元素及其化合物上课.docx
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元素及其化合物上课
元素及其化合物
一、据特殊的物理性质
1.常见的有颜色的物质:
固体淡黄色或黄色:
S黄、FeS2黄、Na2O2浅黄、AgBr浅黄、
AgI黄、Au黄、CuFeS2黄、TNT淡黄等。
红色或红棕色:
Cu紫红、Cu2O红、Fe2O3红棕等。
黑色:
C(金刚石)无色、C(石墨)黑、CuS、Cu2S黑、FeS黑、MnO2黑、
FeO黑、Fe3O4(磁性物质)黑色晶体、CuO黑、PbS黑、Ag2O棕黑等。
紫黑色:
I2紫黑、KMnO4紫黑
白色腊状固体:
白磷
溶液Cu2+蓝、MnO4-紫红、Fe2+浅绿、Fe3+棕黄、Fe(SCN)3血红、NO2-浅黄、[CuCl4]2-黄、
[Cu(H2O)4]2+蓝。
氯水浅黄绿色、溴水橙黄色、碘水棕黄色
溴的有机溶液橙红—红棕、I2的有机溶液紫红
气体Cl2黄绿、NO2棕红、Br2蒸气红棕、I2蒸气紫色、N2O3暗蓝
2.物质的状态、气味硬度等:
呈液态的金属单质:
Hg呈液态的非金属单质:
Br2
常温呈气态的单质:
H2、O2、Cl2、N2、F2、稀有气体等。
臭鸡蛋气味的气体:
H2S
刺激性气味的气体:
Cl2SO2HClNH3
地壳中元素的含量:
OSiAlFe
硬度最大的单质:
C(金刚石)
形成化合物种类最多的元素:
C
3.依据焰色反应判断元素:
Na黄、K浅紫(通过蓝色钴玻璃)、Cu绿、
Li紫红、Rb紫、Ca砖红、Ba黄绿、Rb紫、Sr洋红。
二、特殊的实验现象:
(1)遇酚酞显红色或湿润红色石蕊试纸变蓝的气体:
NH3(碱性气体)
(2)遇空气变为红棕色的气体:
NO
(3)加碱产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,必有Fe2+
(4)加苯酚显紫色或加SCN-显血红色或加碱产生红褐色沉淀,必有Fe3+
(5)遇BaCl2生成不溶于硝酸的白色沉淀,可能是:
SO42—、Ag+、SO32—
(6)遇HCl生成沉淀,可能是:
Ag+、SiO32—、AlO2—、S2O32—
(7)遇H2SO4生成沉淀,可能是:
Ba2+、Ca2+、S2O32—、SiO32—、AlO2—
(8)与H2S反应生成淡黄色沉淀的气体有Cl2、O2、SO2、NO2
(9)电解时阳极产生的气体一般是:
Cl2、O2,阴极产生的气体是:
H2
(10)能使品红溶液褪色的气体可能是:
Cl2、SO2;加热恢复原颜色的是SO2,不恢复的是Cl2
能使品红溶液褪色的物质可能有:
NaClO、Ca(ClO)2等次氯酸盐、氯水、过氧化钠、过氧化氢、活性碳等
(11)遇淀粉变蓝的:
碘单质
(12)遇到淀粉碘化钾试纸变蓝的气体有:
Cl2、NO2、Br2蒸气、I2蒸气
三、特殊的反应条件和特征反应:
1.与碱反应产生气体
(1)
(2)铵盐:
2.与酸反应产生气体
(1)
(2)
(3)Na2S2O3与酸反应既产生沉淀又生成气体:
3.与水反应产生气体
(1)单质
(2)化合物:
(3)强烈双水解:
Al3++CO32-(HCO3-)、Al3++S2-(HS-)、Al3++AlO-
4.与Na2O2反应
5.既能酸反应,又能与碱反应
Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(NaHCO3、NaHSO3、NaHS等)、弱酸的氨盐[NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、NH4HS等]、氨基酸等;
6.电解
7.置换反应:
(1)金属→金属
(2)金属→非金属
(3)非金属→非金属
(4)非金属→金属
8.受热分解产生2种或3种气体的反应:
(1)铵盐
(2)硝酸盐
(3)硝酸:
4HNO3=====2H2O+4NO2↑+O2↑
(4)碱式碳酸铜:
Cu(OH)2(CO3)2======CuO+2CO2↑+H2O
9.无机框图中常用到催化剂的反应:
10.同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应,生成该元素的单质和水的元素可能是硫和氮
2H2S+SO2=3S+2H2O4NH3+6NO
4N2+6H2O
同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物生成盐的元素一定是氮
