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2 几种重要的金属化合物 回忆 钠 铝 铁都可以和哪些物质发生化学反应 1 钠 铝 铁和非金属单质的反应 O2等 2 钠 铁与水的反应 3 钠 铝 铁与酸反应 4 铝与碱液反应 1 氧化钠和过氧化钠 1 氧化钠是 色固体 过氧化钠是 色固体 白 淡黄色 一 钠的重要化合物 1 Na2O是哪种性质的氧化物 2 碱性氧化物有哪些性质 3 请写出Na2O与H2O CO2 盐酸反应的方程式 是离子反应的 请写出离子方程式 碱性氧化物 水 碱 碱性氧化物 酸性氧化物 含氧酸盐 碱性氧化物 酸 盐 水 Na2O H2O 2NaOHNa2O H2O 2Na 2OH Na2O CO2 Na2CO3 Na2O 2HCl 2NaCl H2ONa2O 2H 2Na H2O Na2O2 把水滴入在盛有少量过氧化钠固体的试管中 立即用带火星木条放在试管口 检验生成的气体 用手轻轻摸一摸试管外壁 有什么感觉 然后向反应后的溶液中滴入酚酞 有什么现象 实验3 5 Na2O2的化学性质 实验探究Na2O2的性质 1 Na2O2与水的反应 产生气泡 溶液先变红 后褪色 试管壁发烫 通过方程式推测 气体是什么 如何验证 究竟是什么使酚酞试液先变红后褪色 反应放热 温度使酚酞褪色 某种成物使酚酞褪色 反应方程式 实质 Na2O2 2H2O 2NaOH H2O2 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 Na2O2既是氧化剂又是还原剂 O2是氧化产物 Na2O2是强氧化剂 用途 可做漂白剂 强氧化性漂白 过氧化钠与水反应的化学方程式 2Na2O2 2H2O 4Na 4OH O2 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 该反应是不是离子反应 为什么 应用 呼吸面具或潜艇中的供氧剂 Na2O2既是氧化剂又是还原剂 过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式 O2是氧化产物 2 Na2O2与CO2的反应 滴水生火 吹气能生火 呼吸面具 练习 写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式 2Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 思考 过氧化钠是碱性氧化物吗 不是 因为过氧化钠与酸反应 除了生成盐和水外 还生成氧气 归纳 点燃 Na2O CO2 Na2CO3 Na2O H2O 2NaOH 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 Na2O 2HCl 2NaCl H2O 2Na2O2 4HCl 4NaCl O2 2H2O 与酸反应 与酸性氧化物反应 2Na2O O2 2Na2O2 不稳定 稳定 离子化合物 离子化合物 稳定性 碳酸钠俗名叫 也叫 碳酸氢钠俗名叫 碳酸钠晶体的化学式是 碳酸钠晶体在干燥的空气中容易失去 变成碳酸钠粉末 纯碱 苏打 小苏打 Na2CO3 10H2O 结晶水 2 碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠和碳酸氢钠的性质 Na2CO3和Na2CO3的溶解性 1gNa2CO3 1gNaHCO3 加几滴水 加水后结块变成晶体 放热 加水部分溶解 感觉不到热量变化 加入10mL水 震荡时间长时 可溶解 固体量减少 加入1 2滴酚酞试液 溶液变成红色 溶液变成红色 1 Na2CO3 2HCl 2NaCl CO2 H2OCO32 2H CO2 H2O2 NaHCO3 HCl NaCl CO2 H2OHCO3 H CO2 H2O 1 与酸反应 结论 碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应 但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈 Na2CO3 HCl 2NaCl NaHCO3NaHCO3 HCl NaCl CO2 H2O 2 与盐反应 Na2CO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl CO32 Ca2 CaCO3 Na2CO3与可溶性的钙盐 钡盐反应生成沉淀 NaHCO3可与NaHSO4反应 Na2CO3 BaCl2 BaCO3 2NaCl CO32 Ba2 BaCO3 应用 利用能否与可溶性的钙盐 钡盐反应生成沉淀来来鉴别Na2CO3与NaHCO3 HCO3 H H2O CO2 NaHCO3 NaHSO4 Na2SO4 H2O CO2 