化學第三章第二節(jié)幾種重要的金屬化合物

第二節(jié)幾種重要的金屬化合物一.鈉的重要化合物1.氧化鈉和過氧化鈉Na2ONa2O2離子化合物-2-1白色固體淡黃色固體不穩(wěn)定穩(wěn)定是電解質堿性氧化物穩(wěn)定性顏色狀態(tài)

氧元素化合價

化合物類別

化學式

過氧化鈉

氧化鈉

名稱是？

Na2ONa2O2

堿性氧化物是與水反應與CO2反應與SO2反應與酸反應Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3Na2O+SO2=Na2SO3Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2不是Na2O2+SO2=Na2SO42Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑特殊性質轉化關系保存用途既有氧化性，又有還原性，氧化性較強—————————強氧化性漂白性2Na2O+O2=2Na2O2△密閉隔絕空氣和水—————————強氧化劑漂白劑制氧劑2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2-1-202e--1-202e-2.氫氧化鈉物理性質：俗名_______________、是一種_______色固體，易吸收空氣中的水分而______,易溶于水并_____,水溶液有澀味，有_______性。燒堿、火堿、苛性鈉白色潮解放熱滑膩性化學性質：有堿的通性①與酸反應：NaOH+HCl—___________NaCl+H2O②與酸性氧化物反應

2NaOH+CO2(不足）—__________

Na2CO3+H2ONaOH+CO2(足量、）—______________NaHCO3③與鹽反應CuSO4+2NaOH—_________________④使酸式鹽轉化為正鹽NaHCO3+NaOH—_______________Na2SO4+Cu(OH)2↓Na2CO3+H2O保存：要_______保存，要用_______塞的試劑瓶。用途：用于肥皂、石油、造紙、紡織、印染等工業(yè)。密封橡膠3.碳酸氫鈉和碳酸鈉

名稱碳酸鈉(碳酸鈉晶體)

碳酸氫鈉化學式俗稱顏色狀態(tài)

水溶性

熱穩(wěn)定性與NaOH反應Na2CO3(Na2CO3﹒10H2O)NaHCO3純堿蘇打小蘇打白色粉末(白色晶體)細小晶體易溶于水可溶于水

＞穩(wěn)定不易分解受熱分解

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑—————NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O△與酸反應(同質量與同量酸)與CaCl2反應溶液堿性(同濃度)

相互轉化用途CO32-+2H+=CO2↑+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O反應緩慢放出氣體反應激烈放出氣體快CO32-→HCO3-→

