必修一 金属及其化合物Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:22182669
- 上传时间:2023-02-02
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:115.70KB
必修一 金属及其化合物Word文档下载推荐.docx
《必修一 金属及其化合物Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《必修一 金属及其化合物Word文档下载推荐.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
有关反应如下:
=2
+
=2NaOH
2NaOH+
=
△点燃
补充:
钠还可与S、Cl2发生化学反应:
2Na+S==Na2S2Na+Cl2===2NaCl
2.铝与氧气的反应
打磨过和未打磨过的铝箔在酒精灯上加热的现象:
都是熔化,失去了光泽,但熔化的铝并不滴落。
原因是:
即使打磨过的铝箔,在空气中也会很快生成新的氧化膜,构成薄膜的Al2O3的熔点(2050℃)高于Al的熔点(660℃),包在铝的外面,所以熔化了的液态铝不会滴落下来。
铝制品表面的氧化膜,起着保护内部金属的作用,所以活泼的铝在空气中能稳定存在,
具有很强的抗腐蚀性。
发生的反应是:
4Al+3O2==2Al2O3
三、金属与酸和水的反应
1.与酸反应:
位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时,能够发生化学反应,生成盐和氢气。
2.钠与水的反应:
(1)反应现象及解释
解释
钠投入水里(加几滴酚酞)后,浮在水面上
因为钠的密度比水小
钠熔化成光亮的小球
钠与水的反应是放热反应,且钠的熔点较低
小球在水面上向各个方向迅速游动
钠与水反应产生气体,推动小球迅速游动
发出“嘶嘶”的响声
反应剧烈,生成气体
反应后的水溶液变红
钠与水反应生成了碱
①钠极易与空气中的氧气和水反应,所以保存在煤油中,隔绝空气。
不能用手拿钠的原因是钠与手上的水反应生成的NaOH腐蚀手。
②金属钠着火不能用水和CO2来灭火,需用沙子覆盖。
③钠与水反应之前,需用滤纸擦净,这样可以防止钠与水反应放热引起煤油燃烧。
④钠在金属活动性顺序表中排在前面,但是在水溶液中不能置换出后面的金属,而是先跟水反应,然后生成的NaOH再与盐反应。
(2)反应方程式
2Na+H2O=2NaOH+H2↑
3.铁与水蒸气反应
铁不能与冷水、热水反应,但高温能与水蒸气反应,化学反应方程式为
高温
3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2
4.金属与水反应的规律是:
(1)K、Ca、Na等金属和冷水作用,生成可溶性碱和氢气。
2K+H2O=2KOH+H2↑
(2)Mg、Al在除去氧化膜后与冷水、热水的反应
冷水
热水
Mg
反应缓慢
Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
Al
很难反应
2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2↑
(3)Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应,生成不溶性氧化物和氢气。
Zn+H2O(g)===ZnO+H2
(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水作用。
四、铝与酸、碱溶液的反应
与盐酸反应
与NaOH反应
实验现象
试管中产生气泡,铝片逐渐溶解,点燃的木条放在收集气体的试管口时发出爆鸣声
有关方程式
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
五、钠与酸、碱、盐的水溶液的反应规律
1.钠与酸的反应:
钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时,首先是钠直接跟酸反应,过量的钠再与水反应。
例如:
钠投入足量盐酸中的反应的化学方程式是:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
离子方程式是:
2Na+2H+=2Na++H2↑
2.钠与碱的反应:
实际就是钠跟水反应
3.钠跟盐溶液的反应:
(1)NaCl溶液:
实际是与水反应。
化学方程式为:
2Na+H2O=2NaOH+H2↑
(2)CuSO4溶液:
钠先与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应。
化学方程式为:
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3)NaHSO4溶液:
因NaHSO4完全电离生成的H+浓度远大于水中的H+浓度,此时钠直接与盐反应。
方程式为:
2Na+2NaHSO4=2Na2SO4+H2↑
(4)通常钠不能从盐溶液中置换出金属;
熔融