11.两种溶液混合生成沉淀和气体,这两种溶液的溶质可能是
①Ba(OH)2与(NH4)2SO4或(NH4)2CO3或(NH4)2SO3
②可溶性铝盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐或碳酸氢盐
强烈双水解
③可溶性铁盐与可溶性碳酸盐或碳酸氢盐
④Na2S2O3溶液与强酸
13.能使溴水褪色的物质:
H2S和SO2及它们相对应的盐、活泼金属、不饱和烃、醛、酚、碱
14.两物质反应先沉淀后溶解的有:
CO2与Ca(OH)2或Ba(OH)2、NaOH与铝盐、氨水与AgNO3、强酸与偏铝酸盐
四、依据特征结构:
1.正四面体型分子:
CH4SiH4CCl4SiCl4P4等。
2.直线型分子:
乙炔、二氧化碳、二硫化碳等。
3.平面型分子:
苯、乙烯等。
4.含有非极性共价键的离子化合物:
过氧化钠(Na2O2)、二硫化亚铁(FeS2)等。
5.含有10个电子的粒子:
离子:
O2—F—NeNa+Mg2+Al3+
分子:
CH4NH3H2OHFNH4+H3O+OH-NH2—
6.电子总数为18的粒子:
(9个电子的粒子:
—OH—CH3—NH2—F)
分子:
Ar、F2、SiH4、PH3、H2S、HCl、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3NH2、
CH3F、NH2OH、NH2—NH2等
离子:
K+、Ca2+、HS—、S2—、Cl—、O22—
五.[常见离子的检验方法]
(1)常见阳离子的特征反应和检验方法.
阳离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
H+
①紫色石蕊试液
②橙色甲基橙试液
③锌片(或铁片)
①石蕊试液变红色
②甲基橙试液变红色
③有能燃烧的气体产生
Zn+2H+=Zn2++H2↑
K+
焰色反应
紫色(透过蓝色钴玻璃)
Na+
焰色反应
黄色
NH4+
NaOH溶液(浓)
加热,产生有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体
NH4++OH-=NH3↑+H2O
Fe2+
①NaOH溶液
②新制的氯水+KSCN溶液
①生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
②滴加新制的氯水,溶液由浅绿色变为黄色,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色
①Fc2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
②2Fe2++C12=2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
Fe3+
①NaOH溶液
②KSCN溶液
①生成红褐色沉淀
②生成红色溶液
①Fc3++3OH-=Fe(OH)3↓
②Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
Cu2+
①NaOH溶液
②浓氨水
①生成蓝色絮状沉淀,加热后变成黑色
②生成的蓝色沉淀,溶于过量浓氨水中,呈深蓝色溶液
①Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
Cu(OH)2
CuO+H2O
②Cu2++2NH3·H2O=
Cu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2+4NH3·H2O=
[Cu(NH3)4]2++2OH-
+4H2O
Ag+
①盐酸或氯化物+稀HNO3
②NaOH溶液
③氨水
①生成白色沉淀,白色沉淀不溶于稀HNO3
②生成白色沉淀,并迅速变为棕黑色
③生成白色沉淀,过量的氨水使沉淀溶解
①Ag++C1-=AgCl↓
②Ag++OH-=AgOH↓
2AgOH=Ag2O+H2O
③Ag++2NH3·H2O=
AgOH↓+2NH4+
AgOH+2NH3·H2O=
[Ag(NH3)2]++2H2O
Al3+
①氨水
②NaOH溶液
①产生白色沉淀
②产生白色胶状沉淀,过量的NaOH溶液使沉淀溶解
①A13++3NH3·H2O=
Al(OH)3↓+3NH4+
②A13++3OH-=Al(OH)3↓
A1(OH)3+OH-=A1O2-+2H2O
(2)常见阴离子的特征反应和检验方法.
