化学自习室移动版

(一)金属部分

一、如何复习无机物质的化学性质

1、复习无机物质的化学性质，主要从五个方面入手：

(1)分析它的强氧化性或强还原性，对应的化学反应为氧化还原反应。

如金属单质的还原性，非金属单质的氧化性或还原性，H₂S(HS^－、S₂^－)、SO₂(HsO₃^－、SO₃^2－)、I^－、Fe^2＋、H₂C₂O₄(HC₂O₄^－、C₂O₄^2－)的强还原性，MnO₄^－、Cr₂O₇^2－、ClO^－、H₂O₂、Na₂O₂、HNO₃、Fe^3＋的强氧化性等。

(2)分析它的酸碱性、电离能力和溶解能力，对应的化学反应为水溶液中的复分解反应。

主要有酸碱中和、强酸制弱酸、强碱制弱碱、生成难溶盐、双水解反应、络合反应六种反应类型。

(3)分析它的稳定性，对应的化学反应为分解反应。

如带结晶水的盐不稳定，铵盐不稳定，硝酸盐不稳定，弱碱不稳定，弱碱的碳酸盐不稳定，银盐不稳定等。

(4)分析它在高温下形成稳定物质或挥发性物质的能力，对应的化学反应为高温下的反应。

注意高温下的反应有时不能用氧化还原能力的强弱、酸碱性的强弱来分析，而是用挥发性、结合能力分析。

比如，Al和Si是亲氧元素，碰到氧元素易结合为Al₂O₃、SiO₂或偏铝酸盐、硅酸盐，所以地壳中这几种物质特别多。

在高温下易发生铝热反应，Al₂O₃、SiO₂与碳酸盐的反应。

Al＋Fe₂O₃=高温=2Fe＋Al₂O₃、SiO₂＋CaCO₃=高温=CaSiO₃＋CO₂↑、Al₂O₃＋CaCO₃=高温=Ca(AlO₂)₂＋CO₂↑，后两个反应与酸性强弱无关。

H₃PO₄＋NaI=Δ=NaH₂PO₄＋HI↑，此反应与酸性强弱无关。

KCl＋Na=高温=NaCl＋K↑，此反应与金属性(还原性)无关。

(5)分析它的特性。看它是否有特殊的化学反应。

2、选择对应的反应对象：

不管哪种物质，一般在考虑反应对象时，都主要从单质(金属、非金属)、化合物(氧化物、酸、碱、盐)等几类物质中选择。

3、相似的物质，反应类型也相似。

(1)金属单质，只会做还原剂，发生氧化还原反应。反应的对象有非金属、氧化物、酸、盐。

(2)还原性的非金属单质，主要做还原剂，发生氧化还原反应。反应的对象有氧化性非金属、氧化物、氧化性酸、氧化性盐。

(3)氧化性的非金属单质，主要做氧化剂，发生氧化还原反应。反应的对象有金属、还原性非金属、水、还原性酸、碱、还原性盐。

(4)金属氧化物，一般是碱性氧化物，发生复分解反应中的中和反应。反应对象有酸或酸性氧化物。

(5)非金属氧化物，有些是酸性氧化物，发生复分解反应中的中和反应。反应对象有碱或碱性氧化物。

(6)碱，发生复分解反应中的中和反应。反应对象有酸或酸性氧化物。弱碱都不稳定，受热易分解。与有些非金属发生反应。

(7)酸，发生复分解反应中的中和反应。反应对象有碱或碱性氧化物。很多含氧酸不稳定。常与金属发生反应。

(8)盐，弱酸或弱碱的盐，能发生复分解反应中的水解反应。弱酸盐能制弱酸，弱碱盐能制弱碱。有些能生成难溶盐。铵盐、硝酸盐、酸式盐、带结晶水的盐、弱碱的碳酸盐都不稳定，易分解。

(9)带S(－2)、S(＋4)、Fe(＋2)的化合物多数有强还原性。带Fe(＋3)、N(＋5)、Mn(＋7)、Cr(＋6)、Cl(＋1、＋5)的化合物多数有强氧化性。

二、如何利用元素化合物的相互转化图快速复习元素化合物的化学性质

1、钠

(1)以钠及化合物的图像为例说明如何利用图像复习物质的化学性质

①复习图像中的Na(单质)

