2022年高中化学必修一第三章第二节几种重要的金属化合物.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆化学必修一第三章其次节几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物 1. 氧化纳（ Na2O）、过氧化钠（ Na2O2）（1） Na2O2 性质的试验探究 试验步骤：取一支试管,向其中加入少量 Na2O2 固体,然后滴入适量水,并立刻把 带火星的木条放在试管口,用手触摸试管外壁,向反应溶液中滴加酚酞 溶液；试验现象：产生大量气泡 带火星木条复燃 试管外壁温度上升 滴入酚酞后溶液变红试验结论： 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O 2过氧化钠仍能与 CO2 反应生成碳酸钠和氧气2Na2O2 + 2CO2 = 2N

2、a2CO3 + O2（2） Na2O 与 Na2O2 的比较Na2O2 淡黄色固体-1 中空气中加热或点燃金属钠 过氧化物 存在 O2 2-（过氧离子）2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O 22Na2O2 + 2H2SO4 = 2H2O + O2 + 2Na2SO4 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2钠的氧化物Na2O 颜色、状态白色固体氧元素化合价-2 生成条件常温种类碱性氧化物结构存在 O 2-（阳离子）化与 H2O 反应Na2O + H2O = 2NaOH 学与 H+反应Na2O + H2SO4 = H2O + Na2SO4性质与 CO2 反应Na2O

3、 + CO2 = Na2CO3转化关系 2Na2O + O2 = 2Na2O2 Na2O2 与酸反应生成盐和水外,仍有O2,故 Na2O2 不是碱性氧化物； Na2O2 在与 H2O、CO2 的反应中,既是氧化剂、又是仍原剂； Na2O2 与 H2O（滴入酚酞）反应,溶液先变红,后褪色；变红是由于NaOH 生成,褪色是由于Na2O2的漂白性名师归纳总结 （3） Na2O2 的用途第 1 页,共 6 页Na2O2能与 H2O 及 CO2 反应放出 O2,这一性质打算了它具有特别的用途：可用在呼吸面具上和潜水艇里作为氧气的来源；2. 碳酸钠（ Na2CO3）、碳酸氢钠（ NaHCO3）Na2CO3

4、：纯碱、苏打,白色粉末；其晶体含结晶水,Na2CO3.xH2O,在空气中易失去结晶水变成无水 Na2CO3 粉末；NaHCO3：小苏打,细小的白色晶体；（1）Na2CO3 与 NaHCO3 在水溶液中的溶解性及其水溶液的酸碱性操作步骤及结论1g Na2CO31g NaHCO3滴加几滴水后,用手触白色粉末,加水结块,变成晶体,细小白色晶体,加水部分溶解,摸试管壁放热感受不到热量变化分别加入 10mL 水振荡可溶解固体量削减- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆向试管中滴加 2 滴酚酞溶液变红（较深）溶液变红（较浅）初步结论 加少量水

5、先结合生成含结晶水的晶体 Na2CO3.xH2O,溶液碱性比NaHCO 3 强；（2）Na2CO3 与 NaHCO3 的热稳固性加水部分溶解,溶解性 Na2CO3NaHCO 3,溶液碱性比 Na2CO3弱；装置 物质 现象 发生反应的化学方程式 结论Na2CO3 澄清石灰水 不反应 Na2CO3 受热不不变浑浊 分解NaHCO 澄清石灰水 NaHCO 3 受热易变浑浊 2NaHCO 3= 分解Na2CO3+H2O+CO2 可利用 NaHCO 3受热易分解的性质的性质鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3,也可除去 Na2CO3 固体中的NaHCO3 杂质；碳酸及碳酸盐的热稳固性关系：可溶性碳酸盐

