人教版高中化学必修一 第三章第二节几种重要的金属化合物(包含本课的教学设计、课件、学案、习题、素材等) (28份打包)

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名称 人教版高中化学必修一 第三章第二节几种重要的金属化合物(包含本课的教学设计、课件、学案、习题、素材等) (28份打包)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2016-07-27 00:04:19

文档简介

《几种重要的金属化合物》主要知识点
知识点一:
钠的重要化合物
1. 钠的氧化物
名称
Na2O
Na2O2
色、态
白色固体
淡黄色固体
与水反应
Na2O + H2O == 2NaOH
得2e
2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑ 失2e
与CO2反应
Na2O + CO2 == Na2CO3
2 Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2
Na2O2的用途:
呼吸面具
潜水艇
漂白剂、杀菌剂
3. 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
Na2CO3
NaHCO3
俗名
苏打;纯碱;块碱
小苏打;面碱
颜色、状态
白色粉末( Na2CO3·10H2O为晶体)
细小、白色晶体
溶解性
易溶于水
可溶于水,溶解度小于碳酸钠
热稳定性
稳定,受热难分解
不稳定,受热易分解
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
与酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
CO32-+2H+=H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(快)
HCO3-+H+=H2O+CO2 ↑
与碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+NaOH(不反应)
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2 H2O
NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O
与某些盐反应
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+ 2NaCl
不反应
相互转化
+ H2O + CO2或少量H+
Na2CO3 NaHCO3
△ 或 OH-
焰色反应
金属或他们的化合物在灼烧时会使火焰呈现特殊的颜色叫颜色反应。做焰色反应一般用铂丝(或光洁无锈的铁),实验前后都应该用盐酸将他们洗净,具体操作是将箔丝放在酒精灯外焰上灼烧,至与原来的火焰颜色相同为止,做焰色反应后,将铂丝用盐酸洗净,在外焰上灼烧至没有颜色。钠的焰色反应是黄色,钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃看,颜色为浅紫色。
知识点二:
铝的重要化合物
Al2O3
(1)物理性质:Al2O3为白色固体,熔点高,不溶于水,不与水反应。自然界中纯净的Al2O3 为无色晶体,俗称刚玉。
(2)氧化铝的用途:冶炼金属铝,作耐火材料。
(3)化学性质:Al2O3为两性氧化物,既可跟酸反应又可与强碱反应
碱性氧化物:与酸反应只生成盐和水的氧化物。如:MgO,CaO,Fe2O3等。
酸性氧化物:与碱反应只生成盐和水的氧化物。如:CO2等。
两性氧化物:既可跟酸反应又可与强碱反应。
Al2O3 +6HCl=2AlCl3+3H2O
离子方程式:
Al2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O
离子方程式:
氢氧化铝[Al(OH)3]
氢氧化铝为白色固体,难溶于水,具有吸附性。Al(OH)3能溶于强酸和强碱,属于两性氢氧化物。但碱性略强于酸性,仍属于弱碱
氢氧化铝受热不稳定,易分解:2Al(OH)3 ?Al2O3+ 3H2O?
氢氧化铝与盐酸和氢氧化钠反应
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(4) 向偏铝酸钠溶液中加盐酸溶液
NaAlO2+HCl+H2O= Al(OH)3↓+NaCl
离子方程式:AlO2- +H+ +H2O==Al(OH)3↓
向偏铝酸钠溶液中通入CO2气体
NaAlO2+ CO2+2H2O= Al(OH)3↓+NaHCO3
AlO2-+ CO2+2H2O== Al(OH)3↓+HCO3-
在氯化铝溶液中滴加偏铝酸钠
AlCl3+3NaAlO2+6H2O ==3NaCl+4Al(OH)3↓
Al3++ 3AlO2-+ 6H2O ==4Al(OH)3↓
(5) 氢氧化铝的制备:实验室里,常常用铝盐溶液与氨水反应来制备氢氧化铝
Al2(SO4)3+6NH3?H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
思考:制备Al(OH)3时为什么不用NaOH等强碱溶液,而用氨水?
(6) 氢氧化铝用途:①由于碱性较弱,是医用的胃酸中和剂的一种;
②具有很强的吸附能力,它能凝结水中的悬浮物并使之沉降,可用于净水。
(7) 明矾化学式:KAl(SO4)2·12H2O十二水硫酸铝钾。?
KAl(SO4)2电离方程式: KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-?
3.有关氢氧化铝的计算

A B C A B C A B C A B
AlCl3中滴加NaOH NaAlO2中滴加HCl HCl中滴加NaAlO2 NaOH中滴加AlCl3
① ② ③ ④
纵坐标是Al(OH)3沉淀量,横坐标是加入试剂的体积
练习分析以上图像对应发生的反应,写出化学方程式和离子方程式
知识点三:
铁的重要化合物
铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝居第四位,主要化合价为+2和+3
铁的主要氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
名称、俗名
氧化亚铁
氧化铁(铁红)
四氧化三铁
固体颜色
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁元素价态
+2
+3
+2(1/3) +3(2/3)
水溶性
都不溶于水,但溶于酸溶液
与HCl反应的化学方程式
FeO+2H+==Fe2++H2O
Fe2O3+6H+==Fe3++3H2O
与还原剂反应
H2+FeOFe+H2O
Fe2O3+3CO Fe+CO2
(用于炼铁)
8Al+ Fe3O44Al2O3+9Fe
空气中的稳定性
不稳定,空气中加热生成Fe3O4
稳定
稳定
生成方法
2Fe(过量)+O2==2FeO
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
3Fe+2O2 ==Fe3O4
主要用途
炼铁、作铝热剂、作油漆的燃料
炼铁

3. 铁的氢氧化物
氢氧化物
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物理性质
白色固体,不溶于水
红褐色固体,不溶于水
化学性质
Fe(OH)2+2H+==Fe2++H2O
4Fe(OH)2+2H2O+O2==4 Fe(OH)3
Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
制法
可溶性碱与可溶性亚铁盐溶液反应
Fe2++2OH-== Fe(OH)2↓
可溶性碱与铁盐溶液反应
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓
制备氢氧化铁时,需注意一下实验条件:
Fe2+必须是新制的并放入铁粉以防Fe2+被氧化成Fe3+
除去溶液中溶解的氧气,方法是加热氢氧化钠溶液
滴管末端插入试管内的液面下
必要时可在液面上加植物油或笨进行液封
Fe2+ 和Fe3+的鉴别
观察法:Fe3+溶液是棕黄色的,Fe2+盐溶液是浅绿色的
SCN-法:滴入KSCN或其他可溶性硫氰化物溶液,呈红色者是Fe3+溶液,不变红者是Fe2+溶液
碱液法:分别加入碱液,生成红褐色沉淀者是Fe3+,先生成白色沉淀,又迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色者是Fe2+.
H2S法:分别通入H2S或加入氢硫酸,有黄色沉淀析出者是Fe3+溶液,无现象的是Fe2+溶液
淀粉KI法:能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液是Fe3+,无此现象的是Fe2+
高锰酸钾法:分别加入少量酸性高锰酸钾溶液(或溴水),能使之褪色者是Fe2+溶液,不能使之褪色的是Fe3+
铜片法:分别加入铜片,溶液逐渐变为蓝绿色者是Fe3+溶液,不变色者是Fe2+溶液

《几种重要的金属化合物》习题
选择题
1、Na2O2在储存和运输时应张贴的标志是
2、把物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断正确的是
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含有钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.该物质中不含有钾元素
3、下列说法不正确的是
A.Na2O2可用于呼吸面具中氧气的来源
B.Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH,都是氧化还原反应,它们都是碱性氧化物
C.Na2CO3可用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业,而NaHCO3可用于治疗胃酸过多,制造发酵粉等
D.NaCl的性质稳定,可用作调味品
4、下列说法不正确的是
A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.Na2CO3和NaHCO3都能与石灰水反应得到白色沉淀
D.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应得CO2的物质的量之比为2∶1
5、对Al2O3的分类中正确的是
A.酸性氧化物
B.碱性氧化物
C.两性氧化物
D.不成盐氧化物(如CO)
6、实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,最适宜用的试剂是
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.盐酸 D.氨水
7、将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中,不会发生反应的是
A.稀硝酸 B.稀盐酸
C.硝酸铜 D.氢氧化钠
8、下列化学反应的离子方程式错误的是
A.Al(OH)3与盐酸反应: Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
B.Al2O3溶于过量NaOH溶液: Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
C.铁溶于稀H2SO4∶Fe+2H+===Fe2++H2↑
D.Al(OH)3溶于NaOH溶液: Al(OH)3+3OH-===AlO+3H2O
9、下列物质的颜色叙述正确的是
A. Fe2O3—黑色
B. MgO—白色
C. FeCl3溶液—红褐色
D. Fe(OH)2—灰绿色
10、将铁的化合物溶于盐酸,滴加KSCN溶液不发生颜色变化,再加入适量氯水,溶液立即呈血红色的是
A. Fe2O3       B. FeCl3
C. Fe2(SO4)3 D. FeO
11、能与Fe3+反应,且能证明Fe3+具有氧化性的是
①SCN-;②Fe;③Fe2+;④Cu;⑤Zn;⑥OH-
A.①②③ B.②④⑤
C.①③⑥ D.①②⑤
12、有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是
A.盐酸 B.烧碱溶液
C.氨水 D.KSCN溶液
二、填空题
13、把CO2通入浓NaOH溶液中,此时反应的离子方程式为__________________________;若继续通入CO2直至过量,则有细小晶体析出,其反应的离子方程式为__________________________________________;
然后将溶液分成三等份,分别滴加少量下列溶液,反应的离子方程式分别为:
(1)NaOH溶液:__________________________。
(2)稀HNO3:___________________________。
(3)澄清石灰水:________________________。
14、(1)向明矾水溶液中滴加过量氨水,现象是______________________________,反应的离子方程式______________________________________________,再向其中加入过量NaOH溶液,反应现象是____________________________________________,反应的离子方程式为_______________________________________________。
(2)下列六个图中,横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量,纵坐标为生成沉淀的物质的量,请把下表中各反应的相应图象的序号填入表中。
溶液
加入的物质
答案序号
①饱和石灰水
通过量CO2
②AlCl3溶液
通过量NH3
③MgCl2、AlCl3
混合溶液
逐滴加NaOH溶液
至过量
④AlCl3溶液
逐滴加NaOH溶液
至过量
⑤含少量HCl的
AlCl3溶液
逐滴加NaOH溶液
至过量
参考答案:
1、答案:D 
解析:Na2O2具有强氧化性,故应标明氧化剂。
2、答案:B 
解析:焰色反应是元素的性质,故该物质含有钠元素,但不能确定它的存在形式,钾元素的焰色为紫色,需透过蓝色钴玻璃观察。
3、答案:B 
解析:Na2O2与水反应生成NaOH的同时还产生O2,故不属于碱性氧化物
4、答案:D 解析:根据离子方程式:HCO+OH-===CO+H2O,Ca2++CO===CaCO3↓,故Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应都生成白色沉淀;根据碳元素守恒,等物质的量的NaHCO3和Na2CO3中含C相同,与足量酸反应生成CO2的量相等。
5、答案:C 
解析:Al2O3既能与NaOH等强碱反应生成偏铝酸盐和水,又能和稀盐酸等强酸反应生成铝盐和水,属于两性氧化物,故应选C。
6、答案:D 
解析:Al(OH)3溶于盐酸溶液、NaOH溶液和Ba(OH)2溶液,不溶于氨水。
7、答案:C 
解析:铝钝化时其表面有一层致密的氧化膜Al2O3,稀硝酸、稀盐酸、氢氧化钠均能与Al2O3反应。
8、答案:D 
解析:书写离子方程式时氧化物、难溶物不能改写,强酸、强碱能改写,故A、B、C项正确; D项中不遵守元素守恒和电荷守恒。
9、答案:B 
解析:正确颜色为A:Fe2O3—红棕色;C:FeCl3溶液—黄色;D:Fe(OH)2—白色
10、答案:D 
解析:由题意可知所得溶液中含有Fe2+而不含Fe3+,溶解在盐酸中能得到Fe2+,只有D项。
11、答案:B 
解析:Fe3+与①⑥中微粒反应时Fe3+的化合价未变,与②④⑤中金属单质反应时Fe3+的化合价降低,作氧化剂,显示氧化性。
12、答案:B 
解析:将过量NaOH溶液分别加入上述几种溶液,无明显现象的是NaCl,生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2,生成红褐色沉淀的是FeCl3,生成白色沉淀不溶解的是MgCl2,生成白色沉淀又溶解的是AlCl3,而氨水虽然能区分出NaCl、FeCl2、FeCl3,但不能将MgCl2与AlCl3区分开。
13、答案:CO2+2OH-===CO+H2O
CO+CO2+2Na++H2O===2NaHCO3↓
(1)HCO3+OH-===H2O+CO
(2)HCO+H+===H2O+CO2↑
(3)Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O(每空3分)
解析:NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,故把CO2通入浓NaOH溶液中,开始生成Na2CO3,若继续通入CO2直至过量,则有细小晶体析出,此晶体为NaHCO3。
14、答案:(1)生成白色胶状沉淀;Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH;白色胶状沉淀溶解,溶液变澄清;Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(2)B;C;A;E;F
《几种重要的金属化合物》习题
一、选择题
1、向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是
A.最后溶液变蓝色
B.溶液先变蓝色最后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
2、过氧化钠跟足量的NaHCO3混合后,在密闭容器中充分加热,排出气体物质后冷却残留的固体物质是
