必修一 第三章 第二节 几种重要的金属化合物学案.docx
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必修一第三章第二节几种重要的金属化合物学案
第二节几种重要的金属化合物
第一课时
【预备知识】
NaCl
Na2ONaNa2O2
H2O
H2O
Na2CO3NaOHNaHCO3
⑧
一、钠的重要化合物
1、Na2O与Na2O2
〖演示实验3-5〗Na2O2与水反应
实验步骤:
把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,立即把带火星的木条放在试管口,检验生成的气体。
然后向反应后的溶液中,滴入2滴酚酞试剂。
实验现象:
。
实验结论:
(1)与水反应
Na2O与H2O反应
Na2O2与2H2O反应
(2)与CO2反应:
现象
结论
用途:
Na2O2可用做呼吸面具和潜水艇里的 剂。
Na2O和Na2O2的性质比较
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
色态
与H2O反应
与CO2反应
类别
生成条件
稳定性
用途
〖讨论〗Na、Na2O、Na2O2、NaOH在空气中放置一段就会变质,最后产物是什么?
2、Na2CO3与NaHCO3
〖科学探究〗碳酸钠与碳酸氢钠的性质
(1)在2支试管里分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1克)
①观察二者外观上的细小差别,分别滴入几滴水,振荡试管,观察现象,用手摸一摸试管底部,有什么感觉?
②继续向试管内加入10mL水,用力振荡,有什么现象?
③向试管内滴入1-2滴酚酞溶液,各有什么现象?
④在下表中记录实验现象并得出初步结论
步骤
Na2CO3
NaHCO3
①
②
③
初步结论
(2)热稳定性:
〖科学探究〗Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
现象
发生反应的化学方程式
结论
Na2CO3
………………
NaHCO3
〖思考〗根据初中所学的知识回答,检验某一物质是否含有碳酸根(CO32―),用什么方法?
(3)与盐酸反应
〖补充实验〗在Na2CO3中和NaHCO3中滴加稀盐酸
现象:
反应方程式:
离子方程式:
〖思考〗那么,滴加HCl产生无色无味气体的物质中是否一定有CO32―?
〖问〗怎样来区别Na2CO3与NaHCO3呢?
(4)与BaCl2溶液反应:
实验步骤:
分别向装有Na2CO3和NaHCO3的溶液中分别加入BaCl2溶液
实验现象:
离子方程式:
〖总结〗Na2CO3和NaHCO3性质比较
物质
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
俗名
色态
溶解性
与H+反应
与可溶性钡、钙盐
热稳定性
用途
〖思考1〗Na2CO3和NaHCO3混合时的提纯方法?
①Na2CO3粉末中混有NaHCO3,用 法,原理:
②Na2CO3溶液中混有NaHCO3,滴加适量 ,原理
③NaHCO3溶液中混有Na2CO3通入过量 ,原理
〖思考2〗Na2CO3与HCl反应时加入的顺序不同,现象如何?
①在盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液,现象 ,
离子方程式:
②在Na2CO3溶液中加入稀盐酸时,现象
离子方程式:
、
〖思考3〗如何鉴别Na2CO3与NaHCO3
① ②
③
3.焰色反应
1.定义:
很多或它们的在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫焰色反应。
2.实验步骤:
洗――烧――蘸――烧
(1)将铂丝(或光洁无锈的)放在酒精灯外焰灼烧,至与原来的火焰颜色时为止。
(2)用铂丝蘸取Na2CO3溶液,在外焰上灼烧,观察火焰颜色为色。
(3)将铂丝用洗净后,在外焰上灼烧至没有颜色时,再蘸取K2CO3溶液作同样的实验,此时要透过观察。
钠盐:
黄色 钾盐:
透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
3.应用:
离子检验(鉴别钠,钾等金属或其离子)节日燃放的烟花,
〖随堂练习〗
1.下列关于Na2CO3和NaHCO3的性质的比较中,不正确的是()
A.热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3 B.常温时在水中的溶解度:
NaHCO3>Na2CO3
C.与稀盐酸反应的剧烈程度:
Na2CO3>NaHCO3
D.等质量的固体与足量盐酸反应放出CO2的质量:
Na2CO3>NaHCO3
2.有由Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的某几种物质组成的混合物,向混合物中加入足量盐酸有气体放出,若将上述混合物在空气中充分加热,也有气体放出,下列推断正确的是()
A.混合物中一定含有Na2CO3 B.混合物中一定不含有Na2CO3和NaCl
