专题6 金属及其化合物【课前练习】1. （09年北京理综·12）由短周期元素组成的中学常见无机物A 、B 、C 、D 、E 、X 存在如右图转化关系（部分生成物和反应条件略去）。
下列推断不正确的是A ．若X 是Na 2CO 3，C 为含极性键的非极性分子，则A 一定是氯气，且D 和E 不反应B ．若A 是单质，B 和D 的反应是-OH +-3HCO =H 2O+-23CO ，则E 一定能还原Fe 2O 3 C ．若D 为CO ，C 能和E 反应，则A 一定为Na 2O 2，其电子式是D ．若D 为白色沉淀，与A 摩尔质量相等，则X 一定是铝盐 答案：A2.（09年广东文基·65）下列有关金属及其化合物的说法正确的是A ．1 L 生理盐水（0.9％NaCl 溶液）中含有9 molNa +B ．出土的古代铜制品表面覆盖着铜绿，其主要成分是CuOC ．装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小，熔点比铝低D ．节日燃放的烟花是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩 答案：D3. （09年上海化学·25）铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。
（1）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应： Fe 2O 3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO 2(g)①该反应的平衡常数表达式为：K= 。
②该温度下，在2L 盛有Fe 2O 3粉末的密闭容器中通入CO 气体，10min 后，生成了单 质铁11.2g 。
则10min 内CO 的平均反应速率为 。
（2）请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态： ① ② 。
（3）某些金属氧化物粉末和Al 粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。
下列反应速率（v ）和温度（T ）的关系示意图中与铝热反应最接近的是 。
（4）写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式： ，欲使上述体系中Al3＋浓度增加，可加入的物质是。
答案：（本题共8分）（1）323[CO][CO]0.015mol/(L min)（2）①CO或（CO2）的生成速率与消耗速率相等；②CO（或CO2）的质量不再改变（合理即给分）（3）b（4）Al(OH)3H＋＋AlO2－＋H2O 盐酸（合理即给分）4.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是（）A.只有Fe2+B.只有Fe3+C.有Fe2+和Cu2+D.有Fe3+和Cu2+答案：A【知识动脉】知识框架（1）金属钠及其化合物：（2）金属镁及其化合物：（3）金属铝及其化合物：（4）金属铁及其化合物（5）金属铜及化合物一、金属钠及化合物 （一）、金属钠1. 钠：原子结构示意图： 核外电子排布式： 在周期表中位置：2. 性质：（1）.物理性质： （2）.化学性质：（完成下列方程式）与非金属的反应（常温下O 2，点燃条件下与O 2） 与H 2O 的反应与有机物的反应（与乙醇，与苯酚，与乙酸） 与盐溶液的反应（与硫酸铜溶液） 3.保存、制取、应用例1. （09年上海化学·10）9.2g 金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有+1 CuC CO H 2 Fe NH 3 C 2H 5OH0 Cu +2CuO 2Cl 2H 2SO 4HNO 3Fe 3+H 2O 2KMnO 4 K 2Cr 2O 7S O 2Cl 2R http://w ww.ks5u.c om/--CHOSO 2CuH +H +浓HCl CCO H 2I -A ．0.2mol 中子B ．0.4mol 电子C ．0.2mol 质子D ．0.4mol 分子解析与评价：本题典型考察了单质钠与水反应的相关计算。
9.2克钠物质的量为0.4mol,生成氢气0.2mol,0.2mol 氢气分子中含有0.4mol 电子，0.4mol 质子，0mol 中子，故只有B 正确。
答案：B【变式训练1】下列关于钠的说法不正确的是（ ）A 、金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B 、钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂C 、钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂4CCl 中D 、由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属【变式训练2】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（ ）A.HClB.NaOHC.24K SOD.4CuSO （二）、钠的化合物1.钠的氧化物（Na 2O 、Na 2O 2） 化学名称 Na 2O Na 2O 2 俗名颜色/状态/稳定性 电子式 重要反应与水与CO 2例2. （08年全国理综I·6）在溶液中加入足量Na 2O 2后仍能大量共存的离子组是A ．+4NH 、Ba 2＋、-Cl 、-3NOB ．K ＋、-2AlO 、-Cl 、-24SOC ．Ca 2＋、Mg 2＋、-3NO 、-3HCOD ．Na ＋、-Cl 、-23CO 、-23SO解析与评价：本题典型考察Na 2O 2与水反应的性质。
Na 2O 2与水反应方程式：2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2,显然A 中NH 4＋与OH -不能共存，C 中Ca 2＋、Mg 2＋、-3HCO 与OH -不能共存， D 中O 2可以将-23SO 氧化，故只能选B 。