A. Na2O2、Na2CO3
B. NaOH、Na2CO3
C. Na2CO3
D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
3、CO与H2混合气体3 g和足量的氧气燃烧后,在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后, Na2O2增重的质量为
A. 1.5 g B.3 g
C. 6 g D.无法计算
4、把CO2通入含NaOH 0.8 g的碱溶液中,将产物在减压条件下蒸干后,得到碳酸钠和碳酸氢钠固体混合物1.37 g,则通入CO2的质量是
A. 0.44 g B. 0.88 g
C. 0.66 g D.都不是
5、下列试剂中能用来分离MgCl2和AlCl3的是
A. 氨水和盐酸
B. NaOH溶液、盐酸和CO2
C. NaCl溶液和盐酸
D.Na2SO4溶液和盐酸
6、向含1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入适量的Ba(OH)2溶液,使溶液中的SO恰好完全沉淀,则最后生成Al(OH)3的物质的量为(   )
A. 1 mol B. 1.33 mol
C. 0.667 mol D.0 mol
7、现有200 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液,其中c(Mg2+)=0.2 mol·L-1,c(Cl-)=1.3 mol·L-1。要使镁离子转化成Mg(OH)2,并使Mg2+和Al3+分离开来,至少需要4 mol·L-1的NaOH溶液
A.140 mL B.120 mL
C.100 mL D.80 mL
8、甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象发生。据此推断丙物质是
A. Al2(SO4)3 B. NaOH
C. BaCl2 D.FeSO4
9、向100 mL 0.25 mol· L-1AlCl3溶液中加入金属钠,完全反应,恰好生成只含NaCl和NaAlO2的澄清溶液,则加入金属钠的质量是
A.3.45 g B.2.3 g
C. 1.15 g D. 无法计算
10、将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L-1氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是
A.铁粉有剩余,溶液呈浅绿色, Cl-基本保持不变
B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显红色
C.Fe2+和Fe3+物质的量之比为1∶1
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
11、在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是
A.Cu2+ B.Fe3+
C.Fe2+ D.H+
12、某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol 铁粉,待Fe3+完全还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)
A.0.4 mol· L-1 B.0.6 mol· L-1
C.0.8 mol· L-1 D.1.0 mol· L-1
13、向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol· L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是
A.11.2 g B. 5.6 g
C.2.8 g D.无法计算
二、填空题
14、如图所示,当容器A中的反应开始后,若分别进行下列操作,请回答有关问题:
(1)若弹簧夹C打开, B容器中有什么现象发生?_________________________________________。
(2)若弹簧夹C关闭一会儿,容器A中的反应还在进行时, B容器中有什么现象发生?________________________________________________________________________。写出B容器中有关反应的化学方程式________________________________________。
(3)若先打开弹簧夹C一段时间,容器A中的反应还在进行时,再关闭弹簧夹C一会儿, B容器中有什么现象发生?______________________________________________________________________________。
15、已知X为FeO和CuO的混合物,取两份等质量的X样品进行下列实验:
(1)写出①、②和③步所有反应的方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)设从③步所得固体D的质量为32 g,溶液E只含有一种金属离子,气体F在标准状况下体积为5.6 L,试计算取用的每份X的质量和X中FeO与CuO的质量比。
参考答案:
1、答案:B 解析:氧化还原反应是一个比较慢的过程,而酸碱之间的反应较快。紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,首先会部分与水反应生成NaOH和O2,NaOH使紫色石蕊溶液变蓝色;由于Na2O2有强氧化性,会慢慢将有机色素氧化为无色物质,所以最后溶液变为无色。
2、答案:C 
解析:NaHCO3不稳定,受热易分解生成Na2CO3、CO2和H2O∶2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。产生的CO2和H2O均能跟Na2O2反应分别生成Na2CO3和NaOH∶2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,同时还存在CO2与NaOH的反应:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O。由于NaHCO3足量,亦即CO2足量,NaOH将全部反应生成Na2CO3,故密闭容器中的残留固体只有Na2CO3。
3、答案:B 
解析:2CO+O22CO2①
2H2+O2===2H2O②
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2③
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑④
将①③合并得:CO+Na2O2===Na2CO3⑤
将②④合并得:H2+Na2O2===2NaOH⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量。
4、答案:C 
解析:设得到Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别是x、y,则有

解之得x=0.005 mol,y=0.01 mol
m(CO2)=44 g·mol-1×(0.005 mol+0.01 mol)=0.66 g
5、答案:B 
解析:分离方法是MgCl2、AlCl3溶液。
6、答案:D 
解析:当SO恰好完全沉淀时,需Ba(OH)2 2 mol,则n(Al3+)∶n(OH-)=1∶4,恰好发生反应:Al3++4OH-===AlO+2H2O,D正确。
7、答案:D 
解析:由电荷守恒c(Al3+)=×(1×1.3 mol·L-1)-0.2 mol·L-1×2=0.3 mol·L-1,所以溶液中n(Al3+)=0.06 mol,n(Mg2+)=0.04 mol,由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Al3++4OH-===AlO+2H2O得,需要n(OH-)=0.04 mol×2+0.06 mol×4=0.32 mol,所以V(NaOH)==0.08 L=80 mL。
8、答案:D 
解析:由题设乙和丁的反应现象可知,丁必为NaOH,乙必为Al2(SO4)3。(注意:此处隐含实验中试剂的滴加顺序与现象的关系),由“丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象发生”可推出甲为BaCl2,故丙为FeSO4。
9、答案:B 
解析:n(AlCl3)=0.1 L×0.25 mol·L-1=0.025 mol,则n(Al3+)=0.025 mol,n(Cl-)=3×0.025 mol=0.075 mol,加入钠反应后,根据原子守恒,n(NaAlO2)=n(Al3+)=0.025 mol,n(NaCl)=n(Cl-)=0.075 mol。因溶液中只有NaCl、NaAlO2则据Na守恒有n(Na)=n(Na+)=n(NaAlO2)+n(NaCl)=0.025 mol+0.075 mol=0.1 mol,所以加入钠的质量为m(Na)=0.1 mol×23 g·mol-1=2.3 g,故选B。
10、答案:B 
解析:本题以铁盐的氧化性为载体考查学生的判断能力。
n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由2Fe3++Fe===3Fe2+知,Fe3+过量0.01 mol,铁粉全部溶解,反应生成0.06 mol Fe2+,Fe2+和Fe3+物质的量之比为6∶1,Fe3+特征反应之一是遇SCN-溶液变红色;氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。
11、答案:C 
解析:因所剩固体能被磁铁吸引,说明Fe有剩余,2Fe3++Fe===3Fe2+,Cu2++Fe===Cu+Fe2+,2H++Fe===Fe2++H2↑,即Fe3+、Cu2+、H+等可与Fe反应,不可能存在较多。
12、答案:C 
解析:本题主要考查铁及其化合物的性质和有关计算。由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知Fe粉过量,0.2 mol Fe3+与过量Fe粉作用生成0.3 mol Fe2+,故反应后Fe2+的总物质的量为0.4 mol,溶液中c(Fe2+)==0.8 mol·L-1。
13、答案:C 
解析:依题意,恰好反应后溶液中只存在FeCl2,根据元素守恒,可建立关系n(Fe)=n(Fe2+)=n(Cl-)=n(HCl)=×0.1 L×1 mol·L-1=0.05 mol,m(Fe)=2.8 g。解此题若用常规方法会很繁琐,而用守恒法,从整体角度去思考,则非常简捷。
14、答案:(1)容器B中的导管口有气泡冒出
(2)容器A中溶液进入容器B,容器B中有白色沉淀生成,沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
2NaOH+FeSO4===Fe(OH)2↓+Na2SO4、
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)开始时容器B中的导管口有气泡冒出,弹簧夹关闭后容器A中溶液进入容器B,有白色沉淀生成
解析:此题是一道综合Fe2+的性质和实验操作的复合实验题。解答该题必须明确:当NaOH溶液中空气未排尽时,NaOH与FeSO4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在,但当通入H2一段时间后,即认为其中的空气已排净,生成的Fe(OH)2能较长时间存在。
15、答案:(1)①CuO+2HCl===CuCl2+H2O,
FeO+2HCl===FeCl2+H2O
②CuO+COCu+CO2,
FeO+COFe+CO2
③Fe+CuCl2===Cu+FeCl2,
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
(2)X质量为56 g,FeO与CuO的质量比为9∶5
解析:(1)在反应①中,混合物与过量盐酸反应,生成了铜离子和亚铁离子,故A中为CuCl2、FeCl2和过量的盐酸;在反应②中,FeO和CuO被还原为单质铁、铜和二氧化碳;能与铜离子和亚铁离子、盐酸发生反应③的为单质铁,故C为二氧化碳;F为氢气,D为铜;发生反应的化学方程式为:①CuO+2HCl===CuCl2+H2O,FeO+2HCl===FeCl2+H2O,②CuO+COCu+CO2,FeO+COFe+CO2;③Fe+CuCl2===Cu+FeCl2,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,E为盐酸与FeCl2的混合溶液。(2)由题意分析,D为铜,且质量为两份X中总的含铜量,故每一份X中n(Cu)==0.25 mol,m(CuO)=80 g·mol-1×0.25 mol=20 g,n(H2)==0.25 mol,n(Fe)=0.25 mol+0.25 mol=0.5 mol,m(FeO)=0.5 mol×72 g·mol-1=36 g;则每份X的质量为56 g, FeO与CuO的质量比为9∶5。
《几种重要的金属化合物》同步练习
第一课时
一、选择题:
1.对氧化铝的分类中正确的是 ( )
A.酸性氧化物 B.碱性氧化物
C.两性氧化物 D.不成盐氧化物(像CO一样)
2.氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的哪个性质 ( )
A.酸性  B.碱性   C.两性 D.氧化性
3.下列物质露置在空气中,质量会减轻的是 ( )
A.NaOH B.Na 2O2 C.无水CaCl2 D.Na2CO3·10H2O
4.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中可以放入的化学物质是 ( )
A.无水硫酸铜 B.硫酸亚铁 C. 食盐 D. 生石灰
5.下列操作中,溶液的颜色不发生变化的是 ( )
A.碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸 B.硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液
C.碘水中滴加淀粉碘化钾溶液 D.氯化铁溶液中加入还原性铁粉
6.下列关于“焰色反应”的理解正确的是 ( )
A.只有金属单质才有焰色反应 
B.只有金属化合物才有焰色反应
C.只有某些金属或其化合物才有焰色反应
D.只有金属离子才有焰色反应
二、选择题
7.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中,正确的是 ( )
A .二者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度
B .二者热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳定性
C.二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体,但产气量和反应快慢不同
D .二者在一定的条件下可以相互转化
8.近期《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470℃、80Mpa下合成出了金刚石,具有深远的意义。下列说法错误的是 ( )
A.由二氧化碳合成金刚石是氧化还原反应
B.该反应中二氧化碳完全被还原为金刚石
C.钠被氧化最终生成碳酸钠
D.金刚石是碳的一种同素异形体
9.下列化合物与小苏打溶液反应,没有气体或沉淀生成的是 ( )
A.烧碱 B.硫酸氢钠 C.氢氧化钡 D.过氧化钠
10.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列哪种物质 ( )
A.锌粉 B.镁粉? C.铁粉 D. 铝粉
11.在某溶液中酚酞呈红色。下列离子在该溶液中不能大量存在的是 ( )
A.Fe3+ B.Na+ C.Ba2+ D.Al3+
12.把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是 ( )
A.Al3+ B.Al(OH)3 C.AlO D.Al3+和Al(OH)3
13.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2→Fe3++2Cl-
B.Ba(OH) 2溶液与盐酸的反应 OH-+H+ = H2O
C.Al(OH) 3沉淀中滴加盐酸 Al(OH) 3+3H+ = Al3++3H2O
D. AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-→+2H2O
14.过量的NaHCO3和Na2O2混合,在密闭容器中充分混合加热后,最后排出气体,残留的固体是 ( )
A. Na2O B.Na2CO3 C.Na2O2和Na2CO3 D.Na2O2和Na2O
15.将氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液,通过一步实验就能加以区别,并只用一种试剂,这种试剂是 ( )
A.KSCN B.BaCl2 C.NaOH D.HCl
16.wg铁粉和铝粉的混合物,和过量的 NaOH反应,然后过滤,将沉淀完全收集后,放蒸发皿中加热,直至被加热的物质质量不再变化,取出蒸发皿中的物质称量仍为wg。求原混合物中铝粉的质量分数是 ( )
A.30% B.50% C.70% D.90%
三、填空题
17.有两包白色粉末,只知分别是K2CO3和NaHCO3,请你写出鉴别方法?
