第三章第二节几种重要的金属化合物

1、1 1、回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。的颜色、状态。化学式化学式Na2ONa2O2颜色颜色状态状态白色白色淡黄色淡黄色固态固态固态固态2 2、氧化钠与水、二氧化碳反应和氧化钙的类似，请氧化钠与水、二氧化碳反应和氧化钙的类似，请你写出氧化钠与水、二氧化碳反应的化学方程式。你写出氧化钠与水、二氧化碳反应的化学方程式。Na2O + H2O = 2NaOHNa2O + CO2 = Na2CO3现象：现象：化学方程式：化学方程式：有气泡产生，反应放热，放出的气体能使带火星的木条有气泡产生，反应放热，放出的气体能使带火星的木条复燃，溶液中滴入

2、酚酞先变红后褪色。复燃，溶液中滴入酚酞先变红后褪色。把水滴入在盛有把水滴入在盛有少量少量过氧化钠固体的试管中，过氧化钠固体的试管中，立即立即用带火星木用带火星木条放在试管口，检验生成的气体。用手条放在试管口，检验生成的气体。用手轻轻轻轻摸一摸试管外壁，摸一摸试管外壁，有什么感觉？然后向反应后的溶液中滴入有什么感觉？然后向反应后的溶液中滴入酚酞酚酞，有什么现象？，有什么现象？ 2Na2O22H2O=4NaOHO2有漂白性有漂白性-1 -2 02Na2O22H2O=4NaOHO2失去失去2e2e- -，化合价升高，被氧化，化合价升高，被氧化得到得到2e2e- -，化合价降低，被还原，化合价降低，被

3、还原既是氧化剂又既是氧化剂又是还原剂是还原剂结论：结论： 过氧化钠和水反应放热，生成氧气和氢氧化钠，过氧化钠和水反应放热，生成氧气和氢氧化钠，过氧化钠有强氧化性和漂白性。过氧化钠有强氧化性和漂白性。 2e-2Na2O22H2O=4NaOHO2化学方程式：化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 取一小块取一小块脱脂棉脱脂棉与石棉网上，再取半角匙与石棉网上，再取半角匙过氧化过氧化钠钠粉末至于脱脂棉上，小心包裹后，向包有过氧化钠粉末至于脱脂棉上，小心包裹后，向包有过氧化钠的脱脂棉的脱脂棉吹气吹气。观察现象。观察现象。现象：现象： 脱脂棉燃烧起来脱脂棉燃烧起来失去失去2e2e- -，化合

4、价升高，被氧化，化合价升高，被氧化得到得到2e2e- -，化合价降低，被还原，化合价降低，被还原既是氧化剂又既是氧化剂又是还原剂是还原剂结论：结论： 过氧化钠和二氧化碳反应放热，生成氧气和碳过氧化钠和二氧化碳反应放热，生成氧气和碳酸钠。酸钠。2e-2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22CO2=2Na2CO3O2-1 -2 0Na2ONa2O2颜色状态颜色状态氧元素价态氧元素价态生成条件生成条件与水反应与水反应与与COCO2 2反应反应与盐酸反应与盐酸反应是否碱性氧化物是否碱性氧化物氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠与过氧化钠的比较淡黄色固体淡黄色固体白色固体白色固体 -2价价 -1价

5、价 常温常温 点燃点燃 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2否否是是Na2O+2HCl= 2NaCl+H2O2Na2O2 + 4HCl =4NaCl + 2H2O + O2 碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠化学式化学式颜色、状态颜色、状态俗俗 名名白色粉末白色粉末白色晶体白色晶体Na2CO3NaHCO3纯碱、苏打纯碱、苏打小苏打小苏打步骤步骤Na2CO3NaHCO3加入几滴水加入几滴水加加10mL10mL水水加加1212滴酚滴酚酞溶液酞溶液初步结论初步结