3 与碱反应 Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOH CO32 Ca2 CaCO3 NaHCO3能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O HCO3 OH CO32 H2O Na2CO3 易与Ba2 Ca2 的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH Na2CO3 Ba OH 2 BaCO3 2NaOH CO32 Ba2 BaCO3 4 对热稳定性 结论 加热时 碳酸钠不分解 而碳酸氢钠则分解 即 碳酸钠比碳酸氢钠更稳定 碳酸钠受热不分解 所以利用它们对热的稳定性来鉴别它们 碳酸氢钠不稳定 受热易分解 NaHCO3 Na2CO3 澄清的石灰水 5 Na2CO3与NaHCO3的相互转化 Na2CO3 NaHCO3 CO2 H2O 固体加热 溶液氢氧化钠 HCO3 OH CO32 H2O NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O Na2CO3 H2O CO2 2NaHCO3 CO32 H2O CO2 2HCO3 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 苏打 纯碱 小苏打 色 态 白色粉末 白色细小晶体 溶解度大小 溶解度 Na2CO3 NaHCO3 水溶液碱性 碱性 同浓度 Na2CO3 NaHCO3 与酸反应离子方程式 NaHCO3比Na2CO3快 HCO3 H H2O CO2 热稳定性 热稳定性 Na2CO3 NaHCO3 CO32 2H H2O CO2 想一想 如何区别Na2CO3和NaHCO3 加热 加热固体 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3 滴入CaCl2或BaCl2溶液 产生白色沉淀的是Na2CO3 逐滴滴入稀盐酸 反应较剧烈的是NaHCO3 Na2CO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl NaHCO3 CaCl2不反应 滴入Ca OH 2呢 碳酸钠和碳酸氢钠的用途 侯德榜和侯氏制碱法 在中国化学工业史上 有一位杰出的科学家 他为祖国的化学工业事业奋斗终生 并以独创的制碱工艺闻名于世界 他就像一块坚硬的基石 托起了中国现代化学工业的大厦 这位先驱者就是被称为 国宝 的侯德榜曾以10科1000分的好成绩被北平清华留美预备学堂录取 碳酸钠用途非常广泛 虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠 但仍不能满足工业生产的需要 1862年 比利时人索尔维 ErnestSolvay1838 1922 发明了以食盐 氨 二氧化碳为原料制取碳酸钠的 索尔维制碱法 又称氨碱法 此后 英 法 德 美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂 并组织了索尔维公会 对会员以外的国家实行技术封锁 1920年 侯德榜先生毅然回国任职 他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上 终于摸索出了索尔维法的各项生产技术 1924年8月 塘沽碱厂正式投产 1926年 中国生产的 红三角 牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章 产品不但畅销国内 而且远销日本和东南亚 侯德榜先生经过上千次试验 在1943年研究成功了联合制碱法 这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起 联合生产 由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳 母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来 作为化工产品或化肥 食盐溶液又可以循环使用 为了实现这一设计 在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中 在侯德榜的严格指导下 经过了500多次循环试验 分析了2000多个样品后 才把具体工艺流程定下来 这个新工艺使食盐利用率从70 一下子提高到96 也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵 解决了氯化钙占地毁田 污染环境的难题 这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度 