钠的化合物的性质教案

第三章金属及其化合物教案 第一节 金属的化学性质 目的要求 1 根据生活实践和实验了解钠 铝 铁 镁在常温和加热两种条件下的反应 2 根据实验探究和阅读资料了解金属氧化膜的作用 3 根据实验现象的观察认识钠与水的化学反应 铁与水蒸气的化学反应 4 根据实验现象的对比了解铝和酸的反应 铝与氢氧化钠反应的特殊性质 重点 1 钠与水的化学反应 铁与水蒸气的化学反应 2 铝和酸的反应 铝与氢氧化钠反应的特殊性质 难点 铝和酸的反应 铝与氢氧化钠反应的特殊性质 教学过程 一 金属跟氧气的反应 钠是活泼的金属单质 化学性质非常活泼 能够与多种物质反应 钠单质主要表现是还原 性 金属单质及化合物的化学性质 K CaNaMgAlZnFeSnPb H CuHg AgPtAu 与水反 应 与冷水剧 烈反应 生 成碱与 H2 与沸 水反 应 与高温水蒸气反应 生成 氧化物与 H2 不反应 与普通 酸 反应生成 H2与盐 变价金属生成低价离子 不反应 与氧化 性酸 剧烈反应 常 温 钝 化 剧 烈 反 应 常 温 钝 化 剧烈反应 加热或不加 热反应 不反应 只 与王水反 应 与氧气 迅速反应 有时生成 过氧化物 或超氧化 物 常温氧化膜 点 燃或加热反应 生 锈 加 热 反 应 常温氧化 膜 点燃 或加热反 应 受热即反应不反应 氧化物 与水反 迅速反应 生成强碱 缓慢 反应 不反应 应 氢氧化 物碱性 强碱 中强 碱 两性弱碱水中不存在 氢氧化 物稳定 性 受热不分 解 稳定 受热分解 向右分解温度渐低 Cu OH 2常温下即能分解 金属离 子与强 碱 不反应都能反应生成弱碱沉淀 Zn OH 2 Al OH 3都能溶过量的强碱中 金属离 子与氨 水 不反应 都能反应生成弱碱沉淀 Zn OH 2 Cu OH 2 AgOH 都能溶过量的氨水 中 二 金属与水的反应 1 钠与水 加酚酞 反应产生的现象及原因 钠与水 加酚酞 反应有四个现象 1 浮在水上 比水轻 2 熔化成闪亮的小球 反应放热 钠熔点低 3 迅速游动 产生氢气 4 溶液呈红色 生成 NaOH 遇酚酞变红 5 2Na 2H2O 2NaOH H2 钠与水反应是钠原子和水电离出来的氢离子反应离子反应方程式 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 6 钠存在煤油中 小结小结 1 钠的化学性质非常活泼 跟金属活动性顺序一致 2 钠在上述反应中 它的原子都失去电子 因此钠具有还原性 是一种强还原剂 3 性质反映结构 结构决定性质 还原性强 是因为钠原子最外层上的一个电子容易失去 评注 引导学生用钠的原子结构来分析钠的化学活泼性和还原性 不仅可以加强学生对 结构和性质之间的关系的认识 还有利于克服学生学习元素 化合物中死记硬背的现象 2 铁与水蒸气的反应 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 常温和一般加热都不反应 例题例题 1 1 例 能够说明金属活动顺序是 Fe Cu Ag 的一组反应是 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 Fe Cu2 Fe2 Cu Cu 2Ag Cu2 2Ag Ag 2HNO3 AgNO3 NO2 H2O Cu 2HCl 不反应 A B C D 选题角度 考察对金属活动顺序相关概念的认识 思路分析 金属活动顺序可以从金属离子和金属单质之间的置换反应来判断 和 不是置换关系 不能用以判断金属间的相对活动性 对本题答案判断没有关系 因为 Ag HCl 也不反应 根据 可得出活动性是 Fe Cu 根据 可得出活动性 Cu Ag 即 和 说明活动性是 Fe Cu Ag 故 B 是答案 例题例题 2 2 例 把铁片投入到下列溶液中 铁片溶解且质量减少 又没有气体产生 此溶液是 A FeSO4 B H2SO4 C Fe2 SO4 3 D CuSO4 选题角度 考察对金属相关概念的认识 思路分析 Fe 与 FeSO4不反应 Fe H2SO4 FeSO4 H2 铁片溶解 且质量减少 但有气 体放出 Fe Fe2 SO4 3 3FeSO4 铁片溶解且质量减少 没有气体放出 符合题目要求 Fe CuSO4 Cu FeSO4 铁片溶解 但由于铁片上析出铜 析出铜的质量大于溶解铁的质量 所以铁片的质量增加 答案 C 例题例题 3 3 例 有一块铁铝合金 溶于足量的盐酸中 再用过量的 NaOH 溶液处理 将产生的沉淀 过滤 将产生的沉淀过滤 洗涤 干燥 灼烧 完全变为红色粉末 经称量红色粉末和合 金质量恰好相当 则合金中铝的含量为 A 70 B 30 C 47 6 D 52 4 选题角度 考察对金属铁和铝相关反应的认识 思路分析 由于合金的质量等于 Fe2O3的质量 且 Fe 完全转化至 Fe2O3中 故原合金中 Al 元素的 质量必然等于 Fe2O3中 O 元素的质量 则合金中 Al 的含量为 Al 30 100 160 163 100 OM Fe M 3O 32 答案 B 例题例题 4 4 例 含 n gHNO3的稀溶液恰好和 m g 铁完全反应 若有HNO3被还原为 NO 则 n mg n 4 可以是 A 1 1 B 2 1 C 3 1 D 9 2 选题角度 考察对金属铁与硝酸相关反应的认识 思路分析 该题由于不能确定 Fe 的化合价 故不能直接进行计算 不妨进行极端假设 1 若 Fe 被完全氧化为 Fe3 则根据电子得失守恒有 2 9 3 63 4 3 56 m nnm 解得 2 若 Fe 被完全氧化为 Fe2 则根据得失电子守恒有 3 3 63 4 2 56 m nnm 解得 3 4 5 m n 凡符合上述取值范围的选项均合理 故应选 C D 答案 C D 例题例题 5 5 例例 