它的反应应该考虑与非金属、氧化物、酸、盐的反应。观察Na周围向外的箭头，有和O₂、Cl₂、H₂O、盐酸、CuSO₄溶液、乙醇的反应，与上面的物质类别基本对应。

需要强调的是，Na与乙醇的反应是有机物的反应类型。Na与O₂的反应，分为常温和加热两种情况。Na与各种物质的水溶液反应，一般先和水反应，生成的NaOH再和溶液中其它物质进行反应。

②复习图像中的NaOH

它的反应应该主要考虑它作为碱和强碱的性质(复分解反应)，主要与酸性氧化物、酸、弱碱盐反应。观察NaOH周围向外的箭头，有和CO₂、盐酸、CuSO₄溶液的反应，与上面的物质类别相对应。

③对于图像中NaHCO₃、Na₂CO₃、CO₂等的化学性质，与Na^＋基本没有什么关系，主要学习的是碳酸及碳酸盐的性质。NaCl也是如此。

(2)本图像中几个比较特殊的反应

①2Na₂O＋O₂=Δ=2Na₂O₂

②Na₂O₂和H₂O、CO₂的反应与和SO₂反应的不同：

Na₂O₂和H₂O、CO₂的反应，并不与Na₂O₂的强氧化性有关，而与Na₂O₂不稳定有关。可以看作Na₂O₂不稳定，歧化为N_A2O和1/2O₂，然后Na₂O与H₂O生成2NaOH或与CO₂生成Na₂CO₃。

2Na₂O₂＋2H₂O=4NaOH＋O₂↑

2Na₂O₂＋2CO₂=2Na₂CO₃＋O₂

Na₂O₂和SO₂的反应，与Na₂O₂的强氧化性有关：

Na₂O₂＋SO₂=Na₂SO₄

③Na与CuSO₄溶液的反应，先发生的是N_A与H₂O的反应，生成的NaOH再与CuSO₄发生强碱制弱碱的反应。

2Na＋2H₂O=2NaOH＋H₂↑ 2NaOH＋CuSO₄=Cu(OH)₂↓＋Na₂SO₄

合起来得：2Na＋2H₂O＋CuSO₄= Cu(OH)₂＋Na₂SO₄＋H₂↑

④NaOH与CO₂反应的过量问题：

这相当于是一元强碱与二元弱酸(H₂CO₃)中和反应，中和反应的本质是碱的OH^－与酸的H^＋中和生成H₂O。当碱过量时，二元酸的两个H会被完全中和，生成正盐：

2NaOH(过量)＋CO₂= Na₂CO₃＋H₂O

当碱不足时，二元酸的两个H不会被完全中和，生成酸式盐：

NaOH(少量)＋CO₂= NaHCO₃

⑤Na₂CO₃、NaHCO₃与AlCl₃、FeCl₃发生双水解反应。

双水解反应发生在易生成沉淀或气体的弱酸盐和弱碱盐之间，产物为弱酸或弱碱。

3Na₂CO₃＋2AlCl₃＋3H₂O=2Al(OH)₃↓＋3CO₂↑＋6NaCl

3NaHCO₃＋FeCl₃=Fe(OH)₃↓＋3CO₂↑＋3NaCl

⑥侯氏制碱法的第一步反应为

NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O=NaHCO₃↓＋NH₄Cl

此反应的操作顺序是在饱和NaCl溶液中先通入过量的NH₃，再通入过量的CO₂，原因是：用饱和NaCl是为让Na^＋的浓度更高。后通过量的CO₂才能得到HCO₃^－，若后通过量NH₃，得到的是CO₃^2－。先通过量NH₃，可以提高CO₂的反应量和溶解量，得到更多的HCO₃^－。

⑦Na₂CO₃＋CO₂＋H₂O=2NaHCO₃

此反应的反应原理，也是强一点的酸制弱一点的酸。

⑧NaOH与Cl₂的反应，代表了NaOH(碱)的另一种性质，与一些非金属会反应，发生歧化反应或置换反应。但在此过程中，NaOH只是提供了强碱性环境，并不起氧化或还原作用。