6、论加水结块；放热加水结块；放热加水部分溶解；加水部分溶解；感受不到热量变化感受不到热量变化振荡时间长时可溶解振荡时间长时可溶解 固体量减少固体量减少溶液变红溶液变红( (较深较深) )溶液变微红色溶液变微红色 Na2CO3比比NaHCO3易溶于水易溶于水, 溶液碱溶液碱性比性比NaHCO3溶液强。溶液强。 Na2CO3和和NaHCO3的热稳定性的热稳定性Na2CO3NaHCO3操作操作和现和现象象取等量的碳酸钠和碳酸氢钠（约取等量的碳酸钠和碳酸氢钠（约1g）分别置于两支试）分别置于两支试管，同时加热，烧杯管，同时加热，烧杯A和烧杯和烧杯B的现象。的现象。现象：现象：。装置装置结论结论烧杯烧杯A

7、无变化，烧杯无变化，烧杯B中溶液变浑浊中溶液变浑浊2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 Na2CO3和和NaHCO3与稀盐酸的反应与稀盐酸的反应Na2CO3NaHCO3现象现象化学化学方程方程式式结论结论NaHCO3反应更剧烈，产生的气体多。反应更剧烈，产生的气体多。Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+CO2HCO3- + H+ = H2O + CO2 CO32- + 2H+ = H2O + CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是碳酸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。氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。碳

8、酸钠碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠碳酸氢钠(NaHCO3)俗名俗名纯碱、苏打纯碱、苏打小苏打小苏打颜色状态颜色状态白色粉末白色粉末细小白色晶体细小白色晶体溶解性溶解性水溶液碱水溶液碱性强弱性强弱热稳定性热稳定性与酸反应与酸反应相互转化相互转化关系关系稳定，加热不分解稳定，加热不分解Na2CO3NaHCO3Na2CO3NaHCO3CO32-+2H+=H2O+CO2HCO3-+H+=H2O+CO22NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 碳酸钠与碳酸氢钠的比较碳酸钠与碳酸氢钠的比较Na2CO3NaHCO3/ NaOH / HClH2O + CO2碳酸钠和碳酸氢钠的用途碳酸钠和碳酸氢钠的用途3

9、3、焰色反应：、焰色反应：(2)(2)是是元素元素的性质。的性质。(1)(1)金属金属或或它们的化合物在它们的化合物在灼烧灼烧时时使火焰呈现特殊使火焰呈现特殊的颜色的颜色，这在化学上叫焰色反应。，这在化学上叫焰色反应。(3)(3)焰色反应是焰色反应是物理变化物理变化。实验步骤：实验步骤：将铂丝放在酒精灯外焰上将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来相灼烧至火焰颜色与原来相同同；用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上灼烧灼烧，观察，观察火焰颜色；火焰颜色；用盐酸洗净铂丝，在外焰上用盐酸洗净铂丝，在外焰上灼烧至火焰无色灼烧至火焰无色后，再后，再蘸取碳酸钾溶液在外焰上

10、灼烧，蘸取碳酸钾溶液在外焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色。观察火焰的颜色。现象：现象：钠：钠：黄色黄色 钾：钾：紫色（透过蓝色钴玻璃）紫色（透过蓝色钴玻璃）钡钡 铜铜 锶锶 铯铯钠钠 钾钾 钙钙 铷铷一、钠的重要化合物一、钠的重要化合物2Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O22NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 NaHCO3 + NaOH= Na2CO3 + H2ONa2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl焰色反应焰色反应钠：钠：黄色黄色钾：钾：紫色紫色（透

11、过蓝色钴玻璃）（透过蓝色钴玻璃）Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2 CO32- + H+ = HCO3-HCO3- + H+ = H2O + CO2 刚玉刚玉( (Al2O3) )1.1.铝的氧化物铝的氧化物铝的重要化合物铝的重要化合物 通过下面的描述，试归纳氧化铝的物理性质：通过下面的描述，试归纳氧化铝的物理性质：（1 1）铝能与沸水反应，但由于铝锅表面有一层氧化膜，所以）铝能与沸水反应，但由于铝锅表面有一层氧化膜，所以可用铝锅来烧水。可用铝锅来烧水。（2 2）加热铝箔时，熔化的铝箔不滴落。）加热铝箔时，熔化的铝箔不滴落

12、。（3 3）红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝。）红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝。Al2O3是一种两性氧化物是一种两性氧化物Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O（2 2）化学性质）化学性质既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的金属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金属氧化物Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2OAl2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2OAl2O3 + OH- = 2AlO2- + H2O（1 1）物理性质）物理性质氧化铝难溶于水，熔点很高，也很坚硬。氧化铝难溶于水，熔点很高，也很坚硬。 - -氧化铝