下列物质反应后一定有 3 价铁生成的是 过量的 Fe 与 Cl2反应 Fe 与过量稀 H2SO4反应后 再向其中加 KNO3 Fe NO3 2溶液中加少量盐酸 Fe 和 Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A 只有 B 只有 C 只有 D 全部 分析 本题涉及 0 价铁变为 3 价铁 2 价铁变为 3 价铁及 3 价铁变为 2 价铁 应从氧 化剂的强弱 反应条件及反应物间的相对量进行分析 中的 Cl2氧化性强 它能将铁氧化为 3 价 由于不是在溶液中反应 因此过量的铁 不会将氯化铁还原 中 Fe 与稀 H2SO4反应只能生成 Fe2 但要注意 由于稀 H2SO4过量 加入 KNO3 后 H 能将 Fe2 氧化成 Fe3 3 NO 从表面上看不会发生复分解反应 实际上也发生了 Fe2 被 H 和氧化的反应 3 NO 中首先发生 Fe 与盐酸生成 FeCl2 Fe2O3与盐酸生成 FeCl3的反应 但题中未给出 反应物间相对量的关系 若铁是足量的 则能将生成的 FeCl3全部还原为 FeCl2 解答 C 点拨 铁的 0 价 2 价 3 价在一定条件下均可相互转化 在分析具体问题时 应善于 抓住转化的条件 挖掘出隐含的反应 铁的化学性质 H Cu2 S I2 等弱氧化剂 Fe II Cl2 HNO3 浓 H2SO4 Br2等强氧化剂 Fe Fe III O2 H2O 气 Fe3O4 三 铝与氢氧化钠溶液的反应 1 实验现象化学方程式 在氢氧化钠溶液中加入 一段铝片 铝片不断溶解 有气泡 产生 2Al 2NaOH2H2O 2NaAlO2 3 H2 在盐酸溶液中加入一段 铝片 铝片不断溶解 有气泡 产生 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2 酸碱或咸性物质 Al2O3 6HC l 2AlCl3 3 H2O Al2O3 2 NaOH 2NaAlO2 H2O 黑色物质有 C 粉 Fe 粉 MnO2 CuO FeO Fe3O4 FeS Cu2S 红棕 褐 色物质有 Fe OH 3 Fe2O3 液溴 溴蒸气 NO2 红磷 溴苯 铝的多种用途铝的多种用途 铝作为一种活泼的金属 可以和许多物质发生反应 但是在常温下 浓硝酸却又对它 无可奈何 因为 浓硝酸使铝表面发生钝化 生成致密的氧化膜 能阻止反应继续进行 因此 可以用铝制的容器来储运浓硝酸 除此之外 化学家们还发现了一个关于铝的机密 那就是它居然能和强碱溶液发生反 应 生成偏铝酸盐和氢气 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 因此 严格来讲 铝单质是一种两性单质 铝凭借自己多方面的才能 还在材料界和宇航事业中发挥着巨大作用 人类可以用铝 来制造 人造小月亮 因为其反射能力比银还强 只要制作一个面积达几十平方千米的巨 大反射镜 并在镜面上镀一层铝 把它发射到太空 人造月亮就做成了 通过它把太阳光 反射给地球 可以使夜晚的亮度为满月时的 10 100 倍 那时 人们夜晚就可以不用照明 灯 直接在室外读书 写字 娱乐和工作了 铝制品的成功研制 使保温和制冷材料如 虎添翼 用它制成的外衣 帐篷等用品备受人 们的喜爱 它们在冬天特别保暖 而夏季又特 别防热 这是由于织物上的铝膜在夏天可以把 外界的热反射出去 在冬天又可以把散出的辐 射热反射回来 捷克曾制造出一种毯子 是一 种非常理想的 恒温室 而且非常轻 只有 55g 重 可折叠起来 装进一个香烟盒里 对航空航天工业有重大意义的铝 在其中加入少量的镁 铜 锰等 便形成坚硬的铝 合金 称为硬铝 硬铝具有坚硬耐用 轻巧美观 长久不锈的优点 是制造航空用品的理 想材料 我国第一颗人造地球卫星 东方红一号 的外壳就是用铝合金制成的 导弹的用铝 量占总质量的 10 50 美国的阿波罗 号宇宙飞船使用的金属材料中 铝和铝合金占 75 航天飞机的骨架和舱壁绝大部分都是用铝合金制造的 长毛铝兔子长毛铝兔子 将一张铝箔折成兔子状 折叠时要仔细 注意有铝的一面向外 然后取少量硝酸汞 溶液 用毛笔蘸着溶液涂刷铝兔子 要将硝酸汞凃满铝兔子的全身 或将 铝兔子浸在硝酸汞溶液中洗个澡 再用棉花把鸭子身上多余的药液吸掉 不久 你就会发觉原本光秃秃的小兔子 渐渐长出了白茸茸的毛 更奇怪的是 用棉 花把鸭子身上的毛擦掉之后 它又会重新长出新毛来 铝兔子为什么会长毛呢 长出的毛到底是什么东西呢 其实原理很简单 铝是一种较活泼的金属 容易被空气中的氧气所氧化变成氧化铝 但是通常我们生活中用到的铝制品一般不会被氧化 这是因为铝制品表面有一层致密的氧 化铝外衣保护着 在铝箔的表面涂上硝酸汞溶液以后 硝酸汞穿过保护层 与铝发生置换 反应 生成了液态金属 汞 汞能与铝结合成合金 俗称 铝汞齐 在铝汞齐表面的铝 没有氧化铝保护膜的保护 很快被空气中的氧气氧化变成了白色固体氧化铝 当铝汞齐表 面的铝因氧化而减少时 铝箔上的铝会不断溶解进入铝汞齐 并继续在表面被氧化 生成 白色的氧化铝 最后使铝兔子长满白色的长毛 铝的多种用途铝的多种用途 铝作为一种活泼的金属 可以和许多物质发生反应 但是在常温下 浓硝酸却又对它 无可奈何 因为 浓硝酸使铝表面发生钝化 生成致密的氧化膜 能阻止反应继续进行 因此 可以用铝制的容器来储运浓硝酸 除此之外 化学家们还发现了一个关于铝的机密 那就是它居然能和强碱溶液发生反 应 生成偏铝酸盐和氢气 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 因此 严格来讲 铝单质是一种两性单质 铝凭借自己多方面的才能 还在材料界和宇航事业中发挥着巨大作用 人类可以用铝 来制造 人造小月亮 因为其反射能力比银还强 只要制作一个面积达几十平方千米的巨 