(1) 。 (2) 。
(3) 。
18. 2004年2月3日,美国“机遇”号火星车向地球传回了火星土壤的显微照片,显示的是“机遇”号火星车的着陆区域——“梅里迪亚尼平面”,从照片上可以看出该地为红色和桔色(两种颜色近乎红棕色),所以可能存在赤铁矿(主要成分是Fe2O3)。试回答下列问题。
(1)人们从“机遇”号火星车所发回的实物照片的红色和桔色,来推断火星上可能存在着赤铁矿,这是利用了物质的颜色这一_________性质对物质的存在进行推测的。如果要进一步确定这种推测是否正确,必须通过实验验证。
(2)假设有一块火星矿物样品,请同学们用学过的知识设计化学实验来证明该火星矿物中是否有三价铁元素。
实验原理: 。
实验用品:锤头、研钵(研杵)、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、滴管、稀盐酸、KCNS溶液
实验步骤及方法:① 。
② 。
③ 。
④ 。
实验结果分析及结论: 。
19.A、B、C、D四种化合物,其中A、C、D焰色反应均为黄色,而B的焰色反应为紫色,A、C和盐酸反应均得到D,将固体C加热可得到A,若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C,若B的溶液滴加到硫酸亚铁溶液会先后出现白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀E。试推断
A:________、B:________、C:_________、D:_________、E:
20.(13分)某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此回答下列问题:
(1)I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是 。
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、C、D、E所含物质的化学式
沉淀固体B ;C ;沉淀D ;溶液E 。
(3)写出①、②、③、④四个反应方程式
① ;② ;
③ ;④ 。
参考答案
一、选择题1.C 2. B 3. D 4.B 5.A 6.C
二、选择题7.BD 8.B 9.A 10.C 11.AD 12.C 13.BC 14.B 15.C 16.A(提示:该题计算可用Fe2O3中的氧元素等效代换Fe、Al混合物中的Al)
三、填空题
17. (1) 加热分解法:取两种少许待检粉末于试管中,分别加热,有CO2气体产生的是NaHCO3。
(2)盐酸产气法:取两种少许待检粉末于试管中,同时分别在两支试管中加入1mL稀盐酸,产气速度快的是NaHCO3。
(3)焰色反应法:取两种粉末进行焰色反应实验,透过钴玻璃能够观察到紫色火焰的是K2CO3 。
18.(1)物理
(2)实验原理:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ,Fe3+遇到KCNS溶液变为红色。
实验步骤及方法:
①样品处理:将样品用锤头敲碎,放置在研钵中研细备用。②溶解:将研磨好的样品粉末倒入烧杯,加10mL稀盐酸,用玻璃棒搅拌片刻。③过滤:取②中混合物液体过滤。
④检验:取2mL滤液加入到试管中,然后向试管中滴加2滴KCNS溶液。观察溶液的颜色变化。
实验结果分析及结论:若溶液变为红色,则原火星矿物样品中含有三价铁元素;如果溶液不变色,则原火星矿物样品中不含三价铁元素。
19.A:Na2CO3、B:KOH、C:NaHCO3 D:NaCl、E:Fe(OH)3
20.(1)过滤
(2)Al2O3;Al2O3和Fe2O3; Fe2O3;K2SO4和(NH4)2SO4
(3)①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
②Al3++3NH3·H2O=Al(OH) 3↓+3NH4+
③NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH) 3↓+NaCl
④2Al(OH) 3Al2O3+3H2O
第二课时
一、选择题:(本题共11小题,每小题5分,共55分)
1.下列说法中不正确的是(  )
A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀
D.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应得CO2的物质的量之比为2:1
2.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是(  )
A.分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通人澄清的石灰水中
B.分别在这两种物质的溶液中,加入CaCl2溶液
C.分别在这两种固体中,加入同浓度的稀盐酸
D.分别在这两种物质的溶液中,加入少量澄清的石灰水
3.把CO2通入含NaOH0.8g的碱溶液中,将产物在减压条件下蒸干后,得固体1.37g,则通入CO2的质量是(  )
A.0.44g    B.0.88g    C.0.66g    D.都不是
4.有甲、乙、丙三瓶等体积等物质的量浓度的NaOH溶液,若将甲蒸发掉一半水分,在乙中通入少量的CO2,丙不变,然后分别向甲、乙、丙三瓶中加入同浓度的盐酸,完全反应后所需盐酸溶液的体积是(  )
A.甲=丙>乙 B.丙>乙>甲  C.乙>甲=丙 D.甲=乙=丙
5.实验室需要使AlCl3溶液中的Al3+离了全部沉淀出来,适宜用的试剂是(  )
A.NaOH溶液         B.Ba(OH)2溶液
C.盐酸            D.氨水
6.有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液,其中(Mg2+)为0.2mol·L-1,(Cl-)为1.3mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4mol·L-1NaOH溶液的体积为(  )
A.40mL    B.72mL    C.80mL    D.128mL
7.在Lal2(SO4)3溶液中加入过量氨水,过滤得沉淀,然后在高温中灼烧沉淀最后得白色固体g,溶液中SO的物质的量浓度是(  )
A.mol·L-1              B.mol·L-1
C.mol·L-1               D.mol·L-1
8.证明溶液中是否有Fe2+,其操作正确的顺序是(  )
①加少许酸化的KMnO4溶液 ②加少许氯水 ③滴加少许KSCN溶液
A.①②    B.②③     C.①②③   D.③②
9.能使铁溶解,但不能生成沉淀的溶液是(  )
A.稀H2SO4  B.FeCl3溶液  C.CuSO4溶液  D.FeSO4溶液
10.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是(  )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色
D.只需滴加KSCN溶液
11.在含有1molFeSO4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤之,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是(  )
A.Fe     B.FeO     C.Fe(OH)3  D.Fe2O3
二、填空题
12.往一金属易拉罐内(内空)放入一满角匙的某白色晶体,摇动几下后,立即注入50mL6mol·L-1氢氧化钠溶液,用胶布密封罐口。过一段时间后,罐壁变瘪;再过一段时间后,瘪了的罐壁又重新鼓起。
(1)要产生上述实验现象,做易拉罐的金属是______;往罐内加入的白色晶体是______;
(2)罐壁变瘪的原因是______,反应方程式是______;
(3)罐再度鼓起的原因是______,反应方程式是______。
三、实验题:
13.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸溜水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_______。
方法二:在如图3-2装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀NaSO4等试剂制备。
(1)在试管I里加入的试剂是________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管工和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是_____________________。
四、计算题:
14.在氯化铁和氯化铜的混合溶液中,加入过量的Fe粉,若充分反应后溶液的质量没有改变,则原混合溶液中Fe3+和Cu2+物质的量之比为多少?
答案及详解:
1.D解析:NaHCO3与石灰水反应时,反应物的量不同,产物也不相同,但不管以何种比例混合,都有CaCO3生成。当加入少量石灰水时,反应方程式为:2NaHCO3+Ca(OH)2Na2CO3+CaCO3↓+2H2O;当加入过量的石灰水时,反应方程式为:NaHCO3+Ca(OH)2NaOH+CaCO3↓+H2O。故C正确。物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应可得等量的CO2,故D不正确。
2.D 解析:A中能产生气体且能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3;B中有白色沉淀生成的是Na2CO3;C中反应速度快(剧烈)的是NaHCO3;D中两者均可与Ca(OH)2反应产生白色沉淀,故无法用于鉴别。
3.C解析:0.8gNaOH若全部转化成Na2CO3,则其质量为1.06g<1.37g;若全转化成NaHCO3,则其质量应为1.68g>1.37g。故NaOH吸收CO2时实际上生成了Na2CO3(mol)和NaHCO3(mol)的混合物。依Na原子守恒,得2+=0.02,且有:106+84=1.37,解得=0.005mol,=0.01mol,故通人CO2的物质量为+=0.015mol,质量为0.015mol×44g·mol-1=0.66g。
4.D解析:由题给条件,可知将甲蒸发掉一半水分,溶质的量并未发生变化,故完全反应时消耗的盐酸应与丙相同,甲丙很容易判断。由于存在如下关系式:2NaOH~Na2CO3~2HCl,可知向乙中通入量CO2后部分NaOH变为Na2CO3,而生成的Na2CO3在与盐酸反应时会消耗与NaOH变质前等量的盐酸,故完全反应后,所需盐酸溶液的体积应是相等的,即甲=乙=丙。
5.D解析:因为Al(OH)3溶于强酸、强碱,而不溶于弱碱,所以选D。
6.C解析:欲使Mg2+全部转化成沉淀并从溶液中分离出来,应向溶液中加入过量的NaOH溶液,使Mg2+、Al3+全部沉淀后,再使Al(OH)3恰好溶解。设(Al3+)=mol·L-1,则根据电荷守恒:
3+2(Mg2+)(Cl-),即3+2×0.2=1.3,=0.3mol·L-1。
设NaOH溶液的体积为mL,
则根据关系式:Mg2+2OH-
0.2×0.22×0.2×0.2
Al3+4OH-
0.3×0.24×0.3×0.2
得2×0.2×0.2+4×0.3×0.2=4×,即=80Ml。
7.D解析:依题意,最后所得固体为Al2O3,其物质的量为mol,故原LAl2(SO4)3溶液中含SO的物质的量为(×3)mol,
(SO)==mol.L-1,所以答案选D。
8.D解析:滴加少许KSCN溶液,无红色出现;再加少许氯水后若立即出现红色,则证明原溶液中一定存在Fe2+。
9.AB
解析:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
  2FeCl3+Fe3FeCl2
  Fe+CuSO4FeSO4+Cu
  FeSO4溶液不能溶解Fe,故答案选A、B。
10.B解析:先加KSCN溶液若不变红,则可证明无Fe3+;再滴加氯水立即呈红色,则可证明原溶液中有Fe2+。Fe2+遇SCN—无明显变化,滴加氯水后,Fe2+被氧化生成Fe+,Fe3+与SCN-结合使溶液变红了,故B是正确的实验方法。
11.D 解析:将一小块金属钠投入FeSO4溶液中,会发生如下反应:2Na十2H2O=2NaOH+H2↑;FeSO4+2NaOHFe(OH)2↓+Na2SO4。Fe(OH)2沉淀不稳定,容易被氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。滤出的Fe(OH)3沉淀再灼烧,发生的反应是:
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。所以,最终所得的固体物质是Fe2O3。
12.(1)Al  干冰
(2)干冰汽化时排出了罐内空气,当加入NaOH溶液后,CO2被吸收,使罐内气压小于大气压,故易拉罐变瘪CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
(3)过量的NaOH溶液与铝制罐反应产生H2,使罐内压强增大到大于大气压,故罐再度鼓起2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2十3H2↑
13.方法一:(1)稀H2SO4、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
方法二:(1)稀H2SO4、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管I和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入
解析:方法一中根据FeSO4具有易被氧化和易水解的特点,在配制其溶液时还需加入稀H2SO4和铁屑;蒸馏水中若溶有O2,则会加速Fe(OH)2氧化,因此可采用煮沸法除去O2。为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,可用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液方可达到目的。
方法二的原理是利用稀H2SO4和铁屑产生氢气,先赶净装置中空气。确定赶净空气后再夹紧止水夹,通过H2产生的压强将FeSO4压入NAOH溶液中去,从而使产生的白色Fe(OH)2沉淀在H2的还原性气氛中得以较长时间保持。
点评:这是一道与Fe(OH)2的制备原理有关的题目,采用了创新的实验手法。对此类题目的完美解答,有赖于对基础知识的扎实掌握,对有关实验原理和仪器的熟知程度,并需要大胆的开拓和创新精神。
14.2:7
解析:在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入过量的Fe粉后,Fe粉会将Fe3+和Cu2+全部消耗掉。Fe3+与Fe反应会使溶液增重,Cu2+与Fe反应会使溶液减重。依据题意,若反应前后溶液的质量没变,则这两个反应增重与减重必然相等才能符合题意。
  设反应前Fe3+为x mol,Cu2+为mol,
  2Fe3+十Fe3Fe2+ 增重
  2     3 56
  x 28 x
  Cu2+十FeFe2++Cu 减重
  1 1 8
   8
  由28 x=8得x:=2:7
所以原混合溶液中Fe3+和Cu2+的物质的量之比为2:7
第三课时
[基础达标]
1.下列物质中能与水反应的是 ( )
A.CuO B.CaO C .Fe2O3 D .Al2O3
2.下列物质中既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应的是 ( )
A. CuO B. CaO C. Fe2O3 D.Al2O3
3.下列物质中既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应的是 ( )
A .CuO B. NH4HCO3 C. Fe2O3 D .Al2O3
4.下列关于Na2O与Na2O2的说法中,不正确的是 ( )
A .Na2O2比Na2O稳定
B. 均与水反应生成NaOH,因而均是碱性氧化物
C .Na2O能被氧化成Na2O2
D .均可与H2O CO2 SO2反应
5.除去MgO中的Al2O3 可选用的试剂是 ( )
A .NaOH溶液 B.硝酸 C.浓硫酸 D.稀盐酸
6.下列列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是 ( )
A.加热分解NH4HCO3 B.熔化K2O
C. 熔化烧碱 D.加热NaCl
7.下列溶液通常呈蓝绿色的是 ( )
A .CuCl2 B. FeCl3 C. CuSO4 D .Al2(SO4)3
8.在烧制砖瓦时,用黏土做成的土坯经过烘烧后,铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦.若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的还原性气体 和 ,它们把红色物质还原成黑色的铁的化合物是 和 ,同时还有未燃烧完的炭粒,从而制得青色砖瓦.