13、，又称纳米氧化铝，纳米氧化铝氧化铝，又称纳米氧化铝，纳米氧化铝xz-L14xz-L14显白色蓬松显白色蓬松粉末状态，晶型是粉末状态，晶型是型。粒径是型。粒径是20nm20nm，比表面积，比表面积50m/g50m/g。 - -型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至12001200就全部转化为就全部转化为-型氧化铝。型氧化铝。注意注意：氧化铝氧化铝有有-型氧化铝和型氧化铝和-氧化铝两种晶型，其中氧化铝两种晶型，其中-氧化铝氧化铝不能被酸或碱溶解。不能被酸或碱溶解。工业上用铝土矿制备金属铝的工艺流程图工业上用铝土矿制备金属铝的工艺流程图2

14、Al2O3 = 4Al + 3O2电解电解熔融熔融（3 3）用途）用途液液态态Al2O3被电解生成铝和氧气，氧化铝是冶炼铝的被电解生成铝和氧气，氧化铝是冶炼铝的主要原料。主要原料。耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。温的实验仪器等。2.2.氢氧化铝氢氧化铝步骤步骤1将氨水滴入盛有氯化铝溶液的试管中至过量将氨水滴入盛有氯化铝溶液的试管中至过量现象现象反应方程式反应方程式AlCl3+3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl有白色胶状物质生成有白色胶状物质生成Al3+3NH3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+步骤步

15、骤2将盐酸滴入盛有氢氧化铝沉淀的试管中至过量将盐酸滴入盛有氢氧化铝沉淀的试管中至过量现象现象反应方程式反应方程式步骤步骤3将将NaOH溶液滴入盛有氢氧化铝沉淀的试管中至过量溶液滴入盛有氢氧化铝沉淀的试管中至过量现象现象反应方程式反应方程式Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O 白色胶状物质溶解白色胶状物质溶解Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 白色胶状物质溶解白色胶状物质溶解Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O （1 1）物理性质）物理性质氢氧化铝是白色胶状固体，难溶于水。

16、氢氧化铝是白色胶状固体，难溶于水。它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，所以可作净水剂。它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，所以可作净水剂。明矾明矾(KAl(SO4)212H2O) 净水的原理：净水的原理：明矾溶于水，生成明矾溶于水，生成Al(OH)3胶体，它凝聚水中的悬浮物，吸胶体，它凝聚水中的悬浮物，吸附色素，使水澄清。附色素，使水澄清。（2 2）化学性质）化学性质两性两性Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O Al(OH)3是一种两性氧化物是一种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金属氢氧化物既

17、能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的金属氢氧化物2Al(OH)3 = Al2O33H2O不稳定性不稳定性这是工业上制取纯净氧化铝的方法这是工业上制取纯净氧化铝的方法（1）如何以氯化铝（或硫酸铝）溶液为原料制取氢氧化铝？）如何以氯化铝（或硫酸铝）溶液为原料制取氢氧化铝？AlCl3+3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4ClAlCl3+3NaOH = Al(OH)3+ 3NaClAl(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O AlCl3+4NaOH = NaAlO2 + 3NaCl+ 2H2O 氢氧化铝的制备的实验方案的确定氢氧化铝的制备的实验方案的确定药品：药品：

18、AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液、稀盐酸、稀溶液、稀盐酸、稀NaOHNaOH溶液、氨水、稀醋酸溶液；溶液、氨水、稀醋酸溶液；仪器：小试管、胶头滴管；仪器：小试管、胶头滴管；请同学们根据请同学们根据以上以上仪器和药品，设计制备氢氧化铝的可能方案仪器和药品，设计制备氢氧化铝的可能方案：注意分工合作，认真观察、记录现象；注意分工合作，认真观察、记录现象；液体试剂用量一般液体试剂用量一般2mL2mL左右；左右；试剂要逐滴加入，边加边振荡；试剂要逐滴加入，边加边振荡；制得的氢氧化铝备用。制得的氢氧化铝备用。最佳方案：最佳方案：Al2(SO4)3 + 6NH3H2O = 2 Al(OH)3

