内容正文:
易错专题05 金属元素及其化合物
聚焦易错点:
►易错点一 金属元素及其化合物的性质
►易错点二 金属元素及其化合物的转化
典例精讲
易错点一 金属元素及其化合物的性质
【易错典例】
例1为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素,进行如下实验。
【实验一】探究铜和稀硝酸反应的产物。实验装置如图所示,气密性已检查。
已知:FeSO4+NO===[Fe(NO)]SO4该反应较慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+时,突显明显棕色。
(1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,然后向其中缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是________________________________。
(2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为_________________________________。
(3)若Y形试管中产生的气体有NO2,B中的实验现象为________________;若Y形试管中产生的气体只有NO,B中的实验现象是____________________。
【实验二】 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因。经过实验一,测得硝酸的浓度小于6 mol·L-1时,只有NO生成。当铜片与5 mol·L-1硝酸反应,开始时反应非常缓慢,一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因,进行如下探究。
探究一:研究反应过程中温度变化对反应速率的影响,实验所得现象记录如表所示。
时间/min
现象
0~15
铜表面出现气泡,但速度很慢
25
溶液有很浅的蓝色,气泡生成速度加快
30
气泡生成速度较快,均匀冒出
45
洗气瓶中可见少量淡棕色的物质
50
溶液中蓝色明显变深,洗气瓶中突显明显棕色
铜和稀硝酸的反应温度与时间的关系曲线
(4)分析上述图表信息可得到的结论是_______________________。
探究二:研究化学反应产物对反应速率的影响
某同学设计了如下实验,利用实验一的装置测定溶液突显明显棕色的时间。
序号
温度/ ℃
铜片/g
硝酸/mL
硝酸铜/g
1
25
①
②
③
2
25
5
20
0.5
3
25
5
20
1.0
(5)请将表中的实验条件填写完整:①________;②________;③________。
(6)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化,为达到实验目的还需要继续进行的实验是______________________________________________。
【解题必备】
钠及其化合物
1.钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,而是先与H2O反应生成NaOH,然后生成的NaOH溶液再与盐溶液反应,钠与H2O、酸反应的实质都是与H+反应,所以钠与酸溶液反应更为剧烈。钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。
2.无论Na与O2反应生成Na2O或Na2O2,只要参与反应的Na质量相等,则转移电子的物质的量一定相等。Li和O2反应只生成Li2O。
3.Na及其化合物发生焰色反应时火焰颜色均为黄色,鉴别Na、K利用焰色反应。焰色反应是大多金属元素的性质,属于物理变化。
4.Na2O2具有强氧化性,能将具有还原性的物质氧化,每摩Na2O2得2 mol电子,1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量为1 mol。
铝及其化合物
1.铝是活泼金属,但铝抗腐性相当强,因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。
2.铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应,还包含制取其他难熔金属的反应,并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂,该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。
3.Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水,所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。Al(OH)3可用作抗酸药。
4.泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。
铁及其化合物
1.Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3,Fe与Cl2反应时生成FeCl3,与S反应时生成FeS, Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后继续反应。
2.FeCl2溶液与NaOH溶液在空气中反应的现象变化,常用于物质推断。向Fe2+溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时,溶液会出现浅绿色→棕色的颜色变化,该现象可用于Fe2+的初步检验。Fe3+的检验方法较多,如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成血红色溶液),前面两种方法需溶液中Fe3+浓度较大时才适用,最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。
3.配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉),又要防水解(