大反射镜 并在镜面上镀一层铝 把它发射到太空 人造月亮就做成了 通过它把太阳光 反射给地球 可以使夜晚的亮度为满月时的 10 100 倍 那时 人们夜晚就可以不用照明 灯 直接在室外读书 写字 娱乐和工作了 铝制品的成功研制 使保温和制冷材料如虎添翼 用它制成的外衣 帐篷等用品备受 人们的喜爱 它们在冬天特别保暖 而夏季又特别防热 这是由于织物上的铝膜在夏天可 以把外界的热反射出去 在冬天又可以把散出的辐射热反射回来 捷克曾制造出一种毯子 是一种非常理想的 恒温室 而且非常轻 只有 55g 重 可折叠起来 装进一个香烟盒里 对航空航天工业有重大意义的铝 在其中加入少量的镁 铜 锰等 便形成坚硬的铝 合金 称为硬铝 硬铝具有坚硬耐用 轻巧美观 长久不锈的优点 是制造航空用品的理 想材料 我国第一颗人造地球卫星 东方红一号 的外壳就是用铝合金制成的 导弹的用铝 量占总质量的 10 50 美国的阿波罗 号宇宙飞船使用的金属材料中 铝和铝合金占 75 航天飞机的骨架和舱壁绝大部分都是用铝合金制造的 第二节 几种重要的金属化合物 目的要求 1 了解金属氧化物 CuO MgO Al2O3 Fe2O3为例 金属氢氧化物 Fe OH 2 Fe OH 3 Al OH 3为例 的性质和用途 2 熟悉常见盐类物质的主要性质和生活应用 Na2CO3与 NaHCO3性质比较 Fe3 与 Fe2 检验和转换 铝盐和铁盐的净水 3 理解焰色反应的概念并了解其实验方法和生活应用 重点 1 金属氧化物 CuO MgO Al2O3 Fe2O3为例 金属氢氧化物 Fe OH 2 Fe OH 3 Al OH 3为例 的性质 2 Na2CO3与 NaHCO3性质比较 Fe3 与 Fe2 检验和转换 难点 Na2CO3与 NaHCO3性质比较 Fe3 与 Fe2 检验和转换 教学过程 一 氧化物 1 实验 3 5 实验现象化学方程式 在有 MgO 的试管中加盐酸粉末溶解 溶液变浑浊MgO 2 HCl MgCl2 H2O 在有 Fe2O3的试管中加盐酸粉末溶解 溶液变黄色Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O 在有 CuO 的试管中加盐酸粉末溶解 溶液变绿色CuO 2HCl CuCl2 H2O 2 实验现象化学方程式 在有 Al2O3的试管中加盐酸粉末溶解Al2O3 6HC l 2AlCl3 3 H2O 在有 Al2O3的试管中加氢氧 化钠溶液 粉末溶解Al2O3 2 NaOH 2NaAlO2 H2O 过氧化钠 Na2O2 物理性质 淡黄色固体 化学性质 具有强氧化性 1 与水反应 现象 有气泡产生 产生气体使带火星木条复燃 滴加酚酞后先变红后褪为无 色 结论 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 说明 Na2O2既是氧化剂又是还原剂 H2O 既不是氧化剂以不是还原剂 练习 将该反应改写成离子反应方程式 设问 为什么酚酞变红后会褪色 说明 Na2O2具有强氧化性 能够使有色物质褪色 即具有漂白能力 2 与酸的反应 说明 反应较与水反应更剧烈 Na2O2先与酸反应后与水反应 2Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 思考 氧化剂与还原剂的质量比 1 1 练习 将该反应改写成离子反应方程式 2Na2O2 4H 2H2O 4Na O2 讨论 Na2O2是否属于碱性氧化物 结论与分析 不属 因为它与酸反应时不仅生成盐和水 还生成了氧气 Na2O2属过氧 化物 说明 氧化物可再分为 碱性氧化物 酸性氧化物和过氧化物等 3 与酸性氧化物 CO2 反应 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 练习 标出反应中电子得失的方向和数目 说明 Na2O2在反应中既作氧化剂又作还原剂 应用 利用该反应 可将 Na2O2用于呼吸面具中和潜水艇里 作为氧气的来源 过氧化钠的用途 1 漂白剂 利用其强氧化性 2 供氧剂 利用其与 CO2反应有 O2产生的性质 装置 如图 a 可分别作 Na2O2和 Na2O 与 CO2反应的实验 只是换接干燥管 即可 除去 含有的水蒸气 以证明与纯的 CO2反应 提问提问 CO2分别与 Na2O Na2O2反应后观察到什么现象 板书板书 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2放出氧气 Na2O CO2 Na2CO3不放出氧气 分析分析 Na2O2与 H2O CO2反应均比 Na2O 与这些物质反应多一种产物 O2 在以上反应中 Na2O2既是氧化剂 又是还原剂 而 Na2O2是过氧化物 不属于碱性氧化物 严格讲是过氧酸盐 主要表现出具有强氧 化性 能氧化多种还原剂 设问设问 过氧化钠是否有漂白作用 作有色织物的漂白实验 有色织物褪色 将酚酞试液滴入该溶液 酚酞开始变红 又很快褪色 结论结论 过氧化钠有漂白作用 引导学生阅读课文有关过氧化钠的用途 提问提问 根据性质推断 Na2O2和 Na2O 有那些用途 归纳归纳 Na2O 用途不广 Na2O2用途较为广泛 用作氧化剂 漂白剂 供氧剂 用在 呼吸面具和潜水艇里作为氧气来源 杀菌剂 小结小结 课堂练习课堂练习 把 7 8g 过氧化钠溶解在 93 8g 水中 所得溶液的溶质的质量分数是多少 物质的量浓度是多少 该溶液的密度为 1 09g cm3 二 氢氧化物 1 铁的氢氧化物 氢氧化物氢氧化物 Fe OH Fe OH 2 2 Fe OH Fe OH 3 3 Fe OH 2白色 不稳定 易被氧化红褐色 Fe OH 3 制备 用可溶性的亚铁盐与碱反应 向 FeCl3溶液中滴入 NaOH 溶液 