高中化學(xué)人教版金屬及其化合物幾種重要的金屬化合物-參賽作品

名稱

氧化鈉

過氧化鈉

化學(xué)式與化合價(jià)

顏色狀態(tài)

與H2O反應(yīng)

與CO2反應(yīng)

與酸反應(yīng)

特性物質(zhì)種類用途Na2O+1-2Na2O2+1-1白色固體淡黃色固體Na2O+H2O＝2NaOH2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑

Na2O+CO2＝Na2CO3

2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2

Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O供氧劑、氧化劑、漂白、殺菌劑強(qiáng)氧化性堿性氧化物過氧化物,非堿性氧化物名稱化學(xué)式

碳酸鈉（Na2CO3

）碳酸氫鈉（NaHCO3

）

俗稱

色態(tài)

溶解性溶液酸堿性

與酸反應(yīng)

與堿反應(yīng)

熱穩(wěn)定性

主要用途

相互轉(zhuǎn)化純堿、蘇打小蘇打易溶于水水中溶解度不大，小于碳酸鈉白色粉末白色細(xì)小晶體

易反應(yīng)，較快

反應(yīng)劇烈易與Ba(OH)2、Ca(OH)2反應(yīng)生成BaCO3、CaCO3沉淀能與所有可溶堿反應(yīng)生成碳酸正鹽和水穩(wěn)定、不分解制玻璃、肥皂、造紙、紡織等發(fā)酵劑、滅火劑等CO32-+2H+＝H2O+CO2↑HCO3-+H+＝H2O+CO2↑

受熱易分解2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑/NaOH

H+/CO2+H2ONa2CO3

NaHCO3均顯堿性，相同條件下：Na2CO3強(qiáng)于NaHCO32、碳酸鈉和碳酸氫鈉討論1:

有兩瓶無色溶液HCl和Na2CO3，不使用任何其它的試劑，如何利用化學(xué)性質(zhì)區(qū)分出二者？鹽酸逐滴加入碳酸鈉溶液中CO32

-+2H+=H2O+CO2↑CO32

-+H+=HCO3

-HCO3

-+H+=H2O+CO2↑碳酸鈉溶液逐滴加入鹽酸中現(xiàn)象：開始無明顯現(xiàn)象，逐漸出現(xiàn)氣泡?，F(xiàn)象：立刻出現(xiàn)氣泡。

方法：用一支試管取少量某一溶液，向其中逐滴加入另一種溶液，若立刻出現(xiàn)氣泡，則試管中的是HCl；若開始無明顯現(xiàn)象，逐漸出現(xiàn)氣泡，則試管中的是Na2CO3溶液。

不加熱，怎樣用NaOH和CO2

配制Na2CO3溶液？①取等體積的兩份NaOH溶液；②向其中一份通入過量的CO2，使其全部轉(zhuǎn)化為NaHCO3；將生成NaHCO3溶液和另一份NaOH溶液混合。CO2+NaOH

==NaHCO3NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O討論2:分析：CO2+2NaOH==Na2CO3+H2ONa2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3（CO2不足）（CO2過量）CO2↑+H2OCO32

-H+

HCO3

-H+

2H+

OH-

2OH-

OH-

HCO3

-+OH-=H2O+CO32

-

CO2

+

OH-=HCO3-

CO2+2OH-=H2O+CO32

-

CO2與NaOH:HCO3

–與H+、

OH–

均不共存。練習(xí)1：現(xiàn)有含一定量Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣，請從下圖中選用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)一個(gè)最簡單的實(shí)驗(yàn)，測定Na2O2試樣的純度。（可供選用的反應(yīng)物只有CaCO3固體、鹽酸和蒸餾水）填寫下列空白：（1）寫出實(shí)驗(yàn)中Na2O2和Na2O分別發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）應(yīng)選用的裝置是（填圖中裝置標(biāo)號）；（3）所選用裝置的連接順序是（填各接口的字母，連接膠管省略）2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2，Na2O+H2O＝2NaOH⑤①④G連A、B連F討論3：二元混合物的計(jì)算：例題1：加熱3.24gNa2CO3和NaHCO3的混合物至質(zhì)量不再改變，剩余固體的質(zhì)量為2.51g。計(jì)算原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：設(shè)NaHCO3