若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活泼的金属,如:
4Na+TiCl4===4NaCl+Ti
6、金属与盐溶液反应的一般规律
1.置换反应
Zn+FeSO
==ZnSO
+Fe
Fe+CuSO
==FeSO
+Cu
注意:
(1)活泼金属置换不活泼金属;
(2)反应是在盐溶液中进行,所以盐要可溶于H
O。
2、与其他氧化还原反应(亦是离子反应)
Fe+2Fe
==3
Cu+2Fe
====
+2
第二节几种重要的金属化合物
一、钠的重要化合物
1.氧化钠与过氧化钠
(1)过氧化钠的性质的实验探究
实验步骤:
取一支试管,向其中加入少量过氧化钠固体,然后滴入适量水,并立即把带火星的木条放在试管口,用手触摸试管底部,向反应后的溶液中滴入酚酞溶液。
实验现象:
①带火星的木条复燃;
②试管壁温度升高;
③滴入酚酞后溶液变红。
实验结论:
①过氧化钠与水反应放出氧气;
②放出热量;
③有碱性物质生成。
化学方程式:
Na2O2+H2O==4NaOH+H2↑
过氧化钠还能与CO2反应:
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
(2)氧化钠与过氧化钠的比较
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
颜色
白色
淡黄色
与H2O反应
Na2O+H2O=2NaOH
与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
用途
——
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
碱性氧化物的主要性质是能与酸反应只生成盐和水,无其他产物。
Na2O2跟酸反应除生成盐和水外,还生成氧气,故Na2O2不是碱性氧化物,Na2O是碱性氧化物。
2.碳酸钠和碳酸氢钠
物质
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名
纯碱、苏打
小苏打
色、态
白色粉末(Na2CO3·
10H2O为晶体)
细小白色晶体
溶解性
易溶于水
在水中溶解度比Na2CO3小
热稳定性
稳定,受热难分解;
但结晶Na2CO3·
10H2O易风化
不稳定,受热易分解
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
与酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(反应速率比Na2CO3快)
与碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(Na2CO3与NaOH不反应)
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
与可溶性钙盐、钡盐反应
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
不反应
(1)溶解性:
Na2CO3〉NaHCO3
(2)碱性:
(3)热稳定性:
Na2CO3〉NaHCO3〉碳酸
(4)与酸反应剧烈、速率快:
Na2CO3〈NaHCO3
(5)相互转化:
CO2+H2O→
Na2CO3======================NaHCO3
←①固(加热)②液(NaOH)
鉴别Na2CO3与NaHCO3的方法
方法
有关化学方程式
加热后与澄清石灰水反应
取少量样品加热,能够产生使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO3,无明显现象的是Na2CO3。
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
与盐酸反应剧烈程度
取少量样品加入过量等浓度的盐酸,反应剧烈程度大的为NaHCO3。
与少量盐酸反应现象
取少量的样品与试管中,溶于水并配成稀溶液,逐滴加入稀盐酸,立即有气体产生的是NaHCO3,加入一定量稀盐酸后,才逐渐有气体产生的是Na2CO3。
Na2CO3+HCl(少量)=NaCl+NaHCO3
与Ca2+能否产生沉淀
取二者少量制成溶液,加入CaCl2(或BaCl2)溶液,有沉淀生成的是Na2CO3,无沉淀生成的是NaHCO3。
3.焰色反应(利用元素的性质)
注意事项:
(1)蘸取待测物的金属丝:
铂丝或铁丝等,必须在火焰上灼烧时无颜色,且熔点较高。
(2)金属丝使用前用稀盐酸将其表面的氧化物洗净,然后在火焰上灼烧至无焰色,方可使用。
(金属氧化物与盐酸反应生成的氯化物在灼烧时易气化而挥发,而若用硫酸来洗,则生成的硫酸盐沸点很高,不易除去,干扰焰色)
(3)作用:
判断元素种类,不能判断是分子、原子还是离子。
(4)几种焰色反应的颜色
金属或金属离子
锂
钠
钾
钙
锶
钡
铜
焰色反应的颜色
紫红色
黄色
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
【思考】在观察钾的焰色反应时若不透过蓝色钴玻璃,我们所观察到的往往是黄色,为什么?