取新制 FeSO4溶液于试管中 沿试管壁滴 2 3 滴煤油 用长胶头滴管吸取 NaOH 溶 液 然后将胶头滴管插入试管中油膜以下 压挤胶头使 NaOH 与 FeSO4溶液混合 观察 现象 将实验 所得浊液过滤 然后将滤纸展开 使固体物暴露于空气中 观察颜色变化 Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3白色 绿 灰 红褐色 Fe OH 3红褐色 不稳定易分解为 Fe2O3 制备用可溶性的铁盐与碱反应 Fe3 3OH Fe OH 3 Fe OH 3 3HCl FeCl3 3H2O 碱性 2Fe OH 3加热 Fe2O3 3H2O 不稳定性 2 氢氧化铝 实验现象化学方程式 在 Al2 SO4 3溶液中 滴加氨水 有白色胶状物质沉淀Al2 SO4 3 6NH3 H2O 2Al OH 3 3 NH4 2SO4 在 Al OH 3中滴入 盐酸 白色胶状物质溶解Al OH 3 3HCl AlCl3 3 H2O 在 Al OH 3中滴入 NaOH 溶液 白色胶状物质溶解Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O Al3 AlO2 Al OH 3三者之的关系三者之的关系 三 盐 1 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3与 NaHCO3重要性质比较 1 水溶性 NaHCO3较 Na2CO3溶解度小 说明 通常大多数碳酸盐难溶 而酸式盐都可溶 如 Ca HCO3 2 与 CaCO3 Ba HCO3 2与 BaCO3等 思考 向 Na2CO3溶液中通入过量 CO2有什么现象 结论与分析 有晶体析出 原因 1 溶剂减少 2 溶质质量增加 3 NaHCO3较 Na2CO3溶解度小 2 与酸反应 NaHCO3较 Na2CO3与酸反应更剧烈 设问 为什么 NaHCO3较 Na2CO3反应更剧烈 解释 因为 Na2CO3与酸的反应的实质是分步完成的 1 CO32 H HCO3 2 HCO3 H H2O CO2 而 NaHCO3很显然只要一步即可完成 思考 向 Na2CO3溶液中缓缓滴加稀盐酸与向 NaHCO3中滴加有什么现象有什么不同 3 与碱反应 Na2CO3与 NaOH 不反应 与 Ca OH 2 Ba OH 2反应 NaHCO3与 NaOH Ca OH 2都反应 练习 写出上述反应的离子反应方程式 注意 NaHCO3与少量 Ca OH 2和大量 Ca OH 2发生的反应是不同的 少量 Ca OH 2 2NaHCO3 Ca OH 2 Na2CO3 CaCO3 2H2O 大量 Ca OH 2 NaHCO3 Ca OH 2 NaOH CaCO3 H2O 4 热稳定性 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 热稳定性 Na2CO3 NaHCO3 H2CO3 思考 有两瓶白色固体 Na2CO3 NaHCO3如何鉴别 方法 1 加热 2 加水溶解 再加入 CaCl2 加入 Ca OH 2行吗 3 加水溶解而后缓缓滴加盐酸 5 与碱反应 Na2CO3与 NaOH 不反应 与 Ca OH 2 Ba OH 2反应 NaHCO3与 NaOH Ca OH 2都反应 练习 写出上述反应的离子反应方程式 注意 NaHCO3与少量 Ca OH 2和大量 Ca OH 2发生的反应是不同的 少量 Ca OH 2 2NaHCO3 Ca OH 2 Na2CO3 CaCO3 2H2O 大量 Ca OH 2 NaHCO3 Ca OH 2 NaOH CaCO3 H2O Na2CO3和 NaHCO3的用途 Na2CO3 制玻璃 纺织 造纸 搪瓷的生产 NaHCO3 医药和食品工业 治疗胃酸过多 发酵粉的主要成分 碳酸钠和碳酸氢钠列表比较 项目碳酸钠碳酸氢钠 化学式Na2CO3 NaHCO3 俗名纯碱 苏打小苏打 色态白色粉末白色晶体 溶解性 在水中 滴入 酚酞试液 易溶于水 滴入酚酞试液变 红色 相同条件下 在水中溶解度比碳 酸钠小 滴入酚酞试液变红色 与 BaCl2反应的现象及 离子方程式 有白色沉淀 Ba CO BaCO 2 3 无现象 热稳定性及有关反应式稳定 受热不易分解不稳定 受热易分解 2NaHCO3 加 热Na2CO3 H2O CO2 与 HCl 反应的离子反应 式及速度 产生气体速度比 NaHCO3慢 CO 2H CO2 H2O 2 3 产生气体速度较快 HCO H CO H O 3 主要用途玻璃 纺织 造纸 搪瓷的 生产 医药和食品工业 治疗胃酸过多 发酵粉的主要成分 转化关系 H2O CO2 Na2CO3 NaHCO3 或 OH 2 硫酸铝钾 KAl SO4 2 俗名 明矾 晶体 化学式 或 电离方程式 KAl SO4 2 K Al3 2SO42 明矾的成分是什么 为什么可以作净水剂 物理性质与用途 明矾是无色晶体 易溶于水 溶于水时 因水解而显酸性 发生水解 产生絮状 吸附能力很强 能吸附水里的杂质 并形成沉淀 使水澄清 所以明 矾常作净水剂 常作净水剂 原理 胶状 明矾明矾 明矾又称白矾 钾矾 钾铝矾 钾明矾 是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐 化 学式 KAl SO4 2 12H2O 式量 474 39 无色立方 单斜或六方晶体 有玻璃光泽 密度 1 757g cm3 熔点 92 5 64 5 时失去 9 分子结晶水 200 时失去 12 分子结晶水 溶于水 不溶于乙醇 明矾性味酸涩 寒 有毒 故有抗菌作用 收敛作用等 可用做中 药 明矾还可用于制备铝盐 发酵粉 油漆 鞣料 澄清剂 媒染剂 造纸 防水剂等 明矾净水是过去民间经常采用的方法 