6、（铵盐除外）不溶性碳酸盐 酸式碳酸盐 碳酸（3）Na2CO3 和 NaHCO3 与稀盐酸的反应在两支试管中分别加入 3mL 稀盐酸,将两个各装有 0.3gNa2CO3、NaHCO3 的小气球分别套在两支试管口上,将气球内的 Na2CO3、NaHCO3同时倒入试管中,比较它们放出 CO2的快慢；从上述反应可以看到, Na2CO3、NaHCO3 都能与稀盐酸反应放出 CO2；Na2CO3 + 2HCl =2NaCl + H 2O +CO2 NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2O +CO2但是 NaHCO3 与稀盐酸的反应要比 Na2CO3 与稀盐酸反应猛烈得多,这是由于CO3 2-

7、 HCO3- CO2 两步反应,较慢HCO3- CO2 一步反应,较快（4）Na2CO3、NaHCO3与碱反应与 NaOH反应Na2CO3 与 NaOH不反应NaHCO3与 NaOH反应： HCO3- + OH- = CO3 2- + H2O 与澄清石灰水 CaOH2反应 Na2CO3 + CaOH2=CaCO3+ 2NaOH NaHCO3 ： 2NaHCO3 + CaOH2 （少量） =CaCO 3NaHCO3 + CaOH2 （过量） =CaCO 3（5）Na2CO3、NaHCO3与盐（如 CaCl2）反应+ 2 H2O + Na2CO3 + H2O + NaOH 名师归纳总结 - - -

8、 - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO NaHCO3 与 CaCl2不反应（6）Na2CO3 与 NaHCO3 的相互转化Na2CO3通入 CO2 或滴加少量酸NaHCO3加热或加碱 Na2CO3 + H2O + CO2 = 2 NaHCO Na2CO3 + HCl =NaCl + NaHCO 2 NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O 3. 焰色反应（1） 定义：许多金属或它们的化合物在灼

9、烧时都会使火焰出现出特别的颜色,这在化学 上叫做焰色反应；焰色反应是元素的一种物理性质,无论是金属离子仍是金属原子,均能发生焰色反应；说明：焰色反应属于物理变化的过程；不是全部元素都有特别的颜色,只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才有特别的颜色；（2） 焰色反应的试验步骤 灼烧：用铂丝放在酒精灯火焰上灼烧,直到与原先火焰颜色相同为止；蘸烧：用铂丝蘸取欲检测的试液或试样,放在酒精灯火焰上灼烧,观看火焰颜色；洗烧：测试完毕,用铂丝用稀盐酸洗净,在火焰上方灼烧到没有颜色为止,以备下次再用；留意：火源最好用喷灯、煤气灯；由于酒精灯火焰略带黄色喷灯的火焰温度高,而且无色；蘸取待测物的金属丝,

10、最好用铂丝,也可以用铁丝、镍丝、钨丝来代替,每次使用时必需在火焰上灼烧至无色,以免对试验产生干扰；金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净,然后在火焰上灼烧至无颜色,不能用稀硫酸代替稀盐酸,这是由于金属氯化物灼烧时易气化而挥发,如用稀硫酸洗涤金属丝,就由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发,易对后续试验产生干扰；观看钾的焰色时,要透过蓝色的钴玻璃片,由于钾中常混有钠的杂质,蓝色钴玻璃片可以滤去黄光；（3） 常见的一些金属或金属离子的焰色反应颜色元素锂钠钾钙锶钡铜焰色紫红色黄色紫色砖红色洋红色黄绿色绿色（4） 应用鉴别一些金属元素用相应的化合物制烟花 二、铝的重要化合物1. 氧化铝（1） 物理性质：

11、白色固体,不易溶于水,熔点很高,硬度很大；（2） 化学性质：Al2O3 是两性氧化物,与酸或强碱溶液都能发生化学反应生成盐和水；Al2O3 强酸 : Al2O3 + 6H + = 2Al 3+ + 3H2O 强碱 ： Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O （3） 用途 冶炼金属铝的原料良好的耐火材料名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆2. 氢氧化铝 AlOH 3 1AlOH 3 的试验室制法操作现象结论与化学方程式+3NH42SO4试管中生存AlOH 3不溶于水,也不溶于弱碱