[能力提高]
9.“铝热反应”中的铝热剂通常是Fe2O3 和Al粉的混合物,高温反应时可放出大量
的热。请写出该反应的化学方程式 。
10.冶炼技术在中国有着悠久的历史,我国古代将炉甘石(主要成分ZnCO3)、赤铜矿(主要成分Cu2O)和木炭粉混合加热至8000C左右,即可得到金光闪闪与黄金外观相似的“药金”。
(1)“药金”的主要成分是 。
(2)写出冶炼中有关反应的化学方程式。
参考答案:
1.B 2.BD 3.BD 4.B 5.A 6.BC 7.A 8. Fe2O3 H2 CO FeO Fe3O4
9 .Fe2O3+2Al Fe + Al2O3 10.(1)Zn Cu (2)ZnCO3 ZnO+CO2↑ 2ZnO+C 2Zn+CO2↑ 2Cu2O+C 4Cu+CO2↑
第四课时
[基础达标]
1.将足量Na2O2投入FeCl2溶液中可观察到的现象是 ( )
A.生成白色沉淀 B.生成红褐色沉淀 C.有气泡产生 D.无变化
2.下列物质中既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是 ( )
A. Al(OH)3 B. Fe(OH)3 C. Mg(OH)2 D .Cu(OH)2
3.下列各组反应中最终肯定是白色沉淀的是 ( )
A.AlCl3溶液中加入过量氨水
B.Al2(SO4)3溶液中加入过量KOH溶液
C.FeCl2溶液中加入过量氨水
D.MgSO4溶液中加入过量KOH溶液
4.把少量金属钠投入到足量的氯化铝溶液中,下列叙述正确的是 ( )
A.析出金属铝 B.产生白色沉淀 C.产生红褐色沉淀 D.产生无色气体
5.下列 各组反应中最终肯定不生成白色沉淀的是( )
A.AlCl3溶液中加入过量的氨水
B.Al2(SO4)3溶液中加入过量的KOH溶液
C.MgCl2溶液中加入过量的氨水
D.MgSO4溶液中加入过量的KOH溶液
6.0.1molAl2(SO4)3跟35omL2mol/LNaOH溶液混合,所得沉淀的质量为( )
A.78g B.15.6g C.7.8g D.3.9g
7.向下列各物质的水溶液中滴加稀硫酸和MgCl2溶液时,均有白色沉淀的是( )
A.BaCl2 B.Ba(OH)2 C.Na2CO3 D.KOH
8.制备Fe(OH)2时,在一支盛有FeCl2溶液的试管中,滴入NaOH溶液,观察到的现象是 .若用长滴管吸取用不含O2的蒸溜水配制的NaOH溶液,插入盛有新制FeCl2溶液液面下,再挤出NaOH溶液, 这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色. 除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
[能力提高]
9.在AlCl3溶液中加入等体积的NaOH溶液,反应完毕后测得沉淀物和溶液中含有等物质的量的铝元素,则AlCl3和NaOH溶液的物质的量浓度之比为 .
10.将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中,合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L的NaOH溶液,生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图。(横坐标体积单位是mL,纵坐标质量单位是g)求:
① 合金中Mg的质量
② 所用HCl的物质的量浓度
参考答案:
1.BC 2.A 3.AD 4.BD 5.B 6.C 7.B 8.灰白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色煮沸 9. 2:3 2:7 10. ①4.8g ②8mol/L
第五课时
[基础达标]
1.下列说法中不正确的是 (  )
A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀
D.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应得CO2的物质的量之比为2:1
2.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是 (  )
A.分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通人澄清的石灰水中
B.分别在这两种物质的溶液中,加入CaCl2溶液
C.分别在这两种固体中,加入同浓度的稀盐酸
D.分别在这两种物质的溶液中,加入少量澄清的石灰水
3.下列化合物与小苏打溶液反应,没有气体或沉淀生成的是 ( )
A.烧碱 B.硫酸氢钠 C.氢氧化钡 D.过氧化钠
4.下列物质露置在空气中,质量会减轻的是 ( )
A.NaOH B.Na 2O2 C Na2O D.Na2CO3·10H2O
5.有甲、乙、丙三瓶等体积等物质的量浓度的NaOH溶液,若将甲蒸发掉一半水分,在乙中通入少量的CO2,丙不变,然后分别向甲、乙、丙三瓶中加入同浓度的盐酸,完全反应后所需盐酸溶液的体积是 (  )
A.甲=丙>乙 B.丙>乙>甲  C.乙>甲=丙 D.甲=乙=丙
6.把CO2通入含NaOH0.8g的碱溶液中,将产物在减压条件下蒸干后,得固体1.37g,则通入CO2的质量是 (  )
A.0.44g    B.0.88g    C.0.66g    D.都不是
7.下列叙述中不正确的是 ( )
A.热稳定性: Na2CO3比NaHCO3稳定
B.溶解性: Na2CO3比NaHCO3易溶于水
C.相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应, NaHCO3放出CO2多
D.相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别与同浓度的盐酸反应,产生气体的速率是Na2CO3大
8.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-══ 2AlO2-+H2↑
B.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++ 3OH- ══ Al(OH)3↓
C.三氯化铁溶液中加入铁粉:
D.FeCl2溶液跟Cl2反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
[能力提高]
9.将Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2盛于同一容器中充分反应,如Fe有剩余,则容
器中只能有的金属或金属离子是 ( )
A.Cu、Fe3+ B.Fe2+、Fe3+ C.Cu、Cu2+、Fe D.Cu、Fe2+、Fe
10.下列离子在溶液中能大量共存的是 ( )
A. B.
C.Fe2+ H+ Na+ NO3- D.
参考答案:
1.D 2.CD 3.A 4.D 5.D 6.C 7.B 8.D 9.CD 10. BC
《几种重要的金属化合物》学案
第一课时
【要达成的目标】
1.知道钠的两种氧化物的物理、化学性质及用途。
2.知道Na2CO3和NaHCO3俗名、、性质的不同点及相互转化的方法。
【“教”与“学”过程】
本堂课使用的电教手段
【思考】一般我们用水和CO2来灭火,通过预习你认为水和CO2可以用来点火吗?
一、钠的化合物
1.氧化钠与过氧化钠的性质比较(预习课本P55完成下表)
名 称
氧化钠
过氧化钠
化学式
颜色状态
与H2O反应
与CO2反应
生成条件
用途
【思考】分析氧化钠与过氧化钠分别与水和CO2反应是否属于氧化还原反应?若是标出电子转移的情况,指出氧化剂和还原剂,上述反应是否属于离子反应,若是,写出反应的离子方程式。
2.碳酸钠和碳酸氢钠
【科学探究】:课本P56
①碳酸钠和碳酸氢钠分别溶于水并滴入酚酞试液
②碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性的比较
③碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应的比较
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
主要性质
色态
水溶性
热稳定性
与酸反应
与OH-反应
与Ca(OH)2反应
与CaCl2反应
与H2O和CO2的反应
主要用途
转化关系
3.焰色反应:完成课本P57实验3-6
【思考】通过预习你能独立完成一个焰色反应的实验吗?需要哪些用品来完成这个实验?焰色反应是物理性质还是化学性质?它是某种物质特有的性质吗?焰色反应在生活中有什么应用呢?
【课堂练习】
1.在呼吸面具中Na2O2起反应的化学方程式为 每生成0.5molO2转移的电子 mol 其中氧化产物和还原产物的物质的量之比为: 。
2. 等质量的Na2CO3和NaHCO3固体分别与足量的浓度为10%的盐酸反应,下列叙述正确的是 ( )
A. NaHCO3产生的气体较少 B. Na2CO3产生气体的速率较快
C. Na2CO3产生的气体较多 D. NaHCO3消耗盐酸的质量较少
3.要除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠,最好采用 ( )
A.加入过量的澄清石灰水 B.加入适量的氢氧化钠溶液
C.将溶液加热蒸干并灼烧 D.通入足量的CO2气体
【课后反思】
(教师写成败得失和改进措施,学生写学习体会和存在的问题)
第二课时
【要达成的目标】
1.知道Al2O3具有金属氧化物的性质及特性是可以与氢氧化钠等强碱溶液反应。
2.能说出氢氧化铝的主要性质、会制备氢氧化铝。
3.学会一些性质与制备实验的基本操作,学会观察现象,分析产物。
4.会处理一些有关铝及化合物的计算。
【“教”与“学”过程】
本堂课使用的电教手段
二、铝的重要化合物
1.氧化铝
(1)氧化铝的物理性质
氧化铝是 色 溶与水,熔点 的固体。可用来 等,是 的原料
【知识回顾】什么是碱性氧化物和酸性氧化物?它们各有什么通性?
(2)氧化铝的化学性质
【预习归纳】两性氧化物的概念和氧化铝的性质完成离子方程式
氧化铝与强酸反应
氧化铝与强碱反应
【思考】氢氧化物共同的化学性质是什么?一般氢氧化物能与碱反应吗?
【实验探究】分别往Al2(SO4)3溶液中滴加氨水至过量观察现象并写出对应的化学方程式和离子方程式?