答案：D【变式训练3】（08北京卷）1mol 过氧化钠与2mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( ) A ．Na 2CO 3B ．Na 2O 2 Na 2CO 3C ．NaOH 、Na 2CO 3D ．Na 2O 2 、NaOH Na 2CO 3例3. 2.1g CO 和2H 组成混合气体与足量的2O 充分反应后，立即通入足量的22Na O 固体中，固体质量增加（ ）A.2.1gB.3.6 gC.7.2 gD.不可确定解析与评价：本题是有关氧化钠的计算，解决它主要是建立思维模型,CO 和2H 与2O 燃烧的化学方程式为：2222CO O CO +=点燃，22222H O H O +=点燃2CO 、2H 跟22Na O 的反应分别为：222232222CO Na O Na CO O +=+，2222224H O Na O NaOH O +=+↑。
从4个化学方程式可以看出：增加的质量恰好为CO 和2H 混合气体的质量，即2222322,2HCO Na O Na CO Na O NaOH −−→−−→ 答案 ： A【变式训练4】 200℃时，11.6g 由CO 2和H 2O 组成的混合气体与足量的Na 2O 2充分反应后，固体质量增加3.6g ，则原混合气体的平均相对分子质量为 （ ）A.5.8B.11.6C.23.2D.46.4【变式训练5】将含有O 2和CH 4的混合气体置于盛有23.4 g Na 2O 2的密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，容器内的压强为零（150℃），将残留物溶于水中，无气体产生。
下列叙述正确的是A ．原混合气体中O 2和CH 4的体积比为2∶1B ．残留物只有Na 2CO 3C ．原混合气体中O 2与CH 4的体积比为1∶1D ．残留物只有Na 2CO 3和NaOH2. 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名苏打、纯碱小苏打 色、态 通常以Na 2CO 3·10H 2O 存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉未Na 2CO 3 白色粉未水溶性 易溶于水 溶解度较碳酸钠小 热稳定性稳定，受热为分解2NaHCO 3 Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O 与盐酸反应 慢Na 2CO 3+HCl=NaCl+NaHCO 3Na 2CO 3+2HCl=2NaCl+CO 2↑+H 2O 快 NaHCO 3+HCl= NaCl+CO 2↑+H 2O与碱反应 Na 2CO 3+Ca(OH)2=CaCO 3+2N aOHNaHCO 3+NaOH= Na 2CO 3+H 2O相互 转化用途重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业，泡沫灭火剂等例4.（09年全国理综卷I·11）微粒检验某含有NaHCO 3杂质的Na 2CO 3样品的纯度，现将w 1g 样品加热，其质量变为w 2g ，则该样品的纯度（质量分数）是 A ．112315384w w w - B ．12131)(84w w w - C ．112314273w w w - D ．1123184115w w w -Δ Na 2CO 3 NaHCO 3酸 加热或碱解析与评价：本题考察了碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化，属于容易题。
碳酸氢钠加热分解方程式如下：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2,2*84 6284*2*(w1-w2) /62 (w1-w2)纯度=1- 84*2*(w1-w2) /62w1=112 315384w ww答案：A【变式训练6】有关纯碱和小苏打的叙述正确的是（）A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀H2SO4反应，NaHCO3产生的CO2多B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀D. Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应例5.（常州一中2009学年度第二学期高三化学期初试卷）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。
他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。
有关反应的化学方程式为：NH3+CO2+H2O======NH4HCO3NH4HCO3＋NaCl ====== NaHCO3↓＋NH4Cl ；2NaHCO3 ====== Na2CO3＋CO2↑＋H2O（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是（填字母标号）。
a．碳酸氢钠难溶于水b．碳酸氢钠受热易分解c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验。
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。
试回答下列有关问题：（Ⅰ）乙装置中的试剂是；（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是；（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO 3 晶体的操作是 （填分离操作的名称）。
② 另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验。
（Ⅰ）实验时，须先从 管通入 气体，再从 管中通入 气体； （Ⅱ）有同学建议在戊装置的b 管下端连接己装置，理由是 ； （3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：解析与评价：本题将侯氏制碱法作为试题的载体，主要考察了碳酸钠与碳酸氢钠的性质、转化等内容，同时融合了实验的基本原理，操作、探究内容，属于中等难度试题。