H2CO3HCO3-

→H2CO3堿性堿性＞Na2CO3NaHCO3CO2+H2O加熱或NaOH溶液制玻璃、造紙制皂、洗滌劑發(fā)效粉、干粉滅火劑、治胃酸Ca2++CO32-=CaCO3↓不反應鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法（1）晶體受熱法（固體）NaHCO3受熱產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味的氣體CO2而Na2CO3無此性質。（2）CaCl2溶液法CaCl2溶液地加到Na2CO3溶液中能產(chǎn)生白色沉淀，滴加到NaHCO3溶液中無白色沉淀產(chǎn)生。（CaCl2可以用可溶性鈣鹽和鋇鹽代替）（3）稀鹽酸法晶體加鹽酸：NaHCO3晶體反應比Na2CO3反應劇烈向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸，開始一段無氣體產(chǎn)生，當稀鹽酸滴加到一定量后有氣體產(chǎn)生；而向NaHCO3溶液中滴加稀鹽酸，立即產(chǎn)生無色無味的氣體。（4）pH法等濃度時：Na2CO3堿性＞NaHCO3堿性很多金屬或他們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。燃燒時火焰的顏色：鈉和鈉的化合物黃色鉀和鉀的化合物紫色(藍色鈷玻璃)4、焰色反應操作步驟：鉑金絲→在無色火焰上灼燒至無色→蘸取樣品→在無色火焰外焰上灼燒→現(xiàn)象→鹽酸洗凈→重做（2）通過焰色反應可以檢驗某些金屬元素的存在，可以利用金屬元素的焰色反應制成節(jié)日的煙花。注意：（1）金屬及其化合物的焰色反應屬于物理變化，其焰色不是物質燃燒時火焰的焰色。幾種常見金屬的焰色：LiNaKCaSrBaCu紫紅黃紫磚紅洋紅黃綠綠二.鋁的重要化合物1.氧化鋁[Al2O3]（俗稱剛玉)（2）物理性質：白色固體，難溶于水，熔點很高(2050℃)，硬度大。氧化鋁能與酸或強堿反應，生成鹽和水Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O（3）化學性質：（1）存在：鋁土礦、剛玉（紅、藍寶石）兩性氧化物（4）主要用途：④Al2O3是冶煉鋁的原料2Al2O3=4Al+3O2↑通電③是一種很好的耐火材料，可用來制造耐火坩堝、耐火管和耐高溫的實驗儀器等①覆蓋在鋁制品表面有效地保護內(nèi)層的鋁。②剛玉的硬度僅次于金剛石，可做軸承、表芯等2.氫氧化鋁[Al(OH)3]一種不溶于水的白色膠狀物質，它能吸附水中懸浮物聚沉，又能吸附色素，是常用的凈水劑。思考：如何得到Al(OH)3?方案：可溶性鋁鹽與可溶性堿試劑：Al2(SO4)3、氨水、NaOH溶液現(xiàn)象：向Al2(SO4)3滴加氨水：產(chǎn)生白色沉淀向Al2(SO4)3滴加NaOH：先產(chǎn)生白色沉淀，再消失結論：1、氫氧化鋁能夠與NaOH溶液反應2、實驗室制備氫氧化鋁應選擇可溶性鋁鹽與可溶性弱堿如氨水。Al3++3NH3﹒H2O=Al(OH)3↓+3NH4+小結：氫氧化鋁的化學性質：（1）既能與強酸反應，又能與強堿反應，是兩性氫氧化物。其酸的形式一般表示為HAlO2，稱為偏鋁酸，是酸性極弱的酸。堿酸Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O（2）熱穩(wěn)定性差2Al(OH)3=Al2O3+3H2O△用途：是醫(yī)用的胃酸中和劑中的一種；在水中形成膠體時可以和懸浮于水中的泥沙形成絮狀不溶物沉降下來，使水澄清。（1）硫酸鋁鉀：KAl(SO4)2由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的化合物叫做復鹽。如KAl(SO4)2、(NH4)2Fe(SO4)2等

,電離方程式為：

KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-(NH4)2Fe(SO4)2==2NH4++Fe2++2SO42-十二水合硫酸鋁鉀:KAl(SO4)2?12H2O俗名叫明礬，是一種無色晶體，可溶于水，并與水反應生成Al(OH)3膠體，所以明礬可用作凈水劑3、鋁鹽（Al3+）①與弱堿溶液反應Al3++3NH3﹒H2O=Al(OH)3↓+3NH4+該反應可用于制備Al(OH)3②與強堿溶液反應（2）鋁鹽的化學性質白色沉淀逐漸增多Al(OH)3NaOH白色沉淀逐漸減少澄清溶液NaAlO2AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaClAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2ONaOHAlCl3Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液NaOH不產(chǎn)生沉淀或沉淀立即消失NaAlO2AlCl3白色沉淀逐漸增多溶液變渾Al(OH)3相同反應物，滴加順序不同反應過程不同AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaClAlCl3向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液Al3++4OH-=AlO2-+2H2O（堿過量）3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓③與某些鹽反應3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓4、偏鋁酸鹽(NaAlO2)的化學性質（1）與弱酸（如碳酸）反應2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO32AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-H2CO3HAlO2+H2O結論：酸性H2CO3>HAlO2（Al(OH)3)（2）與強酸反應①向NaAlO2溶液中逐滴滴加鹽酸剛滴加時產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加至一定量時白色沉淀溶解直至溶液又變澄清。AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O②向鹽酸中逐滴滴加NaAlO2溶液剛開始滴加時無沉淀產(chǎn)生，繼續(xù)滴加至一定量時出現(xiàn)白色沉淀AlO2-+4H+=Al3++2H2O（酸過量）3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓小結：生成Al(OH)3的反應可溶性的鋁鹽+堿→Al(OH)3Al3++3NH3﹒H2O=Al(OH)3↓+3NH+可溶性偏鋁酸鹽+酸→Al(OH)3AlO2-+CO2+2H2O→Al(OH)3↓+HCO3-

