《高中化学 3.2几种重要的金属化合物教材深度解析 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 3.2几种重要的金属化合物教材深度解析 新人教版必修1（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 几种重要的金属化合物第二节 几种重要的金属化合物1.了解氧化钠、 氧化铝、 氧化铁等金属氧化物与水、酸、 碱溶液反应的情况。2.了解氢氧化铝、 氢氧化铁、 氢氧化亚铁的制备方法,了解氢氧化铝的两性, 了解氢氧化铝、 氢氧化铁的受热分解情况。3.通过比较认识碳酸钠、 碳酸氢钠的溶解性, 溶于水时的热效应, 热稳定性, 与酸的反应, 掌握鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法。4.了解钠、 钾的焰色反应。5.掌握F e3+的氧化性, 认识F e3+和F e2+之间的相互转化, 了解F e3+的检验。6.通过对钠、 铝、 铁及其化合物之间转化关系的比较和归纳, 逐步体会学习元素化合物知识的一般方法。要点
2、1 过氧化钠(1) 【 实验3 - 5】 过氧化钠与水的反应实验操作实验现象实验结论带 火 星 的 木 条复燃, 用手轻轻摸 一 摸 试 管 外壁, 较 热,滴 入酚 酞 后 溶 液 变红N a2O2与 水反应 生 成O2和N a OH, 且反应放热(2) 化学性质2 N a2O2+2 H2O4 N a OH+O22 N a2O2+2 C O22 N a2C O3+O2 (3) 用途N a2O2可用于呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源。【 案例1】 在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品, 用上图中的实验装置进行实验, 证明过氧化钠可作供氧剂。(1)A是制取C
3、 O2的装置。写出A中发生反应的化学方程式: 。(2) 填写表中空格。仪器加入试剂加入试剂的目的B饱和N a HC O3溶液CD(3) 写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式: 。 (4) 试管F中收集满气体后, 下一步实验操作是 。 【 精析】 这是一道实验探究题, 掌握了实验室制取二氧化碳的方法及有关过氧化钠的性质等方面的知识, 解题并不困难。制取C O2的化学方程式为C a C O3+2 HC lC a C l2+H2O+C O2; 饱和N a HC O3溶液的作用是除去C O2气体中混入的HC l; 仪器C中加入过氧化钠, 使其与C O2和水蒸气反应, 产生O2; 仪器D中加入N a
4、OH溶液的目的是吸收未反应的C O2气 体。过 氧 化 钠 与 二 氧 化 碳 反 应 的 化 学 方 程 式 为2 N a2O2+2 C O22 N a2C O3+O2; 试管F中收集满气体后, 下一步实验操作是用带火星的木条证明收集的气体是氧气。【 解答】 (1)C a C O3+2 HC lC a C l2+H2O+C O2 (2)仪器加入试剂加入试剂的目的B饱和N a HC O3溶液除去二氧化碳中的氯化氢C过氧化钠固体与二氧化碳、 水反应DN a OH溶液吸收未反应的二氧化碳气体(3)2 N a2O2+2 C O22 N a2C O3+O2 (4) 把E中的导管移出水面, 关闭分液漏斗
5、活塞, 用拇指堵住试管口, 取出试管, 立即把带火星的木条伸入试管内, 木条复燃, 证明试管中收集的气体是氧气顿有所悟 本题以实验室制取二氧化碳的反应和潜水艇中产生氧气的反应来设计实验, 考查了有关气体的产生、 除杂、 转化、 收集、 尾气吸收和检验等方面的基础知识。题目考查的容量较大, 内容全面。文字叙述的内容要注意语言精炼。要点2 碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠与碳酸氢钠的比较物质名称碳酸钠碳酸氢钠俗名纯碱、 苏打小苏打化学式N a2C O3N a HC O3色、 态无色晶体白色粉末溶解性易溶于水可溶于水溶解热效应放热放热不明显水溶液碱性较强的碱性显碱性,不太强第三章 金属及其化合物 续表物质名称