NaOH＋Cl₂=NaCl＋NaClO＋ H₂O

2NaOH＋Si＋ H₂O=Na₂SiO₃＋2H₂↑

⑨电解熔融NaCl得到Na和Cl₂，这个氧化还原反应并不能说明NaCl具有强氧化性或强还原性。

2、铝

(1)铝的性质特殊在它的金属、化合物都常常体现出两性。

如铝也有非金属性，与碱能反应。

①2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑

Al₂O₃和Al(OH)₃都有两性(酸性和碱性)。

②Al₂O₃＋2NaOH=2NaAlO₂＋H₂O

③Al(OH)₃＋NaOH=2NaAlO₂＋2H₂O

注意Al(OH)₃作为酸时是一元弱酸，比碳酸弱。所以：

④NaAlO₂＋HCl＋H₂O=Al(OH)₃↓＋NaCl

⑤2NaAlO₂＋CO₂(少量)＋3H₂O =2Al(OH)₃↓＋ Na₂CO₃

(2)关于AlCl₃或NaAlO₂的过量问题

由于Al(OH)₃有两性，它与过量的强酸或强碱都能反应。但与NH₃•H₂O、CO₂等不反应。

①当AlCl₃溶液中滴加NH₃•H₂O至过量时，没有过量问题。

AlCl₃＋3NH₃•H₂O=Al(OH)₃↓＋3NH₄Cl

当AlCl₃溶液中滴加NaOH至过量时，有过量问题。

AlCl₃＋4NaOH= NaAlO₂＋3NaCl＋2H₂O

②当NaAlO₂溶液中通入CO₂至过量时，没有Al(OH)₃的过量问题。

NaAlO₂＋CO₂(过量)＋2H₂O =Al(OH)₃↓＋ NaHCO₃

当NaAlO₂溶液中滴加盐酸至过量时，有Al(OH)₃的过量问题。

NaAlO₂＋4HCl= AlCl₃＋NaCl＋2H₂O

(3)AlCl₃溶液与NaAlO₂溶液的双水解反应

AlCl₃是在较强的酸性溶液中才能存在的盐，NaAlO₂是在较强的碱性溶液中才能存在的盐，否则容易水解出现浑浊。

当两种溶液混合在一起时，会发生双水解反应：

AlCl₃＋3NaAlO₂＋6H₂O=4Al(OH)₃↓＋3 NaCl

注意：当NaAlO₂溶液滴入NaHCO₃溶液时，不是双水解问题，而是弱酸制更弱的酸的问题。

NaAlO₂＋NaHCO₃=Al(OH)₃↓＋ Na₂CO₃

(4)Al遇浓硫酸、浓硝酸有钝化现象，在表面形成致密氧化膜。

3、镁

(1)Mg是典型的较活泼金属。

没有Al的两性，MgO、Mg(OH)₂是碱性氧化物、碱。Mg及化合物与碱一般不发生反应。

也没有钠的特别活泼，与O₂反应时不生成过氧化物，与水反应时需要加热：Mg＋2H₂O=Mg(OH)₂＋H₂↑。

(2)Mg及化合物的特殊性质主要有：

①Mg能与N₂反应：3Mg＋N₂=点燃=Mg₃N₂

②Mg能在CO₂中燃烧：2Mg＋CO₂=点燃=2MgO＋C

③Mg₃N₂能水解：Mg₃N₂＋6H₂O=3Mg(OH)₂＋2NH₃↑

金属的氮化物、碳化物、硫化物等都有这种水解的性质。

④Mg₃N₂＋8HCl=3MgCl₂＋2NH₄Cl

⑤MgO能与水生成碱：MgO＋H₂O=Mg(OH)₂

⑥MgCl₂水溶液加热蒸干：MgCl₂＋2H₂O=Δ=Mg(OH)₂＋2HCl↑

这种性质在AlCl₃、FeCl₃、CuCl₂等卤化物中都存在。

⑦MgCl₂水溶液灼烧：MgCl₂＋H₂O=灼烧=MgOH＋2HCl↑

⑧Mg(OH)₂悬浊液中加FeCl₃溶液可以转化为红褐色沉淀：

3Mg(OH)₂＋2FeCl₃=3MgCl₂＋2Fe(OH)₃

4、铁

(1)Fe的化学性质很特殊，它的反应的特殊性在于有两个价态＋2、＋3，它的＋2有较强的还原性，它的＋3有较强的氧化性。在每一个反应中对Fe的价态的定位是一个难点。在每一个反应中既要考虑复分解反应，又要考虑氧化还原反应，是又一个难点。

例如，FeO是碱性氧化物，与稀盐酸、稀硫酸反应时，是复分解反应：FeO＋2HCl=FeCl₂＋H₂O。

但FeO与具有强氧化性的稀硝酸反应时，是氧化还原反应：3FeO＋10HNO₃=3Fe(NO₃)₃＋NO↑＋5H₂O。

(2)Fe及化合物的特殊性质主要有

①Fe与非金属反应时，非金属的氧化能力不同，生成产物中Fe的价态不同。

Fe与氧化能力强的Cl₂、Br₂反应生成＋3价的FeCl₃、FeBr₃，与氧化能力不强的I₂、S反应生成＋2价的FeI₂、FeS。与O₂反应在不同条件下，生成不同价态的产物。

