第一篇:高一化學(xué)《第三章 金屬及其化合物》第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)(第一課時)導(dǎo)學(xué)案
第三章 金屬及其化合物
第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì) 第一課時
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 了解地殼中一些重要元素的豐度(含量)O、Si、Al、Fe、Ca、Na。2 復(fù)習(xí)金屬活動順序表及其應(yīng)用。掌握Na、Al與O2反應(yīng)的產(chǎn)物及其用途?!緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】
金屬鈉與氧氣在不同條件下的反應(yīng)原理,鋁與氧氣的反應(yīng)。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
金屬鈉與氧氣在不同條件下的反應(yīng)原理,鈉與其他非金屬的反應(yīng),鋁與氧氣的反應(yīng)?!緦W(xué)法指導(dǎo)】
1、采用實(shí)驗(yàn)探究法,按照思考、交流、實(shí)驗(yàn)、觀察、分析,得出結(jié)論的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。
2、發(fā)揮學(xué)生主體作用,做好探究實(shí)驗(yàn)。【預(yù)備知識】
地殼中含量最多的四種元素、、、?!舅伎寂c交流】
一、金屬的通性
1、物理性質(zhì)
不透明,有_________性,易____________,易___________,有________________等.2化學(xué)性質(zhì)
⑴、畫出Na Mg Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖,分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),判斷它們與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時做氧化劑還是還原劑?為什么?
⑵金屬原子最外層一般少于4個電子,在化學(xué)反應(yīng)中易____________電子,因而常作_________________,易發(fā)生氧化還原反應(yīng),主要表現(xiàn)為:易于氧氣、氯氣等非金屬反應(yīng);大多數(shù)能與水反應(yīng);大多數(shù)能與酸反應(yīng),部分能與鹽溶液反應(yīng)。
【閱讀分析】課本P46圖3-2有關(guān)金屬化學(xué)性質(zhì)的一些實(shí)驗(yàn):分別寫出四幅圖中反應(yīng)的化學(xué)方程式 1.2.3.4.鋁絲與硫酸銅反應(yīng)形成銅樹、鎂條燃燒、銅絲與硝酸銀溶液反應(yīng)形成銀樹、鎂條與鹽酸反應(yīng)。
【思考與討論】指出反應(yīng)中的1、2、氧化劑和還原劑。將3、4的化學(xué)方程式改成離子方程式。歸納:金屬共同的物理性質(zhì)有
金屬共同的化學(xué)性質(zhì)是:通常能與
2、為什么不宜用鋼刷、沙等來擦洗鋁制品?
(三)鈉與其它非金屬反應(yīng)
2Na+Cl2==2NaCl 2Na + S == Na2S
課堂檢測
1、以下說法錯誤的是()
A、鈉在常溫下就容易被氧化
B、鈉受熱后能夠著火燃燒 C、鈉在空氣中緩慢氧化能自燃
D、鈉在氧氣中燃燒更為激烈
2、下列性質(zhì)中,不屬于大多數(shù)金屬通性的是:()A、有銀白色光澤 B、有延展性
C、有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性 D、有很高的熔點(diǎn)和硬度
3、將一小塊金屬鈉放在坩堝里加熱,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是:()①鈉在燃燒前先熔化 ②在空氣燃燒有黃色火花四射 ③燃燒后得到白色固體
④燃燒時火焰呈黃色 ⑤燃燒后生成淡黃色固體
A、只有⑤ B、只有①
C、①④⑤ D、②③
4、鋁制品具有較強(qiáng)的抗腐蝕性,主要是因?yàn)椋海ǎ?/p>
A、鋁的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 B、鋁在常溫時與氧氣不反應(yīng)
C、鋁具有金屬性,也具有非金屬性 D、鋁與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜
5、關(guān)于鈉的說法中正確的是()
A、鈉是銀白色的金屬,硬度很大。
B、將金屬鈉放在石棉網(wǎng)用酒精燈加熱,金屬鈉劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,生成過氧化鈉。C、金屬鈉在空氣中燃燒,生成氧化鈉。D、金屬鈉的熔點(diǎn)很高。
6、下列說法正確的是:()
A、常溫下,鎂鋁表面能生成一層致密的氧化膜,保護(hù)內(nèi)層的金屬不被繼續(xù)氧化
B、未打磨的鋁箔因表面有氧化膜,因此在空氣中加熱后不能燃燒,若將氧化膜去除后再加熱,則可在空氣中燃燒
C、在化學(xué)反應(yīng)中,由于鋁原子能失去三個電子,而鈉原子只能失去一個電子,所以鋁的還原性比鈉強(qiáng)
D、因銅是不活潑金屬,故即使在潮濕的空氣中也不會被腐蝕。[收獲與反思] 課后作業(yè)
1、金屬鈉露置在空氣中,在其表面不可能生成的物質(zhì)是 A.Na2O B.NaOH
C.Na2CO3
D.NaCl 2、下列關(guān)于金屬的說法正確的是()
A.各種金屬在常溫下都不能與氧氣反應(yīng) B.各種金屬在高溫下都能與氧氣反應(yīng)
C.根據(jù)金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度可以初步比較金屬的活動性 D.各種金屬都能與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)
3、金屬鈉引起的火災(zāi),可用下列哪種物質(zhì)或方法滅火
A.泡沫滅火器 B.干粉滅火器 C.水
D.細(xì)沙
4、下列關(guān)于金屬鋁的敘述中,說法不正確的是()A、Al 是地殼中含量最多的元素
B、Al 是比較活潑的金屬,在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子,表現(xiàn)還原性 C、Al箔在空氣中受熱可以熔化,且發(fā)生劇烈燃燒
D、Al箔在空氣中受熱可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al 并不滴落
5.為適應(yīng)火車提速,我國一些鐵路線上原有的短軌已全部連接為超長軌。工程技術(shù)人員常用如下反應(yīng)來焊接鋼軌間的縫隙:2Al + Fe2O3正確的是()
A.該反應(yīng)屬于化合反應(yīng) B.該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)
C.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) D.該反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)降低
6.我國是現(xiàn)代濕法冶金的先驅(qū),早在西漢時期,劉安在《淮南萬畢術(shù)》中寫到“曾青得鐵則化銅”,這里的“曾青”就是銅的化合物(如硫酸銅)。在宋朝利用這個反應(yīng)冶銅的生產(chǎn)具有一定的規(guī)模。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
,該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是。
7.(1)實(shí)驗(yàn)室的廢酸液不能直接倒入下水道是因?yàn)椤?/p>
(2)工人師傅在切割鋼板時常用硫酸銅劃線是因?yàn)?/p>
(用化學(xué)方程式表
Al2O3 + 2Fe。有關(guān)此反應(yīng)的下列說法中
示)
8、鎂、鐵在日常生活中有較為廣泛的用途。如:
(1)鎂在空氣中燃燒時,發(fā)出耀眼的白光,可用來制造鎂閃光燈,其反應(yīng)化學(xué)方程式為:。
(2)市場上出售的補(bǔ)血麥片中常含有微量顆粒細(xì)小的還原性鐵粉,鐵粉與人體胃液中的鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氯化亞鐵,起到補(bǔ)血作用,寫出這個反應(yīng)方程式:。
第二篇:第三章 金屬及其化合物 第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)教案
第三章 金屬及其化合物 第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)教案
教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生熟悉鈉是一種很活潑的金屬,了解鈉的物理性質(zhì),把握鈉的化學(xué)性質(zhì)。2.培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究、分析、推理和判定的能力。教學(xué)重點(diǎn) 鈉的性質(zhì) 教學(xué)難點(diǎn)
對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析。教學(xué)用具
實(shí)驗(yàn)用品:鈉、玻片、小刀、鑷子、濾紙、盛有水的小燒杯、酚酞。
酒精燈、火柴、石棉網(wǎng)、鐵架臺(附鐵圈)、玻璃鈉柱、大頭針、帶活塞的空塑料瓶。課時安排
共3課時:(第一課時 鈉的有關(guān)性質(zhì)、第二課時 鋁、鐵的有關(guān)性質(zhì)、第三課時 鋁的有關(guān)性質(zhì))教學(xué)過程
【復(fù)習(xí)】初中所學(xué)有關(guān)鐵的性質(zhì)?!緦W(xué)生】探究、回顧。【學(xué)生探究】教材P38 思考與交流
金屬有哪些共同的化學(xué)性質(zhì)?
1.舉例說明金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)?
_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2.下圖是一些化學(xué)反應(yīng)的照片,請分析這些反應(yīng),并寫出化學(xué)方程式。_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 【引言】在人類已發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中,大約有4/5是金屬元素(引導(dǎo)學(xué)生看元素周表),多數(shù)金屬的化學(xué)性質(zhì)都比較活潑。因此,絕大多數(shù)金屬元素在自然界中總是以化合態(tài)存在。但亦有游離態(tài)存在的金屬(如,Ag、Cu、Au、Pt)。今天我們學(xué)習(xí)一種常見的活潑金屬——鈉 【板書】
第三章 金屬及其化合物 第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì) 【板書】
一、金屬鈉(Na)
【學(xué)生探究】鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖、討論其化學(xué)性質(zhì)。(復(fù)習(xí):質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù))【板書】1.鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖:
【學(xué)生】探究鈉的物理性質(zhì),探究實(shí)驗(yàn)(教材P39實(shí)驗(yàn)3-1)【板書】2.鈉的物理性質(zhì):
銀白色、有金屬光澤的固體,熱、電的良導(dǎo)體,質(zhì)軟,密度小,熔點(diǎn)低?!締栴}】剛才切開鈉時看到銀白色,但很快就失去光澤,為什么?(引導(dǎo)學(xué)生從原子結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行分析、探究,推導(dǎo)出鈉的化學(xué)性質(zhì))【板書】3.鈉的化學(xué)性質(zhì) 【板書】(1)與氧氣反應(yīng)
4Na + O2 = 2Na2O(判定其是否為氧化還原反應(yīng),氧化劑、還原劑分別是哪一種物質(zhì))
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究】教材P39實(shí)驗(yàn)3-2(讓學(xué)生描述出反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)現(xiàn)象:鈉先熔成小球,然后燃燒,發(fā)出黃光,生成一種淡黃色固體——過氧化鈉(Na2O2)【板書】
2Na + O2==Na2O2(判定其是否為氧化還原反應(yīng),氧化劑、還原劑分別是哪一種物質(zhì))
【學(xué)生活動】閱讀教材P40 科學(xué)視野 過氧化鈉的非凡用途
【探究】人們常用金屬器皿來盛水,也常用鐵、鋁或銅制的水壺來燒水,說明這幾種金屬與熱水是不反應(yīng)的。是不是所有的金屬都不與水反應(yīng)呢? 【學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究】教材P41實(shí)驗(yàn)3-3 【問題思考】
1.鈉為什么會浮在水面上? 2.鈉為什么會熔化成一個小球? 3.小球?yàn)槭裁磿谒嫔嫌蝿? 4.滴入酚酞后溶液為什么會變色? 5.保存鈉的無色液體是否為水? 【板書】(2)鈉與水的反應(yīng): 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(判定其是否為氧化還原反應(yīng),氧化劑、還原劑分別是哪一種物質(zhì))
【探究】鈉除了能和前面所述的非金屬單質(zhì)O2反應(yīng)外,還能和哪些非金屬單質(zhì)反應(yīng)?(學(xué)生回憶初中學(xué)過的Na與Cl2的反應(yīng))【板書】(3)鈉與氯氣反應(yīng):2Na+Cl2==2NaCl 另外,鈉還可以和硫單質(zhì)反應(yīng),甚至發(fā)生爆炸,生成Na2S。(4)鈉與硫反應(yīng):2Na+S====Na2S 【學(xué)生探究總結(jié)】1.鈉的化學(xué)性質(zhì)怎樣?與初中所學(xué)金屬活動順序表相比照。2.分析上面各反應(yīng)中,鈉元素化合價(jià)的變化,能否從原子結(jié)構(gòu)方面來說明? 【歸納、總結(jié)】1.鈉的化學(xué)性質(zhì)非?;顫姡c金屬活動順序表一致。
2.鈉在上述反應(yīng)中,化合價(jià)均由0價(jià)變?yōu)?1價(jià),這是由于鈉原子的最外層只有一個電子之故,因此,鈉在化學(xué)反應(yīng)中易失電子,具有還原性,是一種強(qiáng)還原劑。
【板書】4.鈉的保存:密封保存、少量鈉保存在煤油中。
【小結(jié)】鈉是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬,在自然界中以化合態(tài)存在,有著廣泛的用途。
【課后作業(yè)】【拓展、探究】
1.鈉元素在自然界中以什么形態(tài)存在?為什么?主要存在于哪些物質(zhì)中? 2.怎樣保存金屬鈉?為什么要這樣保存? 3.鈉能否與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)?(進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。4.鈉著火以后能否用水來滅?
5.試分析鈉在空氣中久置所發(fā)生的變化現(xiàn)象?
