第2节 离子反应.ppt

2、几种重要的金属化合物,一、氧化钠和过氧化钠氧化钠(Na2O)是_色固体，过氧化钠(Na2O2)是_色固体。,白,淡黄色,钠的重要化合物,1、Na2O的化学性质,Na2O+H2O=2NaOH,Na2O+CO2=Na2CO3,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35,2、Na2O2的化学性质,Na2O2与水反应,演示实验，观察现象,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,应用：,呼吸面具或潜艇中的供氧剂。,过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：,Na2O2与CO2的反应,呼吸面具,【归纳】,点燃,Na2O+CO2=Na2CO3,Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2,与CO2反应,2Na2O+O2=2Na2O2,不稳定,稳定,稳定性,碳酸钠(Na2CO3)俗名叫_，也叫_，碳酸氢钠(NaHCO3)俗名叫_。,纯碱,苏打,小苏打,二、碳酸钠和碳酸氢钠,1、Na2CO3和Na2CO3的性质,1gNa2CO3,1gNaHCO3,加几滴水,白色粉末，结块，溶解放热,加入10mL水,完全溶解,固体量减少,加入12滴酚酞试液,溶液变成深红色,溶液变成浅红色,细小白色晶体，加水部分溶解感觉不到热量的变化,2、探究热稳定性,2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2,1、Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2OCO32-+2H+=+CO2+H2O2、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2OHCO3-+H+=CO2+H2O,3、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,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：Na2CO3NaHCO3,水溶液碱性,碱性（同浓度）：Na2CO3NaHCO3,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：Na2CO3NaHCO3,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（ErnestSolvay18381922）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+NaHCO32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2,三、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。,“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,二、铝的重要化合物,1、氧化铝（Al2O3）,物性：Al2O3是一种白色难熔(熔点2050)的固体,不溶于水，(天然产物称作刚玉),精美的氧化铝陶瓷制品,耐火坩埚,耐火砖,燃器具点火瓷头,氧化铝是冶炼铝的主要原料：电解Al2O3生成铝和氧气,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强碱反应生成盐和水的氧化物。但不与氨水反应,AlO2-Al2O3Al3+,HCl,NaOH,实验3-7：Al2(SO4)3溶液中加入少量NH3H2O,现象：生成白色胶状沉淀,Al2(SO4)36NH3H2O2Al(OH)33(NH4)2SO4,Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+,（1）实验室制备氢氧化铝氨水与铝盐反应,2、氢氧化铝(Al(OH)3),AlCl3+3NH3.H2O=Al(OH)3+3NH4Cl,（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38向Al(OH)3沉淀中分别加入NaOH、HCl和NH3H2O,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。,AlO2-Al(OH)3Al3+,HCl,NaOH,氢氧化铝的用途,胃舒平又名复方氢氧化铝，是由能中和胃酸的氢氧化铝和三硅酸镁两药合用，并组合解痉止痛药颠茄浸膏而成。,3、硫酸铝钾KAl(SO4)2,KAl(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)324H2O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-,再见,三、铁的重要化合物,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：,离子方程式：,Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O,用途：,Fe2O3：红色的油漆，炼铁原料,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)3c.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,铁及其化合物的性质：,Fe,隔绝空气加热,Fe3O4,FeO,Fe2O3,FeCl2,Fe(OH)2,Fe(OH)3,FeCl3,FeO2HClFeCl2+H2O,Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O,FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl,Fe+2HCl=FeCl2+H2,Fe2O36HCl2FeCl33H2O,FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl,Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O,2FeCl2+Cl2=2FeCl3,2FeCl3+Fe=3F