2、铝的重要化合物
1.氧化铝
(1)两性氧化物:
既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物,氧化铝就是两性氧化物。
(2)物理性质:
难溶于水;
熔点很高,可做耐火材料。
(3)化学性质:
①与酸反应:
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
②与碱反应:
Al2O3+2OHˉ=2AlO2ˉ+H2O
(Al2O3只与强酸、强碱发生化学反应)
2.氢氧化铝
(1)Al(OH)3的制取:
利用可溶性铝盐(如AlCl3)与NH3·
H2O可以制取Al(OH)3,它是一种白色胶状沉淀。
用NH3·
H2O而不能用NaOH的原因是:
NaOH过量时会溶解Al(OH)3。
(2)Al(OH)3的两性:
在Al(OH)3的悬浊液中加入盐酸或NaOH溶液,沉淀都会消失。
与盐酸反应的离子方程式:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
与NaOH反应的离子方程式:
Al(OH)3+OHˉ=AlO2ˉ+2H2O
(3)两性氢氧化物:
像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物,叫做两性氢氧化物。
(4)Al(OH)3的不稳定性:
2Al(OH)3==Al2O3+3H2O
(5)
与H
、NH
、Al
不能共存。
Al
与OH
、S
、
、HCO
、CO
(6)用途:
Al(OH)3常用来中和胃酸。
三、铁的重要化合物
1.铁的氧化物
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
FeO
Fe2O3
Fe3O4
化合价
+3
+2、+3
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
俗称
——
铁红(赤铁矿)
油漆、涂料
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2
+3H2O
Fe3O4+8H+=
+2
+4H2O
(1)
与盐酸的反应可分别看做Fe2O3、FeO与盐酸反应,然后把两个反应式相加。
(2)从价态分析,FeO有还原性,Fe2O3有氧化性,Fe3O4既有氧化性又有还原性。
2.铁的氢氧化物
Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较
Fe(OH)2
Fe(OH)3
红褐色
水溶性
不溶
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
制备
FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+NaSO4
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+2NaCl
转化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(1)FeSO4与NaOH反应生成灰白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,是因为Fe(OH)2被氧化。
(2)Fe2+极易被氧化,所以FeSO4溶液要新制备。
(3)为防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物,以隔绝空气。
(4)难溶性金属氢氧化物受热分解生成相应价态的金属氧化物和水。
2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
3.铁盐和亚铁盐
(1)Fe3+的检验
滴入KSCN溶液
5mLFeCl3溶液
溶液呈血红色
5mLFeCl2溶液
溶液颜色无变化
(2)Fe3+的氧化性:
2mLFeCl3溶液中→加入少量铁粉,振荡→滴入几滴KSCN溶液→滴加氯水
加入
反应的化学方程式
铁粉,KSCN
不显血红色
2FeCl3+Fe=3FeCl2
加入氯水,振荡
溶液显血红色
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
结论:
Fe2+和Fe3+可以相互转换
利用Fe2+和Fe3+的有关性质及相互转化,可进行Fe2+的检验。
若加入KSCN溶液,无明显变化,然后加入氧化剂(如氯水)后,若溶液出现血红色,则可证明溶液中含Fe2+。
四、铜盐
1.铜的性质稳定,易于冶炼,中国古代就掌握了冶铜技术。
古代“铜钱”就是佐证。
2.铜属于重金属,化学性质不活泼,使用铜器皿比较安全。
3,铜盐溶液都有毒,因为Cu2+与蛋白质作用,使蛋白质变性。
用CuSO4来配制农药(波尔多液)就是利用这一性质。
4.铜绿主要化学成分是Cu2(OH)2CO3。
五、铝盐和铁盐的净水作用
净水原理:
明矾、Fe2(SO4)3溶于水后,分别电离出Al3+和Fe3+,Al3+、Fe3+与水作用生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶状物质,凝聚水中的悬浮物沉降,从而使水净化。
六,侯氏制碱法
工业上是先在冷却的条件下将氨气通入到饱和的食盐水中,再通入
得到NaHCO
晶体,最后将滤出的NaHCO
经焙烧得到
。
第三节用途广泛的金属材料
一、常见合金的重要应用
1.对合金的初步认识
(1)定义:
合金是由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)合金的特点
①合金硬度一般比它的各成分金属大
②合金熔点一般比它的各成分金属低
③合金的物理性质、化学性质、机械性能优于各成分金属
(1)合金是混合物而不是纯净物。
(2)合金可以是金属与金属的熔合,也可以是金属与非金属的熔合。
2.铜合金
合金
主要成分
主要性能
主要用途
青铜
铜、锡
强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀
机器零件如轴承、齿轮等
黄铜
铜、锌
强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀
机器零件、仪表、日用品
白铜
铜、镍
光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工
钱币、代替银做饰品
3、铁合金
铁合金
主要成分元素
主要特性
生铁
Fe、C(2%~4.3%)及Si、Mn、S、P等
硬而脆,强度大,可铸不可锻
炼钢,制各种铸件
碳素钢(低碳钢)
Fe、C(低于0.3%)
韧性、焊接性好,强度低
制钢板、钢丝、钢管等
碳素钢(中碳钢)
Fe、C(0.3%~0.6%)
强度高,韧性及加工性好
制钢轨、车轮和建材等
碳素钢(高碳钢)
Fe、C(高于0.6%)
硬而脆,热处理后弹性好
制器械、弹簧、刀具等
合金钢(锰钢)
Fe、Mn
韧性好,强度大
钢轨、轴承、钢磨、坦克装甲
合金钢(硅钢)
Fe、Si
导磁性好
变压器、发电机和电动机中的铁芯
合金钢(不锈钢)
Fe、Cr、Ni
抗腐蚀性好
医疗器械、炊具、反应釜、容器
二、金属冶炼的规律
金属冶炼实质上就是用还原法把金属由化合态转化为游离态。
根据金属的活泼性不同,采用的还原方法也不同。
(1)电解法:
K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属
电解
2NaCl====2Na+Cl2↑
(2)热还原法:
Zn、Fe、Cu等中等活泼金属
CO+CuO===Cu+CO2
(3)热分解法:
Hg、Ag等不活泼金属
2HgO===2Hg+O2↑
(4)水洗法:
Au通过物理方法直接得到。
练习题
1.金属纳放置在空气中最终形成的物质是()
A.Na
OB.
