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质，丙通常是暗红色的液体，Y和Z具有相同的阳离子，X与Z含有相同的阴离子。①写出甲、乙、丙三种物质的化学式___________、___________、___________；

②写出X与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式___________。

〖分析〗(1)如果只从“金属单质”分析很难得到正确结论。经过仔细分析后可以从框图中得到这样一个信息：Ｘ＋甲→Ｙ＋丙，即是“单质＋化合物→单质＋化合物”，这是一个典型的置换反应。我们常见的置换反应类型有：①金属＋盐→金属＋盐，②金属＋酸→Ｈ2↑＋盐，③活泼金属＋水→H2↑＋碱，④金属＋金属氧化物→金属＋金属氧化物(例如铝反应)，⑤2Mg+CO2=2MgO＋C，⑥2F2＋2H2O=4HF＋O2↑，⑦H2S＋O2（Cl2、Br2等）→S＋H2O（HCl、HBr等），⑧卤素单质之间的置换，⑨H2＋金属氧化物→金属＋水，⑩氧化物＋C→单质＋CO2等等。这样结合“甲是具有还原性的金属单质”、“X＋丙→Z”和“丙＋乙→Z”就能很快得出：X是CO2，Y是MgO，Z是CO，甲是Mg，乙是O2，丙是C。这样上述三小问就能顺利解答出来。

(2)根据题意，甲是Cl2，丙是Br2，故X和Z是溴化物。这时我们再挖掘各物质之间的关系发现：X＋Br2→Z，这是一个氧化还原反应，而Br2具有氧化性，根据化合价关系，Ｂｒ2能将X中的阳离子氧化到高价态。这样的阳离子一般是Fe2+。从而得到X是FeBr2，Y是FeCl3，Z是FeBr3，甲是Cl2，乙是Fe，丙是Br2。（4）通过特殊反应现象推断这种方法要求学生紧紧抓住反应过程中产生的各种现象，如气体的放出、沉淀的生成、颜色的变化等；现象越独特，物质越容易推断。【例5】下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物。产物J是含金属元素的胶状白色沉淀，I为NaCl溶液，D是淡黄色固体单质。试填写下列空白：（1）L的化学式______________；（2）F的化学式______________；（3）写出J受热分解反应的化学方程式______________；（4）H和G反应的化学方程式______________。〖解析〗此题的突破口是：D是淡黄色固体单质，且能够在空气中燃烧，则D应是单质硫，G应是H2S，H应是H2S，L应是H2O。又因A是含金属元素的白色胶状沉淀，再结合I为NaCl，则F应为Na2S，E为AlCl3，二者与水混合后发生双水解反应。〖答案〗（1）H2O（2）Na2S（3）2Al(OH)3=Al2O3+3H2O（4）2H2S+H2S=3S+2H2O（5）根据有关数量关系推断有的框图题不仅给出了物质间转化的定性关系，还给出了定量关系。通过分析题目中有关数量关系，找出符合题给数量关系的物质或反应，就可使推断的范围大大缩小。【例6】已知甲、乙、丙为常见单质，A、B、C、D、X、Y、Z为常见化合物，Y的摩尔质量数值比Z小16，乙、丙摩尔质量相同。B的摩尔质量比D小2，B、X摩尔质量相同，各物质转化如下图所示：（1）丙、B的化学式：丙________B_______；（2）Y转化为Z的化学方程式为______________________________。〖解析〗由题目中的甲、乙、丙为常见单质和H2O，在我们所熟悉的物质中既是单质，摩尔质量又相等的物质并不多只有氧气和硫，它们的摩尔质量都相等均为32。又在图表中可以看出，丙参与了绝大多数反应，我们可以先假设丙是氧气，因为氧气的化学性质活泼，反应类型也较多。由此，我们可以推得C是二氧化硫，D是三氧化硫。题目中又说Y的摩尔质量数值比Z小16，而Y与Z之间也只相差一个丙，由此我们可以得出丙是氧气。三氧化硫的摩尔质量是80，题目中又说B的摩尔质量比D小2，也就是说D的摩尔质量是78，而B是由甲制得的，具体的说是由甲与氧气反应两次制得的，能与氧气反应两次，摩尔质量又是78，我们可以推出B是过氧化钠，即甲是钠。由此，题目完整解出。七、专题突破：无机推断题“突破口”归纳1、物质颜色红色：Fe2O3、Fe(OH)3、[Fe(SCN)]2+、Cu2O、Cu、NO2、Br2(g)、P；橙色：Br2的溶液；黄色：S、Na2O2、