2.氢氧化铝
(1)氢氧化铝的制备
(2)氢氧化铝的性质
【思考】为什么氢氧化铝的制备要用弱碱而不用强碱?
3.硫酸铝钾
学生总结归纳完成下表
化学式
Al2O3
Al(OH)3
属类
颜色状态
白色固体,天然产称为刚玉(红宝石、蓝宝石)
溶解性
热稳定性
与酸反应
与碱反应
其他性质
强还原性,用于冶炼难熔金属
————
制备方法
【课堂练习】
1.下列关于金属铝的叙述中说法不正确的是 ( )
A.铝是地壳中含量最多的金属元素
B.铝是活泼金属元素,在化学反应中容易失去电子,表现还原性
C.铝箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧
D.铝箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的铝并不滴落
2.既能与酸(H+)反应,又能与碱(OH-)反应的是 ( )
①MgO ②Al(OH)3 ③NaHSO4 ④NaHCO3 ⑤NH4HS ⑥CaCO3
A. ② B. ②③④ C. ②④⑤ D. ②③④⑤
3.用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时,当Al3+离子的物质的量与OH-离子的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为________时,Al(OH)3沉淀量最多为_________时,Al(OH)3全部溶解;为________或________时Al(OH)3沉淀量为最多沉淀量的一半。偏铝酸钠溶液与盐酸溶液反应时,AlO2-离子的物质的量与H+离子物质的量之比为_______时,Al(OH)3沉淀量最多;为_______时Al(OH)3全部溶解;为_______和_______时,生成的Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。
【课后反思】
(教师写成败得失和改进措施,学生写学习体会和存在的问题)
第三课时
【要达成的目标】
1.能说出铁的氧化物及氢氧化物的主要性质。
2.学会如何制备氢氧化亚铁。
3.学会一些实验基本操作,学会观察现象,分析产物。
【“教”与“学”过程】
本堂课使用的电教手段
【思考】根据金属的通性推测铁的化学性质,写出体现其性质的四个反应化学方程式或离子方程式
三、铁的重要化合物
1.铁的氧化物
【自学与思考】阅读课本P59后完成下列表格
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
铁元素的价态
化学式
颜色\状态
俗名
水溶性
磁性
氧化物类型
与CO或H2反应
与酸反应离子方程
与Al反应
用途
【科学探究】仔细观察课本P60实验3-9,记录观察到的现象、写出反应的离子方程式(完成在课本上)
2.铁的氢氧化物
(1)Fe(OH)3和Fe(OH)2的制备
【思考】①为什么在FeSO4溶液中加NaOH溶液时生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色?有关反应方程式是_______________________________________
②想一想应该如何制备Fe(OH)2?你认为制备过程中要注意什么问题?有哪些相应的措施?你能用药品Fe、稀硫酸和氢氧化钠溶液制备比较稳定的Fe(OH)2吗?你认为还可以有其他的实验方案进行制备吗?
【课堂练习】(1)为了用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2下列相关操作是必要而且可行的是:①配制溶液的水要煮沸;②将吸有NaOH溶液的胶头滴管伸入到FeSO4溶液中来加碱;③胶头滴管必须离开试管口竖直将碱滴加下去;④应用久置的FeSO4溶液与NaOH溶液来制备;⑤制备时必加热。
(2)Fe(OH)3和Fe(OH)2的性质
铁的氢氧化物分别与酸反应的离子方程式是:____ _____
氢氧化铁受热分解的方程式是__________________________________
【课堂练习】
1.两同学为制得纯净的Fe(OH)2,使用如图所示的装置,A管中是Fe和稀H2SO4,B管中是NaOH溶液:
(1)同学甲:先夹紧止水夹a,使A管开始反应,在B管中观察到的现象是 。
(2)同学乙:打开a,使A管中反应一段时间后再夹紧止水夹a,实验中在B管中观察到的现象是 ,B中发生反应的离子方程式为
【课后反思】
(教师写成败得失和改进措施,学生写学习体会和存在的问题)
第四课时
【要达成的目标】
1.能说出铁盐、亚铁盐的主要性质。
2.学会Fe2+与Fe3+的检验方法及懂得Fe2+与Fe3+的相互转化。
【“教”与“学”过程】
本堂课使用的电教手段
【科学探究】仔细观察课本P61实验3-10,记录观察到的现象(注意两种溶液的外观颜色)、写出反应方程式(完成在课本上)
3.铁盐和亚铁盐
(1)Fe2+与Fe3+ 的检验
检验试剂是______________ 实验现象是________________________
【思考】你还能说出适合有关Fe2+、Fe3+ 检验的方法吗?
(2)Fe2+与Fe3+ 的相互转化
【思考】从铁元素价态及氧化还原反应规律分析,Fe2+离子具有什么性质?而Fe3+又具有什么性质?为什么?
【科学与探究】教材P61
在FeCl3溶液中加入少量的铁粉,充分振荡,可观察到溶液颜色由________________;再滴入几滴KSCN溶液,溶液颜色________;再滴入几滴氯水,溶液颜色___________________。有关反应的离子方程式是
①Fe3+ → Fe2+ 互转化通过实验测得Fe3+有_______性,还表现在:一定条件下可以被Cu、Al、I-、S2-、、SO32-等(氧化或还原)__________。你能写出他们反应的化学方程式(离子方程式)吗?
②Fe2+ → Fe3+ 的转化
通过实验测得Fe2+有_______性,还表现在:一定条件下可以被Cl2、MnO4-、H2O2、浓H2SO4、HNO3等(氧化或还原)__________。你又能写出他们反应的化学方程式(离子方程式)吗?
自学教材“铝盐和铁盐的净水作用”
【课堂练习】
1.要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可行的办法是 (   )
A.滴入KSCN溶液 B.通入氯气 C.加入铜粉 D.加入铁粉
2.下列物质跟铁反应后的生成物,能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是(   )
A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
3.已知有以下物质相互转化
(1) A转化为B及气体这步反应中应加入的试剂是 。
(2)写出B的化学式 ,D的化学式 。
(3)写出由E转变成F的化学方程式 。
(4)写出鉴别G溶液的离子方程式 ;向G溶液中加入A的有关离子反应方程式是
【课后反思】
(教师写成败得失和改进措施,学生写学习体会和存在的问题)
《几种重要的金属化合物》学案
第一课时
【学习目标】
1.掌握钠的重要化合物Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3的性质与主要用途
2.能用焰色反应判断某些金属元素的存在
【自主学习】
一、钠的重要化合物
金属钠性质活泼,因此钠元素在自然界中都是以__________态存在, 初中所学过的钠的化合物主要有_____________________________等.
1.氧化钠和过氧化钠
[实验3-5] 把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,观察到现象是 __________,立即把带火星的木条放在试管口,现象是___________________。用手轻轻触摸试管外壁, 感觉______, 向反应后的溶液中滴入酚酞溶液,现象是_ ____。发生反应的化学方程式为__________________该反应中氧化剂是______,还原剂是_______。
氧化钠
过氧化钠
化学式与O的化合价
氧化物类型
构成粒子
颜色状态
与H2O反应方程式
与CO2反应方程式
与HCl反应方程式
用途

填写下表: 氧化钠与过氧化钠的比较
2. 碳酸钠和碳酸氢钠
填写下表: 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
俗名
颜色、状态
溶解性
水溶液酸碱性
热稳定性
与酸反应(HCl)
与碱反应(NaOH)
与盐反应(CaCl2)
与CO2反应
主要用途
相互转化
鉴别
3. 焰色反应
(1) 定义:很多_________或它们的___________在灼烧时都会使火焰呈现_______________,这在化学上叫做焰色反应。
(2)操作步骤:洗涤-灼烧-蘸取-灼烧
(3)注意事项:
A.焰色反应所用火焰本身颜色要尽可能浅
B.蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无色,且不易发生氧化反应,如铂、铝、铁等
C.观察钾的焰色反应时要透过_____________________,以滤去黄色的光,避免钠元素的干扰。
(4) 掌握两种元素的焰色反应:
钠元素-_______色; 钾元素-______色
【合作探究】
按以下装置图进行实验,填写有关现象及化学方程式
A中现象是____________________,反应的化学方程式是
B中浓硫酸的作用是___________________
③C中发生反应的化学方程式为______________________(标出电子转移方向及总数)
④D中现象是______________,反应的化学方程式是______________________
⑤E中收集的气体是_________
【课堂检测】
1.对过氧化钠叙述正确的是 ( )
A.反应中只作氧化剂
B.反应中既可作氧化剂又可作还原剂
C.是典型的碱性氧化物
D.可用于呼吸面具中作为氧气来源
2.将31gNa2O溶于69g水中,所得溶液中溶质的质量分数是( )
A.40% B.31% C.69% D.60%
3.下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质比较中,正确的是( )
A.对热稳定性:Na2CO3< NaHCO3
B.常温时水溶性:Na2CO3 C.与盐酸反应的快慢:Na2CO3D.相对分子质量:Na2CO3< NaHCO3
4.向紫色石蕊试液中加入过量Na2O2粉末,振荡,下列现象正确的是( )
A.溶液仍为紫色 B.最后溶液变蓝色
C.最后溶液褪色 D.有气泡产生
5.在下列物质中,既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的是( )
A.Na2CO3 B.NaHCO3
C.Na2O2 D.MgSO4
6.下列物质露置在空气中,质量会减轻的是 ( )
A.NaOH B.Na2CO3
C.Na2O D.Na2CO3·10H2O
7.用于鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的最适宜的方法是( )
A. 焰色反应 B. 滴加Ba(OH)2溶液
C. 滴加少量盐酸 D.滴加CaCl2稀溶液
8.有关焰色反应的实验操作注意事项有:①钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察②先将铂丝灼烧到与原火焰颜色相同,再蘸取被检物质③每次实验完,均要用盐酸洗净铂丝④实验时,要尽可能选用本身颜色较浅的火焰.其中正确的是
A.只有① B.只有③
C.①②③ D.全部
9.向饱和、碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳,观察到的现象是 ,产生该现象的原因是 ,有关化学方程式:
10. Na2CO3和NaHCO3固体与足量的盐酸反应:
等质量时生成CO2多的是 ,消耗HCl多得是
② 物质的量时生成CO2的量 ,消耗HCl多得是
第二课时
【学习目标】
1.掌握Al2O3、Al(OH)3的两性及相关的反应。
2.了解Al2O3、Al(OH)3的用途
【自主学习】
二.铝的重要化合物
1.氧化铝
(1)物理性质:
氧化铝______溶于水,熔点_____,铝制品表面的氧化铝薄膜具有_______作用.
(2)主要用途:
氧化铝是冶炼_____的原料,也是比较好的_______,可用来制造___________________等。
(3)化学性质:
Al2O3与盐酸:
两性氧化物
Al2O3与NaOH溶液:
2.氢氧化铝
(1)制备:
[实验3-7]向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水,现象是______________________, 发生反应的化学方程式为_______________,离子方程式为____________________
[实验3-8]分别向Al(OH)3沉淀中加入稀盐酸和NaOH溶液,产生的现象是___________,发生反应的化学方程式与离子方程式分别为
Al(OH)3+ HCl -_________________
离子方程式:______________________
Al(OH)3+ NaOH -_______________
离子方程式:______________________
思考1:向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,会产生什么现象________________
写出发生反应的总离子方程式__________________________________________
思考2: 制备Al(OH)3的适宜试剂是______________________________________
(2)氢氧化铝的两性
Al(OH)3既能与__________反应,又能与________反应,所以Al(OH)3是一种两性氢氧化物.
(3)氢氧化铝的不稳定性
Al(OH)3受热分解的化学方程式为__________________________________
(4)用途
利用胶状氢氧化铝的_______性,能凝聚水中的悬浮物,可用来_______,利用其_________性,可用作胃酸中和剂
3.硫酸铝钾-KAl(SO4)2
(1)电离方程式: ___________________
(2)十二水合硫酸铝钾
化学式: ________.俗名________,无色晶体,可溶于水,在天然水中生成_______________,可用作净水剂.
4.偏铝酸钠 (NaAlO2)
根据NaAlO2的生成条件,AlO2-只能在碱性条件下存在,即AlO2-与OH-在溶液中共存,但与酸(性)溶液反应.