19、+ 3(NH4)2SO4Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+制备实验制备实验（2）如何以偏铝酸钠溶液为原料制取氢氧化铝？）如何以偏铝酸钠溶液为原料制取氢氧化铝？NaAlO2+CO2+2H2O = Al(OH)3+NaHCO3NaAlO2 + HCl + H2O= Al(OH)3 + NaClAl(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O NaAlO2 + 4HCl = AlCl3 + NaCl + 2H2O最佳方案：向最佳方案：向NaAlO2溶液中通入过量的溶液中通入过量的二氧化碳二氧化碳Al(OH)3是医用的胃酸中和剂中的一种，它的碱性不强，是医用的胃酸

20、中和剂中的一种，它的碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反应，使胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。应，使胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。（4 4）用途）用途（3 3）制备）制备AlCl3+3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4ClNaAlO2+CO2+2H2O = Al(OH)3+NaHCO3Al2O3Al(OH)3AlO2-Al3+Al酸酸OH-足量的足量的OH- 足量的足量的 H+ 酸酸碱碱电电解解O2弱酸或弱酸或适量强酸适量强酸弱碱或弱碱或适量强碱适量强碱偏铝盐偏铝盐铝盐铝盐1.1.铁的氧化物铁

21、的氧化物名称名称氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁俗称俗称化学式化学式色态色态化合价化合价水溶性水溶性类型类型铁铁 红红磁性氧化铁磁性氧化铁黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末黑色晶体黑色晶体Fe2O3FeOFe3O4+2+3+2，+3 不溶不溶不溶不溶 不溶不溶碱碱 性性 氧氧 化化 物物铁的重要化合物铁的重要化合物 名称名称氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁共共性性与酸与酸与还原剂与还原剂Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2OFe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe3O4 + 8H+

22、= 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2OFeO + CO = 2Fe + 3CO2高温高温Fe3O4+ 4CO = 3Fe + 4CO2高温高温 FeCl3FeSO4现象现象离子离子方程方程式式产生产生红褐色红褐色的沉淀的沉淀先有先有白色白色的沉淀，迅速变成的沉淀，迅速变成灰绿色灰绿色，最后变成，最后变成红褐色。红褐色。Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3Fe2 + 2OH- = Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3 在两只试管中分别加入少量的在两只试管中分别加入少量的FeCl3溶液和溶液和FeSO4溶液，然后逐滴滴入稀氨水至过量。观察并描述实验溶液，然后

23、逐滴滴入稀氨水至过量。观察并描述实验现象。现象。2.铁的氢氧化物铁的氢氧化物先有先有白色白色的沉淀，迅速变成的沉淀，迅速变成灰绿色灰绿色，最后变成，最后变成红褐色。红褐色。制备制备Fe(OH)2时，采取哪些措施可防止时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？被氧化？配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O O2 2。长胶头滴管伸入到液面以下加入液体。长胶头滴管伸入到液面以下加入液体。溶液表面覆盖植物油溶液表面覆盖植物油( (或苯或苯) )，以隔绝空气。，以隔绝空气。将装置密封且将装置内空气空气赶尽。将装置密封且将装置内空气空气赶尽。【例例】下列各图示中能较长时间看到下列

24、各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是白色沉淀的是 _。Fe(OH)2Fe(OH)3色态色态与盐酸反与盐酸反应应受热分解受热分解制备制备二者的关二者的关系系白色固体白色固体红褐色固体红褐色固体Fe(OH)22H+ = Fe2+2H2O Fe(OH)33H+ = Fe3+3H2O2Fe(OH)3 = Fe2O33H2OFe2+ 2OH- = Fe(OH)2Fe3+3OH- = Fe(OH)3 4Fe(OH)2O22H2O = 4Fe(OH)3Fe(OH)2、Fe(OH)3 的比较的比较FeFe2 2和和FeFe3 3的检验的检验有哪些方法？有哪些方法？鉴别方法鉴别方法Fe2+Fe3+直接观色直接观色加加KSCN溶液溶液加加NaOH溶液溶液 浅绿色浅绿色 棕黄色棕黄色白色沉淀迅速变灰绿白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色色最后呈红褐色 立即产生立即产生红褐色沉淀红褐色沉淀溶液呈红色溶液呈红色 ，继续滴加，继续滴加氯水，溶液呈红色氯水，溶液呈红色 无现象无现象实验现象实验现象反应方程式反应方程式实验结论实验结论在盛有氯化铁溶液的试管中，加