6、碳酸钠碳酸氢钠热稳定性受热稳定, 不分解受热不稳定,发生分解2 N a HC O3N a2C O3+H2O+C O2与酸反应的快慢与酸能反应C O2- 3+2 H+H2O+C O2与酸反应比碳酸钠和酸反应放出C O2快HC O-3+H+H2O+C O2转 化N a2C O3H+、H2O+C O2、OH -N a HC O3【 案例2】 为探究N a2C O3和N a HC O3的热稳定性差 别, 某同学设计了如下图所示的实验装置, 并获得成功。(1) 装置中小试管内应装的药品为 。 (2) 干燥 球C中 应 装 入 的 药 品 是 , 其 作 用 为。 (3) 能说明N a2C O3比N a
7、H C O3稳定的现象为 。【 精 析】 要 说 明N a2C O3比N a HC O3稳 定, 必 须 使N a2C O3的受热温度高于N a HC O3的受热温度, 所以应该把N a HC O3装入小试管;N a HC O3受热分解生成H2O、C O2等物 质, 可分别用无水C u S O4、 澄清石灰水等检验, 所以干燥球C中可装入无水C u S O4来检验N a HC O3受热分解生成的水;N a2C O3受热不分解, 而N a HC O3受热分解生成的C O2可用 澄清石灰水检验, 因此烧杯A和B中都应该盛放澄清石灰水。【 解答】 (1)N a HC O3固体 (2) 无水C u S
8、 O4 检验N a HC O3受热分解生成的水 (3) 烧杯A中无明显现象, 烧杯B中澄清石灰水变浑浊要点3 焰色反应 (1) 定义: 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰 呈现特殊的颜色。(2) 实验操作“ 烧” : 将铂丝( 或光洁无锈的铁丝) 放在酒精灯外焰里 灼烧至与原来火焰的颜色相同时为止。“ 蘸” : 用铂丝蘸取试样。“ 烧” : 在外焰上灼烧, 观察火焰颜色; 观察钾的火焰颜 色时, 要透过蓝色钴玻璃。“ 洗” : 用稀盐酸洗净铂丝, 并在外焰上灼烧至没有颜色 时, 再检验下一个试样。关键提醒 焰色反应所用火焰本身的颜色要浅, 否则会干扰实验现象的观察, 一般采用煤气灯较理想
9、, 若用酒精灯, 则要使用外焰的侧面( 因为焰心的颜色偏黄) 。蘸取待测物的金属丝, 最好用铂丝, 也可用铁丝代替,每次使用金属丝时必须在火焰上灼烧至无色, 以免对实验造成干扰。金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净, 然后在火焰上灼烧至无色, 这是因为金属氯化物灼烧时易汽化而挥发, 若用H2S O4洗涤金属丝则由于硫酸盐的沸点较高而难以挥发, 对后一个实验造成干扰。(3) 几种金属的焰色钠: 黄色, 钾: 紫色。【 案例3】 关于焰色反应的实验, 下列说法错误的是 ( ) 。A.做焰色反应实验时, 最好选用火焰颜色较浅的煤气灯B.实验所需的铂丝可以用无锈的铁丝代替C.做完每次实验后, 都需
10、用水将铂丝洗净, 并灼烧至与原来火焰颜色相同D.某物质灼烧时, 颜色为黄色, 说明该物质一定含有钠元素而没有钾元素【 精析】 若火焰本身颜色较深, 将影响元素的焰色; 铁在火焰上灼烧时对火焰颜色几乎无影响, 所以可用铁丝代替贵重的铂丝; 通常用稀盐酸洗涤铂丝, 一是因为盐酸可以溶解一些盐, 另一原因是氯化物受热容易汽化; 焰色为黄色, 可以肯定N a元素的存在, 但因为紫色常为黄色所掩盖, 所以这种情况下并不能排除钾元素的存在。【 解答】 C、D要点4 氧化铝 (1) 物理性质: 氧化铝难溶于水, 熔点很高。 (2) 用途: 氧化铝是冶炼铝的原料, 也是一种较好的耐火材料, 用来制造耐火坩埚、
