金属氧化物对应水化物的碱性比较

2019-12-01 16:59:11

  实验演示
  
  操作方法
  
  取两支洁净试管,分别加入3mL氯化镁溶液和3mL氯化铝溶液,然后逐滴滴入过量的氢氧化钠溶液,观察现象.
  
  现象
  
  两支试管中滴入氢氧化钠溶液后都有白色沉淀产生,随着氢氧化钠溶液滴入盛有氯化铝的试管,白色沉淀减少,最后消失.而盛有氯化镁溶液的试管白色沉淀不减少不消失。
  
  实验结论
  
  镁、铝氧化物对应水化物Mg(OH)2与AL(OH)3的碱性减弱,AL(OH)3具有两性,证明金属性Mg > Al
  
  方程式如下: MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2NaCl
  
  AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓+ 3NaCl    Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
  
  实验考点
  
  1、金属性强弱判断;2、两性氧化物、氢氧化物的性质。
  
  经典考题
  
  1、下列各组顺序的排列不正确的是( )
  
  A、离子半径:Na+>Mg2+>Al3+>F-
  
  B、热稳定性:HCl>H2S>PH3>AsH3
  
  C、酸性强弱:H3AlO3<H2SiO3<H2CO3<H3PO4
  
  D、碱性强弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
  
  试题难度:易
  
  2、有A、B、C、D四种元素,A元素的气态氢化物分子式为RH4,其中R的质量分数为75%,该元素核内有6个中子,能与B形成AB2型化合物,B在它的氢化物中含量为88.9%,核内质子数和中子数相等,C、D为同周期元素,D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸,C的氧化物为两性氧化物。
  
  (1)A元素的一种无色透明的单质,名称叫______,其晶体类型是______。
  
  (2)B的氢化物的电子式为______,属______分子。(极性或非极性)
  
  (3)A和B形成化合物的分子空间构型为______,属______分子,其晶体类型是______。俗名______。
  
  (4)C元素位于周期表中第______周期______族,A、C、D三元素的最高价氧化物的水化物按酸性由强到弱的顺序排列(用分子式表示)______。
  
  (5)C和D的化合物溶于水后滴入过量KOH,现象是______,离子方程式______。
  
  试题难度:中
  
  3、有同周期的A、B、C三种元素,其原子的核电荷数依次增大,原子序数之和为41。且C原子比B原子的核外电子数多4个。回答下面有关问题:
  
  (1)写出A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物的化学式,并按酸性依次减弱、碱性依次增强的顺序排列。
  
  (2)已知A、B、C三种元素的最高价氧化物的水化物在溶液中可两两发生反应,试写出有关的离子方程式。
  
  试题难度:中
  
  1 答案:A
  
  2 答案:(1)金刚石;原子晶体(2) 极性
  
  解析:首先根据41锁定三种元素均为第三周期的元素,这样求出三者最外层电子数之和为11,又C原子比B原子的核外电子数多4个,三者只能是Na、Al、Cl。
  
  (3)直线型分子;非极性;分子晶体;干冰
  
  (4)3;ⅢA;HClO4>H2CO3>H3AlO3
  
  (5)先有白色沉淀,滴入过量KOH时白色沉淀消失。
  
  Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
  
  解析:根据RH4和R的质量分数为75%,求出其相对原子质量为12,为C。AB2型化合物,B在它的氢化物中含量为88.9%,求出其相对原子质量为16,为O。C的氧化物为两性氧化物,我们只学过Al。D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸,为HClO4。
  
  3 答案:(1)HClO4,Al(OH)3,NaOH
  
  (2)OH-+ Al(OH)3 == AlO2- + 2H2O
  
  OH- + H + == H2O
  
  Al(OH)3 + 3H + == Al3++ 3H2O
  
  两性化合物
  
  既能表现出酸性,又能表现出碱性的化合物。如三氧化二铝(Al2O3),它与酸或碱反应时都生成盐:
  
  Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O
  
  Al2O3+2NaOH+3H2O 2NaAl(OH)4
  
  铝、镓、锌、铜( )、铬( )的氧化物和氢氧化物都是两性化合物。按不同的酸、碱定义,两性化合物所指的范围不尽相同:①酸碱质子理论认为水、氨分子也是两性化合物,因为它们既能释放质子,又能接受质子。②路易斯酸碱理论认为氯化氢和三氧化硫也是两性化合物,因为HCl中H是电子对接受体(酸),Cl是电子对给予体(碱)。
  
  二氧化硅是不是两性氧化物?
  
  硅主要以二氧化硅和硅酸盐形式存在,二氧化硅是非金属氧化物,除了可与碱及碱性含氧酸盐反应,也可以与HF反应,但不能依此就说二氧化硅是两性化合物。作为两性金属必须是缺电子原子,就是说它的电子排布必须不稳定,像铝,它的电子排布是1s2、2s2、2p6、3s2、3p1,就不稳定,欲达到平衡就要失去或者接受电子,而硅最后是3p2,通过图示可知它的稳定状态好于铝。二氧化硅不是两性氧化物,其实就是因为它几乎不能和酸反应生成对应的盐和水H4SiO4也可以写成Si(OH)4。是不是两性氧化物的判断条件,可以看能不能分别和酸与碱反应生成对应的盐和水。