C.混合物中是否含有Na2CO3和NaCl无法确定 D.混合物中一定不含有NaCl
3.用光洁的铂丝蘸取无色溶液,在无色火焰上灼烧时观察到黄色火焰,则下列有关叙述中正确的是
A.只含有Na+B.一定含有Na+,也可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+D.可能含有Na+和K+的一种
4.200℃时,11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6g,求原混合物中CO2和H2O的质量比。
《同步练习一》
1.焰色反应每次实验都要用试剂洗净铂丝,这种试剂是()
A.Na2CO3溶液B.NaOH溶液C.硫酸D.稀盐酸
2.关于Na2CO3和NaHCO3性质的有关叙述正确的是()
A.在水中溶解性:
Na2CO3<NaHCO3 B.热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3
C.同浓度溶液与足量酸反应的速度:
Na2CO3<NaHCO3
D.Na2CO3不能转化成NaHCO3,而NaHCO3能转化为Na2CO3
3.下列各组物质混合后,不能生成NaOH的是()
A.Na和H2OB.Na2O2和H2O
C.Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液D.Ca(OH)2溶液和NaCl溶液
4.在蔬菜生长过程中,常喷洒农药防治虫害.据有关专家介绍,用碱性溶液或清水浸泡,可使残留在蔬菜上的农药的毒性降低,因此,买来的蔬菜在实用前最好用稀碱水或清水浸泡一段时间,浸泡蔬菜时可加入适量()
A.纯碱B.白酒C.白糖D.食醋
★5.对2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2下列说法正确的是
A.是氧化还原反应,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B.是氧化还原反应,CO2是氧化剂,Na2O2是还原剂
C.不是氧化还原反应,是碱性氧化物和酸性氧化物反应
D.是氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
6.选用最佳方法除去括号中的杂质,写出相应的化学方程式
(1)Na2CO3固体(NaHCO3)方法化学方程式
(2)Na2CO3溶液(NaHCO3)方法化学方程式
(3)NaHCO3溶液(Na2CO3)方法化学方程式
7.把CO2通入NaOH溶液中,开始反应时的离子方程式为,若继续通入CO2至过量,反应的离子方程式.
8.★在呼吸面具中,Na2O2起反应的化学方程式为该反应的氧化剂:
还原剂为:
用双线桥表示电子转移的方向和数目
9.13.7gNa2CO3和NaHCO3的混合物,加热完全反应后,质量变为10.6g,求原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量。
10.将70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g水充分反应,所得氢氧化钠溶液的溶质质量分数为50%,试写出过氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少?
第2课时
【预备知识】
酸性氧化物:
能和反应生成盐和水的氧化物。
写出NaOH溶液和少量CO2反应的化学方程式:
碱性氧化物:
能和反应生成盐和水的氧化物
写出Na2O和盐酸溶液反应的化学方程式:
二、铝的重要化合物
1、氧化铝(Al2O3)
(1)物理性质:
Al2O3溶于水;熔点,硬度,能有效地保护内层金属。
(2)用途:
氧化铝是的原料,也是一种较好的材料。
(3)化学性质:
写出下列反应的化学方程式,并改成离子方程式。
Al2O3和HCl,
Al2O3和NaOH,
结论:
Al2O3既可以与酸反应,又可以与强碱反应,因此Al2O3是氧化物。
两性氧化物:
既能和反应生成盐和水,又可以和反应生成盐和水的氧化物。
2、氢氧化铝
Al(OH)3是典型的两性氢氧化物
(1)化学性质:
写出下列反应的化学方程式,并改成离子方程式。
Al(OH)3与HCl ,
Al(OH)3与NaOH,
〖思考〗Al(OH)3能与所有碱液发生反应呢?
〖讨论〗为什么Al(OH)3具有两性呢?
(2)Al(OH)3 的制备
〖投影实验3-7〗Al(OH)3的制备
在实验室可以用铝盐溶液与NH3·H2O反应来制取Al(OH)3
(3)Al(OH)3的不稳定性
Al(OH)3受热分解的化学方程式
〖总结〗Mg(OH)2、Al(OH)3性质比较
Mg(OH)2
Al(OH)3
物理性质
白色粉末、难溶于H2O
化
学
性
质
电离
中强碱,
Mg(OH)2==Mg2++2OH―
跟酸
Mg(OH)2+2H+==
Mg2++2H2O
跟碱
不反应
分解
Mg(OH)2
MgO+H2O
实验室
制法
Mg2++2OH―=Mg(OH)2↓
〖讨论〗:
实验室用铝盐和氨水及NaOH均可以制取Al(OH)3,比较而言哪一种方法好?