11、 耐火管、 耐高温的实验仪器。(3) 化学性质:A l2O3是一种两性氧化物, 因为A l2O3既能与酸反应, 又能与强碱溶液反应, 产物都是盐和水。反应的离子方 程 式 分 别 为A l2O3+6 H+2 A l3+3 H2O( 与 酸) ,A l2O3+2 OH-2 A l O-2+H2O( 与强碱) 。关键提醒 由于氧化铝这种氧化物既能与强酸反应生成盐和水, 又能与强碱反应生成盐和水, 所以被称为两性氧化物。既能与酸反应, 又能与碱反应的物质不一定是两性物质, 如金属铝、 碳酸氢钠等物质都有这个性质, 但这些物质不能称作两性物质。【 案例4】 下列氧化物中, 既能溶于强酸, 又能溶于强碱
12、的是( ) 。A. F e2O3 B.A g2OC. C u OD.A l2O3【 精析】 F e2O3、A g2O、C u O都是碱性氧化物, 而氧化铝 是两性氧化物, 即氧化铝既能与强酸反应生成盐和水, 又能与碱反应生成盐和水。【 解答】 D第二节 几种重要的金属化合物要点5 氢氧化铝 (1) 【 实验3 - 7、3 - 8】实验操作实验现象化学方程式或离子方程式试 管 中 产 生白 色 胶 状 沉淀A l2(S O4)3+6 NH3H2O2 A l(OH)3+3(NH4)2S O4试 管 中 白 色沉淀溶解A l(OH)3+3 HC lA l C l3+3 H2O试 管 中 白 色沉淀溶
13、解A l(OH)3+N a OHN a A l O2+2 H2O(2)A l(OH)3的两性: 既能与酸溶液发生反应, 又能与强 碱溶液发生反应, 是一种两性氢氧化物。(3)A l(OH)3的用途: 利用A l(OH)3的弱碱性来中和过 多的胃酸。(4)A l(OH)3的不稳定性:2 A l(OH)3A l2O3+3 H2O。关键提醒 (1) 实验室制备氢氧化铝时最好用氨水而不用强碱( 如N a OH) 的原因是A l(OH)3具有两性,N a OH过 量时能使A l(OH)3溶解。 (2) 由于A l3+的生成环境为酸性, 而A l O-2的生成环境呈 碱性, 所以, 二者不能大量共存。A
14、l O-2与H+不能大量共存, 那么, 二者发生的反应为A l O-2+H+H2OA l(OH)3。A l3+和A l O-2也不能大量共存, 原因是二者会发生如下反应:A l3+3 A l O- 2+6 H2O4 A l(OH)3。【 案例5】 将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合, 得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等, 则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是( ) 。A. 13 B. 23C. 14D. 72【 精析】 本题应对两种情况进行讨论:若A l C l3过量,N a O H量不足, 溶液中的铝元素应为A l3 +。A l C l3+3 N a O
15、HA l(OH)3+3 N a C l1m o l 3m o l 1m o l 依题意, 溶液中剩余1m o lA l3+。c(A l C l3)c(N a OH)=n(A l C l3)n(N a OH)=(1+1)m o l 3m o l =23若N a OH过量,A l C l3完全反应, 生成的A l(OH)3部分溶解, 溶液中铝元素的存在形式为A l O-2, 不妨假设有2m o lA l3+反应, 依题意有关系式:A l C l3 3 N a OH A l(OH)31m o l 3m o l 1m o lA l C l3 4 N a OH N a A l O21m o l 4m o l 1m o l则c(A l C l3)c(N a OH)=n(A l C l3)n(N a OH)=(1+1)m o l (3+4)m o l =27【 解答】 B顿有所悟 铝盐和强碱溶液作用生成A l(OH)3沉淀的计算, 反应关系如下:A l3+3 OH-A l(OH)3( 生成沉淀) ;A l(OH)3+OH-A l O-2+2 H2O(