【板書設(shè)計(jì)】
第三章 金屬及其化合物
第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)(第一課時)
一、鈉的性質(zhì)
1.鈉的物理性質(zhì)
銀白色、有金屬光澤的固體,熱、電的良導(dǎo)體,質(zhì)軟、密度小、熔點(diǎn)低。
2.鈉的化學(xué)性質(zhì) ①鈉和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
a.4Na+O2====2Na2O b.2Na+O2Na2O2 c.2Na+Cl22NaCl d.2Na+S====Na2S ②鈉與水的反應(yīng)
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
4、鈉的存在及保存
第三篇:高一化學(xué)必修一《金屬及其化合物》知識點(diǎn)匯總
高一化學(xué)必修一《金屬及其化合物》知識點(diǎn)匯總 高一化學(xué)必修一《金屬及其化合物》知識點(diǎn)匯總
1.了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要物理性質(zhì)(1).鈉、鋁、鐵、銅在自然界中的存在形式。
①.鈉鋁只以化合態(tài)形式存在:鈉元素的主要存在形式是氯化鈉,鋁元素的存在形式有鋁土礦。
②.鐵銅有兩種存在形式:鐵的存在形式是游離態(tài)的隕鐵和化合態(tài)的鐵礦石(黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦),銅的存在形式是游離態(tài)的銅和黃銅礦、輝銅礦、赤銅礦和孔雀石。(2)鈉、鋁、鐵、銅單質(zhì)的物理性質(zhì)
①.顏色:塊狀鈉鋁鐵單質(zhì)是銀白色金屬,純銅是紫紅色金屬;粉末狀的鋁和銅顏色不變,粉末狀的鐵屑是黑色,沒有粉末狀的鈉,鈉在空氣中馬上氧化成白色的氧化鈉,最終氧化成碳酸鈉;冶金工業(yè)中鐵屬于黑色金屬,鈉、鋁、銅屬于有色金屬。
②.密度:鈉的密度比水小,鋁、鐵、銅的密度比水大;鈉、鋁的密度小于4.5g/cm3是輕金屬,鐵、銅的密度大于4.5g/cm3是重金屬。
③.熔點(diǎn):鈉的熔點(diǎn)低,鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的熱量就可以使其熔化成小球;鋁、鐵、銅的熔點(diǎn)很高。
④.共性:不透明,有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性;鈉鉀合金做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑;鋁、鐵、銅可以做導(dǎo)線,金屬的導(dǎo)電性:Ag>Cu>Al ;鋁的延展性可以制成包裝用的鋁箔;鋁、鐵、銅可以制成各種容器等。⑤.硬度:鈉的硬度很小,可以用小刀切割;純鋁的硬度較小,鐵和銅的硬度較大。⑥.特性:鐵可以被磁化,而產(chǎn)生鐵磁性。(3)鈉、鋁、鐵、銅的重要化合物的物理性質(zhì)
①.氧化物的顏色:白色:Na2O、Al2O3;黑色:FeO、Fe3O4、CuO;淡黃色:Na2O2;紅棕色:Fe2O3。②.氧化物的溶解性:Na2O、Na2O2溶于水生成強(qiáng)堿發(fā)生化學(xué)變化;Al2O3、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CuO不溶水。
③.氫氧化物的顏色:白色:NaOH、Al(OH)
3、Fe(OH)2;紅褐色:Fe(OH)3;藍(lán)色:Cu(OH)2。
④.氫氧化物的溶解性:溶于水的:NaOH;不溶于水的:Al(OH)
3、Fe(OH)
2、Fe(OH)
3、Cu(OH)2 ;其中Fe(OH)2溶于水變色:先變成灰綠色,再變成紅褐色Fe(OH)3。
⑤.鹽酸鹽(金屬在氯氣中燃燒的產(chǎn)物)的顏色:白色:NaCl ;棕紅色:FeCl3 ;棕黃色:CuCl2。⑥.鹽酸鹽溶于水的顏色:無色:NaCl;黃色:FeCl3 ;藍(lán)色:CuCl2。
⑦.硫酸鹽的顏色:無色:芒硝(Na2SO4 ?10H2O)、白色:白色硫酸銅粉末(CuSO4);明礬:[KAl(SO4)2 ?12H2O];綠色:綠礬(FeSO4 ?7H2O);藍(lán)色:膽礬、藍(lán)礬(CuSO4 ?5H2O)。⑧.碳酸鹽的顏色:白色:Na2CO3、NaHCO3 ;孔雀綠:Cu2(OH)2CO3。
⑨.碳酸鹽的溶解性:溶于水的:Na2CO3、NaHCO3 ;不溶于水的:Cu2(OH)2CO3。(4)鈉、鋁、鐵、銅重要化合物的物理性質(zhì)的用途
①.為無機(jī)框圖題提供題眼:ⅰ、溶解性,ⅱ、顏色,ⅲ、顏色變化:白色→灰綠色→紅褐色。②.為離子共存提供判斷依據(jù):ⅰ、有顏色的離子不能大量共存:黃色:Fe3+,淺綠色:Fe2+,藍(lán)色:Cu2+ ;ⅱ、強(qiáng)堿性條件下不能共存的離子:Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+ ;ⅲ、與HCO 不能大量共存(發(fā)生雙水解反應(yīng))的離子:Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+。
2.了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬分別與氧氣、水、酸、堿、鹽等物質(zhì)反應(yīng)的情況,了解其共性和個性(1)與純氧氣反應(yīng):
①.常溫:鈉變質(zhì)生成白色氧化鈉,鋁表面生成致密的氧化物薄膜保護(hù)內(nèi)部金屬不再反應(yīng),鐵、銅穩(wěn)定存在。②.加熱:白色鈉燃燒發(fā)出黃光生成淡黃色的過氧化鈉,熔化的鋁被白色氧化膜包裹不會滴落,白色鐵絲燃燒產(chǎn)生耀眼的白光,有黑色顆粒物(Fe3O4)落下,紫紅色的銅加熱變成黑色的氧化銅。
說明:鈉與氧氣反應(yīng)溫度不同產(chǎn)物不同;鐵與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物隨接觸面積、量的多少、溫度高低有關(guān)。(2)與水的反應(yīng)
①.常溫:只有鈉能與水反應(yīng);鋁、鐵、銅不與水反應(yīng)。ⅰ、鈉跟水的反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ ;離子方程式:2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH-+ H2↑ ⅱ、鈉跟水的反應(yīng)的現(xiàn)象:概括為“浮、熔、游、響、紅”五個字來記憶”。
ⅲ、鈉跟水的反應(yīng)的現(xiàn)象的解釋:?。衡c的密度比水小;熔:反應(yīng)放熱,鈉熔點(diǎn)低熔化成小球;游:反應(yīng)產(chǎn)生氣體;響:反應(yīng)劇烈 ;紅:生成NaOH,酚酞遇堿變紅。
說明1:在潮濕的空氣中鐵生銹成Fe2O3 ?xH2O,銅生銹成Cu2(OH)2CO3。
說明2:銅做陽極,石墨做陰極,電解水,電解初期會發(fā)生:Cu +2H2O Cu(OH)2+H2 ↑。
②.高溫:鋁鐵雖與水反應(yīng),但是分別生成氫氧化物和氧化物(Fe3O4)薄膜阻止繼續(xù)反應(yīng),銅不反應(yīng)。③.鋼鐵吸氧腐蝕的反應(yīng)原理。
ⅰ、負(fù)極(Fe):2Fe-4e =2Fe2+(氧化反應(yīng));正極(C):O2+2H2O+4e =4OH-(還原反應(yīng))ⅱ、離子反應(yīng):Fe2+ + 2OH-= Fe(OH)2 ↓;
ⅲ、化學(xué)反應(yīng):4Fe(OH)2 O2+2H2O=4Fe(OH)3 ;2Fe(OH)3 = Fe2O3 ?3H2O(3)與酸的反應(yīng)
①.與氧化性酸的反應(yīng)
ⅰ、常溫:鐵鋁遇濃硫酸、濃硝酸鈍化;鈉與濃硫酸反應(yīng)時鈉的量不同產(chǎn)物不同,銅與濃硫酸不反應(yīng),銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水。
ⅱ、常溫:鈉、鐵與稀硝酸反應(yīng)量不同產(chǎn)物不同;鋁合銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)物不隨量的改變而改變。
ⅲ、加熱:鐵鋁與濃硫酸、濃硝酸的鈍化膜被破壞,足量的鐵鋁與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)時隨著硫酸和硝酸的濃度變化而產(chǎn)物發(fā)生變化,硫酸先產(chǎn)生二氧化硫后產(chǎn)生氫氣,硝酸先產(chǎn)生二氧化氮后產(chǎn)生一氧化氮。②.與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng):
ⅳ、常溫:鈉鋁鐵與鹽酸和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣;銅不反應(yīng)。(4)與堿溶液反應(yīng):
①.鈉與堿溶液中的溶劑水反應(yīng),鋁與堿溶液中的溶劑和溶質(zhì)都反應(yīng),鐵和銅與堿溶液不反應(yīng)。②.鋁與堿溶液的反應(yīng):
ⅰ、鋁與水的反應(yīng):2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2。
ⅱ、氫氧化鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng):Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O ⅲ、綜合反應(yīng)方程式:2Al+2H2O +2NaOH=2NaAlO2+3H2 ↑(5)與鹽溶液的反應(yīng):
①.鈉與明礬溶液的離子反應(yīng):
2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑;Al3+ +3OH-=Al(OH)3 ↓;Al3+ +4OH-=AlO +2H2O ②.鈉鋁鐵銅與氯化鐵溶液的離子反應(yīng):
ⅰ、鈉與氯化鐵溶液的離子反應(yīng):2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑;Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3 ↓; ⅱ、鋁與氯化鐵溶液的離子反應(yīng):2Al+6Fe3+=2Al3+ +6Fe2+ ;2Al+3Fe2+=2Al3+ +3Fe ⅲ、鐵與氯化鐵溶液的離子反應(yīng):Fe+ 2Fe3+=3Fe2+。ⅳ、銅與氯化鐵溶液的離子反應(yīng):Cu+ 2Fe3+=2Fe2+ +Cu2+ ③.鈉鋁鐵與硫酸銅溶液的離子反應(yīng):
ⅰ、鈉與硫酸銅溶液的離子反應(yīng):2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑;Cu2+ +2OH-=Cu(OH)2↓; ⅱ、鋁與硫酸銅溶液的離子反應(yīng):2Al+3Cu2+=2Al3+ +3Cu ; ⅲ、鐵與硫酸銅溶液的離子反應(yīng):Fe+ Cu2+=Fe2+ +Cu。
3.了解氧化鈉、氧化鋁、氧化鐵、氧化銅等金屬氧化物分別與水、酸、堿等物質(zhì)反應(yīng)的情況
說明1:氧化物的分類:二元化合物,其中一種元素是氧元素,并且氧元素呈負(fù)二價(jià)的化合物是氧化物。
說明2:金屬氧化物分為酸性氧化物(Mn2O7、CrO3)、堿性氧化物(Na2O、Fe2O3、FeO)、兩性氧化物(Al2O3、ZnO)。
說明3:堿性氧化物有三點(diǎn)共性:可溶于水的堿性氧化物溶于水生成堿;堿性氧化物與酸性氧化物反應(yīng)生成含氧酸鹽;堿性氧化物與酸反應(yīng)生成鹽和水。(1)與水反應(yīng):氧化鋁、氧化鐵、氧化銅不溶于水,不和水反應(yīng),只有氧化鈉溶于水生成堿。Na2O+H2O=2NaOH ;Na2O+H2O=2Na+ +2OH-
說明1:過氧化鈉與水的反應(yīng):2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑;2Na2O2+2H2O=4Na+ +4OH-+O2 ↑ 說明2:過氧化鈉的用途:①漂白織物、麥稈、羽毛(利用其強(qiáng)的氧化性);②用在呼吸面具中和潛水艇里作為氧氣的來源。
(2)與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水
(3)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng):只有氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;Al2O3+2OH-=2AlO +H2O(4)由氧化物制備單質(zhì):
①.電解熔融的氧化鋁得到鋁單質(zhì)和氧氣:2Al2O3 4Al +3 O2 ↑
②.一氧化碳還原三氧化二鐵得到鐵單質(zhì)和二氧化碳:3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe ③.氫氣還原氧化銅得到銅和水:H2+CuO H2O+Cu
④.碳還原氧化銅得到銅和二氧化碳或一氧化碳:C+2CuO CO2 ↑+2Cu ;C+CuO CO↑ +Cu
4.了解氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制備方法;了解氫氧化鋁的兩性;了解氫氧化鋁、氫氧化鐵的受熱分解
(1)堿的制備方法規(guī)律:可溶性鹽和可溶性堿反應(yīng)生成新鹽和新堿 ①.氫氧化鋁的制備方法:
ⅰ、硫酸鋁溶液中加入過量的氨水然后過濾或者氨水中加入過量的硫酸鋁溶液然后過濾: Al2(SO4)3+6NH3 ?H2O=2Al(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4 ;Al3++3NH3 ?H2O=Al(OH)3 ↓+3NH ⅱ、氫氧化鈉溶液中加入過量的硫酸鋁溶液,然后過濾(順序不能錯)
Al2(SO4)3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O ;6NaAlO2+12H2O +Al2(SO4)3=8 Al(OH)3 ↓+3Na2SO4 Al3++4OH-= AlO +2H2O ; 3AlO +2H2O+ Al3+ = 4Al(OH)3 ↓
ⅲ、硫酸溶液中加入過量的偏鋁酸鈉溶液,然后過濾(順序不能錯)
4H2SO4+2NaAlO2=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O;Al2(SO4)3+12H2O +6NaAlO2 =8 Al(OH)3 ↓+3Na2SO4 4H+ + AlO = Al3+ +2H2O ;Al3+ +2H2O+ 3AlO = 4Al(OH)3 ↓ ②.氫氧化鐵的制備方法
ⅰ、硫酸鐵溶液中加入過量的氨水然后過濾或者氨水中加入過量的硫酸鐵溶液然后過濾: Fe2(SO4)3+6NH3 ?H2O=2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4 ;Fe3++3NH3 ?H2O=Fe(OH)3↓+3NH
ⅱ、硫酸鐵溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液然后過濾或者氫氧化鈉溶液中加入過量的硫酸鐵溶液然后過濾: Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 ;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
ⅲ、硫酸鐵溶液中加入過量的碳酸氫鈉溶液然后過濾或者碳酸氫鈉溶液中加入過量的硫酸鐵溶液然后過濾 Fe2(SO4)3+6NaHCO3=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +6CO2 ↑;Fe3++3HCO =Fe(OH)3↓+3CO2 ↑
ⅳ、硫酸鐵溶液中加入過量的碳酸鈉溶液然后過濾或者碳酸鈉溶液中加入過量的硫酸鐵溶液然后過濾
Fe2(SO4)3+3Na2CO3 +3H2O=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +3CO2 ↑;2Fe3++3CO +3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2 ↑ ③.氫氧化亞鐵的制備方法
ⅰ、.化學(xué)反應(yīng)原理:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl ;Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
ⅱ、制備氫氧化亞鐵的關(guān)鍵:需要創(chuàng)造的條件——無Fe3+的環(huán)境;無O2的環(huán)境??梢圆扇〉拇胧懦芤褐械腇e3+ →加鐵粉;驅(qū)逐溶液中的溶解氧→加熱煮沸;避免與空氣接觸→反常規(guī)操作、油封、滴管的使用、試劑瓶裝滿等