3、硫酸铝钾
1.电离方程式:
2.明矾
(1)化学式:
(2)作用:
【总结】根据教学目标归纳总结本节课学习内容,写出下面每一步的化学方程式
《同步练习二》
1.下列关于Al2O3的说法不正确的是()
A.可制耐火材料
B.铝制品耐用的原因是表面被氧化为Al2O3
C.Al2O3易溶于氨水中
D.Al2O3易溶于KOH溶液中
2.在溶液中不能与Al3+大量共存的离子是()
A.Cl-B.OH-C.H+D.Na
3.向下列各物质的水溶液中滴加稀硫酸或MgCl2溶液时,均有白色沉淀生成的是()
A.BaCl2B.Ba(OH)2C.Na2CO3D.KOH
4.在实验室里要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,应选用下列试剂中的()
A.石灰水B.氢氧化钠溶液C.硫酸D.氨水
5.下列既能跟盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是()
①Al2O3②MgO③NaHCO3④Al(OH)3
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
6.向硫酸铝溶液中滴加下列试剂,有沉淀产生,且沉淀不会因加入试剂过量而消失的是()
A.NaOHB.NH3·H2OC.NaClD.BaCl2
7.把少量金属钠投入到足量的氯化铝溶液中,下列叙述正确的是()
A.析出金属铝B.产生白色沉淀C.产生红褐色沉淀D.产生无色气体
8.镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有()
A.Na+B.Al3+C.Cu2+D.AlO2-
9.下列反应的离子方程式中,有错误的是()
A.氢氧化铝和盐酸:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
B.氧化铝溶于氢氧化钠:
Al2O3+2OH-=2AlO2-+2H2O
C.铁溶于稀硫酸:
Fe+2H+=Fe2++H2↑
D.氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
Al(OH)3+3OH-==AlO2--+3H2O
10.在无色透明的溶液中能大量共存的是()
A.HCO3-、Na+、OH-、Cl-B.Ca2+、NO3-、SO42-、CO32-
C.Fe2+、Na+、H+、NO3-D.Cl-、Mg2+、Na+、SO42-
11.Al2O3和Al(OH)3既可以和反应,又可以与反应,它们分别是氧化物和氢氧化物。
12.在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为,继续滴加NaOH溶液,现象为。
化学方程式为。
离子方程式为
在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为,化学方程式为。
离子化学方程式为。
继续滴加NaOH溶液,现象为。
化学方程式为。
离子方程式为。
13.把5.1g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中,得到5.6LH2(标准状况下)。
试计算:
(1)该合金中铝的质量分数
(2)该合金中铝和镁的物质的量之比。
*14.在明矾[(KAl(SO4)2)]溶液中滴入Ba(OH)2溶液,当硫酸根离子恰好完全沉淀时,铝元素的存在形式为()
A.一部分为Al(OH)3,一部分为Al3+B.全部为Al(OH)3
C.一部分为Al(OH)3,一部分为AlO2-D.全部为AlO2-
【知识拓展】“线型学铝”
“线型学铝”策略中所谓的“铝线”,其实就是由H+Al3+Al(OH)3AlO2-OH-五个粒子所构成的一条关系线。
“线型学铝”基本内容可以由四句话来概括——相邻粒子不反应,相隔粒子聚中间,隔之越远越易行,所带电荷是关键。
(一)相邻粒子不反应——解决粒子间共存问题
例:
下列物质中,既能跟NaOH溶液反应,又能跟盐酸反应的是()
A.Al(OH)3B.Na2CO3C.NH4ClD.CH3COONa
该题考查了“铝线”中的粒子的共存关系。
只要明确“铝线”上相邻粒子是不反应的,不相邻粒子间可以反应,那么选答案A也就十分明确了。
(二)相隔粒子聚中间——用于判断反应后的产物
(三)隔之越远越易行——分析反应先后、难易问题
H+、OH-在铝线中相隔较远,因此H+与OH-先反应。
同理,溶液中若同时存在H+、Al3+时,若加入OH-,先反应的应为H+。
(四)所带电荷是关键——讨论离子反应计量关系
离子方程式的书写,关键要搞清楚反应物的计量数比及产物。
产物的分析可以由“铝线”解决。
其实,计量数比同样可以结合“铝线”及电荷守恒,物料守恒得以解决。
例如H+和AlO2-化学计量数1∶1反应生成电中性的Al(OH)3,而要生成Al3+则为4∶1,因为Al3+带3个单位正电荷。
第3课时
三、铁的重要化合物
1.铁的氧化物
铁的氧化物的性质比较。
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
――
色态
价态
水溶性
稳定性
非氧化性酸反应
与氧化性酸反应
3FeO+10HNO3==
3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O
3Fe3O4+28HNO3==9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O
共性
2.铁的氢氧化物
〖实验3-9〗Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备
实验步骤:
在2支试管晨分别加入少量FeCl3和FeSO4 溶液,然后滴入NaOH溶液,观察并描述发生的现象。
FeCl3 溶液
FeSO4溶液
加NaOH溶液
离子方程式
思考:
为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时,生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色呢?