12、白色胶状沉化学方程式：淀,氨水过量Al2SO43 + 6NH3.H2O = 2AlOH32 AlOH 3 的两性时,沉淀不消 失；离子方程式：Al 3+ + 3NH3.H2O = AlOH3 + 3NH4+不能与弱酸和弱碱反应,只能与强酸、强碱反应操作现象结论与化学方程式试管中的白色胶状 物质逐步削减,直至 完全溶解试管中的白色胶状 物质逐步削减,直至 完全溶解AlOH 3 能溶于强酸：AlOH 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H2O AlOH 3 + 3H + = Al 3+ + 3H2O AlOH 3 能溶于强碱：AlOH 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H2O Al

13、OH 3 + OH- = AlO2- + 2H2O 名师归纳总结 （3）AlOH 3 的稳固性 AlOH 3 不稳固,受热易分解： 2 AlOH 3 = Al2O3 + 3H2O 第 4 页,共 6 页（4）AlOH 3 的制备 可以用铝盐与强碱反应：Al 3+ + 3OH- = AlOH3但强碱过量时： AlOH3 + OH- = AlO2- + 2H2O 所以一般不用强碱；由于 AlOH 3 不溶于弱碱,故常用氨水来制备 AlOH 3Al 3+ + 3NH3.H2O = AlOH3 + 3NH4 +也可以用偏铝酸盐与强酸反应来制取：AlO2- + H2O + H + = AlOH3但是强酸

14、过量时： AlOH 3 + 3H + = Al 3+ + 3H2O 所以一般也不用强酸由于 AlOH 3 不溶于弱酸,一般向偏铝酸盐溶液中通 CO2 的方法来制备 AlOH 3CO2 适量或不足： 2AlO2- + 3H2O + CO2 = 2AlOH3 + CO3 2-CO2 过量时： AlO2- + 2H2O + CO2 = AlOH3 + H CO3-工业上用铝盐与偏铝酸盐反应来制取 AlOH 3Al 3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4 AlOH3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆3. 明矾 KAlSO42.1

15、2H2O （1）在水溶液中的电离KAlSO42.12H2O = K + + Al 3+ + 2SO4 2- + 12H2O （2）应用：明矾常用作净水剂,净水原理为明矾溶于水,中水中生成 AlOH3 胶体,胶体与悬浮于水中的杂质（泥沙）形成絮状不溶于水的沉淀物,沉淀下来,使水澄清；三、铁的重要化合物1.铁的氧化物：通常有 Fe2O3、FeO、Fe3O4三种化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4名称、俗名 氧化亚铁 氧化铁（铁红）四氧化三铁（磁性氧化铁）铁的化合价 +2 +3 +2（占 1/3）、+3（占 2/3）颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体溶解性 都不溶于水,但溶于酸溶液与 H+

16、的反应 FeO+2H +=Fe 2+H2O Fe2O3+6H +=2Fe 3+3H2O Fe3O4+8H += Fe 2+2Fe 3+4H2O 空气中的稳 不稳固,在空气中 稳固 稳固定性 加热生成 Fe3O4生成方法 点燃FeOH 3 = Fe2O3 + 3H2O 3Fe+2O2 = Fe3O4留意： Fe3O4 是最稳固的铁的氧化物,较耐腐蚀；FeO 不稳固,中空气中受热就快速被氧化成Fe3O4,6FeO+O2=2Fe3O4；铁红常用作红色油漆和涂料（如红色外墙）；2.铁的氢氧化物1铁的氢氧化物的制备试验探究：制取 FeOH2和 FeOH3试验步骤试验现象结论、说明、化学方程式在试管里加入

17、少量FeSO4 溶先生成白色沉淀,后快速变为Fe 2+2OH-=FeOH2 白色,液,然后滴入 NaOH溶液灰绿色,最终变为红褐色FeOH2 极易被 O2 氧化成在试管中加入少量 FeCl 3溶液,生成红褐色沉淀FeOH3,FeOH2+O2+2H2O= 4 FeOH3Fe 3+3OH-=FeOH3再滴加 NaOH溶液FeOH2很简单被空气中的氧气氧化,在制备 施是：FeOH2 时,应当留意采纳适当的措施防止氧气进入,详细措 用加热煮沸的方式,除去蒸馏水中的氧气；为防止氧气进入,在滴加 NaOH 溶液时,可将吸有 NaOH 溶液的长滴管伸到 FeSO4 溶液的液面下（此处特殊,在其他试验中滴管应