赢得了国际化工界的极高评价 1943年 中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为 侯氏联合制碱法 1 NH3 H2O CO2 NH4HCO3 2 NH4HCO3 NaCl NH4Cl NaHCO3 3 2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 即 NaCl 饱和 NH3 H2O CO2 NH4Cl NaHCO3 2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 3 焰色反应 是元素的性质 1 概念 金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色 这在化学上叫焰色反应 焰色反应是物理变化 元素原子发射一定波长的光而产生各种颜色 注 钠的焰色是黄色 钾是焰色是紫色 实验步骤 将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来相同 用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上灼烧 观察火焰颜色 用盐酸洗净铂丝 在外焰上灼烧至火焰无色后 再蘸取碳酸钾溶液在外焰上灼烧 透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色 洗 烧 蘸 烧 洗 烧 焰色反应 铯的焰色 钠黄色 铜绿色 钾紫色 钙砖红色 铷的焰色 锶洋红色 钡黄绿色 课堂小结 注意 重点 1 过氧化钠的性质 2 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较3 焰色反应的本质及操作过程难点 过氧化钠的性质 焰色反应洗 烧 蘸 烧 洗 烧钠 黄色火焰钾 透过钴玻璃紫色火焰 再见 二 铝的重要化合物 1 氧化铝 Al2O3 物理性质 Al2O3是一种白色固体 不溶于水 熔点高 坩埚 硬度大 滚珠轴承 氧化铝的天然存在形式 铝土矿由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成 刚玉氧化铝的天然晶体 硬度大 仅次于金刚石 金刚砂 SiC 蓝宝石 红宝石是刚玉的一种 实验一氧化铝的性质探究 实验内容 实验现象 结论 化学方程式和离子方程式 氧化铝中滴加盐酸 氧化铝中滴加氢氧化钠 沉淀溶解 氧化铝能与盐酸反应 沉淀溶解 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 6H 2Al3 3H2O Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O Al2O3 2OH 2AlO2 H2O 氧化铝能与氢氧化钠反应 氧化铝中滴加氨水 沉淀不溶解 氧化铝不与氨水反应 无 偏铝酸钠 化学性质 两性氧化物既能和酸又能和碱反应生成盐和水的氧化物 但Al2O3不与氨水反应 AlO2 Al2O3Al3 HCl NaOH 1 实验室制备氢氧化铝 2 氢氧化铝 Al OH 3 Al2 SO4 3 6NH3 H2O 2Al OH 3 3 NH4 2SO4 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 2 物理性质 氢氧化铝是几乎不溶于水的白色固体 在水溶液中新生成的氢氧化铝呈胶状 能凝聚水中悬浮物 又有吸附色素的性能 氢氧化铝胶体可用作净水剂 色素吸附剂等 3 氢氧化铝的化学性质 实验3 8向Al OH 3沉淀中分别加入NaOH HCl和NH3 H2O 不稳定性 沉淀溶解 沉淀溶解 氢氧化铝与氢氧化钠反应而溶解 氢氧化铝与盐酸反应而溶解 Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O Al OH 3 OH AlO2 2H2O Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O Al OH 3 3H Al3 3H2O 取一份氢氧化铝 向其中逐滴滴入氢氧化钠观察现象 取一份氢氧化铝 向其中滴入盐酸观察现象 向氢氧化铝中滴加氨水 沉淀不溶解 氢氧化铝不与氨水反应 无 两性氢氧化物既能和强酸又能和强碱反应生成盐和水的氢氧化物 但不与氨水反应 思考 NaHCO3既能和强酸又能和强碱反应 它具有两性 AlO2 Al OH 3Al3 HCl NaOH 氢氧化铝的用途 小苏打 NaHCO3 能治疗胃酸过多 请写出其反应的离子方程式 HCO3 H CO2 H2O如果病人同时患胃溃疡反应生成二氧化碳 压力增大加剧胃穿孔此时最好用含氢氧化铝的胃药 如胃舒平 离子方程式 Al OH 3 OH 2AlO2 2H2O 3 硫酸铝钾 KAl SO4 