阴离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
OH-
①无色酚酞试液
②紫色石蕊试液
③甲基橙试液
①酚酞试液变红色
②紫色石蕊试液变蓝色
③橙色甲基橙试液变黄色
CO32-
稀盐酸(或硫酸、硝酸)、澄清石灰水
加入酸后,有无色、无味的气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
SO42-
BaCl2[或Ba(NO3)2溶液]、稀HNO3
生成白色沉淀,该沉淀不溶于稀HNO3
Ba2++SO42-=BaSO4↓
Cl-
AgNO3溶液、
稀HNO3
生成白色沉淀,此沉淀不溶于稀HNO3
Ag++Cl-=AgCl↓
Br-
①AgNO3溶液、
稀HNO3
②新制的氯水、四氯化碳
①生成浅黄色沉淀,此沉淀不溶于稀HNO3
②溶液由无色变为橙色,加CCl4振荡后,CCl4层变为橙红色
①Ag++Br-=AgBr↓
②2Br-+Cl2=Br2+2C1-
I-
①AgNO3溶液、
稀HNO3
②新制的氯水、四氯化碳
③新制的氯水、淀粉溶液
①生成黄色沉淀,此沉淀不溶于稀HNO3
②溶液由无色变为黄色,加CCl4振荡后,CCl4层显紫红色
③溶液显蓝色
①Ag++I-=AgI↓
②2I-+Cl2=I2+2C1-
③2I-+Cl2=I2+2C1-
SO32-
稀盐酸或稀硫酸
放出无色有刺激性气味、能使品红试液褪色的气体
SO32-+2H+=SO2↑+H2O
六.常见元素及其化合物关系
1.钠及其重要化合物间的转化关系
2.铝及其重要化合物间的转化关系
3.铁及其重要化合物间的转化关系
4.铜及其重要化合物之间的转化关系
1.碳、硅及重要化合物间的转化关系
2.氯元素单质及其化合物间的转化关系
3.硫及其重要化合物间的转化关系
4.氮及其重要化合物的转化关系
1.下列有关物质性质的应用正确的是
A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸
C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气
D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
2.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:
。
下列有关物质的推断不正确的是
A.若甲为焦炭,则丁可能是O2
B.若甲为SO2,则丁可能是氨水
C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸
D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2
3.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是
选项
叙述I
叙述II
A
NH4Cl为强酸弱碱盐
用加热法除去NaCl中的NH4Cl
B
Fe3+具有氧化性
用KSCN溶液可以鉴别Fe3+
C
溶解度:
CaCO3 溶解度: Na2CO3 D SiO2可与HF反应 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 4.下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是( ) 物质 编号 物质转化关系 a b c d ① FeCl2 FeCl3 Fe CuCl2 ② NO NO2 N2 HNO3 ③ Na2O Na2O2 Na NaOH ④ Al2O3 NaAlO2 Al Al(OH)3 A.①④B.②③ C.①③D.②④ 5.在试管中注入某红色溶液,给试管加热,溶液颜色逐渐变浅,则原溶液可能是( ) ①滴有石蕊的H2SO4溶液 ②滴有酚酞的氨水溶液 ③滴有酚酞的氢氧化钠溶液 ④滴有酚酞的饱和氢氧化钙溶液 ⑤滴有酚酞的Na2CO3溶液 ⑥溶有SO2的品红溶液 A.②⑥B.②④ C.①③⑤D.②④⑥ 6.下列实验过程中,始终无明显现象的是( ) A.NO2通入FeSO4溶液中 B.CO2通入CaCl2溶液中 C.NH3通入AlCl3溶液中 D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中 7.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的判断,完全正确的是( ) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铝制炊具最好不要盛放酸性、或碱性较强的液体食物 因为Al和Al2O3既可以与酸反应、又可以与碱反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有 B 氯气不能使干燥的有色布条褪色,能使湿润的有色布条褪色 说明次氯酸的氧化活性比氯气强 Ⅰ对,Ⅱ对,有 C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光 Ⅰ对,Ⅱ错,无 D 铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸 因为铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应 Ⅰ错,Ⅱ对,无 8.下列各组物质: ①C+O2,②NH3·H2O+SO2,③Cu+HNO3,④Cl2+FeBr2,⑤Fe+HCl,⑥Zn+H2SO4,⑦NaHCO3+HCl,⑧Fe+Cl2,在不同条件下(浓度、温度或用量)反应,能得到不同产物的是( ) A.①②③④⑥B.①②③④⑤⑥⑦⑧ C.②④⑥⑧D.①③⑤⑦ 9.下列各组物质中,不能满足下图一步转化关系的选项是( ) 选项 X Y Z A Mg MgO MgCl2 B H2SO4 SO2 SO3 C SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 D N2 NH3 NO 10.