C.
D.
2.相同质量的Na、Mg、Al分别与足量盐酸充分反应,生成氢气的质量之比为()
A.1:
2:
3B.23:
24:
27C.23:
12:
9D.36:
69:
92
3.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象中,正确的描述是()
纳先熔化
在空气中燃烧,放出黄色火花
燃烧后得到白色固体
燃烧时火焰为黄色
燃烧后生成淡黄色固体物质
A.
B.
C
4.将表面已经完全钝化的铝条插入下列溶液中,不会发生反应的是()
A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠
5.只用试管和胶头滴管而不用其它试剂无法区分的一组溶液是()
A.KOH溶液和AlCl3溶液B.Na2CO3溶液和盐酸
C.MgCl2溶液和氨水D.盐酸和NaAlO2溶液
6.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,在无色灯焰中灼烧时,观察到黄色火焰,下列有关叙述中正确的是(
)
A.只有Na+
B.一定含Na+,也可能含K+
C.既有Na+
又有K+
D.可能含Na+,也可能含K+
7只用一种试剂可区别
五种溶液,这种试剂是
A.Ba(OH)2B.H2SO4C.NaOHD.AgNO3
8.把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是()
A.Al3+B.Al(OH)3C.Al3+和Al(OH)3D.
9.某学生设计了如图的方法对A盐进行鉴定:
由此分析,下列结论中,正确的是()
A.A中一定有Fe3+B.C中一定有Fe3+
C.B为AgI沉淀D.A一定为FeBr2溶液
10.等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5︰6,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是()
A.甲、乙中都是铝过量B.甲中铝过量、乙中碱过量
C.甲中酸过量、乙中铝过量D.甲中酸过量、乙中碱过量
11.重金属离子有毒性。
实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。
甲废液经化验呈碱性,主要有毒离子为Ba2+离子,如将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。
乙废液中可能含有的离子是()
A.Cu2+和SO42-B.Cu2+和Cl-C.K+和SO42-D.Ag+和NO3-
12.Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为
A.1∶7B.1∶9C.1∶5D.2∶9
13.下列实验中,溶液颜色有明显变化的是)
A.少量明矾溶液加入到过量NaOH溶液中
B.往FeCl3溶液中滴入KI溶液,再滴入淀粉溶液
C.少量Na2O2固体加入到过量NaHSO3溶液中
D.往酸性高锰酸钾溶液中滴入少量Fe2(SO4)3溶液
14.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+;
Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。
下列反应在水溶液中不可能发生的是)
A.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2OD.2Fe2++I2=2Fe3++2I-
15下列离子在溶液中能大量共存的是
A.
B.
C.
D.
二、填空题
1.在一定条件下,单质X和单质Y反应,生成化合物Z,Z与水作用可生成气体G和白色沉淀P(如下框图所示),已知气体G与氢气密度之比约为17∶2。
请填空:
(1)组成单质X和Y的元素分别属第族和第族。
(2)化合物Z的化学式为。
(3)每生成1mol的气体G,同时应得到mol的沉淀P。
2.已知有以下物质相互转化
试回答:
(1)写出B的化学式,D的化学式。
(2)写出由E转变成F的化学方程式。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式;
向G溶液加入A的有关离子反应方程式。
四.实验题
.过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.它与二氧化碳反应的化学方程式为:
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2。
某学生
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 必修一 金属及其化合物 必修 金属 及其 化合物
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)