它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子 KAl SO4 2 K Al3 2SO42 而 Al3 很容易水解 生成胶状的氢氧化铝 Al OH 3 Al3 3H2OAl OH 3 胶体 3H 氢氧化铝胶体的吸附能力很强 可以吸附水里悬浮的杂质 并形成沉淀 使水澄清 所以 明矾是一种较好的净水剂 明矾可由明矾石经煅烧 萃取 结晶而制得 我国产地有浙江平阳 福建福鼎等 3 3 价铁的氧化性 1 Fe3 的检验 实验现象离子方程式 在FeCl2中滴入 KSCN 溶液 无现象 在FeCl3中滴入 KSCN 溶液 呈血红色Fe3 SCN Fe SCN 2 2 Fe3 的氧化性 实验现象反应方程式 在FeCl2中加入铁粉振荡再 滴入 KSCN 溶液 溶液由棕黄色变浅绿色 滴 入 KSCN 溶液无现象 2FeCl3 Fe 3FeCl2 2Fe3 Fe 3Fe2 在FeCl2中加入氯水再滴入 KSCN 溶液 溶液由浅绿色变棕黄色2FeCl2 Cl2 2FeCl3 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl FeFe2 2 的相互转变的相互转变 FeFe3 3 FeFe2 2 FeFe3 3 FeFe2 2 FeFe3 3 1 1 Fe e3 3 具有一定的氧化性具有一定的氧化性 FeFe 可被 Fe I S2 Cu 等还原为 Fe2 2Fe3 F 3Fe2 在 Fe3 溶液中 加入 Fe Fe 溶解而无气体 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 用 FeCl3 溶液腐蚀铜 印刷电路 2Fe3 2I Fe2 I2 Fe3 能使 KI 淀粉试纸变蓝 2 2 FeFe2 2 具有一定的还原性 具有一定的还原性 可被 H2SO4 HNO3 Cl2 O2等氧化为 Fe3 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl Cl2 Br2可氧化 Fe2 5Fe2 MnO4 8H 5Fe3 5Mn2 4H2O Fe2 可使 KMnO4溶液褪色 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 Fe OH 2不稳定 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O 双氧水可氧化 Fe2 12FeSO4 3O2 2Fe2O3 4Fe2 SO4 3 久置的 FeSO4被氧化 练习 1 用绿矾配 FeSO4溶液为什么要加少量铁粉和稀 H2SO4 2 如何除去 FeCl3中的 FeCl2 如何除去 FeCl2中的 FeCl3 3 3 FeFe2 2 FeFe3 3 的检验的检验 试剂试剂 KSCNKSCN 或或 NHNH4 4SCNSCN 与 Fe3 作用呈血红色 与 Fe2 作用无变化加氯水变血红色 Fe3 SCN Fe SCN 2 络离子 由二种不同的离子或由一种离子和一种分子形成的一类复杂离子 Fe SCN 2 Ca NH3 6 2 Ag NH3 6 Fe CN 6 3 6FeCl2 3Br2 4FeCl3 2FeBr3 2Fe 2 Br2 2Fe 3 2Br 6FeSO4 3Cl2 2Fe2 SO4 3 2FeCl3 10FeSO4 2KMnO4 8H2SO4 5Fe2 SO4 3 K2SO4 2MnSO4 8H2O 10Fe 2 2MnO4 16H 10Fe 3 2Mn 2 8H2O 用 KSCN 溶液确认 2 Fe转化成 3 Fe H2S 2FeCl3 2FeCl2 S 2HCl 2KI 2FeCl3 2FeCl2 I2 2KCl 3 焰色反应 定义 多种金属及它们的化合物在灼烧时火焰呈现特殊的颜色 钾紫 钠黄 锂紫红 钙砖红 锶洋红 钡黄绿 铜绿 说明 1 焰色反应是元素的性质 2 焰色反应是物理性质 实验步骤 1 点燃酒精灯 弱氧化剂 H Cu2 Fe3 等 Fe Fe2 还原剂 Zn 等 强氧化剂 如稀 HNO3 Cl2 O2等 Fe Fe3 还原剂 如 Zn 等 2 检验铂丝是否清洁 将铂丝在酒精灯上灼烧 若火焰呈原色为清洁 如有色可蘸 盐酸清洗后再烧 直至呈火焰原色 3 铂丝蘸取待测药品 固体 溶液 灼烧观察 4 清洗 盐酸 灼烧 原色 注意事项 1 火焰本身颜色尽可能的浅 可用煤气灯 洒精灯芯不能被污染 2 铂丝可用铁丝 镍丝 钨丝代替 高熔点 灼烧时无明显的焰色反应 决不能用 铜丝 3 稀 HCl 不能用其它试剂代替 如 HNO3 H2SO4 4 观察钾的焰色反应 应透过蓝色钴玻璃滤除黄光 排除 Na 元素的干扰 实际应用 1 用于 Na K 的检验 鉴别 两瓶无色溶液 KCl NaCl 鉴别 四种无色溶液 Na2CO3 K2CO3 NaCl K2SO4 可用多种方案 2 制作焰火 钠的其它重要化合物钠的其它重要化合物 一 氢氧化钠 1 用托盘天平称取 NaOH 固体时 为什么不能放在纸上 而要用小烧杯或表面皿等 仪器来盛放 答 这是因为 NaOH 固体具有很强的吸湿性 在空气中能够潮解 这样能使 NaOH 沾附在纸上 且腐蚀托盘 因此不能用纸盛放而要用小烧杯或表面皿等玻璃仪器来盛放 2 用托盘天平称取 NaOH 固体时为什么要快速称量 答 因 NaOH 固体能很快吸潮 若称取时间长 会因 NaOH 吸潮而使称量结果不准 确 3 NaOH 有哪些化学性质 答 NaOH 是一种强碱 具有碱的通性 跟酸反应 NaOH HCl NaCl H2O 跟酸性氧化物反应 在空气中变质 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 注意 注意 