新人教版高一化学必修一章节要点几种重要的金属化合物.docx
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新人教版高一化学必修一章节要点几种重要的金属化合物
新人教版高一化学必修一章节要点:
几种重要的金属化合物
亲爱的同学们,大家好!
在度过一个平安、愉快的暑假之后,我们满怀新的希望,迎来了生机勃勃的新学期!
现在请跟着我,一起熟悉新人教版高一化学必修一章节要点。
知识点一:
氧化钠和过氧化钠
要点诠释:
钠的重要氧化物有两种,其中氧化钠是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性;过氧化钠性质较为独特.它们的性质对比如下:
名 称氧化钠过氧化钠
化学式Na2ONa2O2
颜色状态白色固体淡黄色固体
生成条件钠与氧气不加热时反应生成
4Na+O2==2Na2O钠与氧气加热时生成
2Na+O2Na2O2
与水反应Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
与CO2反应Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
与盐酸反应Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
用 途用于制取钠盐供氧剂、杀菌消毒、漂白等
实验:
把水滴入盛有少量的过氧化钠固体的试管中,用带火星的木条放在试管中,检验生成的气体.
实验现象:
滴入水后有大量气泡产生;产生的气体使带火星的木条复燃;试管外壁发热;向溶液中滴入酚酞溶液,溶液发红,振荡试管溶液又褪为无色.
说明:
过氧化钠的水溶液具有强氧化性,可将酚酞氧化变质而使溶液褪为无色.
知识点二:
碳酸钠和碳酸氢钠
要点诠释:
碳酸钠是一种正盐,碳酸氢钠是一种酸式盐,它们有许多相似的性质,也有许多不同的性质,它们的性质可对比如下:
名 称碳酸钠碳酸氢钠
化学式Na2CO3NaHCO3
俗 名纯碱、苏打小苏打
颜色状态白色粉末白色细小晶体
溶解性易溶易溶(比碳酸钠小)
热稳定性稳定,受热不分解2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
与盐酸反应Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
与NaOH反应不反应NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
与BaCl2反应Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl不反应
与CO2的反应Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3不反应
与Ca(OH)2的反应Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH2NaHCO3+Ca(OH)2==Na2CO3+2H2O+CaCO3↓
相互转化
说明:
1.碳酸钠、碳酸氢钠溶于水的探究
操作步骤1gNa2CO31gNaHCO3
观察外观白色粉末细小白色晶体
加几滴水加水结块变成晶体,放热加水部分溶解,感受不到热量变化
加10mL水,用力振荡溶解仍有少量固体不溶解
加1~2滴酚酞溶液溶液变红(较深)溶液变浅红色
原因(可查资料)Na2CO3+H2ODNaHCO3+NaOHNaHCO3+H2ODH2CO3+NaOH
初步结论加水先变成含结晶水的晶体,水溶液碱性比NaHCO3溶液强加水部分溶解,水溶液碱性比Na2CO3溶液弱
2.Na2CO3、NaHCO3热稳定性的探究
现象发生反应的化学方程式结论
Na2CO3澄清石灰水不变浑浊————受热不分解
NaHCO3澄清石灰水变浑浊2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O受热易分解
3.碳酸钠晶体在干燥空气里容易逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末,此种现象称为风化.
4.Na2CO3溶液中逐滴滴加稀盐酸,开始时无气体放出,化学方程式为:
Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl;继续滴加会产生气体,化学方程式为:
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O.
总的化学方程式为:
2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2↑+H2O.
如果盐酸中逐滴滴加Na2CO3溶液,则一开始就会产生气体,
化学方程式为:
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O.
由此可知,我们可利用两个过程现象的不同区别Na2CO3溶液和盐酸.
5.Na2CO3溶液与CaCl2、BaCl2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2等反应产生白色沉淀,而NaHCO3溶液与它们则不会产生白色沉淀.利用此现象可区别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液.
6.利用Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液的反应可制取NaOH溶液.
7.CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度会大大减小,所以可利用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2,也可利用饱和NaHCO3洗涤CO2中的酸性气体杂质.
8.在饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2,会析出白色晶体NaHCO3.其原因有三个:
①Na2CO3转变为NaHCO3后,溶质质量增加了;②反应过程中有水消耗;③NaHCO3溶解度比碳酸钠的溶解度小.
9.NaHCO3溶液与Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液混合时,会因相对量的大小不同,其产物也不同.例如少量的NaHCO3与大量的Ca(OH)2的反应为:
NaHCO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+NaOH+H2O;大量NaHCO3与少量Ca(OH)2的反应为:
2NaHCO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+Na2CO3+2H2O.书写化学方程式或离子方程式时应特别注意.
知识点三:
焰色反应
要点诠释:
很多金属或它们的化合物在灼烧时,其火焰会呈现特殊的颜色,在化学上叫做焰色反应.它表现的是某种金属元素的性质,借此可检验某些金属元素.
操作步骤:
(1)干烧:
把焊在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯外焰里灼烧,至与原来的火焰颜色相同为止.
(2)蘸烧:
用铂丝(或铁丝)蘸取Na2CO3溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色.
(3)洗烧:
将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至没有颜色.
(4)蘸烧:
用铂丝(或铁丝)蘸取K2CO3溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色.
说明:
①火源最好用喷灯、煤气灯,因其火焰焰色更浅.而酒精灯火焰往往略带黄色.