(2)不溶性堿的共性熱不穩(wěn)定性:受熱分解生成對應(yīng)價(jià)態(tài)的氧化物和水
ⅰ、氫氧化鋁的受熱分解生成氧化鋁和水:2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O(白色不變)
ⅱ、氫氧化鐵的受熱分解生成氧化鐵和水:2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O(紅褐色變紅棕色)ⅲ、氫氧化銅受熱分解生成氧化銅和水:Cu(OH)2 CuO +H2O(藍(lán)色變黑色)(3).變價(jià)金屬的高價(jià)態(tài)的堿的氧化性: ⅰ、氫氧化鐵與氫碘酸的反應(yīng):2Fe(OH)3 +6HI=2FeI2 +I2 +3H2O
ⅱ、新制備的氫氧化銅與含醛基的化合物的反應(yīng):2Cu(OH)2 +CH3CHO Cu2O↓+CH3COOH+2H2O 附:銀氨溶液(可溶性絡(luò)堿)與含醛基的化合物的反應(yīng): 2Ag(NH3)OH +CH3CHO 2Ag↓+CH3COONH4+3NH3 +H2O
(4).氫氧化鋁的兩性:電離方程式H+ +AlO +H2O Al(OH)3 Al3+ +3OH-ⅰ、與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水:
2Al(OH)3 +3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O ;Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O ; ⅱ、與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水:
Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O ;Al(OH)3 +OH-=AlO +2H2O ; 5.比較碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應(yīng)(1)物理性質(zhì):
①.溶解性:碳酸鈉和碳酸氫鈉都溶于水,碳酸氫鈉的溶解性比碳酸鈉小。
說明:堿土金屬的碳酸鹽的溶解性小于其對應(yīng)酸式鹽的溶解性,例如:溶解性:CaCO3 鹽的通性:與酸反應(yīng)生成新酸新鹽;與堿反應(yīng)生成新鹽和新堿;與鹽反應(yīng)生成兩種新鹽。①.與酸的反應(yīng): ⅰ、與鹽酸反應(yīng): 化學(xué)方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 ;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 ↑ 離子方程式:CO +2H+=H2O+CO2 ↑;CO +H+= HCO ;HCO +H+=H2O+CO2 ↑ 意義: ※碳酸鈉與鹽酸反應(yīng),鹽酸的量不同產(chǎn)物不同,少量鹽酸生成碳酸氫鈉,過量鹽酸產(chǎn)生二氧化碳?!饶Φ奶妓徕c和碳酸氫鈉與鹽酸(同濃度)反應(yīng),碳酸鈉消耗的鹽酸體積多。※等質(zhì)量碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸(同濃度)反應(yīng),碳酸鈉消耗的鹽酸體積多?!饶Φ奶妓徕c和碳酸氫鈉與足量鹽酸(同濃度)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳一樣多。 ※等摩的碳酸鈉和碳酸氫鈉與少量(等體積同濃度)鹽酸反應(yīng)碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳多?!荣|(zhì)量碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應(yīng),碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳多; 例題:互滴法鑒別碳酸鈉溶液和鹽酸: 取2毫升B溶液盛于試管中,另取少量A溶液用滴管伸入液面以下緩慢釋放3~5滴;如果產(chǎn)生氣泡,說明B溶液是鹽酸,A溶液是碳酸鈉溶液;有關(guān)化學(xué)方程式為:2HCl +Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2 ↑;如果不產(chǎn)生氣泡,說明B溶液是碳酸鈉溶液,A溶液是鹽酸,有關(guān)化學(xué)方程式為:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3。ⅱ、與醋酸反應(yīng): 化學(xué)方程式:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2 ↑;NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2 ↑ 離子方程式:CO +2CH3COOH =2CH3COO-+H2O+CO2↑;HCO + CH3COOH = CH3COO-+H2O+CO2↑ ⅲ、與石炭酸反應(yīng):碳酸鈉溶液可與石炭酸反應(yīng),無論石炭酸的量是多少,都生成碳酸氫鈉;碳酸氫鈉溶液與石炭酸不反應(yīng) Na2CO3+C6H5OH→C6H5ONa+NaHCO3 ②.與堿溶液反應(yīng): ⅰ、與氫氧化鈉溶液反應(yīng):NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O;HCO +OH-=CO +2H2O; 意義:揭示了酸式鹽轉(zhuǎn)變成正鹽的規(guī)律:酸式鹽與堿(酸式鹽中含有的陽離子相同的堿)反應(yīng)生成正鹽。ⅱ、與澄清石灰水反應(yīng): ※碳酸氫鈉與澄清石灰水反應(yīng)量不同產(chǎn)物不同: NaHCO3(少量)+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+NaOH+H2O ;2NaHCO3(過量)+Ca(OH)2=CaCO3 ↓+Na2CO3+2H2O HCO +Ca2+ +OH-= CaCO3 ↓+H2O;2HCO +Ca2+ +2OH-= CaCO3 ↓+ CO +2H2O; 意義:高考離子方程式考查的重點(diǎn)。 ※碳酸鈉與澄清石灰水反應(yīng)量不同產(chǎn)物不變: ※Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH ;CO + Ca2+ = CaCO3 ↓ ③.與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng) ⅰ、碳酸鈉與氯化鈣溶液的反應(yīng):Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl ;CO + Ca2+ = CaCO3 ↓ 意義:用氯化鈣溶液鑒別碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液。 ⅱ、碳酸氫鈉與偏鋁酸鈉溶液的反應(yīng):NaHCO3 +H2O+NaAlO2=Na2CO3 +Al(OH)3 ↓ 意義:HCO 與AlO 離子不能大量共存。 ④.與水發(fā)生單一的水解反應(yīng):強(qiáng)堿弱酸鹽水解呈堿性;碳酸鈉水解的堿性比碳酸氫鈉水解的堿性強(qiáng)。有關(guān)化學(xué)方程式:Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH ;NaHCO3 +H2O H2CO3+ NaOH 有關(guān)離子方程式:CO +H2O HCO +OH-;HCO +H2O H2CO3+ OH-⑤.與鹽發(fā)生雙水解反應(yīng): ⅰ、與硫酸鐵溶液的雙水解: 3Na2CO3+Fe2(SO4)3+3H2O=2Na2SO4+3CO2 ↑+2Fe(OH)3 ↓;3 CO +2Fe3++3H2O=3CO2↑+2Fe(OH)3 ↓; 6NaHCO3+Fe2(SO4)3=2Na2SO4+3CO2↑+2Fe(OH)3 ↓;3HCO +Fe3+=3CO2↑+Fe(OH)3 ↓; ⅱ、與硫酸鋁溶液的雙水解: 3Na2CO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Na2SO4+3CO2 ↑+2Al(OH)3 ↓;3 CO +2Al3++3H2O=3CO2↑+2Al(OH)3 ↓; 6NaHCO3+Al2(SO4)3=2Na2SO4+3CO2↑+2Al(OH)3 ↓;3HCO +Al3+=3CO2↑+Al(OH)3 ↓; 意義:離子共存的判斷:Fe3+與CO、HCO 不能大量共存;Al3+與CO、HCO 不能大量共存。⑥.熱穩(wěn)定性: 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 ↑ 意義:除去碳酸鈉中碳酸氫鈉的方法;鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法 6.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法(1)定性檢驗(yàn)法: ①.取少量固體盛于固體制氧裝置中,加熱,將導(dǎo)管伸入裝有澄清石灰水的試管中,石灰水變渾濁,說明固體是碳酸氫鈉,否則是碳酸鈉。 ②.取少量固體溶解,加入氯化鈣溶液,產(chǎn)生沉淀是碳酸鈉溶液,否則是碳酸氫鈉溶液。(2)定量檢驗(yàn)法: ①.分別向等量的白色粉末中加等體積、等濃度的稀鹽酸,生成氣體快的是碳酸氫鈉,慢的是碳酸鈉。②.分別向等量的白色粉末中加等體積適量的水,固體溶解量的多的碳酸鈉,少的是碳酸氫鈉。7.了解Fe3+的氧化性,認(rèn)識Fe3+和Fe2+之間的相互轉(zhuǎn)化(1)物理性質(zhì):亞鐵鹽溶液呈淺綠色,鐵鹽溶液呈黃色。(2)化學(xué)性質(zhì): ①亞鐵鹽的氧化反應(yīng)(體現(xiàn)還原性) ⅰ、氯化亞鐵溶液與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ;2Fe2+ +Cl2=2Fe+3+ +2Cl- 說明:氯化鐵溶液中氯化亞鐵雜質(zhì)的除去方法,溶液由淺綠色變成黃色,雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的同時不引入新雜質(zhì)。ⅱ、氯化亞鐵溶液在鹽酸酸化的條件下通入氧氣轉(zhuǎn)化為氯化鐵溶液 4FeCl2+4HCl+O2=4FeCl3+2H2O ;4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O 說明:氯化鐵溶液中氯化亞鐵雜質(zhì)的除去方法,溶液由淺綠色變成黃色,雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的同時不引入新雜質(zhì)。ⅲ、氯化亞鐵溶液在鹽酸酸化的條件下加入雙氧水轉(zhuǎn)化為氯化鐵溶液 2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O ;2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 說明:氯化鐵溶液中氯化亞鐵雜質(zhì)的除去方法,溶液由淺綠色變成黃色,雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的同時不引入新雜質(zhì)。ⅳ、硝酸亞鐵溶液在稀硝酸的氧化下成為硝酸鐵溶液 3Fe(NO3)2+4HNO3(稀)= 3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;3Fe2++4H+ +NO = 3Fe3++NO↑+2H2O 說明:溶液由淺綠色變成黃色,F(xiàn)e2+ 和NO 在大量H+ 存在時不能大量共存。ⅴ、硫酸亞鐵在硫酸酸性條件下氧化成硫酸鐵 4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O ;4Fe2++4H++O2=2Fe3++2H2O 說明:硫酸亞鐵放置在空氣中容易變質(zhì),除去硫酸鐵中的硫酸亞鐵可以用此原理。②鐵鹽的還原反應(yīng)(體現(xiàn)氧化性) ⅰ、氯化鐵溶液與鐵的還原反應(yīng):2FeCl3+Fe=3FeCl2 ;2Fe3++Fe=3Fe2+ 說明:除去氯化亞鐵中的氯化鐵用此原理,配制氯化亞鐵溶液時加入少量的鐵粉,防止氯化亞鐵被氧化成氯化鐵。 ⅱ、氯化鐵溶液與銅的還原反應(yīng):2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 說明:用氯化鐵溶液腐蝕電路板除去銅線路。 ⅲ、氯化鐵溶液與氫硫酸反應(yīng):2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓;2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓ ⅳ、氯化鐵溶液與氫碘酸反應(yīng):2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 ;2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2 ⅴ、氯化鐵溶液與硫化鉀溶液反應(yīng)量不同產(chǎn)物不同: 2FeCl3+K2S(少量)=2FeCl2+2KCl+S↓;2FeCl3+3K2S(過量)=2FeS↓+6KCl+S↓ 對應(yīng)的離子方程式:2Fe3++S2-(少量)=2Fe2++S↓;2Fe3++3S2-(過量)=2FeS↓+S↓ 說明:量不同產(chǎn)物不同,用于考查離子方程式書寫;氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽而硫化鉀是強(qiáng)堿弱酸鹽二者發(fā)生的不是雙水解反應(yīng)而使氧化還原反應(yīng),切記! ⅵ、氯化鐵溶液與碘化鉀溶液反應(yīng):2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2,2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2 說明:氯化鐵溶液使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)就是利用此原理 ③亞鐵鹽與堿的復(fù)分解反應(yīng) ⅰ、硫酸亞鐵溶液與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) FeSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Fe(OH)2↓(白色);Fe2+ + 2OH-= Fe(OH)2↓(白色)ⅱ、硫酸亞鐵溶液與氨水的反應(yīng):Fe2+ + 2NH3 ?H2O = 2NH + Fe(OH)2↓(白色)說明:在堿性條件下不會大量存在Fe2+,強(qiáng)堿溶液與弱堿溶液離子方程式不同。④鐵鹽與堿的復(fù)分解反應(yīng) ⅰ、氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) FeCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Fe(OH)3↓(紅褐色);Fe3+ + 3OH-= Fe(OH)3↓(紅褐色)ⅱ、氯化鐵溶液與氨水的反應(yīng):Fe3+ + 3 NH3 ?H2O = 3 NH + Fe(OH)3↓(紅褐色)說明:在堿性條件下不會大量存在Fe3+。⑤鐵鹽的單一水解反應(yīng),溫度不同產(chǎn)物不同 ⅰ、飽和氯化鐵溶液滴入到沸水中繼續(xù)加熱直到產(chǎn)生紅褐色為止停止加熱: FeCl3(飽和)+3H2O Fe(OH)3(膠體)+3HCl;Fe3++3H2O Fe(OH)3(膠體)+3H+ ⅱ、飽和氯化鐵溶液滴入到沸水中繼續(xù)加熱直到溶液蒸干: FeCl3+3H2O Fe(OH)3 ↓+3HCl↑; ⅲ、飽和氯化鐵溶液滴入到沸水中繼續(xù)加熱直到溶液蒸干,然后灼燒產(chǎn)物: 2FeCl3+3H2O Fe2O3+6HCl↑ ⑥.鐵鹽的雙水解反應(yīng) 3Na2CO3+Fe2(SO4)3+3H2O=2Na2SO4+3CO2 ↑+2Fe(OH)3 ↓;3 CO +2Fe3++3H2O=3CO2↑+2Fe(OH)3 ↓; 6NaHCO3+Fe2(SO4)3=2Na2SO4+3CO2↑+2Fe(OH)3 ↓;3HCO +Fe3+=3CO2↑+Fe(OH)3 ↓; ⑦.