第三章金属及其化合物.docx
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第三章金属及其化合物
专题一:
钠和钠的化合物
1、钠单质
1、钠的物理性质:
色、小、比水轻、熔点低、易传热、导电
2、钠的化学性质
(1)、与氧气反应:
实验内容
反应方程式
实验现象
常温下,钠与氧气反应
钠的表面由银白色变灰暗,失去了金属光泽
加热条件下,钠与氧气反应
钠先融化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
(2)、与卤素、硫等非金属反应
、与氯气反应:
2Na+Cl2点燃2NaCl(白烟)
、与硫反应:
2Na+SNa2S(常温下剧烈反应,易爆炸)
(3)、钠与水反应:
实验内容
实验现象
实验原理
钠与水(滴有酚酞)反应
钠浮在水面上
钠的密度比水
钠熔化成小球
钠的熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动,逐渐变小,最后消失
反应产生的气体推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”声
钠与水剧烈反应,反应放热并生成气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有性物质生成
结论
钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2,表现还原性,钠是还原剂
离子方程式:
(3)、钠与酸、碱、盐反应
物质分类
反应分析
酸
第一步:
与酸中的H+反应,如
第二步:
(钠多)与酸中的水反应,如,
碱
反应实质:
盐(水溶液)
第一步:
先与水反应,如,生成NaOH再与盐反应
第二步:
(1)、氢氧化钠不与盐反应,则只发生第一步反应
(2)、钠要与盐反应,如盐为:
CuSO4
盐(熔融)
直接发生置换反应:
3、存在:
只以化合态的存在,以NaCl为主,还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等
4、保存:
密封保存,通常保存在中,因:
5、用途:
制取Na2O2等化合物、钠钾合金(常温下为液态)作为原子反应堆的导热
剂、用于点光源等
2、钠的化合物
1、氧化钠与过氧化钠
物质
Na2O
Na2O2
颜色、状态
色固体
色固体
氧元素的化合价
分类
碱性氧化物
过氧化物(非碱性氧化物)
与水反应
与CO2反应
与盐酸反应
特性
无
强氧化性、漂白性
用途
制取NaOH,用途较少
杀菌、消毒、漂白剂、供养剂
转化
2、碳酸钠和碳酸氢钠
(1)Na2CO3和NaHCO3溶解性及酸碱性探究
步骤
1gNa2CO3
1gNaHCO3
加1ml水
白色粉末,加水变成晶体;放热
细小的白色粉末,加水部分溶解;感觉不到热变化
加10ml水
振荡后溶解
固体量减少
加1---2滴酚酞
溶液变红(较深)
溶液变浅红
初步结论
溶解性:
Na2CO3>NaHCO3
碱性:
Na2CO3>NaHCO3
(2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
化学方程式(加热)
实验结论
稳定,受热不分解
不稳定,受热易分解
(3)Na2CO3和NaHCO3混合物与盐酸反应
【CO3
比HCO3—更易结合H+形成难电离的HCO3—】
(4)Na2CO3和NaHCO3除杂
混合物
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
NaHCO3溶液(Na2CO3
(5)Na2CO3和NaHCO3鉴别方法:
加热------气体通入澄清石灰水
与盐酸反应的剧烈程度------加过量等浓度的盐酸
与少量盐酸反应--------
利用与钙、钡离子反应生成沉淀
3、NaOH
(1)俗名:
烧碱、火碱、苛性钠
(2)物理性质:
白色固体,易溶于水且放热,有腐蚀性,易潮解(可做干燥剂)
(3)化学性质:
具有强碱的通性
4、用途:
造纸、纺织、印染等工业,做干燥剂(碱石灰:
NaOH和CaO),干燥
H2、NH3等
3、钠及其重要化合物间的转化关系
(11)
(12)
专题二:
铝和铝的化合物
1、铝单质
1、物理性质:
银白色、硬度较小、熔沸点低
2、化学性质:
(1)、与氧气反应
实验内容
实验现象
现象解释
化学反应
加热空气中久置的铝箔
加热后,铝箔发红,卷缩融化,失去光泽,熔化的铝并不滴落
常温时,在铝箔的表面形成一层致密的氧化膜,其成分为Al2O3,其熔点很高,像网兜一样兜着熔化的液态铝,使其不会滴落下来
加热用砂纸打磨过的铝箔
在加热除去氧化膜的铝箔时,铝和空气中的氧很快发生反应生成了氧化铝,形成新的氧化膜
(2)、与氯气、硫等非金属反应,与三氧化二铁等氧化物发生反应
(3)常温下,在浓硫酸、浓硝酸中钝化,因,表面生成致密氧化物
(4)与强碱反应离子方程式:
(5)用途:
制轻合金,制到导线、炊具,作还原剂、铝热剂等
2、铝的化合物
1、三氧化二铝
(1)、物理性质:
白色固体、难溶于水、熔点高、硬度大
(2)、化学性质:
是两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应
如,与HCl反应
与NaOH反应
2、氢氧化铝
(1)Al(OH)3的实验制法及其两性的实验研究
实验内容
实验现象
结论与化学方程式
氨水与硫酸铝
试管中生成白色胶状沉淀,氨水过量时,沉淀不消失
Al(OH)3不溶于水,也不容于弱碱氨水,化学方程式:
盐酸与Al(OH)3
试管中白色胶状沉淀消失
Al(OH)3能溶于盐酸,化学方程式:
NaOH与Al(OH)3
