高中化学 3.2《几种重要的金属化合物》学案24 新人教版必修1

第二节几种重要的金属化合物本节中的学习要点1.了解金属氧化物的物理性质，掌握金属氧化物与H2O和酸的反应规律l2O3的两性离子，Na2O2与H2O和CO2的反应。2.了解金属氢氧化物的物理性质，掌握铁氢氧化物、铁氢氧化物和铝氢氧化物的制备，以及它们与酸的反应性质和热分解规律，掌握铝氢氧化物的两性性质。3.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质，了解它们的主要用途。4.掌握Fe2+和Fe3+的检测方法及其相互转化。重点和难点1。钠的重要化合物1.1的比较。Na2O和Na2O2名称，氧化钠，过氧化钠化学式，Na2O，Na2O2氧元素化合价为-2，-1，阳离子与阴离子之比，钠与氧之比为2: 1，钠与氧之比为2: 1类别，碱性氧化物，不属于颜色状态的碱性氧化物，白色固体，浅黄色固体和H2O反应，Na2O H2O=2氢氧化钠，2na2o2 2h2o=4氢氧化钠O2=和CO2反应，Na2O CO2=Na2CO3，2Na2O2 2CO2=2Na2CO3 O2和盐酸反应，Na2O 2HCl=氯化钠H2O，2 Na2O 2 4 HCl=4氯化钠2H2O O2当在常温下与氧气反应时，以及当被点燃或加热时，地层条件是稳定的、不稳定的和相对稳定的。用途、强氧化剂、供氧剂、漂白剂特别提醒(1)Na2O2不是碱性氧化物，因为当它与酸(盐酸、稀H2SO4等)反应时。)，除了盐和水，它还产生O2，这不符合碱性氧化物的概念。(2)Na2O2具有很强的氧化作用，能氧化S2-、SO2、SO2、Fe2+、酸碱指配剂等。(3)Na2O2具有漂白性能。Na2O2可以氧化有色物质并使其变色。可漂白品红溶液、酸碱指示剂、彩色布条等。2.Na2O2与CO2和H2O反应的常规应用2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O22H2O+2na2o 2=4NaOH+O2(1)材料数量之间的关系无论它是CO2或H2O的单一物质还是两者的混合物，当通过足够量的Na2O2时，CO2或H2O的量与释放O2的物质的量的比率是21。(2)气体体积关系如果CO2和水蒸汽的混合气体(或单一气体)通过足够的Na2O2，气体的体积减少到原始混合气体的体积。(3)电子转移关系当Na2O2与CO2和H2O反应时，每产生1摩尔O2，转移2摩尔当量。(4)固体质量关系(1)由2CO2 2na2o2=2na2co3 O2获得Na2O2Na2CO3 m=m(一氧化碳)也就是说，Na2O2增加的一氧化碳的质量等于等量的物质(2)由2h2o 2na2o2=4氢氧化钠o2 2Na2O24NaOH氢氧化钠m=m(H2)也就是说，Na2O2增加了H2的质量(或水中氢的质量)，等于等量的物质。(3)用2co o22co2，2h2o 2na2o2=4 NaOH O2 ，2H2+O22H2O，2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，得到二氧化碳=碳酸钠，H2二氧化碳=氢氧化钠，因此，只要存在少量的O2并且反应在电火花的作用下开始，一氧化碳(或H2)就可以与足够的Na2O2反应以完全转化为Na2CO3(或氢氧化钠)，并且增加的Na2O2的质量是一氧化碳(或H2)的质量。(5)顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应可以认为是Na2O2首先与CO2反应，然后在CO2反应完成后与H2O(g)反应。3.碳酸氢钠和碳酸氢钠的比较物质，碳酸钠(Na2CO3)，碳酸氢钠(碳酸氢钠)俗称，苏打灰或苏打，小苏打颜色，状态，白色粉末(Na2CO3xH2O对于晶体)，精细的白色晶体溶解度，溶于水，溶于水相同温度下的溶解度：碳酸钠碳酸氢钠热稳定性好，稳定，加热时不易分解；但是结晶碳酸钠(Na2CO3xH2O)易风化且不稳定。当加热与酸反应时，容易分解2 NaH CO2 3 na2co 3 H2O CO2。