氯化鐵溶液的絡(luò)合反應(yīng) ⅰ、與硫氰化鉀溶液的絡(luò)合反應(yīng):FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl;Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 說明:實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)Fe3+的特征檢驗(yàn)法,溶液由黃色變成血紅色;在平衡體系中加入固體氯化鉀平衡不移動。血紅色不變淺。ⅱ、與苯酚溶液的絡(luò)合反應(yīng):FeCl3+6C6H5OH→H3[Fe(C6H5O)6]+3HCl;Fe3++6C6H5OH→H3[Fe(C6H5O)6]+3H+ 說明:苯酚遇到氯化鐵溶液呈紫色,是苯酚的顯色反應(yīng),用來鑒別苯酚。(3)亞鐵離子的檢驗(yàn)方法: ⅰ、加入強(qiáng)堿溶液產(chǎn)生灰白色沉淀,一會兒灰白色沉淀轉(zhuǎn)變成灰綠色,最終變成紅褐色,說明溶液中含F(xiàn)e2+。ⅱ、加入硫氰化鉀溶液,溶液不變色,再向溶液中通入氯氣,溶液呈紅色,說明溶液中含F(xiàn)e2+。(4)鐵離子的檢驗(yàn)方法: ⅰ、加入強(qiáng)堿溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀,說明溶液中含F(xiàn)e3+ ⅱ、加入硫氰化鉀溶液,溶液呈紅色,說明溶液中含F(xiàn)e3+。(5)FeCl3溶液作為檢驗(yàn)試劑一次能鑒別的無色溶液有: ①KSCN(紅色溶液)、②C6H5OH(紫色溶液)、③AgNO3(白色沉淀和黃色溶液)、④NaOH(紅褐色沉淀)、⑤CCl4(溶液分層、上層有顏色)、⑥C6H6、(溶液分層、下層有顏色)⑦KI(溶液是淺綠色和褐色的混合色)、⑧KI淀粉溶液(溶液呈藍(lán)色)、⑨K2S(淺綠色溶液中有淡黃色沉淀)、⑩CH3CH2OH(不反應(yīng)溶液稀釋成淡黃色)。 8、金屬及其化合物小專題(1)分類專題: ①.含金屬陽離子的物質(zhì)分為金屬單質(zhì)、金屬氧化物、金屬過氧化物、金屬超氧化物、金屬氫氧化物、金屬無氧酸鹽、金屬含氧酸鹽。 ②.金屬氧化物分為酸性氧化物(過渡元素的高價(jià)態(tài)氧化物Mn2O7、CrO3)、堿性氧化物(CaO、Na2O、Fe2O3、FeO)和兩性氧化物(Al2O3、ZnO)。 ③.金屬氫氧化物的分類:堿性氫氧化物[Fe(OH)3、Fe(OH)2、NaOH]和兩性氫氧化物[Al(OH)3]。④.鹽的分類: ⅰ、根據(jù)組成鹽的陰陽離子分類: ※根據(jù)陽離子分為鉀鹽、鈉鹽、銨鹽、鐵鹽、亞鐵鹽、鎂鹽、鋁鹽、銅鹽、銀鹽等。 ※根據(jù)陰離子分為鹽酸鹽、次氯酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽 ⅱ、根據(jù)復(fù)雜程度分類 ※絡(luò)鹽:陽離子是絡(luò)離子的鹽:Fe(SCN)Cl2,陰離子是絡(luò)離子的鹽:Na3AlF6 ;※復(fù)鹽:KAl(SO4)2 ?12H2O ;(NH4)2SO4 ?FeSO4 ?24H2O;KCl?MgCl2 ?6H2O ;※硅酸鹽:鋁硅酸鹽:K2O ?Al2O3 ?6SiO2 ⅲ、根據(jù)化學(xué)鍵分類: ※含有共價(jià)鍵的鹽:銨鹽、含氧酸鹽;※不含共價(jià)鍵的鹽:氯化鈉。ⅳ、根據(jù)溶解性分類 ※可溶于水的鹽:所有的鉀鹽、鈉鹽、銨鹽、硝酸鹽、碳酸的酸式鹽,絕大多數(shù)的硫酸鹽、鹽酸鹽,少數(shù)的碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、亞硫酸鹽?!蝗苡谒柠}:硫酸鋇、硫酸鉛、氯化銀、氯化亞汞、碳酸鈣、碳酸鋇;※微溶于水的鹽:碳酸鎂、硫酸銀、硫酸鈣。ⅴ、溶于水后的鹽溶液酸堿性分類 ※呈酸性的鹽:強(qiáng)酸弱堿鹽、中強(qiáng)酸的酸式鹽(NaHSO3、NaH2PO4、NaHC2O4)、強(qiáng)酸的酸式鹽(NaHSO4); ※呈中性的鹽:強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽、某些弱酸弱堿鹽(CH3COONH4);※呈堿性的鹽:強(qiáng)堿弱酸鹽。ⅵ、溶于水后溶液是否有顏色 ※有顏色的鹽溶液:MnO(紫色)、Fe3+(黃色)、Fe2+(淺綠色)、Cu2+(藍(lán)色)、Cr2O(橙色)、CrO(黃色)、Cr3+(綠色);※無顏色的溶液:Na+、K+、NH、Cl-、NO、SO。ⅶ、根據(jù)酸堿中和的程度分類 ※正鹽:Na2CO3 ;※酸式鹽: NaHCO3 ;※堿式鹽: Cu2(OH)2CO3 ⅷ、根據(jù)陰離子的得失電子的能力分類 ※氧化性鹽:高錳酸鹽、重鉻酸鹽、次氯酸鹽;※還原性鹽:亞硫酸鹽、硫化物、碘化物、ⅸ、根據(jù)陽離子的得失電子的能力分類 ※氧化性鹽:銀鹽、鐵鹽、銅鹽;※還原性鹽:亞鐵鹽 x.根據(jù)熱穩(wěn)定性分類 ※熱穩(wěn)性鹽:碳酸鈉、氯化鈉;※熱不穩(wěn)定性鹽:銨鹽、碳酸的酸式鹽(2)用途專題 ①.金屬單質(zhì)的用途: ⅰ、鈉單質(zhì)的用途:利用鈉元素的特征焰色(黃色)制高壓鈉燈,高壓鈉燈的透霧力強(qiáng),可以做航標(biāo)燈;利用鈉單質(zhì)的熔點(diǎn)低,鈉鉀合金常溫下呈液態(tài),做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑;利用鈉單質(zhì)制備過氧化鈉,利用鈉單質(zhì)還原熔融態(tài)的四氯化鈦制備金屬鈦。 ⅱ、鋁單質(zhì)的用途:利用鋁的良好導(dǎo)電性,做導(dǎo)線。利用鋁塊和鋁粉的顏色都是銀白色,鋁粉制成銀粉(白色涂料)。 ②.金屬化合物的用途: ⅰ、過氧化鈉做漂白劑,過氧化鈉做水下作業(yè)、坑道下作業(yè)的供氧劑;氯化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉做食品添加劑;NaHCO3治療胃酸過多癥的一種藥劑。氯化鈉做為制備單質(zhì)鈉和氯氣的原料,氯化鈉做為制備氫氧化鈉、氫氣、氯氣的原料。Na2CO3用于玻璃、制皂、造紙、紡織等工業(yè)中;還可以用來制造其他鈉的化合物。ⅱ、氧化鋁的熔點(diǎn)高,做耐高溫的材料:耐火管、耐火坩堝、耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器。(3)明礬做凈水劑。 ⅲ、氯化鐵溶液的用途:氯化鐵溶液可以止血,氯化鐵溶液可以用來腐蝕電路板,飽和氯化鐵溶液滴入沸水中可以制備氫氧化鐵膠體,氯化鐵溶液蒸干得到氫氧化鐵,灼燒得到氧化鐵。(3)外界條件(溫度、濃度、物質(zhì)的量)不同產(chǎn)物不同的化學(xué)反應(yīng)歸納 ①.溫度不同產(chǎn)物不同的化學(xué)方程式:4Na+O2=2Na2O ;2Na+O2 Na2O2 ②.濃度不同產(chǎn)物不同的化學(xué)方程式: Cu+4HNO4(濃)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O;3Cu+8HNO4(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H2O; ③.物質(zhì)的量不同產(chǎn)物不同的化學(xué)方程式: ⅰ、二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng): CO2 + NaOH = NaHCO3 ;CO2+2NaOH =Na2CO3 + H2O ⅱ、二氧化碳與澄清石灰水的反應(yīng): Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2↓ ⅲ、硫酸鋁溶液與氫氧化鈉溶液的反應(yīng): Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4 ;Al2(SO4)3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O ⅳ、碳酸氫鈉與澄清石灰水的反應(yīng): NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH+H2O;2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+ 2H2O ⅴ、碳酸氫鈣溶液與氫氧化鈉溶液的反應(yīng): Ca(HCO3)2+NaOH=CaCO3+NaHCO3+H2O;Ca(HCO3)2+2NaOH=CaCO3+Na2CO3+2H2O ⅵ、明礬溶液與氫氧化鋇溶液的反應(yīng) 2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4 ;KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2H2O+2BaSO4↓+KAlO2 ⅶ、硝酸銀溶液與氨水的反應(yīng): AgNO3+NH3?H2O=AgOH↓(Ag2O)+NH4NO3 ; AgNO3+3NH3?H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+H2O ⅷ、硫酸銅溶液與氨水的反應(yīng): CuSO4+ 2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4 ;CuSO4+ 4NH3?H2O=Cu(NH3)4(OH)2↓+(NH4)2SO4+2H2O ⅸ、碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng): Na2CO3 +HCl =NaHCO3+NaCl;Na2CO3 +2HCl=2NaCl + H2O+CO2↑ x、偏鋁酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng): NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3 ↓+NaCl;NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl +2H2O xi、鐵和稀硝酸反應(yīng): Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O (4)、既能與HCl反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng)的是:Al、Al2O3、Al(OH) 3、(NH4)2CO3、NaHCO3(弱酸的銨鹽、多元弱酸的酸式鹽)、氨基酸;有關(guān)化學(xué)方程式如下: ①.鋁既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 ↑ ②.氧化鋁既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) Al2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O; Al2O3 +6HCl=2AlCl3+3H2O ③.氫氧化鋁既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O ④.碳酸氫鈉既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) NaHCO3+ NaOH= Na2CO3 + H2O;NaHCO3+ HCl = NaCl + H2O+CO2↑ ⑤.碳酸銨既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) (NH4)2CO3+ 2NaOH= Na2CO3 + 2NH3 ?H2O;(NH4)2CO3+2HCl =2NH4Cl + H2O+CO2↑ ⑥.-氨基乙酸既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) H2N-CH2COOH+ NaOH→H2N-CH2COONa+H2O ;HOOC-CH2NH2+HCl→HOOC-CH2NH3Cl(5)物質(zhì)的檢驗(yàn) ①.Fe2+的檢驗(yàn): 方法一:取少量待測液于試管中,在試管中滴入可溶性堿溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,過一會沉淀變成灰綠色,最終變成紅褐色,說明溶液中有Fe2+。 方法二:取少量待測液于試管中,在試管中先滴入KSCN溶液,無現(xiàn)象,再滴入氯水,溶液馬上變成血紅色,說明溶液中有Fe2+。②.Fe3+的檢驗(yàn): 方法一:取少量待測液于試管中,在試管中滴入可溶性堿溶液,產(chǎn)生紅褐色沉淀,說明溶液中有Fe3+。 方法二:取少量待測液于試管中,在試管中先滴入KSCN溶液,溶液馬上變成血紅色,說明溶液中有Fe3+。③.檢驗(yàn)酒精中是否含水:需投入無水CuSO4(白色)檢驗(yàn),若變藍(lán),則含水。 ④.檢驗(yàn)粗鹽中含有少量鉀鹽的實(shí)驗(yàn)方法是焰色反應(yīng),現(xiàn)象是:顯紫色(隔藍(lán)色鈷玻璃觀察)。⑤.檢驗(yàn)長期放置的FeSO4溶液已經(jīng)變質(zhì)實(shí)驗(yàn)方法是用KSCN溶液,現(xiàn)象是:顯紅色。(6)物質(zhì)的鑒別 ①.互滴法鑒別無色試劑的實(shí)驗(yàn)組: ⅰ、碳酸鈉溶液和鹽酸;ⅱ、硫酸鋁溶液和強(qiáng)堿;ⅲ、偏酸鹽溶液和強(qiáng)酸 ②.FeCl3溶液作鑒別試劑一次能鑒別的無色溶液有: ⅰ、KSCN(紅色溶液)、ⅱ、C6H5OH(紫色溶液)、ⅲ、AgNO3(白色沉淀和黃色溶液)、ⅳ、NaOH(紅褐色沉淀)、ⅴ、CCl4(溶液分層、上層有顏色)、ⅵ、C6H6、(溶液分層、下層有顏色)ⅶ、KI(溶液是淺綠色和褐色的混合色)、ⅷ、KI淀粉溶液(溶液呈藍(lán)色)、ⅸ、K2S(淺綠色溶液中有淡黃色沉淀)、x、CH3CH2OH(不反應(yīng)溶液稀釋成淡黃色)。 ③.Na2CO3溶液作鑒別試劑一次能鑒別的無色溶液有: ⅰ、酚酞試液(紅色溶液)、ⅱ、HCl(有氣泡產(chǎn)生)、ⅲ、CaCl2(白色沉淀)、ⅳ、Al2(SO4)3(白色沉淀和氣泡產(chǎn)生)、ⅴ、CCl4(不等體積、CCl4多、溶液分層、界膜偏上)、ⅵ、C6H6、(不等體積、C6H6多、溶液分層、界膜偏下)。 ④.NaOH溶液作鑒別試劑一次能鑒別的無色溶液有: ⅰ、MgSO4溶液(白色沉淀)、ⅱ、Al2(SO4)3溶液先產(chǎn)生白色沉淀后沉淀溶解,ⅲ、(NH4)2SO4溶液(有刺激性氣味放出)ⅳ、BaCl2溶液(無現(xiàn)象)。(7)離子共存的判斷 ①.與Fe3+不能共存的離子有:ⅰ、發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的離子:OH-;ⅱ、發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的離子:SCN-;ⅲ、發(fā)生雙水解反應(yīng)的離子:CO32-、HCO3-、AlO2-;ⅳ、發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子:S2-、I-。 ②.與Al3+不能共存的離子有:ⅰ、發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的離子:OH-;ⅱ、發(fā)生雙水解反應(yīng)的離子:CO32-、HCO3-、S2-、AlO2-。③.與H+不能共存的離子有:ⅰ、發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生氣體的離子:CO32-、HCO3-、(S2-、HS-、S2O32-); ⅱ、發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的離子:AlO2-、[SiO32-、C6H5O-(石炭酸根)];ⅲ、發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)沒有任何現(xiàn)象的離子: OH-、F-、ClO-、(PO43-、HPO42-、H2PO4-、CH3COO-、HC2O4-、C2O42-)。④.與OH-不能共存的離子有:ⅰ、發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生氣體的離子:NH4+ ;ⅱ、發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的離子:金屬活動順序表中鎂以后的離子:Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+ ;ⅲ、發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)沒有任何現(xiàn)象的離子: H+、HCO3-、(HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-、HC2O4-)。⑤.與Ag+不能共存的離子有:發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的離子:OH-、S2-、I-、Br-、Cl-、CO32-、SO ;(8)金屬及其化合物的除雜歸納 ①.