(2011·广东)下列类比关系正确的是( ) A.AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO ,则与过量NH3·H2O也生成AlO B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,则与SO2反应可生成Na2SO3和O2 C.Fe与Cl2反应生成FeCl3,则与I2反应可生成FeI3 D.Al与Fe2O3能发生铝热反应,则与MnO2也能发生铝热反应 11.(2011·江苏)已知X、Y为单质,Z为化合物,能实现下列转化: X+Y Z X+Y 下列说法正确的是( ) ①若Z溶于水后得到强碱溶液,则X可能是Na ②若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则X可能是H2 ③若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则Y可能为Fe ④若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则Y可能为Cu A.②④B.①② C.①③D.③④ 12.现有A、B、C、D、E五种中学教材中常见的金属单质,其单质和最高价氧化物对应的水化物的有关信息如下表所示: 单质 A B C D E 最高价氧化物对应水化物的稳定性 难分解 能分解 能分解 能分解 能分解 单质 溶于水剧烈反应 缓慢溶于热水 溶于强碱性溶液 难溶于冷的浓硝酸 溶于浓、稀硝酸 已知A、B、C的组成元素位于同一短周期,D和E的组成元素位于同一周期,D的低价氢氧化物在空气中会发生颜色变化,E在空气中生锈呈绿色。 根据要求,回答下列问题: (1)C盐水溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,用离子方程式解释,碱性: __________________;酸性: ________________________。 (2)以B、C为电极,A的氢氧化物的水溶液为电解质溶液,构成原电池。 写出B极的电极反应式: ________________________。 (3)用离子方程式表示D的单质能与D的化合物在水溶液中发生化合反应: _________________________________________________。 (4)在加热条件下,C的单质能与E的氧化物发生置换反应,写出可能的化学方程式: ____________________________。 13.A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物,相互转化关系如图所示(部分产物略去)。 (1)若A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;C、D均为空气的主要成分;E是一种有毒气体。 ①C的电子式为_______________________________________; ②写出反应Ⅰ的化学方程式_____________________________; ③写出反应Ⅱ的化学方程式_____________________________。 (2)若A是淡黄色化合物;常温下D是无色气体;C中含有的阴、阳离子均为10电子粒子。 ①D的结构式为________,C中所含化学键的类型是________; ②写出反应Ⅰ的化学方程式________________________________________________________________________; ③写出反应Ⅱ的化学方程式______________________________。 14.现有A、B、C、D、E五种中学教材中常见的金属单质,其单质和最高价氧化物对应的水化物的有关信息如下表所示: 单质 A B C D E 最高价氧化物对应水化物的稳定性 难分解 能分解 能分解 能分解 能分解 单质 溶于水剧烈反应 缓慢溶于热水 溶于强碱性溶液 难溶于冷的浓硝酸 溶于浓、稀硝酸 已知A、B、C的组成元素位于同一短周期,D和E的组成元素位于同一周期,D的低价氢氧化物在空气中会发生颜色变化,E在空气中生锈呈绿色。 根据要求,回答下列问题: (1)C盐水溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,用离子方程式解释,碱性: __________________;酸性: ________________________。 (2)以B、C为电极,A的氢氧化物的水溶液为电解质溶液,构成原电池。 写出B极的电极反应式: ________________________。 (3)用离子方程式表示D的单质能与D的化合物在水溶液中发生化合反应: _________________________________________________。 (4)在加热条件下,C的单质能与E的氧化物发生置换反应,写出可能的化学方程式: ____________________________。 15.(2013广东)银铜合金广泛用于航空工业。 从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下: (注: Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃) (1)电解精炼银时,阴极反应式为;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为。 (2)固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。 (3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: CuO+Al2O3CuAlO2+↑ ⑶根据化合价来配平: 反应前Cu为+2价,反应后为+1,化合价降低,Al没有变化,所以另外的升高,只能是生成氧气 (4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为molCuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L。 (5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。
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