试管中白色胶状沉淀消失
Al(OH)3能溶于NaOH,化学方程式:
(2)Al(OH)3的分解反应【Al(OH)3热稳定性差】
反应方程式:
(3)用途:
可做胃酸中和剂、
可做净水剂
3、硫酸铝钾
(1)电离方程式:
(2)明矾a、化学式:
b、物理性质:
无色晶体、可溶于水
c、用途:
做净水剂,原因是其在水中生成,可以和水中的
悬浮物质形成絮状不溶物沉淀下来。
4、氯化铝:
具有可溶性盐的通性,只存在于酸性溶液中
5、偏铝酸钠:
只存在于碱性溶液中
三、
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
注:
4、铝盐与碱反应的现象及图像总结如下:
实验操作
向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液
向氢氧化钠中滴加氯化铝溶液
向氯化铝溶液中滴加氨水
实验现象
生成白色沉淀,且沉淀逐渐增多,一段时间后又逐渐减少,直至全部消失
生成白色沉淀,但沉淀立即消失,一段时间后沉淀逐渐增多
生成白色沉淀,且沉淀逐渐增多
离子方程式
图像
5、偏铝酸钠与酸反应的现象及图像总结如下:
实验操作
向偏铝酸钠溶液中滴加盐酸
向盐酸溶液中滴加偏铝酸钠溶液
向偏铝酸钠溶液中通CO2
实验现象
生成白色沉淀,切沉淀逐渐增多,一段时间后又逐渐减少,直至全部消失
生成白色沉淀,淡白色沉淀立即消失,一段时间后沉淀又逐渐增多
生成白色沉淀,且沉淀逐渐增多
离子方程式
图像
专题三:
铁及铁的化合物
1、铁单质
1、物理性质:
银白色、能被磁铁吸引和磁化
2、保存:
游离态:
少量存在于陨石中
化合态:
磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、菱铁矿
3、化学性质:
(1)与非金属反应
与O2反应:
与卤素反应,如Cl2:
与S反应:
(2)与酸反应
与非氧化性酸:
与强氧化性酸:
常温下钝化,加热时反应,如浓硫酸、浓硝酸
(3)与盐反应,如
与硫酸铜反应:
与硫酸亚铁反应:
(4)高温时,与水蒸汽反应(铁不能与冷水和热水反应)
方程式:
2、铁的化合物
1、氧化物
铁的氧化物
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
化学式
俗名
---------
铁红
磁性氧化铁
价态
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
在水中溶解性
不溶于水,也不与水反应
所属氧化物的类别
碱性氧化物
非碱性氧化物
与稀强酸(非氧化性)的反应(生成相应的盐)
用途
------------
用作红色油漆和涂料、炼铁原料
炼铁、磁性材料
2、铁的氢氧化物
(1)铁的氢氧化物的制备
药品
NaOH溶液、FeSO4溶液、FeCl3溶液
制备物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
操作
NaOH溶液悬空滴入FeCl3溶液中
盛有NaOH溶液的胶头滴管插入FeSO4溶液液面里,进行滴加
现象
生成红褐色沉淀
先生成白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最总变成红褐色
化学方程式
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
名称
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
铁的化合价
颜色、状态
白色固体
红褐色固体
水溶性
难容
难容
与酸反应
稳定性
不稳定,在空气中(白色----灰绿----红褐),方程式:
不稳定【较Fe(OH)2稳定】,受热分解:
3、铁盐和亚铁盐
(1)Fe2+和Fe3+检验
Fe2+
Fe3+
加碱溶液
-------
方程式:
沉淀
方程式:
加氰酸钾溶液
无明显现象,若通入氯气,则溶液变血红色,离子反应式:
溶液变为血红色
离子反应式:
(2)Fe2+和Fe3+的转化
实验操作
FeCl3溶液中加过量铁粉,再滴加KSCN溶液,再滴加氯水
实验现象
加过量铁粉振荡后,溶液变成色,再加KSCN,溶液颜色变化
在上清液中滴加氯水后,溶液变成色
离子方程式
实验结论
Fe2+遇到强还原剂时,被还原成Fe3+
Fe2+在较强氧化剂的作用下被氧化成Fe3+
3、铁及其重要化合物间的转化关系
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
四、铁及其相关离子
1、Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化
(1)与弱氧化剂反应
Fe能被S、Fe3+、Cu2+、H+等弱氧化剂氧化为Fe2+如,(前两个)
(2)与强氧化剂反应
Fe能被Cl2、硝酸等强氧化剂氧化为Fe3+如,(第一个)
2、Fe2+既具有氧化性又具有还原性
(1)与氧化剂剂反应
当Fe2+遇到强氧化剂(如Cl2、硝酸、KMnO4)时,被氧化为Fe3+,如(第
一个)
(2)与还原剂反应
当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时,可以被还原成Fe,如(后两个)
3、Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为Fe或Fe2+
(1)Fe3+被C、CO、AL等还原为Fe,如,(后两个)
(2)Fe3+被Fe、Cu、I-等还原为Fe2+,如,(第二个)
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