当 CO2过量时 生成 NaHCO3 NaOH CO2 NaHCO3 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 使酸式盐转化为正盐 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O Ca HCO3 2 2NaOH CaCO3 Na2CO3 2H2O 4 实验室保存 NaOH 固体或溶液为何要密封 答 这是因为 NaOH 能吸收空气中的 CO2等酸性气体而使其变质 因此保存 NaOH 固体或溶液时一定要密封 5 实验室保存 NaOH 溶液为何不能用玻璃塞 而要用橡皮塞 答 因玻璃中含有 SiO2 当盛有 NaOH 溶液后 NaOH 溶液能跟 SiO2发生化学反应 2NaOH SiO2 Na2SiO3 H2O 而 Na2SiO3具有粘结性 能将玻璃塞跟试剂瓶粘结在一起 不易打开 因此保存 NaOH 溶液不能用玻璃塞 而要用橡皮塞 中和滴定用的酸式滴 定管为何不能盛放碱溶液 因酸式滴定管的玻璃活栓能跟碱液反应生成具有粘结性的 Na2SiO3而将玻璃活栓粘住而不能打开 6 工业制 NaOH 的化学方程式 实验室制少量 NaOH 的化学方程式 Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOH 7 如何检验 NaOH 溶液中混有 Na2CO3 如何除去 NaOH 溶液中混有的 Na2CO3 答 取少量 NaOH 溶液加入试管中 然后向试管中滴加 CaCl2溶液 若有白色沉淀产 生 则证明 NaOH 溶液中混有 Na2CO3 Na2CO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl 除去 NaOH 溶液中混有的 Na2CO3 可向溶液中加入 Ca OH 2水溶液 直至不再产生 白色沉淀 然后过滤 则滤液为纯净的 NaOH 溶液 Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOH 二 芒硝 1 芒硝的化学式为 Na2SO4 10H2O 注意 注意 硫酸钠不是芒硝 只有带十个结晶水的硫酸钠晶体才是芒硝 2 硫酸钠的用途 1 工业原料 制玻璃 造纸 染色 纺织 制水玻璃 2 医药上用作缓泻剂 3 硫酸钠在自然界中存在于盐湖和海水里 我国盛产芒硝 三 碳酸钠和碳酸氢钠 1 俗名 Na2CO3 纯碱 苏打 NaHCO3 小苏打 2 色态 Na2CO3 白色固体 NaHCO3 细小的白色晶体 3 溶解度 1 Na2CO3 NaHCO3都易溶于水 2 在水中的溶解度 Na2CO3 NaHCO3 NaHCO3在水中的溶解度比较小 3 向饱和 Na2CO3溶液中通入 CO2气体 现象为 有白色晶体析出 化学反应的方 程式为 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 解析 有 H2O 参加反应 导致溶剂减少 造成 NaHCO3晶体析出 NaHCO3的溶解度比 Na2CO3小 使 NaHCO3晶体析出 生成的 NaHCO3的质量比原溶液所含 Na2CO3的质量大 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 106g 168g 这样即使溶剂质量不变 溶解度相等也会导致 NaHCO3析出 综上三个原因 导致一定有 NaHCO3晶体析出 4 某温度下 Na2CO3和 NaHCO3的溶解度分别为 26 9g 和 10 0g 在该温度下 取 126 9gNa2CO3的饱和溶液 向其中通入过量的 CO2气体 问可析出多少克固体 分析 126 9gNa2CO3的饱和溶液中 含 Na2CO326 9g 含 H2O100g 通入足 量 CO2后 设生成 xgNaHCO3 消耗 ygH2O 则 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 106g 18g 168g 26 9g yg xg 摆溶解度关系 设 95 43g 水在该温度下溶解 zgNaHCO3 溶质 溶剂 溶液 定义 10 0g 100g 110 0g 条件 zg 95 43g 95 43 z g z 9 543g 析出 NaHCO3质量为 42 6g 9 543g 33 1g 通入足量 CO2后 可析出 NaHCO333 1g 4 Na2CO3 NaHCO3跟盐酸的反应 1 Na2CO3 NaHCO3晶体跟盐酸的反应 实验注意问题 a 该实验要用 Na2CO3和 NaHCO3的晶体 不能用溶液 否则现象不明显 b 为了 便于比较 可做对比实验 且加入的两晶体的量要相同 否则可比性不强 c 所用盐酸为 同一种盐酸 且要同时加入同体积盐酸 这样比较才有说服力 实验现象 a 加入盐酸后都有无色无味的气体放出 b NaHCO3遇到盐酸放出 CO2 的反应 要比 Na2CO3剧烈的多 实验原理 NaHCO3 HCl NaCl CO2 H2O Na2CO3 2HCl 2NaCl CO2 H2O 实验现象解释 a Na2CO3和 NaHCO3跟盐酸反应都能放出 CO2气体 CO2 因此 Na2CO3和 NaHCO3分别与盐酸作用时 后者放出 CO2剧烈的多 2 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液分别跟稀盐酸反应情况 补充实验 将 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液分别滴加到稀盐酸中 都立即产生无色 无味的气体 CO2 将稀盐酸分别滴加到 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液中 