〖思考1〗实验中为什么要用新制的FeSO4溶液?
〖思考2〗怎样才能使Fe2+溶液能能长时间保存呢?
〖思考3〗实验中为什么要将滴管尖端插入试管底部,且慢慢挤出NaOH溶液?
Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
溶解性
类别
与非氧化性酸
与氧化性酸
稳定性
制法
转化关系
3.铁盐和亚铁盐
(1)根据Fe3+和Fe2+的化合价判断,Fe3+应只具有___________性,Fe2+应具有___________性和___________性。
Fe应只具有___________性。
〖实验3-10〗
滴入KSCN溶液
FeCl3溶液
FeCl2溶液
(2)Fe3+ 的检验
实验步骤:
在2支试管里分别加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液。
观察现象并记录
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3 (血红色)
我们利用这一特别现象来检验Fe3+,除此之外,还可用与NaOH溶液反应。
反应式为Fe2+与OH―
现象
Fe3+与3OH―
现象
(3)Fe3+和Fe2+的转化
〖科学探究〗在盛有2mLFeCl3溶液的试管中,加入少量铁粉,振荡试管,充分反应后,滴入几滴KSCN溶液,观察并记录现象。
再加入几滴氯水,又发生了什么变化?
FeCl3溶液中加入
现象
反应的离子方程式
铁粉,KSCN溶液
氯水,振荡
Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe2+;而Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3
【总结】铁及其重要化合物之间的转化关系,写出相应的化学反应方程式
①②
③④
⑤⑥
⑦⑧
⑨⑩
【典型例题】
1.制印刷电路时,常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是()
A、烧杯中有铜无铁B、烧杯中有铁无铜
C、烧杯中铁铜都有D、烧杯中铁铜都无
2. 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时最佳顺序为()
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
3.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀:
方法一:
用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_____________;
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_________的方法;
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面以下,再挤出NaOH溶液。
这样操作的理由是__________________________。
方法二:
在如图1装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。
(1)在试管I中加入的试剂是________________;
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是_________________;
(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管I和Ⅱ中加人试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是______________;
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是____________。
《同步练习三》
1.为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入()
A.NaOH溶液B.铁片C.KSCN溶液D.石蕊溶液
2.下列离子方程式书写正确的是
A.铁与盐酸反应:
2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑
B.氯气与氯化亚铁溶液反应:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.氯化铁溶液中加入铁粉:
D.氯化铁溶液与NaOH溶液反应:
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓
3.下列反应,其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是
①金属钠在纯氧中燃烧;②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间;
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液;④无水硫酸铜放入医用酒精中。
A.②③①④B.③②①④C.③①②④D.①②③④
4.要想证明某溶液中是否含有Fe3+,下列操作中正确的是
A.加入铁粉B.滴加KSCN溶液C.通入氯气D.加入铜片
5.把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是
A.稀硫酸B.CuSO4溶液C.Fe2(SO4)3溶液D.AgNO3溶液
6.把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中,过滤,除去杂质,在滤液中加入适量硝酸,再加入过量的氨水,有红褐色沉淀生成.过滤,加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣.上述沉淀和残渣分别为
A.Fe(OH)3;Fe2O3B.Fe(OH)2;FeO
C.Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4D.Fe2O3;Fe(OH)3
7.把一定量铁粉放入氯化铁溶液中,完全反应后,所得溶液中Fe2+和Fe3+的浓度恰好相等。
则已反应的Fe3+和为反应的Fe3+的物质的量之比为
A.1:
1 B.1:
2 C.2:
3 D.3:
2
8.下列物质中既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是
A.Al(OH)3B.Fe(OH)3C.Mg(OH)2D.Cu(OH)2
9.已知有以下物质相互转化
(1)A转化为B及气体这步反应中应加入的试剂是。
(2)写出B的化学式,D的化学式。
(3)写出由E转变成F的化学方程式。
(4)写出鉴别G溶液的离子方程式;向G溶液中加入A的有关离子反应方程式是
10.将单质Fe、Cu与FeCl
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