(1)与CO2反应:
向NaAlO2溶液中通入少量CO2: 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3 ↓+ Na2CO3
离子方程式为: ____________________
向NaAlO2溶液中通入过量CO2: NaAlO2 + CO2 + 2H2O=Al (OH)3↓+NaHCO3
离子方程式为:____________________
(2) 与酸反应
向NaAlO2溶液中加入少量稀盐酸: NaAlO2 +HCl +H2O=Al(OH)3↓+NaCl
离子方程式为:____________________
向NaAlO2溶液中加入过量稀盐酸: NaAlO2 + 4HCl= AlCl3+NaCl+2H2O
离子方程式为:____________________
【合作探究】
下列各图中,横坐标为某溶液中加入的某物质的量,纵坐标为生成沉淀的量,从A~E中选择符合表中各题要求的序号,填在表中。
溶 液
加入的物质
答案序号
饱和石灰水
通入过量CO2
AlCl3溶液
加入过量氨水
含有NaOH的NaAlO2溶液
通入过量CO2
NaAlO2溶液
逐滴加入稀盐酸
MgCl2、AlCl3混合溶液
逐滴加入NaOH溶液至过量
【课堂检测】
1.有关铝和它的化合物的说法错误的是( )
A.用于熔化烧碱的坩埚,可用Al2O3这种材料制成
B.铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜
C.氧化铝是一种难熔物质,是一种较好的耐火材料
D.氢氧化铝能中和胃酸,可用于制胃药
2. 在实验室里,要想使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,应选用下列试剂中的 ( )
A.石灰水 B.氢氧化钠溶液
C.稀硫酸 D.氨水
3. 为了除去Fe2O3中的Al2O3,可选用的试剂是 ( )
A.氨水   B.稀硫酸
C.烧碱溶液 D.铁粉
4.在下列物质中加入过量硫酸溶液,最终不产生沉淀或浑浊的是( )
A. NaAlO2溶液 B.BaCl2溶液
C.AgNO3溶液 D.Ca(NO3)2溶液
5.下列离子方程式书写错误的是( )
A.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-=2AlO2-+H2↑
B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
C.NaAlO2溶液中通入过量的CO2:2AlO2-+ CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
D.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
6.硫酸镁和硫酸铝的混合溶液中,Al3+离子的浓度为0.2mol/L,SO42-离子的浓度为0.4mol/L,则混合溶液中Mg2+离子物质的量浓度为(mol/L) ( )
A.0.4 B.0.3  C.0.2 D. 0.1
7.向100mL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钠完全反应,恰好生成只含NaCl和NaAlO2的澄清溶液,则加入的金属钠的质量是( )
A. 2.3g B. 4. 6g
C. 1.15g D. 无法确定
8.向0.1mol/L AlCl3 溶液100mL中加入1mol/L NaOH溶液得到沉淀0.26g,所加入的NaOH溶液的体积可能是( )
A.10mL B.20mL C.30mL D.36.7Ml
9.有一无色盐溶液,焰色反应为黄色,向其中加入过量盐酸出现白色沉淀,继续加盐酸白色沉淀溶解,再改加氯水又出现白色沉淀,氨水过量时白色沉淀不溶解,则此盐酸的化学式为_______,有关离子方程式为①___________②_______________③_________________
第二课时
【学习目标】
1.掌握铁的氧化物、氢氧化物的主要性质
2.掌握Fe3+的检验及氧化性
3.明确Fe2+与Fe3+的相互转化
【自主学习】
三.铁的重要化合物
1. 铁的氧化物
名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
俗名

化学式
铁的化合价
颜色 状态
溶解性
与H+反应
空气中稳定性
2. 铁的氢氧化物
名称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
物质类别
颜色状态
稳定性
试剂
制备化学方程式及现象
与盐酸反应
思考1:在制备Fe(OH)2时,为什么要用新制备的FeSO4溶液?为什么还要将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插入到液面下,挤出NaOH溶液?还可采取哪些措施?
3. 铁盐和亚铁盐
(1)Fe3+和Fe2+的检验
观察实验,将实验现象填入下表:
Fe3+
Fe2+
溶液的颜色
加入KSCN溶液
加入NaOH溶液
(2) Fe3+和Fe2+的性质
FeCl3溶液
现象
反应的离子方程式
加入铁粉,KSCN溶液,
再加入氯水,震荡
在以上反应中,Fe3+表现_______性, Fe2+表现________性, 但Fe2+还具有_______性.
(3)铁盐的净水作用
Fe2(SO4)3溶于水后,也可生成___________,可吸附水中悬浮物.所以可溶于水的铝盐和铁盐均可做___________.
【合作探究】
1.除去下列物质中所含有的杂质(括号内的物质),将选用的试剂和方法填在横线上,并写出反应的化学方程式(注:属于离子反应的只写离子方程式)
(1)Fe2O3 (Al2O3)____________________________________________________
(2)Fe2O3[Fe(OH)3]___________________________________________________
(3)FeCl2(FeCl3)______________________________ _________________________
(4) FeCl3( FeCl2)____________________________________________________ (5)Fe(Al)__________________ __________________________________________
2.试写出完成下列转化的合适试剂及有关的化学反应方程式
(1)、
(2)、
(3)、
(4)、
(5)、
(6)、
【课堂检测】
1.下列物质充分反应后,滴入KSCN溶液,显红色的是( )
A.FeO+ HCl(溶液)
B.过量铁+ 稀硫酸
C.FeCl2(溶液) + Cl2
D.Fe + CuSO4(溶液)
2.下列检验Fe3+的方法错误的是( )
A.加入NaOH溶液,生成灰白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
B.加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀
C.加入硫氰化钾溶液,显示红色
D.加入氨水,生成红褐色沉淀
3.硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列哪种物质 ( )
A.锌粉 B.镁粉? C.铁粉D.铝粉
4.证明某溶液只含有Fe2+而不含有 Fe3+的实验方法是 ( )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色
D.只需滴加KSCN溶液
5.某溶液中有 NH4+、Mg2+、 Fe2+和Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是
(已知NH4+ + OH- NH3↑+ H2O)( )
A. NH4+ B.Mg2+ C.Fe2+  D.Al3+
6.将一定量铁粉投入氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为( )
A.2:3 B.3:2 C.1: 2 D.1:1
7、有0.4g铁的氧化物,用足量CO在高温下将其还原,把生成的气体全部通入石灰水中,得到0.75g固体沉淀物。这种铁的氧化物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.无法确定
8、铁粉和铝粉的混合物wg,和过量的 NaOH溶液反应,然后过滤,将沉淀完全收集后,放入蒸发皿中加热,直至被加热的物质质量不再变化,取出蒸发皿中的物质称量仍为wg。求原混合物中铝粉的质量分数是
A.30% B.50% C.70% D.90%
9.已知,常见金属单质A有如下转化关系,其中F为红褐色固体
(1)写出A→B的化学方程式_____________________________________________
(2)写出E→F的化学方程式_____________________________________________
10、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀:
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_____________;
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用__________的方法;
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,
插入FeSO4溶液液面以下,再挤出NaOH溶液。
这样操作的理由是______________。
方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。
(1) 在试管I中加入的试剂是________________;
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是_________________;
(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是_______________;
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是________________。
《几种重要的金属化合物》教案
教学目标
知识技能
1.了解氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁的性质及用途。
2.了解铁的氢氧化物的性质及制备方法。
3.掌握二价铁离子、三价铁离子的检验方法及实验相互转化,巩固提高氧化还原反应的知识。
过程与方法
1.通过学习使学生学会运用观察、实验等手段获取信息,并运用分类、比较、归纳等方法对信息进行加工。
2.初步学会通过探究性实验,使学生进一步掌握应用实验,探究研究物质性质的科学探究方法。使学生敢于质疑、勤于思考、逐步形成独立思考的能力。
情感态度价值观
1.培养学生的合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。
2.培养学生辩证唯物主义观点,激发和增强对化学现象的好奇心和探究欲,提高学习化学的兴趣。
3.掌握在一般情况下,通过对比金属与氧气反应的条件难易、剧烈程度能反映出金属活动顺序的思维方法。
4.通过了解金属及金属氧化膜在生活、生产中的运用,知道用化学的视角去观察身边的物质和发生的事情。
二、教学重、难点
教学重点
1.过氧化钠的性质,NaCO3和NaHCO3的性质
2.两性氧化物、两性氢氧化物的理解,Al(OH)3的制备,与Al(OH)3有关的计算
3. 铁的氢氧化物的制备,铁盐的性质、检验及相互转化
4.Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及转化
教学难点
Fe2+和Fe3+的相互转化
三、教学方法
引导、启发、归纳法、分组讨论法、实验探究法、多媒体课件教学
四、课时
3课时
教学过程
第一课时
[导入] 有人打119电话意味着有什么事情发生?这时我们要做什么?灭火原理?通常使用的灭火器是由于反应产生了比空气重且一般不支持燃烧的二氧化碳。而今天我们却要用二氧化碳来点火,大家相信吗?
[补充实验] “吹气生火”
[过渡] 预习的同学知道这是过氧化钠在起作用。
[讲授新课] 那么这节课我们就来学习钠的重要化合物。
[引导] Na2O和Na2O2在学习单质钠时我们已经接触过。Na2O是白色固体而Na2O2
是淡黄色固体。Na2O与我们熟悉的CaO的性质相似,它能与H2O和CO2反应,请写出这两个反应方程式。
[过渡] 那么在刚才“吹气生火”的实验中发生了什么反应呢?
[学生活动] 比较Na2O、Na2O2分别与CO2反应的方程式中,有哪些相同点和不同点?从产物和反应类型说明,指出氧化剂和还原剂。标出Na2O2与CO2反应方程式的电子转移的方向和数目。
[过渡] 刚才吹气能生火,现在看一下滴水能否生火?
[实验探究] “滴水生火”(课本P51实验3-11)
[提问] 从哪些现象说明Na2O2能否与水反应?
[学生讨论] Na2O2与水反应的产物有哪些产物?
[小结]根据现象推断产物,有H2O和O2 生成。
[知识巩固比较Na2O、Na2O2分别与水反应的方程式中,有哪些异同点?从产物和反应类型说明,指出氧化剂和还原剂。
[分析] Na2O2与H2O和CO2反应,充分说明Na2O2具有强氧化性,指出这种强氧化性,Na2O2可用来做漂白剂。
[提问] 根据性质决定它还有什么用途?
[讲解] “呼吸面具”的制氧剂。
[过渡] 具我们了解,钠的化合物还有哪些?我们家的厨房就常用到。下面我们重点学习Na2CO3和NaHCO3的一些性质。
[指导阅读] 课本P52页Na2CO3和NaHCO3的科学探究实验。
[学生实验] 课本P52页(实验3-12)。注意观察反应现象的相同点和不同点。
[改进实验] Na2CO3和NaHCO3的热稳定性比较。先让学生观察回答,再作补充加以解释。
[学生讨论] 1、如何鉴别Na2CO3和NaHCO3。
2、如何除去Na2CO3中含有的NaHCO3。
[学生演练] 写出离子方程式。
[教师介绍] Na2CO3和NaHCO3的用途。
第二课时
[组织教学]教师微笑地进入教室,带来温馨的教学情景,随后组织教学。
[复习提问]前面我们已经学习了铝的性质,那么铝有哪些化学性质?
[学生答]铝可以和酸,也可以和碱反应。
[老师追问]那么铝和盐酸,铝和氢氧化钠溶液的反应离子方程式?
[学生答并板书]2Al+6H+= 2Al3+ + 3H2
2H2O+ 2Al + 2OH-= 2AlO2- + 3H2
[引入新课]金属铝排在金属活动顺序表的第五位,为什么铝制品可以长期使用?
[学生答]铝表面有一层致密而坚固的氧化物保护膜。
这种氧化物就是铝的主要化合物之一一氧化铝。
[探究一]对氧化铝化学性质的探究
1、Na2O是碱性氧化物,Al2O3呢?????????????
思考与交流:铝制餐具可用来蒸煮或长期存放酸性或碱性的食物吗?为什么?
2、实验设计与验证
实验目的
现象
反应方程式
结论
与盐酸反应
?