发生的现象分别为 Na2CO3溶液 开始无明显现象 稀盐酸滴加到一定量后 产生无色无味的气体 NaHCO3溶液 滴加盐酸后 立即产生无色无味的气体 实验现象解释 将 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液而加到稀盐酸中 这时盐酸是过量的 因此 Na2CO3和 NaHCO3都立即产生 CO2气体放出 将稀盐酸滴加到 Na2CO3溶液中 因加入的盐酸不足 故先发生 酸 则 立即发生 NaHCO3 HCl NaCl CO2 H2O 放出 CO2气体 因 此 当向 NaHCO3溶液滴加盐酸后 立即放出 CO2气体 说明 1 用稀盐酸可鉴别 Na2CO3和 NaHCO3溶液 2H C O2 H2O 而不能区别 Na2CO3和 NaHCO3 该实验必须用 Na2CO3和 NaHCO3 的溶液 而不能用二者的晶体 否则 Na2CO3也会立即跟盐酸反应产生 CO2气体 也不能区别 Na2CO3和 NaHCO3 5 热稳定性 1 Na2CO3 NaHCO3受热情况 原因 a 加热时 NaHCO3太少 分解生成 CO2太少 现象不明显 b 若 会使其受热不均匀 影响实验 实验现象 a 碳酸钠受热后 烧杯中澄清 石灰水未变浑浊 b 碳酸氢钠受热后 烧杯中澄清石灰水变浑浊 实验原理 a 碳酸钠受热不分解 b 碳酸氢钠受热分解产生 CO2气体 CO2使澄清石灰水变浑浊 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 实验结论 热稳定性 Na2CO3 NaHCO3 碳酸及碳酸盐热稳定性规律 可溶性正盐 难溶性正盐 酸式盐 碳酸 举例 Na2CO3 CaCO3 NaHCO3 H2CO3 2 应用除杂 Na2CO3 NaHCO3 将混合物加热至质量不发生变化 因 NaHCO3受热分解为 Na2CO3 不会引入新杂 质 NaHCO3 Na2CO3 将混合物溶于水 然后向水溶液中通入足量 CO2气体 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 这样杂质 Na2CO3转化为 NaHCO3然后减压低温蒸干即得纯净的 NaHCO3 3 在一定条件下加热 NaHCO3使其完全分解放出 CO2 再用 Na2O2充分吸收 来制取 O2 则 NaHCO3与 Na2O2的最佳物质的量之比为 A 1 1 B 1 2 C 2 1 D 任意比 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 由方程式可看出 2NaHCO3 CO2 Na2O2 NaHCO3与 Na2O2的最佳物质的量之比为 2 1 因此 应选答案 C 6 Na2CO3 NaHCO3性质的差异性 1 跟 CaCl2 BaCl2的反应 Na2CO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl Na2CO3 BaCl2 BaCO3 2NaCl 因 Ca HCO3 2 Ba HCO3 2是可溶性盐 故 NaHCO3跟 CaCl2 BaCl2不发生 反应 这个性质可用于 Na2CO3 NaHCO3的鉴别 2 跟 NaOH 溶液 Ca OH 2溶液的反应 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O Na2CO3 NaOH 少量 NaHCO3与 Ca OH 2反应的方程式 NaHCO3 Ca OH 2 CaCO3 NaOH H2O 过量 NaHCO3与 Ca OH 2反应的方程式 2NaHCO3 Ca OH 2 CaCO3 Na2CO3 2H2O Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOH 该反应在实验室中可用于制备少量 NaOH 也可用于除去 NaOH 溶液中所含 的少量 Na2CO3 从以上关系可看出 不能用石灰水鉴别 Na2CO3和 NaHCO3 3 跟 CO2的反应 Na2CO3溶液中通 CO2 发生反应的方程式为 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 NaHCO3 CO2 7 Na2CO3 NaHCO3的鉴别 1 晶体受热 NaHCO3受热产生能使澄清石灰变浑浊的无色无味的气体 CO2 Na2CO3无此性质 2 CaCl2溶液 CaCl2溶液滴加到 Na2CO3 溶液中能产生白色沉淀 滴加到 NaHCO3溶液中无白色沉淀产生 3 用稀盐酸 向 Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸 开始一段无气体产生 当稀盐酸 滴加到一定量后有气体产生 而向 NaHCO3溶液中滴加稀盐酸 立即产生无色无味的气体 8 同温度下 同浓度的 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的 pH Na2CO3 NaHCO3 的 碱性比 NaHCO3溶液强 其 pHNa2CO3 NaHCO3 9 泡沫灭火器中为什么用 NaHCO3而不用 Na2CO3 原因 NaHCO3溶液跟铝盐的反应比 Na2CO3溶液跟铝盐的反应速率快的多 等量铝盐跟 NaHCO3溶液反应产生的 CO2是跟 Na2CO3溶液反应产生 CO2的量的 2 倍 因此 泡沫灭火器中用 NaHCO3而不用 Na2CO3 10 现有两瓶浓度均为 0 5mol L 的 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液 在室温下用较少 仪器和简单操作将两瓶溶液区别开来 