2.几种重要的金属化合物.ppt

金属及其化合物 几种重要的金属化合物 一 钠的重要化合物 回顾与思考 Na的化学性质有哪些 与非金属的反应与水的反应与酸反应与盐溶液反应与熔融态的盐反应 回顾与思考 碱性氧化物和金属氧化物的关系如何 酸性氧化物和非金属氧化物的关系如何 回顾与思考 碱性氧化物的定义和化学性质是什么 碱性氧化物 跟酸反应生成盐和水的氧化物与酸反应与酸性氧化物反应有些碱性氧化物可以与水反应生成相应的碱有些碱性氧化物不能与水反应生成相应的碱与某些盐溶液反应碱性氧化物都有对应的碱 氧化钠与过氧化钠的比较 Na2O Na2O2 2 1 白色固体 淡黄色固体 碱性氧化物 非碱性氧化物 Na2O H2O 2NaOH Na2O CO2 Na2CO3 Na2O 2HCl 2NaCl H2O 隔绝空气 密封保存 Na2O2的化学性质 结论 过氧化钠可以与H2O CO2反应 反应放热 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 实验探究 把水滴入Na2O2的试管中 用带火星的木条放在试管口有什么现象 用手摸一摸试管外壁 有什么感觉 滴入酚酞有什么现象 带火星的木条复燃 试管壁发热 说明该反应放热 酚酞先变红后褪色 结论 Na2O2与水反应有H2O2生成 有漂白性 有关氧化还原反应及离子方程式的书写 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2Na2O2既是氧化剂也是还原剂生成1molO2转移2mol电子2Na2O2 2H2O 4Na 4OH O2 Na2O2与CO2 H2O反应的量的问题 物质的量的关系无论是CO2或H2O或是二者的混合物 通过足量的Na2O2时 CO2或H2O或是二者的混合物与放出O2的物质的量之比均为2 1气体体积关系CO2和水蒸气的混合气体 或单一气体 通过足量的Na2O2时 气体体积的减少量为原混合气体体积的1 2 即为生成氧气的量 Na2O2与CO2 H2O反应的量的问题 电子转移关系当Na2O2与CO2 H2O反应时 每产生1molO2转移2mol电子反应先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O g 的混合物的反应 可视为Na2O2先与CO2反应 待CO2反应完全后 Na2O2再与H2O发生反应固体质量关系 有关Na2O2的增重问题 W ag 2g 28g 有关Na2O2的增重问题 W 每1molCO2或H2O分别与足量Na2O2反应 固体增重28g或2g 其混合气体与Na2O2完全反应 CO H2或其混合气体的燃烧产物与Na2O2反应CO H2 CO2 H2O混合气体通入Na2O2中 并在电火花作用下反应 烃的含氧衍生物CxHyOz 若能写成 CO m H2 n的形式 则燃烧产物通过Na2O2后 W m有机物 W 28n CO2 2n H2O W 28n CO 2n H2 W 28 n CO n CO2 2 n H2 n H2O Na2O2的强氧化性 Na2O2在反应中表现强氧化性与SO2反应 Na2O2 SO2 Na2SO4与FeCl2溶液反应的现象 有气泡生成 生成白色沉淀 后迅速变为灰绿色 最终变为红褐色沉淀将Na2O2投入品红溶液中的现象 品红褪色将Na2O2投入石蕊试液中的现象 先变蓝后褪色将Na2O2投入酚酞试液中的现象 先变红后褪色 氧化钠与过氧化钠的比较 Na2O Na2O2 2 1 白色固体 淡黄色固体 碱性氧化物 非碱性氧化物 Na2O H2O 2NaOH Na2O CO2 Na2CO3 Na2O 2HCl 2NaCl H2O 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 2Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 氧化剂 供氧剂 漂白剂 杀菌剂 隔绝空气 密封保存 隔绝空气 密封保存 远离易燃物 碳酸钠与碳酸氢钠的比较 苏打 纯碱 小苏打 白色粉末 白色晶体 在相同条件下 溶解度Na2CO3 NaHCO3 同浓度时 水溶液碱性Na2CO3 NaHCO3 热稳定性 Na2CO3 NaHCO3 碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质比较 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O Na2CO3 Ca OH 2 2NaOH CaCO3 思考 如何鉴别Na2CO3和NaHCO3外观同浓度溶液的pH值 pH大的为Na2CO3加入BaCl2或CaCl2溶液 产生白色沉淀的为Na2CO3加热粉末 产生能够使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3逐滴加入盐酸 开始无气体逸出的是Na2CO3 开始立即有气体逸出的是NaHCO3 思考 