?
?
与NaOH溶液反应
?
?
[讲述] 氧化铝的熔点和在自然界中的存在及用途。
[讲述]下面进一步讨论氧化铝的化学性质。
[提问]铝制品在使用过程中应注意什么?
铝制品不能长时间存放酸性,和碱性食物。因为酸碱都能腐蚀铝和氧化铝。
氧化铝既能溶于酸,也能溶于强碱溶液。那么氧化铝和盐酸或氢氧化钠溶液反应生成什么?
[指出]氧化铝和盐酸、氢氧化钠溶液反应,分别生成了可溶性的氯化铝和偏铝酸钠。请写出反应的化学方程式和离子方程式。
[学生板书回答]
Al2O3 + 6H+= 2Al3+ + 3H2O
Al2O3 + 2OH-= 2AlO2-+ H2O
[提问]什么是酸性氧化物?什么是碱性氧化物?
[引导回答]和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,和酸反应。
生成盐和水的氧化物物是碱性氧化物,既能和酸反应又能和碱反应的氧化物是两性氧化物。
[小结]氧化铝属于两性氧化物。
[引出氢氧化铝] 氢氧化铝它是铝的另一重要化合物。
[引导]请大家通过实验找出最佳方案。
[学生探索实验]
往盛有2毫升硫酸铝溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液,直至过量。
[学生观察并回答]
先产生白色胶状沉淀并逐渐增多,后逐渐溶解至消失。
[引导思考]当氢氧化钠溶液过量时,白色沉淀溶解,为什么?
[小结]氢氧化铝能和强碱氢氧化钠反应。
[追问] 那氢氧化铝和弱碱氨水能否反应呢?请用实验回答。
[学生探索实验]再用氨水代替氢氧化钠溶液重复做上面的实验。
[观察] 产生白色胶状沉淀并逐渐增多。
[问] 为什么当氨水过量时,白色沉淀不会溶解?
[小结]氢氧化铝不能和弱碱氨水反应。
[提问]那么氢氧化铝应该怎样制备?
[讨论归纳]上述两个方案都能获得氢氧化铝白色沉淀,但用氢氧化钠溶液要控制用量,一有疏忽,可能得不到沉淀;而氢氧化铝不溶于过量氨水,所以在实验室里最好用铝盐溶液和氨水反应来制备氢氧化铝。
[探究二]对Al(OH)3的制备及性质的探究
1、Al(OH)3制备的试剂选择(据物质转化规律,请选择合适药品设计实验并完成下表)
?
药品
现象
离子反应方程式
1
氨水、???????????????
?
?
2
NaOH、??????????????
?
?
思考与交流:制备Al(OH)3最好选用何种试剂?
2、验证Al(OH)3的性质
?
现象
反应方程式
结论
HCl
?
?
?
NaOH
?
?
加热
?
?
?
学与问:试解释Al(OH)3可用来中和胃酸。
[讲述]下面我们来讨论氢氧化铝性质,氢氧化铝是白色不溶于水的胶状物,吸附力强。
[讲述] 大家知道:不溶性的碱受热会分解,这是氢氧化铝的化学性质之一。
[问] 氢氧化铝还有什么化学性质?
[讲述]从以上制备实验中,我们已知氢氧化铝能和强碱反应,那么它也应能与酸反应,下面用实验验证我们的推测。
[学生验证实验]往盛有2毫升硫酸铝溶液的试管中滴加氨水,至产生大量沉淀时,注入盐酸,振荡。
[观察]产生的白色沉淀能溶于盐酸。
[小结]氢氧化铝既能跟酸起反应,又能跟强碱起反应,且都生成了盐和水,请写出反应的离子方程式。
[小结]实验证明:氢氧化铝是典型的两性氢氧化物。
[追问]氢氧化铝为什么具有两性?
[讲述]我们还可以用酸、碱的电离以及平衡移动的原理简单加以解释,氢氧化铝虽然难溶于水但在水中仍有微量溶解,存在溶解平衡;氢氧化铝是弱电解质,可发生两种形式的电离,存在两个电离平衡。
[设问]那么氢氧化铝为什么既能跟酸反应,又能跟碱反应呢?
[引导讨论]根据平衡移动的原理说明:当往氢氧化铝里加入酸或强碱时,上述三个平衡如何移动。
[追问]氢氧化铝是否既有酸性,同时又具有碱性?
[强调]氢氧化铝和酸反应时表现为弱碱;和强碱反应时表现为弱酸,酸和碱这对矛盾既对立又统一地存在于氢氧化铝中,在不同的条件下,突出表面了某一方面的性质。
第三课时
[引言]在生活中铁可以算得上最有用、最廉价、最丰富、最重要的金属了。它不仅广泛应用于生产生活中,对于我们每一个人的生命活动也举足轻重。铁有何等重要的生理功能?
[讲述]人体血红蛋白就是铁的配合物,铁是人体微量元素中含量最多又最容易缺乏的元素。为防治缺铁性贫血,市售有许多补铁剂,铁的常见化合价有+2和+3价,补铁剂中的铁是几价?今天我们就通过学习铁的重要化合物的性质来进行检验,从而了解如何正确服用补铁剂。
[学生思考、回答]铁主要在人体的血红蛋白中,血红蛋白运送氧气。
[问]桌上有两瓶溶液FeCl3、FeSO4,我们该如何鉴别溶液中的Fe2+、Fe3+呢?
[学生讨论]
[过渡]下面我们就通过实验来验证滴加NaOH溶液是否可行。
[学生回答]观察溶液颜色,滴加NaOH溶液。
[提示]认真观察试管中的现象,尤其是滴加NaOH溶液的瞬间,并振荡试管。
[学生实验]在两支试管中分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液,然后各滴入NaOH溶液至过量。
[问]哪组同学能描述观察的现象?
[追问]红褐色沉淀是什么物质?Fe(OH)2是白色沉淀,为什么没观察到?现象的变化得出什么结论?
[学生汇报实验现象]对现象分析得出结论
[问]如果溶液中Fe2+、Fe3+含量低,以上方法是否可行?
[实验]在稀释后的FeCl3溶液中加入NaOH溶液。
[学生观察现象]现象不明显
[问]补铁剂中铁含量一定很低,有没有更灵敏的方法?
[讲述]介绍一种试剂
[提示]注意观察试管中的现象
[指导实验]从试管架上取下盛有稀释的FeCl3溶液的试管,滴加1-2滴KSCN溶液。
[学生实验并观察现象]观察到什么现象?
[对比实验]在一支试管中加入3ml FeCl2溶液,然后滴入几滴KSCN溶液。
[问]观察到什么现象?
[问]如何知道溶液中有Fe2+?
[指导实验]在对比实验的试管中滴加氯水。
[引导]设计实验检验补铁试剂中铁元素的价态。
[提示]看说明书(性状:包衣片)
[问]包衣起什么作用?依据什么?如何出去包衣?
[引导]一般服用药物先进入胃中,胃里有胃酸。
[学生提出方案]补铁剂加KSCN溶液不显色再加氯水溶液显血红色。
[问]为什么有的人饮食结构合理均衡且注意补铁,仍会出现贫血症状?
[引导]查看说明书:与维C同服有利于吸收。
[问] 维C有何性质?起何作用?
[引导]在补铁试剂的试管中加入一片维C。
[问]反应中体现维C和Fe3+的什么性质?
[追问]还有哪些物质能还原Fe3+?
[展示]有铁粉的FeCl2试剂瓶。
观察现象惊叹于颜色褪去
说明维C有还原性、Fe3+有氧化性。
[问]保存FeCl2为什么要加铁粉?
[问] FeCl2中滴加氯水的反应中Fe2+和Cl2分别体现什么性质?你能写出以上两个反应的化学方程式吗?
[学生]防止被氧化
[问]发生亚硝酸盐中毒,如何急救?请给出急救方案。
[资料在线] 亚硝酸盐在血液中能与Fe2+反应生成Fe3+使血红蛋白丧失携氧功能,导致组织缺氧,最后使呼吸中枢麻痹、窒息死亡。
[讲述]对缺铁人,除服用补铁试剂,还可在生活中食用富铁食品。
出示富铁事食物图片、铁酱油图片
[问]为什么与食盐加碘不同,铁强化酱油是非强制性食品?
[讲述]任何事物都有两面性
[解释]正常人体摄入过多的铁也会引起其他疾病。
[引导]铁的化合物除铁盐和亚铁盐外,还有铁的氧化物和氢氧化物,请同学们根据今天的实验和对实物的观察,结合课前预习,总结铁的氧化物和氢氧化物的性质。[问]通过今天的学习,你有什么收获?
[讲述]请同学们看实验盘中试剂瓶和试管中溶液的颜色,可谓五彩缤纷。化学就是这样充满色彩,有人认为它有些神秘,其实化学与我们是零距离的,从衣食住行到我们个体都是化学物质构成的。让我们从生活走进化学,用所学的知识解释生活现象,进而解决社会问题如能源、环保等,社会发展需要化学,更需要大家,希望同学们都能成为社会栋梁。
《几种重要的金属化合物》教案
一、教学目标
知识与技能
1、让学生掌握过氧化钠的性质及其用途。
2、让学生初步掌握碳酸钠、碳酸氢钠的性质及其性质差异,以及它们的用途。
过程与方法
1、通过指导学生实验,使学生初步了解研究化学问题的方法。
2、利用对比的实验方法,培养学生的观察能力和分析问题的能力,提高学生的实验能力和创新能力。
3、通过实验探究,培养学生的化学兴趣。
情感态度与价值观
1、在创设的真实教学情境中引导学生把所学知识与课堂以外的现实联系起来,激发学生学习化学的兴趣和探究欲。
2、通过探究活动,让学生体验成功的喜悦,同时培养学生善于与他人合作的良好心理品质。
3、提高学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识,真正感悟到生命健康与化学的紧密联系树立服务社会的责任感和使命感。
二、教学重、难点
教学重点
1、过氧化钠的性质,NaCO3和NaHCO3的性质。
2、两性氧化物、两性氢氧化物的理解,Al(OH)3的制备,与Al(OH)3有关的计算。
3、铁的氢氧化物的制备,铁盐的性质、检验及相互转化。
教学难点
1、过氧化钠的性质,NaCO3和NaHCO3的性质。
2、氢氧化铝的性质。
3、铁的氢氧化物的制备,铁盐的性质、检验及相互转化。
三、教学方法
引导、启发、归纳法、分组讨论法、实验探究法、多媒体课件教学
四、课时
3课时
教学过程
第一课时
复习:金属单质的化学性质:与氧气反应、与水反应、与碱反应。
导入:氧化铝、氢氧化铝、铝盐都含铝元素,但因组成不同而性质不同;氧化钠、氧化铝、氧化铜、氧化铁虽然都是氧化物,但由于所含的金属元素不同,性质不同。不同类型的金属化合物性质也不同。今节课我们研究几种重要的金属化合物。
思考交流:指导学生阅读课本P55相关内容,并思考课本里面提出的两个问题。
归纳整理:1、氧化纳是白色固体,而过氧化纳是淡黄色固体。
2、Na2O+H2O=2NaOH。
实验探究:由学生演示课本P55实验3-5,指导学生观察并记录实验现象。
归纳整理:现象——滴入水后有大量气泡产生;气体使带有火星的木条复燃;试管外壁发热;向溶液滴入酚酞后,溶液颜色变红。
化学方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
过氧化纳的用途:常作强氧化剂,用于漂白织物、麦秆、羽毛。
推进新课:过氧化钠还能与二氧化碳反应——2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2;所以常用作呼吸面具上和潜艇里的供氧剂。
练习:写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式——2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑
问:过氧化钠是碱性氧化物吗?
归纳:不是。因为过氧化钠与酸反应,除了生成盐和水外,还生成氧气。
投影:氧化钠和过氧化钠的比较(《学案与测评》新知梳理)
问:在面粉发酵或油条制作时常常用到纯碱或小苏打,你知道纯碱、小苏打的成分是什么吗? 它们的化学性质有什么区别?