利用氧化還原反應(yīng)原理除去雜質(zhì) ⅰ、除去氯化鐵中的氯化亞鐵:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ⅱ、除去氯化亞鐵中的氯化鐵:2FeCl3+Fe=3FeCl2 ⅲ、除去Fe粉中混有的Al粉:2Al+2H2O +2NaOH=2NaAlO2+3H2 ↑ 說明:利用紙板和磁鐵也可以將Fe粉中混有的Al粉分離除去。②.利用溶液的酸堿性除去雜質(zhì) ⅰ、除去碳酸氫鈉中的碳酸鈉:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 ⅱ、除去碳酸鈉中的碳酸氫鈉:NaHCO3 +NaOH = Na2CO3 + H2O ③.利用熱穩(wěn)定性差除去雜質(zhì): ⅰ、除去碳酸鈉中的碳酸氫鈉:2NaHCO3 Na2CO3+CO2 ↑+H2O (9)工業(yè)冶煉金屬的方法有:化學(xué)方法:(共性)化合態(tài)的金屬元素得到電子被還原的過程。 ①.電解法:適用于活潑金屬(K ~ Al)的冶煉,特點(diǎn):氧化還原發(fā)生在分子內(nèi),電解的是熔融的活潑金屬的鹽酸鹽或氧化物,例如電解熔融的氯化鈉得到鈉和氯氣。 ②.熱還原劑法:用還原劑碳、一氧化碳、鋁粉、氫氣等還原劑將金屬氧化物還原的方法,該法使用于中等活潑金屬(Fe~ Cu),特點(diǎn):氧化還原發(fā)生在分子間;例如:氫氣還原氧化銅,一氧化碳還原氧化鐵,鋁粉還原二氧化錳等,用金屬鈉制取金屬鈦。 ③.熱分解法:適用于不活潑金屬(Hg~Ag)的冶煉, 特點(diǎn):氧化還原發(fā)生在分子內(nèi),該法是在加熱分解金屬氧化物或含氧酸鹽的情況下,化合態(tài)的金屬得電子被還原的方法。④.浮選法:適用于金屬金。 (本欄目內(nèi)容,在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂!) 一、選擇題 1.從利用金屬的歷史來看,先是青銅器時代,而后是鐵器時代,鋁的利用是近一百多年的事,這個先后順序跟下列敘述有關(guān)的是()①地殼中金屬的含量 ②金屬的活動性順序 ③金屬的導(dǎo)電性 ④金屬冶煉的難易程度 ⑤金屬的延展性 A.①③ C.②⑤ B.②④ D.③⑤ 解析: 從金屬活動性順序:Al>Fe>Cu,鋁的金屬活動性最強(qiáng),其離子最難被還原,冶煉相對困難,故正確答案為B。 答案: B 2.下列金屬及其化合物的性質(zhì)描述不正確的是()A.鈉燃燒產(chǎn)生黃色火焰,生成淡黃色固體 B.鎂在空氣燃燒發(fā)出強(qiáng)光,生成白色固體 C.鋁在空氣中不反應(yīng) D.鐵在純O2中燃燒,火星四射,產(chǎn)生黑色固體 答案: C 3.地殼中含量最多的金屬元素和非金屬元素組成的化合物的化學(xué)式是()A.CuO C.Fe2O 3B.Al2O3 D.SiO2 解析: 地殼中含量最多的金屬元素為Al,最多的非金屬元素是O,故由這兩種元素組成的化合物為Al2O3。 答案: B 4.鈉露置在空氣中,其變質(zhì)過程中不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是(雙選)()A.Na2O C.NaHCO3 B.NaOH D.Na2O2 解析: 鈉只有在加熱條件下才與氧氣反應(yīng)生成Na2O2。鈉露置在空氣中的變化過程為Na―→Na2O―→NaOH―→Na2CO3·10H2O―→Na2CO3,不可能會有NaHCO3生成。 答案: CD 5.小明家中收藏了一件200年前的鋁制佛像,該佛像至今仍保存完好。該佛像未銹蝕的主要原因是()A.鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B.鋁不易被氧化 C.鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng) D.鋁易被氧化,但氧化生成的氧化鋁具有保護(hù)內(nèi)部鋁的作用 解析: 鋁是一種較活潑的金屬,在常溫下,鋁能與空氣里的氧氣反應(yīng),生成一層致密而堅(jiān)固的氧化物薄膜,從而保護(hù)內(nèi)部的金屬Al不被繼續(xù)氧化。 答案: D 6.下列有關(guān)金屬元素特征的敘述中,正確的是()A.金屬元素的原子只有還原性,離子只有氧化性 B.金屬元素在化合物中一定顯正價(jià) C.金屬元素在不同的化合物中的化合價(jià)均不同 D.金屬元素的單質(zhì)常溫下均為銀白色固體 解析: 答案: B 7.下列關(guān)于Na和Na的敘述中,錯誤的是()A.它們相差一個電子層 B.它們的化學(xué)性質(zhì)相似 C.鈉原子,鈉離子均為同一元素 D.灼燒時,它們的焰色反應(yīng)都呈黃色 解析: 由Na和Na結(jié)構(gòu)示意圖可知,Na有3個電子層,而Na只有2個電子層,故A正確;Na和Na的化學(xué)性質(zhì)大不一樣,Na是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,而Na原子很活潑,體現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性,故B錯誤;因Na和Na的質(zhì)子數(shù)相同,所以兩者為同一元素,故C正確;焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì),無論元素處于什么樣的狀態(tài)都有同樣的焰色,故D正確。 答案: B 8.用坩堝鉗夾住一小塊剛用酸處理過的鋁箔,在酒精燈上加熱至熔化,發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。下列關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋不正確的是()A.鋁箔在空氣中不易燃燒 B.用酸處理時未能將氧化鋁溶解 C.氧化鋁的熔點(diǎn)比鋁的熔點(diǎn)高 ++ + + + +D.鋁在空氣中能很快形成氧化膜 解析: 熔化的鋁并不滴落,是由于鋁在空氣中很快形成了Al2O3,Al2O3的熔點(diǎn)比較高,包住熔化的鋁使其不滴落,而不是由于未將Al2O3處理干凈。 答案: B 9.用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖),將試管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空氣中,不久鋁箔表面生出“白毛”,紅墨水水柱右端上升。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是() A.實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) B.鋁是一種較活潑的金屬 C.鋁與氧氣反應(yīng)放出大量的熱量 D.鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物 解析: 除去氧化膜的鋁片浸入硝酸汞溶液中,置換出的汞附在鋁片表面,由于這些汞的小液滴的存在,暴露在空氣中的鋁箔表面不再形成致密的氧化物保護(hù)膜,而是持續(xù)發(fā)生鋁的氧化反應(yīng),生成的氧化鋁好像是鋁片表面長出了白毛。鋁與氧氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng),導(dǎo)致試管內(nèi)溫度升高,氣體體積增大,紅墨水水柱右端上升。 答案: D 10.2.3 g純凈金屬鈉在干燥空氣中被氧化后得到3.5 g固體,由此可判斷其氧化產(chǎn)物是()A.只有Na2O C.Na2O和Na2O 2B.只有Na2O2 D.無法確定 解析: 由Na―→Na2O和由Na―→Na2O2分別計(jì)算。2Na~Na2O 2Na ~ Na2O2 2×23 62 2×23 78 2.3 g 3.1 g 2.3 g 3.9 g 因3.1 g<3.5 g<3.9 g,故產(chǎn)物中二者皆有。答案: C 二、非選擇題 11.在實(shí)驗(yàn)室里為了研究鈉的性質(zhì),做了如下實(shí)驗(yàn):(1)取用浸沒在煤油中的金屬鈉的操作方法是:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(2)在空氣中切開一小塊金屬鈉,可以看到斷面呈________色,具有________,但斷面很快變______,主要是由于____________________________________________。 若把鈉放在石棉網(wǎng)上加熱可觀察到________________________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。解析: 取用金屬鈉必須用鑷子,剩余的金屬鈉包括碎屑都必須放入原試劑瓶中。答案:(1)用鑷子取出鈉塊,用濾紙吸干鈉塊表面的煤油,在玻璃片上用小刀刮去表面的氧化層,再切下一小粒備用,余下的鈉全部放回試劑瓶中 (2)銀白 金屬光澤 暗 鈉被空氣中的氧氣氧化生成白色的氧化鈉 鈉熔化成小球,發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體 2Na+O2=====Na2O2 12.(1)如右圖所示裝置,在平底燒瓶的底部有一塊鈉,平底燒瓶內(nèi)是干燥的空氣。過一段時間后可觀察到________________________,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。△ (2)某班同學(xué)用如圖所示裝置測定空氣里氧氣的含量。先用彈簧夾夾住橡膠管。點(diǎn)燃鈉,伸入瓶中并塞上瓶塞。待鈉熄滅并冷卻后,打開彈簧夾,觀察廣口瓶內(nèi)水面變化情況。 ①上述實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。 ②實(shí)驗(yàn)完畢,甲同學(xué)的廣口瓶內(nèi)水面上升明顯小于瓶內(nèi)空氣體積的1/5,乙同學(xué)的廣口瓶內(nèi)水面上升明顯大于瓶內(nèi)空氣體積的1/5。下列對這兩種現(xiàn)象解釋合理的是________。 a.甲同學(xué)可能使用鈉的量不足,瓶內(nèi)氧氣沒有消耗完 b.甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞,鈉熄滅冷卻時外界空氣進(jìn)入瓶內(nèi) c.乙同學(xué)可能沒夾緊彈簧夾,鈉燃燒時瓶內(nèi)部分空氣受熱從導(dǎo)管口逸出 d.乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢,塞緊瓶塞之前,瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出 解析: (1)鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na2O,使鈉表面變灰暗,同時燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)降低,氣球會膨脹。(2)a項(xiàng),若鈉的量不足,則氧氣消耗不完,造成進(jìn)水量少于容器容積的1/5,結(jié)果偏低,合理;b項(xiàng),若瓶塞未塞緊,鈉熄滅冷卻,瓶內(nèi)氣體收縮,外面的空氣會進(jìn)入瓶內(nèi),使氣體得到補(bǔ)充,造成結(jié)果偏低,合理;c項(xiàng),若彈簧夾未夾緊,鈉燃燒時,瓶內(nèi)氣體膨脹,使部分氣體從導(dǎo)管口逸出,造成結(jié)果偏高,合理;d項(xiàng),若插入燃燒匙太慢,鈉燃燒時,瓶內(nèi)氣體膨脹,在塞緊瓶塞前,瓶內(nèi)部分氣體從瓶口逸出,造成結(jié)果偏高,合理。 答案:(1)鈉表面變灰暗,氣球膨脹 4Na+O2===2Na2O(2)①2Na+O2=====Na2O2 ②a、b、c、d 13.已知用金屬鈉制備氧化鈉,可有多種方法: ①4Na+O2===2Na2O ②4Na+CO2===2Na2O+C ③2NaNO2(亞硝酸鈉)+6Na===4Na2O+N2↑(1)上述三種方法最好的是________,原因是________________________________________________________________________。 點(diǎn)燃(2)上述反應(yīng)③中NaNO2作________劑,當(dāng)有1 mol NaNO2反應(yīng)時,電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目是________。 解析: 鈉制備氧化鈉,易產(chǎn)生Na2O2,為防止Na2O繼續(xù)被氧化,制備環(huán)境必須消除氧氣,故方法③最好。 答案:(1)③ N2的生成可以防止Na2O被氧化為Na2O2(2)氧化 3NA(或1.806×1024)14.A、B、C是中學(xué)化學(xué)中常見的三種物質(zhì),它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物略去): (1)若A是一種金屬,C是淡黃色固體,則B的化學(xué)式為________,A→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 (2)若A是一種非金屬,其常見單質(zhì)為黑色固體,C是最主要的溫室氣體,則C的分子式為____________________,B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。 A和C是否可以反應(yīng)________,若能,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,若不能,此空不填______________________。 解析:(1)根據(jù)C是淡黃色固體,C為Na2O2,則B為Na2O、A為Na,A→C的反應(yīng)為:2Na+O2=====Na2O2。(2)C是主要的溫室氣體,C為CO2,A為C,B為CO,B→C的反應(yīng)為:2CO+O2=====2CO2,A和C可以反應(yīng)生成B,化學(xué)方程式為:C+CO2=====2CO。 答案:(1)Na2O 2Na+O2=====Na2O2 △點(diǎn)燃 高溫△(2)CO2 2CO+O2=====2CO2 能 C+CO2=====2CO 高溫點(diǎn)燃 第三章??金屬及其化合物相關(guān)知識總結(jié)與練習(xí) 第三章《金屬及其化合物》 【課標(biāo)要求】: 知識與技能要求: 1了解地殼中金屬元素含量、金屬的存在狀態(tài)、金屬的化學(xué)共性。 2了解Na的保存、Na常溫下在空氣中的變化,掌握加熱條件下Na與O2的反應(yīng),Na與水的反應(yīng)。 3了解Fe與Al分別與O2的反應(yīng),Al2O3的保護(hù)作用,掌握Al與NaOH溶液的反應(yīng)。 4了解金屬氧化物的物理性質(zhì),并通過實(shí)驗(yàn)探究掌握金屬氧化物溶于水的規(guī)律、金屬氧化物與酸的反應(yīng)、Al(OH)3的兩性。 5掌握Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì),了解Na2CO3、NaHCO3、KAl(SO4)2的用途。 6掌握鐵鹽、亞鐵鹽的檢驗(yàn)方法,F(xiàn)e2+、Fe3+的性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化 7了解常見合金的性能及用途 過程與方法要求: 1通過金屬及其化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),提高對“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”的認(rèn)識,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)意識、操作技能、觀察能力和分析問題的能力。 2以金屬知識的學(xué)習(xí)為線索,通過閱讀、查閱資料、討論和概括等,培養(yǎng)獲取知識及信息加工的能力。通過比較歸納等,逐步掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識面的一般方法。 3學(xué)會用焰色反應(yīng)判斷某些金屬元素的存在4學(xué)會選擇金屬材料的方法 情感與價(jià)值觀要求: 1初步認(rèn)識金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用和與人們?nèi)粘I畹拿芮新?lián)系,以及合理使用金屬材料的重要意義。 