②焰色反应前,应将铂丝(或铁丝)灼烧到无色.也可先用盐酸清洗,再灼烧到无色.
③做钾的焰色反应时,要透过蓝色钴玻璃片进行观察,以吸收黄色,排除钠盐的干扰.
实验现象(焰色反应的焰色):
钠——黄色;钾——紫色;钙——砖红色;锶——洋红色;铜——绿色;锂——红色;钡——黄绿色.
知识点四:
氧化铝和氢氧化铝
要点诠释:
氧化铝是典型的两性氧化物,氢氧化铝是典型的两性氢氧化物.
1.氧化铝:
白色难溶,熔点很高的物质.
(1)由于铝表面有一层致密的氧化铝薄膜,能够有效地保护内层金属铝.
(2)氧化铝是工业冶炼金属铝的原料.
(3)氧化铝是一种比较好的耐火材料,它可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等.
(4)氧化铝能溶于强酸和强碱溶液中.
Al2O3+6H+==2Al3++3H2O Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
这种既能与强酸反应,又能与强碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物.
(5)实验室中可用加热氢氧化铝使其分解得到氧化铝:
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
工业上可通过分离提纯自然界中存在的铝土矿得到氧化铝.
2.氢氧化铝:
白色难溶的物质.
实验:
(1)在试管里加入10mL0.5mol·L-1Al2(SO4)3溶液,滴加氨水,振荡,观察沉淀的生成.
现象:
溶液中产生白色胶状难溶物质,继续滴加氨水至过量,白色沉淀不溶解.
实验室中常用此种方法制取氢氧化铝,反应方程式为:
Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4;离子方程式为:
Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+.
(2)将
(1)得到的混合物分成三份,其中一份中滴加一滴墨水,观察现象.
现象:
胶状Al(OH)3能吸附色素,一段时间后溶液又变澄清.它还能凝聚水中的悬浮物.
(3)在剩余的两份中,分别滴加2mol·L-1盐酸、2mol·L-1NaOH溶液,边滴边振荡.
现象:
两支试管都由浑浊变澄清.
反应的离子方程式为:
Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
象这种既能跟强酸反应,又能跟强碱反应的氢氧化物,称为两性氢氧化物.
说明:
(1)在溶液中得到的白色胶状氢氧化铝具有凝聚水中悬浮物,吸附色素的能力.利用明矾净水就是利用溶液中Al3+与水反应生成的氢氧化铝,吸附水中的悬浮杂质形成沉淀.
(2)由于氢氧化铝能溶于强碱,不能溶于弱碱,所以实验室中利用铝盐与碱反应制取氢氧化铝时,使用氨水比使用NaOH溶液更好.
(3)Al(OH)3是医用胃药中的一种,它的碱性不强,可以中和过多的胃酸而不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用.
(4)向AlCl3的溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液,其现象为:
产生白色胶状沉淀,沉淀量不断增多至最大,而后逐渐溶解至完全消失.具体分析可表示如下:
当时,发生反应:
Al3++3OH-==Al(OH)3↓;
当时,有部分Al(OH)3被碱溶解,即Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O;
当时,沉淀全部溶解,全过程方程式可表示为:
Al3++4OH-==AlO2-+2H2O.
此过程用图象表示为
知识点五:
铁的氧化物
要点诠释:
铁的氧化物有3种:
氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁,其性质可对比如下:
名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁
俗名————铁红磁性氧化铁
化学式FeOFe2O3Fe3O4
铁的化合价+2+3+(或+2、+3)
颜色状态黑色粉末红色粉末黑色晶体
溶解性不溶不溶不溶
稳定性空气中加热变成Fe3O4稳定稳定
与盐酸反应FeO+2H+==Fe2++H2OFe2O3+6H+==2Fe3++3H2OFe3O4+8H+==
2Fe3++Fe2++4H2O
高温还原FeO+COFe+CO2Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3
用途炼铁原料炼铁原料、红色油漆和涂料炼铁原料
工业上冶炼金属铁时,往往在高温下用CO还原铁的氧化物,可表示如下:
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
知识点六:
铁的氢氧化物
要点诠释:
铁的化合价主要有+2、+3价,所以其氢氧化物也有两种:
氢氧化亚铁[Fe(OH)2]和氢氧化铁[Fe(OH)3].其性质可比较如下:
名 称氢氧化亚铁氢氧化铁
化学式Fe(OH)2Fe(OH)3
颜色状态白色固体红褐色固体
制 取Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓
与盐酸反应Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
受热分解隔绝空气:
Fe(OH)2FeO+H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
说明:
(1)在FeCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液,可观察到现象:
产生红褐色沉淀Fe(OH)3,加碱过量时,沉淀并不溶解.
(2)在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,可观察到现象为:
生成白色絮状的Fe(OH)2沉淀,而后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.Fe(OH)2在空气中很容易被氧化Fe(OH)3:
4Fe(OH)2+O2+H2O==4Fe(OH)3.
(3)为了更清晰地观察到Fe(OH)2的颜色并保留较长时间,可采取以下措施:
①将实验用于配制NaOH溶液的蒸馏水加热煮沸,以驱赶其中溶解的氧气;②将实验用的FeSO4溶液中加入铁屑,以除去可能含有的Fe3+和氧气;③实验时用长胶头滴管吸取NaOH溶液,伸入到FeSO4溶液液面以下滴加
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