②Fe与热的水蒸气反应，生成Fe₃O₄：

3Fe＋4H₂O(g)=高温= Fe₃O₄＋4H₂

③Fe与Fe^3＋、Cu^2＋、H^＋、原电池或电解池的电极溶解反应中，一般都生成Fe(＋2)。

Fe与稀硝酸、浓硫酸、浓硝酸的加热反应中，先生成Fe(＋3)。

④FeO在空气中加热，能转化为Fe₃O₄：6FeO＋O₂=Δ= 2Fe₃O₄

⑤FeO、Fe(OH)₂与稀HCl、稀H₂SO₄发生的是复分解反应，与稀HNO₃发生的是氧化还原反应。

Fe(OH)₂＋H₂SO₄=FeSO₄＋2H₂O

3Fe(OH)₂＋10 HNO₃= 3Fe(NO₃)₃＋NO↑＋8H₂O

Fe₂O₃、Fe(OH)₃与稀HCl、稀H₂SO₄发生的是复分解反应，与稀HI发生的是氧化还原反应。

Fe₂O₃＋6HCl=2FeCl₃＋3H₂O

Fe₂O₃＋6HI= 2Fe I₂＋I₂＋3H₂O

⑥Fe^2＋的可溶性盐主要发生

I、强碱制弱碱的复分解反应：FeCl₂＋2NaOH=Fe(OH)₂↓＋2NaCl

II、与强氧化剂的氧化还原反应：

10FeSO₄＋2KMnO₄＋8 H₂SO₄=5Fe₂(SO₄)₃＋K₂SO₄＋2MnSO₄＋8H₂O

III、与K₃[Fe(CN)₆]生成蓝色难溶盐沉淀Fe₃[Fe(CN)₆]₂：

3FeCl₂＋2K₃[Fe(CN)₆]=Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓＋6KCl

⑦Fe^3＋的可溶性盐主要发生

I、强碱制弱碱的复分解反应：FeCl₃＋3NaOH=Fe(OH)₃↓＋3NaCl

II、与Na₂CO₃、NaHCO₃、NaAlO₂、Na₂SiO₃的双水解反应：

2FeCl₃＋3Na₂CO₃＋3H₂O=2 Fe(OH)₃↓＋3CO₂↑＋6NaCl

III、与强还原剂的氧化还原反应：

2FeCl₃＋Na₂S =2FeCl₂＋S↓＋2NaCl

IV、与KSCN生成血红色溶液Fe(SCN)₃：

FeCl₃＋3KSCN= Fe (SCN)₃＋3KCl

V、被强氧化剂氧化为高铁酸盐：

2FeCl₃＋3NaClO＋10NaOH=2Na₂FeO₄＋9NaCl＋5H₂O

高铁酸盐既有强氧化性，能杀菌消毒，产物又能水解为胶体，吸附水中的悬浮物产生沉淀，是非常好的净水剂。

5、铜

(1)铜是活泼性很低的金属。它的化合物中主要存在＋2、＋1两种价态。它还是一种重金属，Cu^2＋带有一定的毒性。

Cu与非金属反应时，与氧化能力强的Cl₂、Br₂、O₂生成＋2价的CuCl₂、CuBr₂、CuO。与氧化能力不强的I₂、S生成＋1价的CuI、Cu₂S。

Cu与稀HCl、稀H₂SO₄等氧化能力不强的酸不反应，与浓H₂SO₄、浓HNO₃、稀HNO₃等强氧化性的酸反应。

Cu＋2 H₂SO₄(浓)=Δ= CuSO₄＋SO₂↑＋2 H₂O

Cu＋4 HNO₃(浓)= Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2 H₂O

3Cu＋8 HNO₃(稀)= 3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4 H₂O

铜的化合物都既有可能发生复分解反应，也有可能发生氧化还原反应。

(2)Cu及化合物的特殊性质主要有：

①Cu在自然界中能与CO₂、H₂O、O₂反应生成Cu₂(OH)₂CO₃：

2Cu^＋ O₂＋CO₂＋H₂O= Cu₂(OH)₂CO₃

②Cu₂(OH)₂CO₃受热能分解：Cu₂(OH)₂CO₃=Δ=2CuO＋CO₂↑＋ H₂O

③Cu₂(OH)₂CO₃＋4HCl=2CuCl₂＋CO₂↑＋3H₂O

④2Cu(OH)₂＋NaOH＋R－CHO→Δ→R－COONa＋Cu₂O＋3H₂O

⑤Cu₂O遇非强氧化性的酸能发生歧化反应

Cu₂O＋2HCl= CuCl₂＋Cu＋H₂O

⑥新制Cu(OH)₂能溶于氨水，能形成深蓝色溶液。

Cu(OH)₂＋4NH₃•H₂O=[Cu(NH₃)₄](OH)₂＋4H₂O

【练习】

1．实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数W(Na₂CO₃)，称取此混合物5.0g，溶于水中，配成250 mL 溶液。