如何除去NaHCO3中的Na2CO3往溶液中通入足量CO2气体如何除去Na2CO3粉末中的NaHCO3加热混合粉末如何除去Na2CO3溶液中的NaHCO3加入适量NaOH溶液如何除去CO2中的HCl气体杂质将气体通入饱和NaHCO3溶液 焰色反应 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色 这在化学上叫做焰色反应 焰色反应注意事项 操作过程 灼烧铂丝 蘸取试剂 灼烧并观察 用稀盐酸洗涤铂丝几点说明 焰色反应为物理变化过程 焰色现象与金属元素的存在有关 与物质组成无关 如 钠元素的焰色为黄色 则钠单质以及钠的所有化合物灼烧焰色反应都呈黄色 K的焰色要通过蓝色钴玻璃片看 目的是滤去黄色的光 避免钾盐中微量钠盐造成的干扰金属丝用稀盐酸洗净再灼烧至火焰呈无色 目的是除去能起焰色反应的少量杂质 练习 用光洁的铂丝蘸取无色溶液 在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰 则下列有关叙述正确的是 只含有Na 可能含有Na 也可含有K 既含Na 又含有K 含有Na 可能含有K D 探究 将amolNaHCO3和bmolNa2O2的固体混合物置于密闭容器中 加热到250 时 使其充分反应 当b a的值在不同范围内时 分析最后生成的气体和残余固体的可能组成是什么 1 2 1 2 1 2 b a 1 1 1 Na2CO3 NaOH H2O O2 Na2CO3 H2O O2 CO2 Na2CO3 O2 Na2CO3 NaOH Na2O2 O2 Na2CO3 NaOH H2O O2 练习 1L1mol L 1的NaOH溶液吸收0 8molCO2 所得溶液中CO32 和HCO3 的物质的量浓度之比是什么 答案 1 3 钠的单质及化合物总结 二 铝的重要化合物 回顾与思考 铝的化学性质有哪些 与非金属反应与沸水反应与酸反应与强碱反应与盐溶液反应与部分金属氧化物反应 铝热反应 1 Al2O3 物理性质及用途白色 难溶于水 熔点很高 硬度很大可做冶炼铝的原料 耐火材料 制造耐火坩埚 耐火管 耐高温的实验仪器等 1 Al2O3 化学性质Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2OAl2O3 6H 2Al3 3H2OAl2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2OAl2O3 2OH 2AlO2 H2O 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 2 Al OH 3 制备方法向10mL0 5mol L 1的Al2 SO4 3溶液中滴入氨水现象 生成白色胶状沉淀Al2 SO4 3 6NH3 H2O 2Al OH 3 3 NH4 2SO4Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 实验室用可溶性铝盐溶液与氨水反应制备Al OH 3 2 Al OH 3 物理性质和用途Al OH 3是一种白色胶状物质 几乎不溶于水用作净水剂 色素吸附剂等用作胃酸中和剂 2 Al OH 3 化学性质两性Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2OAl OH 3 3H Al3 3H2OAl OH 3 NaOH NaAlO2 2H2OAl OH 3 OH AlO2 2H2O不稳定性 温馨提示 难溶性碱受热分解生成水和相应的金属氧化物 思考 能否用铝盐与NaOH溶液反应制备氢氧化铝 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO2 2H2OAl3 4OH AlO2 2H2O 知识延伸 铝盐和强碱溶液作用生成Al OH 3的计算关系当n Al3 n OH 1 3时 m Al OH 3 78 n OH 3 当n Al3 n OH 1 4时 m Al OH 3 0当1 4 n Al3 n OH 1 3时 m Al OH 3 78 4n Al3 n OH 练习 向50mL1mol L 1的Al2 SO4 3溶液中加入100mLKOH溶液 充分反应后得到3 9g沉淀 则KOH溶液的物质的量浓度可能是 A 1mol L 1B 3mol L 1C 1 5mol L 1D 3 5mol L 1 答案 CD 3 KAl SO4 2 12H2O KAl SO4 2 K Al3 2SO42 复盐 由两种或两种以上的阳离子和一种酸根离子组成的盐与Ba OH 2的反应的量的问题使Al3 沉淀完全 沉淀的物质的量最大 2KAl SO4 2 3Ba OH 2 2Al OH 3 3BaSO4 K2SO42Al3 3SO42 3Ba2 6OH 2Al OH 3 3BaSO4 使SO42 沉淀完全 沉淀的质量最大 KAl SO4 2 2Ba OH 2 2BaSO4 KAlO2 2H2OAl3 2SO42 2Ba2 4OH 2BaSO4 AlO2 2H2O 铝三角 Al3 Al OH 3Al3 3OH Al OH 3 