2通過金屬及其化合物,金屬材料在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用等的學(xué)習(xí),提高我們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)服務(wù)社會的責(zé)任感和使命感 3通過多種多樣的活動,鼓勵積極提出問題,培養(yǎng)敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和合作精神等 第一講 《金屬的化學(xué)性質(zhì)》 第一課時 地殼中含量最多的金屬元素是Al:7.73%,第二位Fe:4.75%。大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。原因:金屬元素外層電子數(shù)較少,易失去電子,因而性質(zhì)活潑。 【思考與交流】舉例說明金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)? 根據(jù)初中所學(xué)內(nèi)容填寫化學(xué)反應(yīng)方程式: 舉例寫反應(yīng)的化學(xué)方程式 金屬與氧氣反應(yīng) 4Al+3O2==2Al2O3 金屬與鹽置換反應(yīng) Fe+CuSO4==Cu+FeSO4 金屬與酸反應(yīng) Fe+H2SO4==FeSO4+Cu 【探求新知】 一、金屬與非金屬的反應(yīng) 金屬鈉的物理性質(zhì)與存放方法。 色態(tài) 密度 硬度 熔沸點(diǎn) 導(dǎo)電導(dǎo)熱性 銀白色固體 比煤油大,比水小 小,質(zhì)軟 低 好 鈉一般存放在石蠟油或煤油中 1:Na和O2反應(yīng) (1) 常溫下 【實(shí)驗(yàn)探究1】用小刀從中間切開,觀察鈉切面的顏色變化銀白色逐漸變暗 反應(yīng)可表示為: 4Na + O2 ==== 2Na2O (顏色:白色固體) (2)鈉的燃燒。 【實(shí)驗(yàn)探究2】用小刀切下綠豆粒大小的鈉塊,用濾紙吸干煤油后放入坩堝中,點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱。 Δ 描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:金屬先熔化,在空氣中燃燒,火焰呈黃色,生成淡黃色固體 反應(yīng)可表示為: 2Na + O2 Na2O2 (顏色:淡黃色固體) 注意:①用鑷子夾取存放在煤油中的金屬鈉,②用濾紙吸干表面的煤油防止干擾觀察現(xiàn)象,③未用完的鈉塊全部放回原試劑瓶中。 2、鋁與氧氣的反應(yīng) 4Al+3O2 點(diǎn)燃 2Al2O3 【實(shí)驗(yàn)探究1】 用坩堝鉗鉗住一塊鋁片在酒精燈上加熱至熔化,輕輕晃動 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 逐漸熔化,失去光澤,但不滴落 原因: 鋁的熔點(diǎn) 為665℃ 氧化鋁的熔點(diǎn) 為2050℃,鋁表面的致密氧化膜包在鋁的外面,所以熔化了的液態(tài)鋁不會落下。 【實(shí)驗(yàn)探究2】 用坩堝鉗鉗住一塊用砂紙打磨過的鋁片在酒精燈上加熱至熔化,輕輕晃動 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: 熔化的鋁仍不滴落 原因: 磨去氧化膜的鋁片在空氣中很快又形成一層新的氧化膜 【歸納小結(jié)】 ①金屬的活動性越強(qiáng),與氧氣反應(yīng)就越易進(jìn)行(如鈉露置空氣中就氧化);金屬活動性越弱,與氧氣發(fā)生反應(yīng)時反應(yīng)條件較高(如鐵在空氣中不能被點(diǎn)燃),俗語說“真金不怕火煉”就說明金在加熱條件下不與氧氣反應(yīng)。 ②金屬和氧氣反應(yīng)一般生成普通氧化物,例MgO Al2O3 CuO,但鈉在氧氣中燃燒生成Na2O2,鐵在氧氣中燃燒生成Fe3O4。 ③金屬表面的氧化物有的疏松,不能保存內(nèi)層金屬,如鐵;金屬表面的氧化物有的致密,可以保存內(nèi)層金屬鎂、鋁。 第二課時 二、金屬和水的反應(yīng) 1.鈉與水反應(yīng) 【實(shí)驗(yàn)探究】 Na和燒杯里的水作用: 現(xiàn)象:反應(yīng)劇烈,鈉浮在水面上,熔成小球,迅速游動,嘶嘶作響,溶液變紅。 (2)現(xiàn)象分析 現(xiàn)象 原因 浮 密度比水小 熔 鈉和水反應(yīng)放熱,使鈉熔成閃亮的小球 游 鈉和水反應(yīng)生成氣體,推動鈉游動 響 鈉和水反應(yīng)放出熱量使水局部蒸發(fā)為氣體 紅 鈉和水反應(yīng)生成了堿 化學(xué)反應(yīng)方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 離子方程式:2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑ 【思考討論】 ①金屬鈉著火,能否用水滅?為什么?應(yīng)該如何處理?(不能,因能和水反應(yīng)。應(yīng)用細(xì)砂) ②為什么能將鈉保存在煤油中?能否保存在汽油或CCl4中?(鈉容易被氧氣氧化而變質(zhì),必須將鈉隔絕空氣保存;鈉不與煤油發(fā)生化學(xué)反應(yīng);鈉的密度比煤油大,能夠有效隔絕空氣。不能保存在汽油中,因汽油易揮發(fā),使鈉暴露在空氣中,發(fā)生火災(zāi)。不能保存在CCl4中因鈉的密度小于CCl4的密度) ③將一小塊金屬鈉投入CuSO4溶液中,可觀察到什么現(xiàn)象?寫出發(fā)生的化學(xué)方程式。 (觀察到現(xiàn)象:反應(yīng)劇烈,鈉熔成小球,浮在水面上,迅速游動,嘶嘶作響,溶液中同時出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4) 2、鐵和水反應(yīng) 鐵不能和冷水、熱水反應(yīng)但能和水蒸氣反應(yīng) 鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置見課本P50(引導(dǎo)學(xué)生從水蒸氣的產(chǎn)生,水蒸氣與鐵粉反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)設(shè)計(jì)裝置。還可設(shè)計(jì)成以下二種實(shí)驗(yàn)裝置) 【實(shí)驗(yàn)探究】鐵粉與水蒸氣的反應(yīng):3Fe+4H2O(g)== Fe3O4+4H2↑ 現(xiàn)象:點(diǎn)燃肥皂泡可聽到爆鳴聲 三、鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 【實(shí)驗(yàn)探究】(1)取2支小試管分別加入5mL鹽酸和5mLNaOH溶液,再分別放入一小段鋁片,觀察現(xiàn)象。 (2)將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管口,觀察現(xiàn)象。 鋁既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),都能產(chǎn)生一種可燃性氣體H2 鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑離子方程式:2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 離子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 【思考討論】 1、在上述實(shí)驗(yàn)中,為什么鋁片放入鹽酸和NaOH溶液中,不立即產(chǎn)生氣泡? 2、由上述實(shí)驗(yàn)還能得出哪種物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng)? (1)、原因:鋁片表面上的Al2O3先和鹽酸和NaOH溶液中,所以不立即產(chǎn)生氣泡(2)、物質(zhì)名稱:Al2O3 第三課時 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的運(yùn)用 一、回憶以物質(zhì)的量為中心的計(jì)算公式 ×M ÷M N ÷NA ×NA ×Vm ÷Vm ÷V ×V(溶液 m V(氣體) n C 二、理解方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比與物質(zhì)的量之比的含義 我們知道:物質(zhì)是由原子、分子、離子等粒子構(gòu)成的,物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也是這些粒子按一定的數(shù)目關(guān)系進(jìn)行的,比如在下面的那個反應(yīng)中,Na和H2O以及產(chǎn)物NaOH、H2是按2:2:2:1的比例進(jìn)行的,也就是說它們的分子數(shù)之比為:2:2:2:1 2Na + 2H2O == 2NaOH +H2 化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 擴(kuò)大NA倍 1.204×1024 1.204×1024 1.204×1024 6.02×1023 物質(zhì)的量之比 2mol 2mol 2mol 1mol 質(zhì)量之比 4g 32g 36g 從上面一系列的比例中我們可以得出一些什么結(jié)論呢? 結(jié)論:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,等于組成各物質(zhì)的粒子數(shù)之比,因而也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,還等于在相同條件下各氣體的體積之比。 計(jì)算時同種物質(zhì)各種量(物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積)的單位要統(tǒng)一。即上下單位要一致 三、物質(zhì)的量在方程式中的運(yùn)用 例題講解 例1見課本P52頁 例2實(shí)驗(yàn)室用60g含 CaCO3 80%的大理石與足量12mol/l濃鹽酸完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參加反應(yīng))求:①參加反應(yīng)濃鹽酸的體積。②生成CO2的體積(標(biāo)況下)。 分析思路:把參加反應(yīng)CaCO3轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量,再根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù),求題目所求。(注意解題格式) 解 CaCO3(S) + 2HCl== CaCl2+ H2O + CO2 1mol mol 22.4 L 0.48mol 12mol/L×V [HCl(aq)] V (CO2) V [HCL(aq)]=0.08 LV V(CO2)=10.752 L 答:參加反應(yīng)濃鹽酸體積為0.08L,生成CO2的體積在標(biāo)況下10.75 L。 例3.用8.7 g MnO2與100 g 36.5﹪的濃鹽酸反應(yīng),消耗鹽酸的物質(zhì)的量是多少?產(chǎn)生Cl2在標(biāo)況下的體積是多少?未參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量是多少?被氧化的HCl物質(zhì)的量是多少? 分析思路:根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算,當(dāng)兩種反應(yīng)物的量均為已知時,首先須判斷何者過量,然后根據(jù)不過量的物質(zhì)來進(jìn)行計(jì)算。 解:△ MnO2 + 4HCl(濃) ====== MnCl2 + Cl2↑+2H2O mol mol 22.4 L V(Cl2) 因?yàn)椋海保恚铮臁粒?1mol<4mol×1mol 所以,反應(yīng)物HCl過量,應(yīng)根據(jù)MnO2的物質(zhì)的量0.1 mol計(jì)算: 消耗HCl為: n1(HCl)= 剩余HCl為: n2(HCl)=1mol-0.4mol=0.6mol 剩余HCl的質(zhì)量為: m(HCl)=n2(HCl)·M(HCl) =0.6 mol×36.5?。纭ぃ恚铮欤保?1.9 g V(Cl2)= 被氧化的HCl物質(zhì)的量:因參加反應(yīng)的鹽酸一半被氧化所以n(被氧化HCl)=0.4mol/2=0.2mol 答:消耗HCl 0.4 mol,產(chǎn)生Cl2 2.24 L,未參加反應(yīng)的HCl為21.9 g,被氧化的HCl物質(zhì)的量是0.2mol。 第二講 《幾種重要的金屬化合物》 第一課時 一、鈉的重要化合物 請同學(xué)回顧鈉在常溫下和加熱條件下與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象及產(chǎn)物的差異?請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 1、氧化鈉和過氧化鈉 【思考1】Na2O是一種堿性氧化物,其化學(xué)性質(zhì)與氧化鈣類似,具有堿性氧化物的通性。你能列舉出其主要的化學(xué)性質(zhì)嗎? 答案:Na2O +H2O=2NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O +2HCl = 2NaCl +H2O (1)【演示實(shí)驗(yàn)3-5】Na2O2和水反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 所得結(jié)論 有大量氣泡產(chǎn)生 過氧化鈉與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氣體 帶火星木條復(fù)燃 有氧氣產(chǎn)生 試管外壁溫度升高 反應(yīng)放熱 酚酞試液變紅后褪色 有堿生成,Na2O2氧化性應(yīng)強(qiáng) 反應(yīng)方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑ Na2O2也是氧化物,但它不屬于堿性氧化物,因還生成了O2 (2)Na2O2和CO2反應(yīng) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 【思考討論】1過氧化鈉與水反應(yīng),Na2O2與CO2反應(yīng),找出反應(yīng)中的氧化劑和還原劑。 Na202既是氧化劑又是還原劑 過氧化鈉極易與水、二氧化碳反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室里應(yīng)如何保存它呢? 隔絕空氣、遠(yuǎn)離易燃物、密封保存。 3過氧化鈉為什么可用于呼吸面具或潛水艇中作為氧氣的來源 可和H2O,CO2產(chǎn)生O2 【歸納與整理】 鈉的氧化物 氧化鈉 過氧化鈉 色、態(tài) 白色粉末 淡黃色粉末 化學(xué)式 Na2O Na202 離子數(shù)比 2:1 2:1 氧元素的化合價(jià) 類型 堿性氧化物 過氧化物(不屬于堿性氧化物) 與H2O反應(yīng)的方程式 Na2O+H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑ 與CO2反應(yīng)的方程式 Na2O+CO2Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 與鹽酸反應(yīng) Na2O+2HCl2NaCl+H2O Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O + O2↑ 氧化性、漂白性 無氧化性和漂白性 有強(qiáng)氧化性 能漂白有色物質(zhì)(氧化原理而漂白) 生成條件 常溫下鈉與氧氣反應(yīng) 點(diǎn)燃或加熱時鈉與氧氣反應(yīng) 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 較穩(wěn)定 用途 供氧劑、漂白劑 2.碳酸鈉和碳酸氫鈉 (1)【實(shí)驗(yàn)探究】Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性 步 驟 g Na2CO3 g NaHCO3 ①加1 mL水 白色粉末,加水結(jié)塊變成晶體;放熱 細(xì)小白色粉末,加水部分溶解;感受不到熱量變化 ② 加10 mL水 振蕩時間長時可溶解 固體量減小 ③ 加2滴酚酞溶液 溶液變紅(較深) 溶液變微紅色 初步結(jié)論 加水先變成含結(jié)晶水的晶體,較NaHCO3更易溶,溶液堿性比NaHCO3的強(qiáng) 加水部分溶解,溶液堿性比Na2CO3的弱 (2)【實(shí)驗(yàn)探究】Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性P56 現(xiàn) 象 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 結(jié) 論 Na2CO3 澄清的石灰水 不變渾濁 受熱不分解 NaHCO3 澄清的石灰水變渾濁 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 受熱分解 (3)Na2CO3和NaHCO3的其它性質(zhì) Na2CO3與NaHCO3的相互轉(zhuǎn)化 【思考討論】 1、如何從NaHCO3溶液中得到NaHCO3固體? 