方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO₃^－、CO₃^2－完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中W(Na₂CO₃)。

(1)量取100mL 配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO₃^－、CO₃^2－完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填字母)。

A．CaCl₂溶液 B．MgSO₄溶液 C．NaCl溶液 D．Ba(OH)₂溶液

(2)过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是___________________。

(3)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为Mg，由此可以计算W(Na₂CO₃)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得W(Na₂CO₃)________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

方案二：量气法。量取10.00mL 配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况(约20℃、1.01×10⁵Pa)的体积，由此计算混合物中W(Na₂CO₃)。

(1)装置中导管a的作用是___________________________。

(2)若撤去导管a，使测得气体体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

2．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO₃的部分装置。下列操作正确的是( )

A．a通入CO₂，然后b通入NH₃，C中放碱石灰

B．b通入NH₃，然后a通入CO₂，C中放碱石灰

C．a通入NH₃，然后b通入CO₂，C中放蘸稀硫酸的脱脂棉

D．b通入CO₂，然后a通入NH₃，C中放蘸稀硫酸的脱脂棉

3．下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)₂白色沉淀的是________。

4．某小组在验证反应“Fe＋2Ag^＋=Fe^2＋＋2Ag”的实验中检测到Fe^3＋，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05mol·L^－1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

(1)检验产物

①取出少量黑色固体，洗涤后，_________________(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有________。

(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe^3＋，乙认为铁粉过量时不可能有Fe^3＋，乙依据的原理是_____________________________(用离子方程式表示)。

针对两种观点继续实验：

①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

(资料：Ag^＋与SCN^－生成白色沉淀AgSCN)

②根据3－30min的变化，可以推理出溶液中发生的反应是 。

5．从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以FeCl₃溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性。实验如下：

(1)①中反应的离子方程式是_________________________________。

(2)②中逸出的无色气体是________。从物质类别的角度分析，Na₂CO₃与Na₂SO₃在化学性质方面的共性是____________________________(写一条)；从化合价角度分析，Na₂CO₃与Na₂SO₃在化学性质方面的差异是___________(写一条)。

(3)对于③中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：

Ⅰ.甲取③中的红棕色溶液少许，滴入盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀。甲得出结论：FeCl₃与Na₂SO₃发生了氧化还原反应，离子方程式是____________。

Ⅱ.乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的结论是正确的。其实验方案是___________________________________。

(4)受以上实验的启发，同学们对pH≈8的1mol/L NaF溶液与FeCl₃溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验：

Ⅰ.⑤的实验目的是_______________________________________________。

Ⅱ.为探究④中溶液变无色的原因，进行如下实验：

资料显示：FeF₃溶液为无色。

用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因：_____________________。

【练习答案】

1．方案一：(1)D (2)取少量最后一次洗涤液，滴加Na₂SO₄溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未洗净 (3)偏小

方案二：(1)平衡气压，使液体顺利滴下 (2)偏大

2．C

3．①②③⑤

4．(1)①加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化，固体未完全溶解　②Fe^2＋

(2)①Fe＋2Fe^3＋=3Fe^2＋②Fe^2＋＋Ag^＋=Fe^3＋＋Ag

5．(1)3Mg(OH)₂＋2Fe^3＋=2Fe(OH)₃(胶体)＋3Mg^2＋

(2)CO₂　两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应　Na₂CO₃中碳原子为最高正价＋4，无还原性；Na₂SO₃中硫原子为＋4价，处于中间价态，具有较强的还原性

(3)I.2Fe^3＋＋SO₃^2－＋H₂O=2Fe^2＋＋SO₄^2－＋2H^＋

II.取③中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀

(4)I.排除加水稀释对溶液颜色变化的影响

II.无色溶液中存在平衡：Fe^3＋＋3F^－⇌FeF₃，加入NaOH后，Fe^3＋更易与OH^－结合生成难溶的Fe(OH)₃

(5)碱性物质的pH、离子的性质