18、垂直悬空操作）,再挤出 NaOH 溶液；防止氧气进入, 仍可以向盛有 FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水的有机物等,以隔绝空气；（2）铁的氢氧化物的制备名师归纳总结 颜色、状态FeOH2FeOH3第 5 页,共 6 页白色固体红褐色固体水溶性难溶难溶FeOH2+2H += Fe 2+2H2O FeOH3+3H += Fe 3+3H2O 与酸反应稳固性不稳固,在无氧气条件下：比 FeOH2 稳固,受热分解- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆二者关系FeOH2 = FeO+ H2O 2FeOH3 = Fe2O3+3

19、 H2O 在空气中, FeOH2 能够特别快速地被氧气氧化成FeOH3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,反应式为4FeOH2+O2+2H2O=4 FeOH3名师归纳总结 - - - - - - -3.铁盐和亚铁盐常见的亚铁盐主要有绿矾（FeSO4.7H2O）,铁盐有 FeCl3、Fe2 SO43 等；亚铁盐中 Fe 2+易被氧化；配制亚铁盐溶液时,应加入铁粉（或铁钉）,防止 Fe2+被氧化；1 Fe 2+仍原性, Fe 3+有氧化性Fe 2+价态居中,理论上既有氧化性又有仍原性,但其氧化性太弱,能表现氧化性的反应很少,例如： Zn + Fe2+ = Zn 2+ + Fe,故 Fe

20、 2+ 主要以仍原性为主, Fe2+易被氧化剂氧化为 Fe3+：Fe 2+ O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、Fe 3+K2Cr2O7、KMnO4、浓 H2SO4、HNO3 等如： 2Fe2+ + H2O2 + 2H + = 2Fe 3+ + 2H2O；Fe 3+有氧化性且较强,可氧化一些仍原剂,生成Fe2+：Fe 3+ Al、Zn、Fe、Cu、S 2-、HS-、H2S、I-、HI、SO2 等Fe 2+如： 2Fe 3+ + Cu = 2Fe 2+ + Cu 2+；2Fe 3+ + 2 I- = 2Fe 2+ + I22 Fe 2+和 Fe 3+的检验检验方法 Fe2+（浅绿色）Fe

21、3+（棕黄色或黄色）加碱溶液白色沉淀灰绿色红褐色红褐色沉淀Fe 2+2OH-=FeOH2Fe 3+3OH-=FeOH34FeOH2+O2+2H2O=4 FeOH加 KSCN溶液无明显现象,如通入 Cl2溶液变红色2Fe 2+ + Cl2= 2Fe 3+ + 2Cl- 溶液变红色Fe（SCN） 3Fe 3+ + 3SCNFe 3+ + 3SCNFe（SCN） 3淀粉 KI 试纸无明显现象变蓝色2Fe 3+ + 2 I- = 2Fe 2+ + I2通 H2S或硫化无明显现象黄色沉淀2Fe 3+ + H2S = 2Fe 2+ + S + 2 H +氢KMnO4 溶液褪色5Fe 2+ + MnO4- + 8H + = 5Fe 3+ + Mn 2+ + 4H2O 加 KMnO4（H+）无明显现象溶液3铝盐和铁盐的净水作用硫酸铝 Al2 SO43、氯化铝（ AlCl3）和明矾等铝盐,硫酸铁 Fe2 SO43、氯化铁（ FeCl3）等铁盐常用作净水剂,就是利用 Al 3+ 、Fe 3+ 发生水解反应：Al 3+ + 3H2O AlOH3（胶体） + 3H+Fe 3+ 3H2O FeOH3（胶体） + 3H +AlOH3、FeOH3 胶体中的胶粒能吸附水中带相反电荷胶粒的胶体以及悬浮杂质,形成不溶物沉降水底,从而达到净化水的目的；第 6 页,共 6 页