減壓、低溫蒸干 2.向Na2CO3溶液中逐滴滴加鹽酸,直至不再產(chǎn)生CO2,此過程中C(HCO3-)的變化是: 先逐漸變大,后又減小。 3.向飽和的Na2CO3溶液中通CO2,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?并寫出化學(xué)方程式及離子方程式。 溶液渾濁或產(chǎn)生沉淀 Na2CO3(飽和)+CO2+H2O2NaHCO3↓ 2Na++CO32-(飽和)+CO2+H2O2NaHCO3↓ 【歸納與整理】 (1)碳酸鹽的溶解性規(guī)律: a.NaHCO3易溶解于水,其他酸式碳酸鹽也都易溶于水 b.Na2CO3易溶解于水,K2CO3,(NH4)2CO3易溶,MgCO3微溶CaCO3、BaCO3難溶 c.特例:溶解性Na2CO3 NaHCO3,一般情況酸式鹽比正鹽易溶 (2)Na2CO3 NaHCO3兩者的鑒別: (1)固體: ①加熱方法②加入同濃度的鹽酸,反應(yīng)劇烈的是NaHCO3 ③加熱并把產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中 (2)溶液: ①CaCl2 或BaCl2 溶液②滴加稀鹽酸,立即產(chǎn)生氣泡的是NaHCO3 (4).除雜: Na2CO3 固體(NaHCO3) 加熱 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入適量NaOH溶液 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入二氧化碳 三.焰色反應(yīng) (1)定義: 很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色 (2)注意:很多金屬而不是所有金屬;它是元素的性質(zhì)(與存在狀態(tài)無關(guān)); 焰色反應(yīng)是物理過程 (3)實(shí)驗(yàn): 洗滌鉑絲(用稀鹽酸) 灼燒(至與原來火焰焰色相同) 蘸取 灼燒 洗滌 (4)結(jié)果: 鈉 (黃色) ; 鉀 (紫色) 透過 藍(lán)色鈷玻璃 觀察 (5)洗滌鉑絲用稀鹽酸,原因在于 除去雜質(zhì)元素影響 (6)藍(lán)色鈷玻璃的作用: 濾去鈉等雜質(zhì)顏色干擾 (7)現(xiàn)象不明顯的原因:酒精燈火焰本身呈黃色 第二課時 二、鋁的重要化合物 1、氧化物【Al2O3】 (1)物理性質(zhì):白色固體,難溶于水,熔點(diǎn)高(為2050℃),難熔化。 (2)化學(xué)性質(zhì): a、與酸反應(yīng):(硫酸) Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H + =2Al3+ +3H2O b、與強(qiáng)堿反應(yīng)(NaOH): Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH =2AlO2 +H2O 酸性氧化物: 與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物 氧化物 堿性氧化物: 與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物 兩性氧化物: 既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物 (3)用途:是冶煉金屬鋁的原料,也是良好的耐火材料。自然界中純凈的為無色晶體,俗稱剛玉,硬度僅次于金剛石。 2、氫氧化鋁【Al(OH)3】 (1)Al(OH)3的實(shí)驗(yàn)室制法 【實(shí)驗(yàn)3-7】往盛有Al2(SO4)3溶液中滴加過量氨水 反應(yīng)方程式為:Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓ Al3++3NH3·H2O=3NH4 + +Al(OH)3↓ 反應(yīng)現(xiàn)象為:溶液中形成白色膠狀沉淀 (2)Al(OH)3的兩性 兩性氫氧化物:既與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 在Al(OH)3沉淀中滴加鹽酸 在Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 沉淀溶解 沉淀溶解 反應(yīng)方程式 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O 結(jié)論 Al(OH)3是兩性氫氧化物 【思考討論】 實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鋁用氫氧化鈉與氯化鋁溶液反應(yīng)來制取好不好?為什么?用化學(xué)方程式表示。 不好,因生成的Al(OH)3會溶解在NaOH 中Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O (3)Al(OH)3受熱分解 Al(OH)3 Al2O3+3H2O 【思考討論】 氫氧化鐵受熱能分解,氫氧化鋁受熱能分解,氫氧化銅受熱能分解。一般來說,符合什么條件的堿受熱能分解? 難溶性的氫氧化物 (4) Al(OH)3的物理性質(zhì):難溶于水的白色固體,在溶液中形成白色膠狀沉淀 (5)Al(OH)3的用途 ①凝聚水中的懸浮物,并能吸附 色素。 ②醫(yī)用的胃酸中和劑,起到中和過多 胃酸的作用。 3.硫酸鋁鉀【KAl(SO4)2】 (1)復(fù)鹽:有兩種不同的金屬離子(或一種是銨根離子)和一種酸根離子組成的鹽 (2)電離方程式:KAl(SO4)2= K++Al3++2SO42- 十二水硫酸鋁鉀[KAl(SO4)2·12H2O]俗稱明礬,它是無色晶體,可溶于水,在天然水中形成Al(OH)3(膠體),Al(OH)3可以和懸浮在水中的泥沙形成絮狀不溶物沉降下來,使水澄清,所以可以作凈水劑。 【思考討論】 在KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2 寫出符合下列條件的化學(xué)方程式 沉淀的物質(zhì)的量最大:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2 = K2SO4 +2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 沉淀的質(zhì)量最大:KAl(SO4)2+2Ba(OH)2 = KAlO2+2BaSO4↓+2H2O 第三課時 三.鐵的重要化合物 1、鐵的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 鐵元素化合價(jià) +2 +3 +2、+3 顏色、狀態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 俗名 鐵紅 磁性氧化鐵 水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水 氧化物類別 堿性氧化物 堿性氧化物 特殊氧化物 與非氧化性酸反應(yīng) FeO+2H + =Fe2+ +H2O Fe2O3+6H + =2Fe3+ +3H2O Fe3O4+8H + =2Fe3+ + Fe2++4H2O 與還原劑反應(yīng) FeO+COFe+CO2 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3 用途 用作紅色油漆和涂料;赤鐵礦是煉鐵原料 注:3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 2.鐵的氫氧化物 (1)氫氧化鐵與氫氧化亞鐵的制備 【實(shí)驗(yàn)探究】 實(shí)驗(yàn) FeCl3溶液中滴入NaOH溶液 FeSO4溶液中滴入NaOH溶液 反應(yīng)現(xiàn)象 生成紅褐色沉淀 生成白色沉淀,后又迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色,最后生成紅褐色 化學(xué)方程式 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl FeSO4+2NaOH= Fe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色) 【思考討論】 1.FeSO4溶液中滴入NaOH溶液為什么很難觀察到白色沉淀? 答:Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化成了紅褐色的Fe(OH)3 2.如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn),使觀察到上述白色成為可能? 答:Fe2+容易被氧化,所以要新配制。氫氧化鈉溶液應(yīng)煮沸除去溶解的氧氣,FeSO4溶液上加隔氧劑(如苯),為了防止滴加NaOH時帶入空氣,可將吸收NaOH的長滴管伸入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液.(2)Fe(OH)3,受熱分解.化學(xué)方程式: 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 鐵的兩種氫氧化物的比較 化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、態(tài) 白色固體 紅褐色固體 溶解性 難溶于水 難溶于水 物質(zhì)類別 二元弱堿 三元弱堿 與非氧化性酸的反應(yīng) Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2O Fe(OH)2+2H + =Fe2+ +2H2O 2Fe(OH)3+3H3SO4=Fe2(SO4)3+6H2O Fe(OH)3+3H + =Fe3+ +3H2O 與氧化性酸的反應(yīng) 3Fe(OH)2+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O 3Fe(OH)2+10H + +NO3 -=3Fe 3+ +NO↑+ 8H2O Fe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 與還原性酸的反應(yīng) Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2O Fe(OH)2+2H+ =Fe2++2H2O 2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I2 2Fe(OH)3+6H+ +2I-=2Fe2++6H2O+I2 熱穩(wěn)定性 分解產(chǎn)物復(fù)雜 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O3、鐵鹽和亞鐵鹽 (1)【實(shí)驗(yàn)探究】 Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn) 滴入KSCN溶液的現(xiàn)象 FeCl3溶液 溶液顯紅色 FeCl2溶液 無明顯現(xiàn)象 (2)【實(shí)驗(yàn)探究】Fe3+ 離子的的氧化性、Fe2+的還原性 現(xiàn)象 反應(yīng)的化學(xué)方程式 在FeCl3溶液中加入鐵粉,KSCN溶液 不顯紅色 2Fe3++Fe=3Fe2+ 再加入氯水,振蕩 溶液顯紅色 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl- 【思考討論】 ①分析上述兩個氧化還原反應(yīng)的氧化劑與還原劑,指出被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)。 ② Fe3+具有 氧化性,在還原劑 如Fe Cu的作用下可被 還原 成Fe2+ Fe2+具有 還原 性,在氧化劑 如 Cl2、HNO3的作用下可被 氧化 成Fe3+ ③ 實(shí)驗(yàn)室中硫酸亞鐵或氯化亞鐵溶液長時間放置將會有什么變化?被氧化成鐵鹽 如何防止硫酸亞鐵或氯化亞鐵溶液變質(zhì)可行的辦法是在溶液中加入鐵粉 寫出反應(yīng)方程式2Fe3++Fe=3Fe2+ ④如何除去FeCl3溶液中的少量FeCl2?通入氯氣 寫出反應(yīng)的離子方程式2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl- 如何除去FeCl2溶液中的少量FeCl3?在溶液中加入鐵粉 寫出反應(yīng)的離子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+ 【歸納總結(jié)】 (1)Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn): Fe3+的檢驗(yàn): ①向Fe3+鹽溶液中滴加KSCN溶液。 現(xiàn)象是溶液變紅色,反應(yīng)方程式:FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl Fe 3++3SCN -= Fe(SCN)3(紅色) ②向Fe3+鹽溶液中滴加NaOH溶液。 現(xiàn)象是產(chǎn)生紅褐色沉淀,反應(yīng)方程式:FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl Fe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓(紅褐色) Fe2+的檢驗(yàn): ①向Fe2+鹽溶液中滴加KSCN溶液,再滴加氯水。 現(xiàn)象是先無現(xiàn)象,加氯水后溶液呈紅色 反應(yīng)方程式:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl ②向Fe3+鹽溶液中滴加NaOH溶液。 現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色,最后變成紅褐色沉淀 反應(yīng)方程式:FeCl2+2NaOH= Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色) (2)Fe3+和 Fe2+的相互轉(zhuǎn)化 Fe3+ →Fe2+ 加入還原劑:Fe、Cu、HI、H2S等 ①2FeCl3+Fe=2FeCl2 2Fe3+(棕黃色)+Fe=3Fe2+(淺綠色) ②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ ③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+ I2 2Fe 3++ 2I- =2Fe 2+ + I2 ④2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓ 2Fe 3++ H2S =2Fe 2++2H + + S↓ Fe2+→Fe3+ 加入氧化劑:Cl2 等 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl- 【實(shí)踐活動】 鋁鹽 鐵鹽的凈水作用 向混有少量泥沙的混濁水中分別加入明礬、硫酸鐵溶液 不加試劑 加入明礬 加入Fe2(SO4)3 2min 無明顯變化 明顯沉降,半透明溶液 明顯沉降,半透明溶液 5min 混濁,部分泥沙沉降 沉淀在底部,溶液透明 沉淀在底部,溶液透明 (不如明礬效果好) 結(jié)論:明礬、Fe2(SO4)3可以凝聚水中的懸浮物沉降,從而使水凈化。 第三講 《用途廣泛的金屬材料》 一、金屬的共性和特殊性 a.常溫下,汞——液體,其他——固體.b.大多數(shù)金屬呈銀白色(金銅除外).c.金屬粉末多為黑色,鋁粉還是銀白色.d.大多數(shù)金屬有延展性,可以被抽成絲或壓成片,金的延展性最好。 e.金屬一般是電和熱的良導(dǎo)體。銀和銅的導(dǎo)電傳熱性能最好。鋁的導(dǎo)電性能也很好。銅和鋁常作為輸電線。 雖然金屬性質(zhì)有很多的優(yōu)點(diǎn),但實(shí)際生活中卻使用的最多的是合金,很少使用純金屬 二、常見合金的重要應(yīng)用 【思考與交流】 1、初中曾學(xué)過有關(guān)合金的重要知識,你記得什么是合金嗎?合金有哪些優(yōu)良的性質(zhì)? 