碳酸钠+盐酸=氯化钠+H2O+二氧化碳，碳酸氢钠+盐酸=氯化钠+H2O+二氧化碳反应速度：碳酸氢钠碳酸钠与碱反应，Na2CO3 ca (oh) 2=CaCO3 2NaOHNa2CO 3+氢氧化钠-无反应，2Na2CO 3钙(氢)2=碳酸钙；Na2CO 3 2H2O碳酸钠氢氧化钠=碳酸钠H2O与可溶性钙盐和钡盐反应，碳酸钠+氯化钙=CaCO3 2 NaCl na 2co 3 BAC L2=BAC O3 2 NaCl，无反应相互转化，碳酸钠特别提醒(1)碳酸和碳酸盐的热稳定性(1)可溶性碳酸盐(不包括铵盐)不溶性碳酸盐酸碳酸盐碳酸。例如，普通碳酸盐和碳酸的热稳定性如下：na2co 3 CaCO3 NaH CO 3C A(HCO 3)2H 2CO 3。(2)单价金属盐是m例如：碳酸钠，碳酸钙(碳酸氢钙)2(2)碳酸氢钠与氢氧化钙以不同比例反应(1)碳酸氢钠过量时2碳酸氢钠ca (oh) 2(少量)=CaCO3 2h2o Na2CO3(2)当氢氧化钙过量时碳酸氢钠ca (oh) 2(过量)=CaCO3左氢氧化钠H2O(3)3)na2co 3与盐酸的反应滴加顺序：向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸，向稀盐酸中滴加碳酸钠溶液反应现象，起初没有气泡：当滴到一定量时，气泡被释放，开始时气泡被释放。反应原理：氯化钠=氯化钠碳酸氢钠+盐酸=氯化钠+H2O+二氧化碳，碳酸钠+盐酸=氯化钠+H2O+二氧化碳对于产气而言，只有当盐酸相对于碳酸钠溶液足够时，两种滴加方法产生的CO2才会相同，否则，前者滴加方法产生的CO2不如后者多。在应用中，稀盐酸和碳酸钠溶液的鉴别，以及试剂的不同顺序添加，导致反应中反应物的过量条件不同，从而导致不同的现象。4.碳酸氢钠和碳酸氢钠的鉴别(1)不同的热稳定性。将少量样品分别加热，如果发生分解反应，产生的气体被引入到澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原始试剂是碳酸氢钠，另一种试剂是碳酸钠。(2)反应速率不同于酸。分别取一定量的固体，加入等浓度等体积的盐酸，反应较快的原试剂为碳酸氢钠，另一种试剂为碳酸钠。(3)阴离子不同。分别取稀溶液，分别滴加氯化钡稀溶液，使生成沉淀的原始试剂为碳酸钠，另一种试剂为碳酸氢钠。(4)溶液的碱度不同。将酚酞测试溶液加入等浓度的稀溶液中。红色溶液的原试剂为碳酸钠，浅红色溶液为碳酸氢钠。(5)利用碳酸氢钠与稀盐酸反应的原理区别碳酸氢钠和碳酸氢钠溶液。分别取少量溶液，分别逐滴加入盐酸，碳酸氢钠首先不逸出，碳酸氢钠：盐酸碳酸氢钠=氯化钠碳酸氢钠首先逸出，盐酸+碳酸氢钠=氯化钠+二氧化碳H2O .5.co和HCO检验公司(1)当向溶液中加入盐酸以释放无色无味的气体使澄清的石灰水变浑浊时，原始溶液含有一氧化碳或HCO。(2)如果需要进一步确认一氧化碳或HCO，应在原始测试溶液中滴加氯化钡溶液。如果有降水，它就含有一氧化碳：二氧化碳：氧化钡=氧化钡；如果没有降水，它就含有HCO。6.物质的分离和纯化(1)少量碳酸氢钠混合在碳酸氢钠固体中：可以通过加热除去。(2)碳酸氢钠溶液与少量碳酸氢钠混合：可以引入过量的CO2进行转化。当CO2被引入到饱和的Na2CO3溶液中时，Na2CO3晶体被沉淀，并且Na2CO 3 H2O CO2=2 Na2CO 3。(3)碳酸钠溶液中的碳酸氢钠：可以加入适量的氢氧化钠溶液进行转化。碳酸氢钠+氢氧化钠=碳酸钠+H2O .(4)CO2气体中的氯化氢：引入饱和碳酸氢钠溶液；碳酸氢钠+盐酸=氯化钠+H2O+二氧化碳.(5)碳酸氢钠混合在5)氯化钠溶液中：向溶液中加入适量的盐酸。7.火焰反应中应注意的问题(1)铂丝必须用稀盐酸而不是稀硫酸清洗，因为硫酸盐沸点高，不易挥发。用盐酸洗涤可将铂丝上的高沸点杂质转化为相对低沸点的氯化物，这些氯化物在燃烧时易于挥发和去除。(2)通过火焰反应选择的灯的颜色应为无色或浅色，以免干扰物质的火焰颜色。(3)如果实验室中没有铂丝，可以用干净无锈的铁丝代替。