可溶性鋁鹽+可溶性偏鋁酸鹽→Al(OH)3Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓習題：有關反應圖像的計算問題圖像所反映的信息：①坐標②特征的點：原點、起始點、轉折點③變化趨勢1、向氯化鋁溶液中滴加NaOH溶液至過量nAl(OH)3n(NaOH)2、向NaOH溶液中滴加氯化鋁溶液至過量nAl(OH)3n(AlCl3)3、向NaAlO2溶液中滴加稀鹽酸nAl(OH)3n(H+)4、向稀鹽酸中滴加NaAlO2溶液至過量nAl(OH)3n(AlCl3)5、向等物質的量的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液n沉淀n(NaOH)6、向等物質的量的HCl、MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液n沉淀n(NaOH)例題：在Al2（SO4）3和MgSO4混合溶液中滴入NaOH溶液，生成沉淀量與滴入的NaOH溶液體積關系如圖所示，則原溶液Al2（SO4）3和MgSO4的物質的量之比為（）（A）1:2（B）2:1（C）3:1（D）6:1Al2(SO4)3~2Al3+~6OH-~2Al(OH)3~2OH-10mL30mLMgSO4~2OH-5mL50mL-30mL10mL10mL例題：在Al2（SO4）3和MgSO4混合溶液中滴入NaOH溶液，生成沉淀量與滴入的NaOH溶液體積關系如圖所示，則原溶液Al2（SO4）3和MgSO4的物質的量之比為（）（A）1:2（B）2:1（C）3:1（D）6:1A練習、將鎂、鋁的混合物0.1mol溶于100mL2mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/LNaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質量m隨加入NaOH溶液的體積V的變化情況如圖所示。已知V1＝160mL。請回答：(1)金屬粉末中n（Mg）＝________mol.(2)若在滴加NaOH溶液的過程中，欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積P＝_____mL.(3)V2＝__________mLmV1PV2V已知：n(Mg)+n(Al)=o.1mol加入NaOH后發(fā)生反應：先H++OH-=H2O后Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Al3++3OH-=Al(OH)3↓160mL×1mol/L=0.16mol由Al~3H+Mg~2H+可知n(H+)=3n(Al)+2n(Mg)=0.1L×2mol/L×2-0.16mol=0.24mol則（1）n（Mg）=0.06moln（Al）=0.04mol（2）n（OH-）=n（H+）=0.24molP=240mL+160mL=400mL（3）使Al(OH)3溶解的NaOH溶液的體積為40mL，則V2=440mL練習、將鎂、鋁的混合物0.1mol溶于100mL2mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/LNaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質量m隨加入NaOH溶液的體積V的變化情況如圖所示。已知V1＝160mL。請回答：(1)金屬粉末中n（Mg）＝________mol.(2)若在滴加NaOH溶液的過程中，欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積P＝_____mL.(3)V2＝__________mLmV1PV2V（1）0.06mol（2）400mL（3）440mL三.鐵的重要化合物在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位（金屬第二位）鐵元素主要化合價：+2+3名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化鐵化學式FeOFe2O3Fe3O4俗稱_____鐵紅

磁性氧化鐵化合價

+2

+3

+2+3

形成狀態(tài)顏色

黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體水溶性均難溶很難直接化合1.鐵的氧化物

高溫2Fe+O2FeO

3Fe+2O2Fe3O4點燃穩(wěn)定性

不穩(wěn)定

穩(wěn)定

穩(wěn)定還原性氧化性氧化性還原性氧化性還原性氧化性與鹽酸反應FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O堿性氧化物

是

是

否6FeO+O2==2Fe3O4△2.鐵的氫氧化物

名稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學式

Fe(OH)2

Fe(OH)3水溶性

難溶

難溶

顏色

白色

紅褐色熱穩(wěn)定性

不穩(wěn)定

不穩(wěn)定2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O△受熱分解Fe(OH)2FeO+H2O隔絕空氣△Fe(OH)2Fe(OH)3與H+反應制備Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓注意：1、氫氧化亞鐵還原性較強,在空氣中迅速被氧氣氧化，白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

2、若想制得Fe(OH)2且白色固體保持較長時間，需要采取一定的措施。①配制FeSO4及NaOH溶液時使用煮沸過的蒸餾水②向FeSO4溶液中加入鐵粉保證無Fe3+③試管中加入FeSO4溶液后加植物油液封④使用長的滴管滴加NaOH溶液且滴加時滴管要伸入液面以下3.鐵鹽與亞鐵鹽的相互轉化Fe2+具有強還原性，弱氧化性很容易被強氧化劑氧化如：2Fe2++X2=2Fe3++2X-(X:Cl、Br)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2OFe2+Fe3+O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4K2Cr2O7、濃H2SO4、HNO3等Fe3+：處于最高價態(tài)，只有氧化性，且較強，易被強還原劑還原為Fe2+如：2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++