的質(zhì)量為x2NaHCO3===Na2CO3+

CO2↑+H2O△16862x(3.24–2.51)gx=1.98g答：Na2CO3

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38.9%。討論4：

m克CO2與n克NaOH充分反應(yīng)后，其產(chǎn)物為：（Na2CO3+

CO2+H2O===2NaHCO3）2NaOH+

CO2===Na2CO3+H2ONaOH+

CO2===NaHCO3產(chǎn)物NaOH和Na2CO3Na2CO3Na2CO3和NaHCO3NaHCO33.焰色反應(yīng)

很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。[實(shí)驗(yàn)3—6]操作步驟：

①洗②燒③蘸④燒⑤洗

⑥燒Na和K焰色反應(yīng)的顏色

Na：______K：________（透過________玻璃）黃色紫色藍(lán)色鈷⑤洗⑥燒1.鉑絲為什么要用鹽酸洗滌?2.為什么要用藍(lán)色鈷玻璃觀察鉀的焰色?

除去鉑絲上的揮發(fā)性雜質(zhì)

為了去黃色的光，避免所含微量的鈉造成干擾。問題二、鋁的重要化合物1、氧化鋁

白色固體，難溶于水，熔點(diǎn)很高。

（1）物理性質(zhì)：用途：冶煉金屬鋁的原料，也是一種比較好的耐火材料。Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O（2）化學(xué)性質(zhì)：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O（3）制法

2Al(OH)3

＝Al2O3+3H2OAl2O3+6H+＝2Al3++3H2OAl2O3+2OH-＝2AlO2-+H2O

既能和酸又能和堿反應(yīng)形成鹽和水的氧化物叫做兩性氧化物。Al2O3是一種兩性氧化物。Al3++3NH3·H2O===Al（OH）3+3NH4+2、氫氧化鋁[實(shí)驗(yàn)3-7]（1）制備向鋁鹽溶液中加入氨水（2）氫氧化鋁的兩性[實(shí)驗(yàn)3-8]Al(OH)3+3H+====Al3++3H2OAl(OH)3+

OH-====AlO2-+2H2O既能和酸又能和堿反應(yīng)形成鹽和水的氫氧化物叫做兩性氫氧化物。思考：為什么常用氨水與硫酸鋁溶液反應(yīng)制取氫氧化鋁，而不用氫氧化鈉溶液呢?（3）不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。?2Al(OH)3====Al2O3＋3H2O（4）氫氧化鋁的用途②Al(OH)3是一種醫(yī)用的胃酸中和劑。①氫氧化鋁是白色膠狀沉淀，它能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素。練習(xí)：不能用NaOH溶液除去括號中雜質(zhì)的是（）Mg（Al2O3）B．MgCl2（AlCl3）C．Fe（Al）D．Fe2O3（Al2O3）討論1：鋁元素的常見存在形式間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：白色沉淀沉淀溶解白色沉淀Al3+Al3+適量NaOH過量NaOH適量氨水過量氨水沉淀不溶解白色沉淀沉淀溶解白色沉淀適量鹽酸AlO2-過量鹽酸AlO2-適量CO2過量CO2沉淀不溶解AlO2-+2H2O+CO2＝Al(OH)3↓+HCO3-

AlO2-+HCO3-+H2O＝Al(OH)3↓+CO32-

總式：2AlO2-+3H2O+CO2＝2Al(OH)3↓+CO32-

AlO2-Al3+AlO2-+H++H2O＝Al(OH)3↓Al3++3OH-＝Al(OH)3↓Al(OH)3溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，不溶于H2CO3和氨水

討論2：實(shí)驗(yàn)室用氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液制取Al(OH)3有哪些方法？并加以評價(jià)。畫出以下實(shí)驗(yàn)n（沉淀）n（加入物質(zhì)）的關(guān)系圖討論3：關(guān)于生成Al(OH)3沉淀的圖象分析：

Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al3+逐滴加氨水至過量（1）Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAl3+逐滴加NaOH至過量（2）2AlO2-

通CO2至過量（3）2AlO2-+CO2+3H2O＝2Al(OH)3↓+CO32-

AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3-

CO2不足：CO2過量：AlO2-逐滴加鹽酸至過量（4）AlO2-+H++H2O＝Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2OAl3+、Mg2+的混合溶液中逐滴加入NaOH至過量（5）Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OMg2++2OH-=Mg(OH)2↓

（6）H+、Mg2+和Al3+

混合溶液中逐滴加入NaOH至過量H++OH-=H2OMg2++2OH-=Mg(OH)2↓Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O練習(xí)1：將一定質(zhì)量的鎂、鋁合金投入100mL一定物質(zhì)的量濃度HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/LNaOH溶液到過量，生成沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH體積關(guān)系如右圖，求：(1)原合金中Mg、A1質(zhì)量各多少?(2)HCl的濃度c(HCl)=?8mol/L4.8g2.7g

課堂練習(xí)練習(xí)2：有氧化鎂、氧化鋁混合粉末18．2g，將它溶于500mL4mol／L的鹽酸里，若要使沉淀質(zhì)量達(dá)到最大值，則需加入2mol／L的氫氧化鈉溶液的體積為()。A．1000mLB．500mLC．100mLD．1500mLA練習(xí)3：將x溶液逐滴加入y溶液中，生成沉淀量與加入x溶液的關(guān)系如下圖所示，符合圖中所示情況是（）xyA、H2SO4

NaAlO2

B、NaOHHCl和AlCl3

C、HClNaOH和NaAlO2

D、NaAlO2和NaOHHClC四氧化三鐵氧化亞鐵氧化鐵三、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物氧化亞鐵FeO三氧化二鐵Fe2O3四氧化三鐵Fe3O4（FeO?Fe2O3）色態(tài)俗稱——鐵元素價(jià)態(tài)溶解性穩(wěn)定性與鹽酸反應(yīng)黑色粉末+2難溶于水FeO+2H+＝Fe2++H2O紅棕色粉末

鐵紅+3難溶于水不穩(wěn)定穩(wěn)定Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O黑色晶體磁性氧化鐵+2、+3難溶于水穩(wěn)定Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++4H2O注意：①Fe3O4是純凈物，而非混合物；是一種復(fù)雜氧化物，而非堿性氧化物。②高溫時(shí)，鐵的氧化物均能被C、CO、Al等還原劑還原成鐵。

鐵的氧化物的用途

高溫氧化鐵常用于制造紅色油漆和涂料作為冶煉金屬的原料氧化鐵作外墻涂料2、鐵的氫氧化物氫氧化鐵Fe(OH)3氫氧化亞鐵Fe(OH)2

制法顏色溶解性穩(wěn)定性與鹽酸反應(yīng)Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓

紅褐色難溶于水、強(qiáng)堿、氨水Fe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2OFe2++2OH-=Fe(OH)2↓(隔絕空氣)

白色極易被空氣中氧氣氧化成氫氧化鐵4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2O白色灰綠色紅褐色2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O受熱易分解科學(xué)探究

如何長時(shí)間保留Fe(OH)2?1、配制NaOH和FeSO4，應(yīng)用煮沸后的蒸餾水2、加入FeSO4溶液后，可加少量煤油或苯等3、膠頭滴管插入液面以下隔絕空氣和氧氣煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸Ｏ2練習(xí)：用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含Ｏ2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。（２）除去蒸餾水中溶解的Ｏ2常采用_______的方法。（３）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含Ｏ2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是___________________________________。

方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。（1）在試管Ｉ里加入的試劑是（2）在試管II里加入的試劑是（3）為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ｉ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是（4）這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色，其理由是H2SO4、鐵屑NaOH溶液檢驗(yàn)試管II出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的氫氣純凈時(shí)