2、你知道合金在生活中有哪些用途嗎? 【歸納總結(jié)】 1、合金:兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì) 2、合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能 ①硬度大于各成分金屬 ②熔點(diǎn)低于各成分金屬 【新知探究】 1.銅合金:青銅(司母戊鼎):含錫、鉛,白銅:含鎳、鋅及少量錳,黃銅:含鋅,還含有少量錫、鉛、鋁等。 2.鋼 (1)碳素鋼:鋼是以鐵、碳為主要成分的合金。按含碳量又可分為低碳鋼(含碳量≤0.3%),韌性、焊接性好,強(qiáng)度低;中碳鋼(0.3%<含碳量<0.6%,強(qiáng)度高、韌性及加工性好;高碳鋼(含碳量≥0.6%),硬而脆,熱處理后彈性好。 (2) 合金鋼是碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷、硅等合金元素得到的多元合金。合金鋼具有優(yōu)良的性能。 【知識小結(jié)】 (1)鋼的含碳量越低,韌性越好,硬度越低; (2)含碳量越高,韌性越差,硬度越高。 (3)不同合金具有不同的性能。與鋼鐵相比,主要表現(xiàn)在機(jī)械強(qiáng)度、韌性、硬度、可塑性、耐腐蝕性等方面 三、正確選用金屬材料 【思考與交流】 某家庭準(zhǔn)備裝修門窗(計(jì)劃使用十年),可共選用的材料有:木材、鋼板、鋁合金、塑鋼、,請分析每種材料的性能、價(jià)格、安裝成本、利弊等,進(jìn)行討論分析,選用何種材料好? 【提示】 3.金屬選材需要考慮哪幾個方面問題? (1)主要用途 (2)外觀 (3)物理性質(zhì)(密度、硬度、強(qiáng)度、導(dǎo)電性) (4)化學(xué)性質(zhì)(對水的作用、耐腐蝕性) (5)價(jià)格 (6)加工難度 (7)日常維修等。 【知識拓展】 1.不銹鋼 為了防銹又在合金中加入鉻和鎳,這種鋼稱為不銹鋼。不銹鋼通常是指含鉻量在12—30%的合金鋼。 不銹鋼外觀呈微灰色或銀白色。結(jié)構(gòu)緊密,不易氧化生成氧化鐵,故有不銹之稱。不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。在合金中以鉻為主,有的還加入鎳鉬、鈦等元素,以提高抗腐蝕性能。常見的鉻不銹鋼其含鉻量在12%以上,鎳鉻不銹鋼含鉻為18%,含鎳為8%,鎳鉻不銹鋼的抗蝕性能較鉻不銹鋼更好。 2.金屬如何進(jìn)行分類 人們根據(jù)金屬的密度把金屬分為重金屬和輕金屬。重金屬的密度大于4.5 g/cm3,輕金屬的密度小于4.5 g/cm3。 冶金工業(yè)上還常常把金屬分為黑色金屬和有色金屬。黑色金屬有三種:鐵、錳、鉻。它們或它們的合金的表面常有灰黑色的氧化物,所以稱這類金屬為黑色金屬。除鐵、錳、鉻以外的金屬稱為有色金屬。有色金屬又可以分為九大類: ① 重金屬:銅、鉛、鋅等;② 輕金屬:鋁、鎂等;③ 輕稀有金屬:鋰、鈹?shù)龋?/p> ④ 難熔稀有金屬:鎢、鈦、釩等;⑤ 稀散金屬:鎵、鍺等; ⑥ 稀土金屬:鈧、釔及鑭系元素;⑦ 放射性金屬:鐳、錒等; ⑧ 貴金屬:金、銀、鉑等;⑨ 堿金屬:鉀、鈉等。 3.稀土元素的應(yīng)用※ 在元素周期表中,第ⅢB族第六周期57號元素的位置上,包括從鑭到镥15種元素,稱為鑭系元素。鑭系元素和釔稱為稀土元素(廣義的稀土也包括鈧),這是18世紀(jì)沿用下來的名稱,因?yàn)楫?dāng)時認(rèn)為這些元素稀有,它們的氧化物既難溶又難熔,因而得名。稀土元素具有特殊的物質(zhì)結(jié)構(gòu),因而具有優(yōu)異的物理、化學(xué)、磁、光、電學(xué)性能,有著極為廣泛的用途。 (1)結(jié)構(gòu)材料:在鋼鐵中加入適量稀土金屬或稀土金屬的化合物,可以使鋼得到良好的塑性、韌性、耐磨性、耐熱性、抗氧化性、抗腐蝕性等等。 (2)磁性材料:稀土金屬可制成永磁材料,稀土永磁材料是本世紀(jì)60年代發(fā)展迅速的新型功能材料。如SmCO5、Sm2CO17、Sm2Fe17Nx等磁性能優(yōu)良的材料。稀土金屬能制成磁光存儲記錄材料,用于生產(chǎn)磁光盤等。 (3)發(fā)光材料:稀土金屬的氧化物可作發(fā)光材料,如彩色電視機(jī)顯像管中使用的稀土熒光粉,使畫面亮度和色彩的鮮艷度都提高許多。金屬鹵化物發(fā)光材料能制成節(jié)能光源。稀土金屬還能制成固體激光材料、電致發(fā)光材料等,電致發(fā)光材料可用于大面積超薄型顯示屏。 (4)貯氫材料:用稀土金屬制成的貯氫材料廣泛用于高容量充電電池的電極。 (5)催化劑:在石油化工中,稀土金屬主要用于作催化活性高、壽命長的分子篩型的催化劑,可以用于石油裂化、合成橡膠等工業(yè)。近來,科學(xué)家正致力于研究用稀土金屬作為汽車尾氣凈化的催化劑。 (6)超導(dǎo)材料:北京有色金屬研究總院發(fā)明的“混合稀土-鋇-銅-氧超導(dǎo)體”為高溫超導(dǎo)體的研究和應(yīng)用開拓一種新的途徑,榮獲第23屆國際發(fā)明展覽會金獎。 (7)特種玻璃:在石英光導(dǎo)纖維中摻入某些稀土金屬,可大大增強(qiáng)光纖的傳輸能力。在玻璃工業(yè)中,用稀土金屬作澄清劑、著色劑,可以使玻璃長期保持良好的透明度。玻璃中若加入某些稀土金屬的氧化物可使玻璃染成黃綠色、紫紅色、橙紅色、粉紅色等。稀土金屬化合物也常用于陶瓷的顏料。 (8)精密陶瓷:在陶瓷電容器的材料中加入某些稀土金屬,可提高電容器的穩(wěn)定性、延長使用壽命。 (9)引火合金:稀土金屬可以用來作引火合金,例如,做民用打火石和炮彈引信。打火石一般含稀土金屬70%左右,而其中鈰又占了40%,以鈰為主的混合輕稀土金屬與粗糙表面摩擦?xí)r,其粉末就會自燃。 (10)在農(nóng)、林、牧、醫(yī)等方面的應(yīng)用:稀土金屬元素可制成微量元素肥料,促進(jìn)作物對氮、磷、鉀等的吸收。施用混合稀土肥料后,小麥、水稻、棉花、玉米、高粱、油菜等可增產(chǎn)10%左右,紅薯、大豆等可增產(chǎn)50%左右。稀土金屬可制成植物生長調(diào)節(jié)劑、礦物飼料添加劑等。但是,稀土金屬對作物作用機(jī)制,以及長期使用對環(huán)境、生理等的影響還需作更深入的研究。 (11)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用:最近,硝酸鑭在環(huán)境保護(hù)方面得到應(yīng)用,它可以很有效地除去污水中的磷酸鹽。含磷酸鹽的污水如果被排放到自然水中去,會促使水藻增殖,使水質(zhì)惡化。 金屬及其化合物復(fù)習(xí) 1.金屬原子的最外層電子排布特點(diǎn) 金屬原子最外層電子數(shù)較少。易失去最外層電子。 2.在物理性質(zhì)上金屬有哪些共性? 常溫下除汞外均為晶體,有金屬光澤,是熱、電的良導(dǎo)體,大多有良好的延展性。 3.金屬的化學(xué)性質(zhì) (1)金屬與氧氣的反應(yīng)①鈉與氧氣反應(yīng)-常溫:4Na + O2 == 2Na2O加熱:2Na + O2 Na2O2; ②鋁與氧氣反應(yīng):通常與氧氣易反應(yīng),生成致密的氧化物起保護(hù)作用 4Al + 3O2 == 2Al2O3 加熱鋁箔時,由于外層氧化膜的熔點(diǎn)比鋁的熔點(diǎn)高,故熔化的液態(tài)鋁并不滴落。除去氧化膜的鋁箔加熱很快生成新的氧化膜,熔化的液態(tài)鋁并也不滴落。 ③鐵與氧氣反應(yīng):3Fe + 2O2 Fe3O4(Fe2O3·FeO) (2)金屬與水的反應(yīng)①鈉與水反應(yīng):2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鈉浮在水面 上,熔成小球,在水面上游動,有哧哧的聲音,最后消失,在反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞,溶液變紅。 ②鋁與水反應(yīng):加熱時微弱反應(yīng) ③鐵與水反應(yīng):高溫與水蒸氣反應(yīng)3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2↑。 (3)金屬與酸的反應(yīng)①鈉與酸反應(yīng):如2Na + 2HCl == 2NaCl + H2↑,Na放入稀鹽酸中,是先與酸反應(yīng),酸不足再與水反應(yīng)。因此Na放入到酸中Na是不可能過量的。 ②與酸反應(yīng):強(qiáng)氧化性酸,如濃硫酸和硝酸能和大多數(shù)金屬反應(yīng)(暫不掌握),但無氫氣放出;非強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)時放出氫氣。 (4)某些金屬與堿反應(yīng):和強(qiáng)堿溶液反應(yīng):2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑。 (5)金屬與鹽溶液反應(yīng):①鈉與鹽的溶液反應(yīng):鈉不能置換出溶液中的金屬,鈉是直接與水反應(yīng)。反應(yīng)后的堿再與溶液中的其他物質(zhì)反應(yīng)。如鈉投入到硫酸銅溶液的反應(yīng)式: 2Na + CuSO4 + 2H2O == Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2 ↑。 ②鋁與鹽的溶液反應(yīng):如能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬。 ③鐵與某些鹽反應(yīng):如Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4,Fe +2 FeCl3 == 3FeCl2等。 4.金屬的氧化物 (1) 氧化鈉和過氧化鈉 名稱 氧化鈉 過氧化鈉 化學(xué)式與化合價(jià) 顏色狀態(tài) 白色固體 淡黃色固體(粉末) 與H2O反應(yīng) Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 與CO2反應(yīng) Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 與酸反應(yīng) Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O 生成條件 鈉與O2常溫下反應(yīng): 4Na+O2=2Na2O 用途 供氧劑、氧化劑、漂白劑 (2)氧化鋁:典型的兩性氧化物(1)耐火材料(Al2O3熔點(diǎn)高)(2)冶煉金屬鋁 2Al2O3 4Al + 3O2↑。寶石的主要成分是氧化鋁 兩性氧化物:既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。 Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O,Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O,Al2O3 + 2OH-= 2AlO2-+ H2O (3)鐵的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4(Fe2O3·FeO) 鐵元素的價(jià)態(tài) +2 +3 +2、+3 俗稱 鐵紅 磁性氧化鐵 色態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 類別 堿性氧化物 堿性氧化物 復(fù)雜氧化物 水溶性 難溶 難溶 難溶 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 穩(wěn)定 穩(wěn)定 主要化學(xué)性質(zhì) 有一定的還原性易被氧化為三價(jià)鐵的化合物 與酸反應(yīng)生成三價(jià)鐵鹽 化合物中+2的鐵有還原性,易被氧化。 5、金屬的氫氧化物 白色固體:NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe (OH)2 紅褐色固體:Fe(OH)3 藍(lán)色固體:Cu(OH)2 難溶堿受熱分解生成金屬氧化物和水。 特性:Al(OH)3是兩性氫氧化物;Fe(OH)2 易被氧化。 (1) 氫氧化鋁(Al(OH)3):白色難溶于水的膠狀沉淀,是兩性氫氧化物。熱易分解 兩性氫氧化物:既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。 Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3 + 3H2O,Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O. 2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O Al(OH)3的制備:在氯化鋁溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓+ 3NH4Cl。 向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液,現(xiàn)象是先有沉淀,后溶解。反應(yīng)式: 先Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓,后Al(OH)3 + OH- == AlO2- + 2H2O。 (2)鐵的氫氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 主要性質(zhì) 白色難溶于水的沉淀,不穩(wěn)定,易被氧化成氫氧化鐵,顏色變化為:白色-灰綠色-紅褐色。反應(yīng)式:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3。因此在制備時常采取措施:除溶液中的氧;加有機(jī)溶劑封住液面;膠頭滴管要伸入到溶液中。 紅褐色難溶于水的沉淀,受熱易分解。2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O,能溶于強(qiáng)酸溶液,生成相應(yīng)的鹽。 6、重要的鹽 (1)碳酸鈉和碳酸氫鈉 性質(zhì) Na2CO3(Na2CO3·10H2O) NaHCO3 性質(zhì)比較 俗稱 純堿或蘇打 小蘇打 NaHCO3的顆粒比Na2CO3小 水溶性 易溶于水 溶于水 S(Na2CO3)>S(NaHCO3) 溶液酸堿性 顯堿性 顯堿性 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O NaHCO3的熱穩(wěn)定性比Na2CO3差,用于除雜質(zhì)。 與酸反應(yīng) CO32-+2H+ =H2O+CO2↑ 反應(yīng)劇烈 HCO3-+H+=H2O+CO2↑ 等物質(zhì)的量時Na2CO3耗酸量大于NaHCO3 與堿反應(yīng) 易與Ba(OH)2、Ca(OH)2反應(yīng)生 成BaCO3、CaCO3沉淀和NaOH 能與所有可溶堿反應(yīng)生成碳酸鹽和水 溶液中相互轉(zhuǎn)化 Na2CO3溶液能吸收CO2轉(zhuǎn)化為NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 == NaHCO3 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 除CO2中的HCl雜質(zhì)是用飽和的NaHCO3溶液,而不用Na2CO3溶液 用途 用在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業(yè)中。 發(fā)酵粉的主要成分之一;治療胃酸過多等。 (2)明礬:化學(xué)式KAl(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸鋁鉀),無色晶體,易溶于水。 明礬凈水原理:明礬溶于水發(fā)生水解反應(yīng),生成Al(OH)3膠體,吸附水中的雜質(zhì),使水澄清。 (3) 鐵鹽和亞鐵鹽 Fe2+與Fe3+離子的檢驗(yàn); (1) 溶液是淺綠色 Fe2+ (2) 與KSCN溶液作用不顯紅色,再滴氯水則變紅 (3) 加NaOH溶液現(xiàn)象:白色沉淀 ? 灰綠色 ? 紅褐色 (1) 與無色KSCN溶液作用顯紅色 Fe3+ (2) 溶液顯黃色或棕黃色 (3) 加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀 7、金屬知識網(wǎng)絡(luò)(寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式) 1、鈉元素化合物知識網(wǎng)絡(luò): 2、鋁及其化合物的知識網(wǎng)絡(luò) 3、鐵及其化合物的知識網(wǎng)絡(luò)第四篇:人教版高中化學(xué)必修一第三章《金屬及其化合物》第一節(jié)第一課時練習(xí)
第五篇:高一化學(xué)必修1第三章金屬及其化合物教案