2 KAl SO4 2 12H2O或K2SO4 Al2 SO4 3 24H2O俗名明矾 无色晶体 易溶于水 是一种复盐 常用作净水剂 KAl SO4 2 K Al3 2SO42 O2 OH 加热 H OH H H OH OH H 铝及其化合物之间的转换 1 不能用NaOH溶液除去括号中杂质的是 Mg Al2O3 B MgCl2 AlCl3 C Fe Al D Fe2O3 Al2O3 2 实验室制备Al OH 3最好用 A Al2O3和稀盐酸B Al2O3和水C Al2 SO4 3和KOHD AlCl3和氨水3 实验室中 要使AlCl3溶液中的Al3 离子全部沉淀出来 适宜用的试剂是 A NaOH溶液B Ba OH 2溶液C 盐D 氨水 练习 再见 三 铁的重要化合物 1 铁的氧化物 砖的颜色为何有青有红 Fe3O4 黄铁矿 FeS2 赤铁矿 Fe2O3 磁铁矿 Fe3O4 硫酸亚铁 陨铁 浅绿色 浅绿色 白色 红褐色 棕黄色 棕黄色 1 铁的氧化物 FeOFe2O3Fe3O4 铁红磁性氧化铁 黑色粉末红棕色粉末黑色晶体 2 3 2 3 不溶不溶不溶 FeO 2HCl FeCl2 H2OFe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O 化学性质 FeO 2H Fe2 H2OFe2O3 6H 2Fe3 3H2OFe3O4 8H 2Fe3 Fe2 4H2O 不溶于水也不与水反应 与酸反应 FeO不稳定6FeO O2 2Fe3O4 离子方程式 Fe3O4 8HCl 2FeCl3 FeCl2 4H2O 均能被CO还原成Fe 用途 Fe2O3 红色的油漆 炼铁原料 方案一 能否通过铁和水反应制得 方案二 能否通过铁的氧化物和水反应得到 方案三 用可溶性铁盐 亚铁盐与碱溶液反应 2 铁的氢氧化物 如何制备铁的氢氧化物 思考 铁有哪些氢氧化物 2 铁的氢氧化物 氢氧化铁和氢氧化亚铁Fe OH 3Fe OH 2 1 制备 实验3 9 用一支试管取2mLFeCl3溶液 使用胶头滴管向其中加入少量NaOH溶液 FeCl3 3NaOH Fe OH 3 3NaCl Fe3 3OH Fe OH 3 红褐色沉淀 现象 产生红褐色沉淀 实验3 9 用一支试管取2mLFeSO4溶液 使用胶头滴管向其中加入少量NaOH溶液 观察现象 FeSO4 2NaOH Fe OH 2 Na2SO4 白色沉淀 现象 生成白色沉淀 迅速变为灰绿色 最后变成红褐色 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 红褐色沉淀 Fe2 2OH Fe OH 2 白色沉淀 铁的氢氧化物的化学性质 Fe OH 2 2H Fe2 2H2O Fe OH 3 3H Fe3 3H2O 白色固体 红褐色固体 不溶 不溶 Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 Fe OH 2 2H Fe2 2H2O Fe OH 3 3H Fe3 3H2O Fe3 3OH Fe OH 3 隔绝空气 3 铁盐和亚铁盐 Fe2 Fe3 常用的检验方法Fe3 的检验 a 观察颜色 Fe3 的溶液呈棕黄色b 加碱液 Fe3 3OH Fe OH 3 c 加KSCN溶液 Fe3 3SCN Fe SCN 3 红褐色沉淀 血红色溶液 Fe2 的检验 a 观察颜色 Fe2 的溶液呈浅绿色b 加碱液 Fe2 2OH Fe OH 2 白色沉淀 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 红褐色沉淀 c 将Fe2 转化为Fe3 检验 白色沉淀迅速变为灰绿色 最后变为红褐色 血红色溶液 无现象 Fe2 加KSCN溶液 加氯水 小结 常见的阳离子的检验 用铂丝蘸取含该离子的溶液在无色火焰灼烧 透过蓝色钴玻璃 火焰呈紫色 用铂丝蘸取含该离子的溶液在无色火焰灼烧 火焰呈黄色 Na2CO3溶液 产生白色沉淀 NaOH溶液 滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀 先产生白色沉淀 后消失 NaOH溶液 KSCN溶液 红褐色沉淀 溶液变成红色 NaOH溶液 白色沉淀 迅速变成灰绿色 红褐色 KSCN溶液和氯水 先无明显变化 后溶液变成红色 Fe2 Fe3 Cl2 O2 HNO3 KMnO4 Fe Cu I S2 浅绿色 棕黄色 Fe OH 3 Fe OH 2 红褐色 白色 碱 酸 碱 酸 空气中放置 2 Fe2 和Fe3 的转化 铁化合物和亚铁化合物的相互转变 氧化性还原性 还原性 氧化性 向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈红色 FeCl3与NaOH溶液反应 生成红褐色沉淀 向FeCl3溶液中加过量铁粉 溶液