(4)在观察钾的火焰时，应使用蓝色钴玻璃，因为钾中的微量钠黄火焰可以掩盖紫色火焰，黄光可以透过蓝色钴玻璃过滤。特别提醒：火焰反应是黄色的，它必须含有钠元素，也可能含有钾元素，这需要通过蓝色钴玻璃进一步验证。重点和难点2。铝的重要化合物1.Al3、Al3(羟基)和AlO的转化关系：(1)典型反应铝(羟基)3羟基-=二氧化铝- 2H2O氢氧化铝3 3H=3H2O氢氧化铝- H2O氢=氢氧化铝3AlO2-4H=Al32H2O铝将氢氧化钠溶液滴入三氯化碳溶液中，直至过量：al33oh-=Al(OH)3铝(羟基)3羟基-=二氧化铝- 2H2O现象：白色胶体沉淀逐渐增加到最大值(答点)，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失。(2)如下图所示，向a在三氯化碳溶液中，逐滴加入氨水，直至过量：Al3nh3h2o=al (oh) 3nh现象：白色沉淀逐渐增加到最大值(a点)，继续滴加NH3H2O，沉淀量不变。(3)如图所示，向NaAlO2溶液中滴加盐酸，直至过量：氢氧化铝H2O=氢氧化铝3，氢氧化铝33H=三氧化二铝3H2O现象：白色沉淀逐渐增加到最大值(A点)，继续滴加盐酸溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失。(4)如图所示，向NaAlO2溶液中注入足够的CO2:2alo 2-CO2 3H2O=2Al(OH)3co 32-CO2H2O=2hc 32-现象：白色沉淀物逐渐增加到最大值(点A)，CO2被连续引入，并且沉淀物的量不增加或减少。(5)如图所示，向氯化镁、三氯化铝和盐酸的混合溶液中滴加氢氧化钠，直至过量：氢氧基-=H2OMg22OH-=镁(氢氧化物)2al33oh-=Al(OH)3铝(羟基)3羟基-=二氧化铝- 2H2O现象：开始没有降水，然后降水发生，逐渐增加直到达到最大值(A点)，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀量降至E，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀量没有变化。3.铝盐与强碱溶液相互作用生成的氢氧化铝沉淀的计算反应关系如下：(1)Al3OH-=Al3(OH)左；(降水)(2)铝(羟基)3OH-=AlO2-2H2O(沉淀溶解)(3)Al34OH-=Al02-2H2O(发生沉淀并完全溶解)分析上述三种反应关系，铝氢氧化物析出物的量与氮、氮氢氧化物的关系如下：重点和难点三。重要的铁化合物1.氢氧化铁的制备(1)实验注意事项：关于教科书中的氢氧化铁的制备方法，只能观察到短暂的氢氧化铁白色沉淀(难以区分)。为了长时间观察白色沉淀的形成，关键是如何减少反应系统中的氧气量和操作过程中引入的氧气量。常用的方法有：(1)采用新配制的纯亚铁盐溶液(Fe2+容易被空气中的氧气氧化成Fe3(2)将氢氧化钠溶液加热煮沸除去溶解的O2；(3)在新配制的硫酸亚铁溶液液面以下插入吸收氢氧化钠溶液的橡胶头滴管，缓慢挤出氢氧化钠溶液；(4)在亚铁盐溶液的液体表面添加氧气屏障(如密度低于水但不溶于水的有机溶剂)。(2)实验创新方案1:设备如图所示。向试管中加入适量的5种溶液，并覆盖一层苯，然后用长滴管注入1摩尔-1氢氧化钠溶液(不含O2)。由于苯的液封作用，防止了生成的氢氧化铁被氧化，因此可以长时间观察到白色氢氧化铁沉淀。方案二：设备如下图所示。实验中，先打开活塞K，然后打开分液漏斗的龙头，稀硫酸作用于铁粉，产生的H2用于排出装置内的空气；然后关闭K，生成的H2将试管中的硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中，可以长时间观察到生成的白色氢氧化铁沉淀。如果瓶子上的橡胶塞被移除，白色沉淀物将很快变成灰绿色，最后变成红棕色。2.2之间的转换关系。Fe，Fe2+，Fe3+(1)铁只能还原(1) FeFe 2 (2价)Fe+2H+=Fe2 + H2Fe+SFeS(2)三价铁2Fe+