简要说明鉴别方法和依据 鉴别方法 用玻璃棒蘸取两溶液滴在一小块 pH 试纸的中部 过一会跟标准比色卡相 比 pH 较大的一瓶溶液为 Na2CO3溶液 pH 较小的一瓶则为 NaHCO3溶液 鉴别依据 因在相同温度下 同温度的 Na2CO3溶液水解程度比 NaHCO3溶液大 其 碱性 Na2CO3溶液比 NaHCO3溶液强 则 pHNa2CO3溶液比 NaHCO3溶液大 酸钠和碳酸氢钠的性质比较酸钠和碳酸氢钠的性质比较 碳酸钠俗称纯碱 它的结晶水合物的化学式为 Na2CO3 10H2O 碳酸氢钠俗称小苏打 化学式为 NaHCO3 二者均能溶于水 但 NaHCO3的溶解性明显小于相同温度下 Na2CO3 的溶解度 碳酸钠晶体在空气中易失去结晶水变为无水碳酸钠粉末 此过程称为碳酸钠晶 体的风化 碳酸钠和碳酸氢钠跟足量多数常见的酸如 HCl HNO3 H2SO4 CH3COOH 反应 生 成二氧化碳 例如 Na2CO3 H2SO4 Na2SO4 H2O CO2 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 在上述反应中 碳酸氢钠耗酸较少且反应较快 碳酸钠和碳酸氢钠作为碳酸的正盐和对应的酸式盐 在一定条件下可相互转化 例如 Na2CO3 H2O CO2 2NaHCO3 1 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O 3 利用反应 1 可除去混在 NaHCO3溶液中的 Na2CO3 利用 3 4 可 除去混在 Na2CO3中的 NaHCO3 由于 CaCO3 BaCO3不溶于水 Ca HCO3 2 Ba HCO3 2可溶于水 可以用 CaCl2溶液或 BaCl2溶液鉴别 Na2CO3溶液与 NaHCO3溶液 NaNa2 2O O2 2与与 COCO H H2 2反应情况反应情况 1 Na2O2单独跟 CO 不反应 单独跟 H2也不反应 2 当 CO 中有 O2或 H2中有 O2存在 遇 Na2O2且不断用电花引燃的情况下 Na2O2跟 CO H2都能发生反应 从反应式可以看出 O2并没有参与反应 这样 O2在此反应中起了催化剂的作 用 因此 在有 O2存在 不断用电火花引燃的情况下 CO 可被 Na2O2完全吸收 生成 Na2CO3 因此 在有 O2存在 不断用电火花引燃的情况下 H2可被 Na2O2完全吸收生 成 NaOH 练习 练习 将 4 48L 标况 的 CO2和 CO 的混合气体 通入盛有足量 Na2O2的 密闭容器中 不断用电火花引燃 充分反应后剩余 0 56L 标况 的气体 则原混 合物中 CO2和 CO 的体积比为 解析 解析 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 当有 O2存在 不断用电火花引燃的情况下 CO 被 Na2O2完全吸收 最后剩余气体为 CO2跟 Na2O2反应产生的 O2 原混合气体中含 CO21 12L 则含 CO 4 48 1 12 3 36L VCO 1 12 3 36 1 3 例题例题 CO 与 H2的混合气体 3g 和足量的氧气燃烧后 在 150 时将混合气体 通过足量的过氧化钠后 Na2O2增重的质量为 A 1 5g B 3g C 6g D 无法计算 错解及辨析错解及辨析 1 错选 C 项 原因是误认为 CO H2与氧气反应后质量增加 质量应大于 3g 没有想到 CO H2与 O2反应虽使其质量增加 但生成的 CO2 H2O 气 与 Na2O2反应 放出同样量的氧气 2 错选 D 项 原因是认为无法确定 CO 和 H2的具体量 故无法计算 正确解答 这是一道特殊形式的计算题 CO H2分别与 O2反应如下 CO2 H2O 气 分别与 Na2O2反应 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 2H2O 2Na2O2 4NaOH O2 将 合并得 合并得 CO Na2O2 Na2CO3 H2 Na2O2 2NaOH 从 两式 我们可以看出 Na2O2固体增加的质量 就是 CO 和 H2的质量 这样 不难得出正确答案 本题答案为 B 注意 注意 由以上分析来看 不论是纯净的 CO 还是纯净的 H2 还是 CO 和 H2的混合 气体 只要有 O2存在 在不断用电火花引燃的情况下 就可以完全被 Na2O2吸收掉 巧寻等量关系两例巧寻等量关系两例 有人说化学计算就是寻求等式的过程 可见方程 组 的建立是解题的关键 物质在 变化前后 必然存在质量 物质的量 体积 电荷 得失电子数等多方面的守恒关系 巧 寻题目中的等量关系建立方程 组 可使解题过程简捷明快 例例 1 1 某钠的化合物 含结晶水的量占 55 9 时含钠 14 29 当失去部分 结晶水而含结晶水 47 01 时 含钠 H2O 由此可以看出 随着结晶水含量的变化 NaxR 在水合物中的含量也随之变化 但 由于无水物 NaxR 的组成不变 故 xNa NaxR 的比值也不变 设含钠 A 可列等 式 例例 2 2 将 70g 过氧化钠和氧化钠的混合物跟 98g 水充分反应后 所得氢氧化钠溶液 的质量分数为 50 试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式 并计算原混合 物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少克 解析解析 据反应 Na2O H2O 2NaOH 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 可以看出反应前后 Na 的物质的量不变 设有 xmolNa2O2 则可认为共有 70 16x gNa2O 根据不变量可列