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 Al OH 3 Al3 Al OH 3 3H Al3 3H2OAl OH 3 AlO2 Al OH 3 OH AlO2 2H2OAlO2 Al OH 3AlO2 H H2O Al OH 3 2AlO2 CO2 3H2O 2Al OH 3 CO32 CO2少量 AlO2 CO2 2H2O Al OH 3 HCO3 CO2足量 Al3 AlO2 Al3 4OH AlO2 2H2OAlO2 Al3 AlO2 4H Al3 2H2O Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 离子共存 Al3 与OH S2 AlO2 HCO3 CO32 因生成沉淀或发生双水解反应而不能大量共存AlO2 与H NH4 Al3 Fe3 等不能大量共存 生成Al OH 3沉淀的图像分析 1 往AlCl3溶液中滴加NaOH溶液Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 2 往NaOH溶液中滴加AlCl3溶液Al3 4OH AlO2 2H2OAl3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 生成Al OH 3沉淀的图像分析 3 往NaAlO2溶液中滴加HCl溶液AlO2 H H2O Al OH 3 Al OH 3 3H Al3 3H2O 生成Al OH 3沉淀的图像分析 4 往HCl溶液中滴加NaAlO2溶液AlO2 4H Al3 2H2OAl3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 生成Al OH 3沉淀的图像分析 知识延伸 强酸与AlO2 反应的定量计算规律当n H n AlO2 1时 n Al OH 3 n H 当n H n AlO2 4时 n Al OH 3 0当1 n H n AlO2 4时 n Al OH 3 1 将金属钠投入AlCl3溶液中 下列有关叙述一定正确的是 A 有气体生成 最后一定有白色沉淀B 一定无气体生成C 溶液最后澄清且有气体放出D 一定有气体生成 D 2 下图中能表示将Ba OH 2溶液逐滴加入到硫酸铝溶液中 产生沉淀的物质的量 n 与加入Ba OH 2溶液的体积 V 关系的是 C 4 5 答案 1 2 6 1 335 0 95 2 130 铝的单质及化合物总结 钠的单质及化合物总结 三 铁的重要化合物 铁的化学性质有哪些 与非金属反应与水蒸气反应与酸反应与盐溶液反应 回顾与思考 铁在自然界主要以 2 3价的化合物形式存在 一 铁的氧化物 磁性氧化铁铁红 黑色粉末黑色晶体红棕色粉末 难溶于水难溶于水难溶于水 2 2 3 3 稳定稳定 FeO 2H Fe2 H2O Fe3O4 8H Fe2 2Fe3 4H2O Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Fe2O3用作红色油漆和涂料 赤铁矿 主要成分是Fe2O3 是炼铁原料 知识延伸 铁的氧化物与氧化性酸的反应3FeO 10HNO3 3Fe NO3 3 NO 5H2O3Fe3O4 28HNO3 9Fe NO3 3 NO 14H2OFe2O3 6HNO3 2Fe NO3 3 3H2O 知识延伸 铁的氧化物的氧化性 二 铁的氢氧化物 1 制备方法 可溶性碱与亚铁盐反应 先生成白色沉淀 迅速变成灰绿色 最后变成红褐色 Fe2 2OH Fe OH 2 Fe2 2NH3 H2O Fe OH 2 2NH4 可溶性碱与铁盐反应 生成红褐色沉淀 Fe3 3OH Fe OH 3 Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH4 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 二 铁的氢氧化物 2 物理性质和化学性质的对比 白色 红褐色 2 3 不溶于水 不溶于水 Fe OH 2 2H Fe2 2H2O Fe OH 3 3H Fe3 3H2O 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 铁的氢氧化物与氧化性酸的反应3Fe OH 2 10HNO3 3Fe NO3 3 NO 8H2OFe OH 3 3HNO3 Fe NO3 3 3H2O 知识延伸 在实验室如何能制备出能较长时间存放的Fe OH 2沉淀 铁粉 稀硫酸 加热煮沸 避免生成的Fe OH 2沉淀接触O2 稀H2SO4 铁屑 NaOH溶液 检验试管II出口 处排出的氢气的纯度 当排出的氢气纯净时 再夹紧止水夹 试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管II 且外界空气不易进入 制备Fe OH 2沉淀的注意事项 Fe2 盐必须是新制的并加入铁粉 以防Fe2 被氧化成Fe3 加热煮沸蒸馏水以除去其中溶解的O2滴管末端插入试管内的液面以下必要时要在液面