实验探究:指导学生完成课本P56科学探究实验:1、Na2CO3、NaHCO3在水中的溶解性实验;2、Na2CO3、Na2CO3的热稳定性;3、补充实验——Na2CO3、NaHCO3分别与稀盐酸、石灰水、CaCl2的反应。观察并记录实验现象。
归纳整理:
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
颜色状态
溶解性
水溶液碱性强弱
和盐酸的作用
和澄清石灰水的作用
和氯化钙溶液的作用
热稳定性
相互转化关系
应用实践:(1)如何鉴别Na2CO3、NaHCO3两种固体?如果是溶液,又如何鉴别?
(2)在Na2CO3中混有NaHCO3,如何除去?在NaHCO3中混有Na2CO3又如何除去?
(3)用途:Na2CO3用于制玻璃、肥皂、造纸和纺织等;NaHCO3则用作发酵剂、灭火剂和制药等。
问:大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗?
讲述: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,这在化学上叫做焰色反应。
播放视频:[实验3—6]
小结:节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是碱金属,以及锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽的色彩。所以焰色反应常用于鉴别物质。
第二课时
引入新课:铝能与强酸、强碱反应,那么Al2O3能否也溶于强酸和强碱呢?在医疗上有一种药叫胃舒平,你知道它的作用吗?你知道它的成分是什么?
讲述:1、氧化物Al2O3
(1)物理性质:白色固体,难溶于水,熔点高(为2050℃),难熔化。
(2)化学性质:
a、与酸反应:(硫酸) Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H + =2Al3+ +3H2O
b、与强碱反应(NaOH): Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH - =2AlO2 - +H2O
酸性氧化物: 与碱反应生成盐和水的氧化物
碱性氧化物: 与酸反应生成盐和水的氧化物
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氧化物
(3)用途:是冶炼金属铝的原料,也是良好的耐火材料。自然界中纯净的为无色晶体,俗称刚玉,硬度仅次于金刚石。
实验探究:指导学生演示实验3-7和实验3-8,观察并记录实验现象。
归纳整理:2、氢氧化铝Al(OH)3
(1)制备: 用氨水与可溶性的铝盐(如硫酸铝)反应制得
反应:Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓ Al3++3NH3·H2O=3NH4 + +Al(OH)3↓
注意: Al(OH)3不溶于氨水.
(2)化学性质:
a、与酸反应:(盐酸) Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H + =Al3+ +3H2O
b、与强碱反应(NaOH): Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+ OH - = AlO2 -+2H2O
两性氢氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物
实验: Al3+溶液中逐滴加入OH-
现象: 先生成白色沉淀,后白色沉淀溶解
反应:Al3++3OH- = Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+ OH - = AlO2 -+2H2O
C、不稳定性(受热分解): 2Al(OH)3Al2O3+3H2O
(3)用途:是医用的胃酸中和剂的一种;能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素,用于净化
学与问:为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液呢?
答:产物是氢氧化铝,能溶于氢氧化钠溶液;另外,使用氨水过量时对产物没有影响。
指导阅读:资料卡片——硫酸铝钾:明矾晶体[KAl(SO4)2?12H2O]
小结:有关铝的化合物之间相互转化
A12O3为两性氧化物,Al(OH)3为两性氢氧化物,都既可以与强酸反应生成盐和水,也可以与强碱反应生成盐和水。
第三课时
新课引入:铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。居于第四位,主要以正二价和正三价化合物形式存在,今天我们就来了解一下铁的主要化合物。
投影:1、铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
铁元素的化合价
+2
+3
+2、+3
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
俗名
铁红
磁性氧化铁
水溶性
不溶于水
不溶于水
不溶于水
氧化物类别
碱性氧化物
碱性氧化物
特殊氧化物
与非氧化性酸反应
FeO+2H + =Fe2+ +H2O
Fe2O3+6H + =2Fe3+ +3H2O
Fe3O4+8H + =2Fe3+ + Fe2++4H2O
与还原剂反应
FeO+COFe+CO2
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3
用途
用作红色油漆和涂料;赤铁矿是炼铁原料
注:3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
实验探究:指导学生完成实验3-9,观察并记录实验现象。
归纳整理:2、铁的氢氧化物
(1)Fe(OH)2的制备
实验:FeSO4溶液中加NaOH.
①现象: 生成白色沉淀,后又迅速转变为灰绿色,最后生成红褐色
②Fe2+容易被氧化,所以FeSO4溶液要新配制.
③为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液.
④为了防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水大但不溶于水的有机物以隔绝空气.
化学方程式: FeSO4+2NaOH= Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe2++ 2OH -= Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)
(白色→灰绿色→红褐色)
(2)Fe(OH)3的制备
实验:FeCl3溶液中加NaOH溶液.
①现象:生成红褐色沉淀
②化学方程式:FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaClFe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓(红褐色)
③热稳性:Fe(OH)3对热不稳定,受热能失去水生成红棕色的Fe2O3粉末.
化学方程式: 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
小结:难溶性或微溶性的碱受热不稳定,容易分解。生成相应的氧化物和水
投影:铁的两种氢氧化物的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难溶于水
难溶于水
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
与非氧化性酸的反应
Fe(OH)2+H3SO4=FeSO4+2H2O
Fe(OH)2+2H + =Fe2+ +2H2O
2Fe(OH)3+3H3SO4=Fe2(SO4)3+6H2O
Fe(OH)3+3H + =Fe3+ +3H2O
与氧化性酸的反应
3Fe(OH)2+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
3Fe(OH)2+10H + +NO3 -=3Fe 3+ +NO↑+8H2O
Fe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2O
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
与还原性酸的反应
Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2O
Fe(OH)2+2H+ =Fe2++2H2O
2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I2
2Fe(OH)3+6H + +2I-=2Fe2++6H2O+I2
热稳定性
分解产物复杂
2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
实验探究:指导学生完成实验3-10和科学探究实验,观察并记录实验现象。
归纳整理:3、铁盐和亚铁盐
(1)Fe3+ 、Fe2+的检验:
Fe3+的检验: ①向Fe3+盐溶液中滴加KSCN溶液。
现象是溶液变红色 ,反应方程式:FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl
Fe 3++3SCN -= Fe(SCN)3(红色)
Fe2+的检验: ①向Fe2+盐溶液中滴加KSCN溶液,再滴加氯水。
现象是先无现象,加氯水后溶液呈红色
反应方程式:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl
(2)Fe3+、 Fe2+的相互转化:
①Fe3+的氧化性:向FeCl3溶液中加入铁粉,现象是溶液由棕黄色变为浅绿色
化学反程式:2FeCl3+Fe=2FeCl2 对应离子方程式:2Fe3+(棕黄色)+Fe=3Fe2+(浅绿色)
②Fe2+的还原性:Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化为Fe3+
向FeCl2溶液中通入氯气,现象是溶液由浅绿色变为棕黄色
化学反程式:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 对应离子方程式:2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-
(3)除杂: FeCl3(FeCl2) 滴加氯水 FeCl2 (FeCl3) 加入铁粉
指导阅读:资料卡片——铜属于重金属,铜盐溶液都有毒,这主要是由于铜离子能与蛋白质作用,使蛋白质变性,蛋白质变性后,失去了生理活性。
实践活动: 铝盐 铁盐的净水作用——向混有少量泥沙的混浊水中分别加入明矾、硫酸铁溶液
不加试剂
加入明矾
加入Fe2(SO4)3
2min
无明显变化
明显沉降,半透明溶液
明显沉降,半透明溶液
5min
混浊,部分泥沙沉降
沉淀在底部,溶液透明
沉淀在底部,溶液透明
(不如明矾效果好)
净水原理:明矾、Fe2(SO4)3溶于水后,分别电离出Al3+ 、Fe3+,Al3+ 、Fe3+和水作用生成Al(OH)3 、Fe(OH)3胶状物质,凝聚水中的悬浮物沉降,从而使水净化。
《几种重要的金属化合物》教案
第一课时 钠的重要化合物
设计1、学前想一想
(1)一小块钠在空气中放置生成的一系列产物有Na2O、NaOH、Na2CO3·10H2O、Na2CO3。
(2)钠在空气中燃烧的化学方程式为:2Na+O2Na2O2。
(3)在Na2O和Na2O2中,钠元素的化合价都是+1,而氧元素的化合价是-2和-1。
(4)向NaOH溶液中通入过量CO2的化学方程式为NaOH+CO2===NaHCO3。
设计2、读后填一填
一、氧化钠和过氧化钠
物质
Na2O
Na2O2
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
与水反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与二氧化碳反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
与盐酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
二、碳酸钠和碳酸氢钠
1.物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
色态
白色粉末
细小白色晶体
俗名
纯碱或苏打
小苏打
溶解性
二者均易溶于水,NaHCO3的溶解性较弱
2.化学性质
三、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.操作
3.几种金属元素的焰色
钠:黄色,钾:紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃),铜:绿色。
设计3、尝试做一做
1.将下列物质与其用途连线。
①Na2CO3          A.供氧剂
②Na2O2 B.食用碱
③NaHCO3 C.食盐
④NaOH D.工业用碱
⑤NaCl E.治疗胃酸过多
答案:①-B,②-A,③-B、E,④-D,⑤-C
2.Na2O与Na2O2都能与水反应生成NaOH,所以Na2O与Na2O2都是碱性氧化物,你同意这种观点吗?
答案:不同意。Na2O2不是碱性氧化物,碱性氧化物指能与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,故不属于碱性氧化物。
3.能否用澄清石灰水来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液?
答案:不能,因为二者均能与石灰水反应产生白色沉淀,反应的化学方程式分别为:
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
4.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Na2O和Na2O2中的氧元素都是-2价(  )
(2)CaCO3的溶解度小于Ca(HCO3)2的溶解度,则Na2CO3溶解度小于NaHCO3的溶解度(  )
(3)Na2CO3不与NaOH反应,则Na2CO3与Ca(OH)2也不能反应(  )
(4)焰色反应属于化学变化(  )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
考点一、关于Na2O2与CO2、H2O的反应
知识先导
1.反应原理
2Na22+2CO2===2Na2C3+2
2Na22+2H2O===4NaH+2↑
2.三个关系
(1)固体质量关系:
①与CO2的反应:
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 固体的质量差
2×44 g         32 g 88 g-32 g=(2×28) g
结论:Na2O2固体与CO2反应时,固体增加的质量等于与参加反应的CO2等物质的量的CO的质量,即Na2O2+CO===Na2CO3(实际上该反应不能发生)。
②与H2O的反应:
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑ 固体的质量差
2×18 g         32 g 36 g-32 g=(2×2) g
结论:Na2O2固体与H2O反应时,固体增加的质量等于与参加反应的H2O等物质的量的H2的质量,即Na2O2+H2===2NaOH(实际上该反应不能发生)。
(2)气体体积关系:
①与CO2的反应:
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 气体的体积差
2 L            1 L2 L-1 L=1 L
②与H2O的反应:
2H2O(g)+2Na2O2===4NaOH+O2 气体的体积差
2 L             1 L 2 L-1 L=1 L
结论:若CO2和水蒸气(或二者的混合气体)通过足量的Na2O2,气体体积的减少量为原气体(或混合气体)体积的一半,即为生成氧气的量。
(3)电子转移关系:
当Na2O2与足量CO2、H2O反应时,1 mol Na2O2转移1 mol电子。
尝试应用
[例1] 200℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2 g与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了7.2 g,则原混合气体的物质的量为(  )
A.0.2 mol        B.0.6 mol
C.0.8 mol D.1.0 mol
[解析] 设混合气体中CO2、H2O的物质的量分别为x、y。
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 固体的质量差
2 mol            88 g-32 g=56 g
x                 28 x
2H2O(g)+2Na2O2===4NaOH+O2 固体的质量差
2 mol             36 g-32 g=4 g
y                  2y
则:44x+18y=23.2 28x+2y=7.2
解得:x=0.2 mol y=0.8 mol
所以混合气体的总物质的量为0.2 mol+0.8 mol=1.0 mol。
[答案] D
题后悟道
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
考点二、Na2CO3与NaHCO3的鉴别、除杂与转化
知识先导
1.鉴别
依据
现象
热稳定性
加热固体有气体产生的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
与CaCl2 (或BaCl2)溶液反应
有沉淀生成的是Na2CO3溶液,无变化的是NaHCO3溶液
固体与盐酸反应的剧烈程度
生成气体剧烈的是NaHCO3,相对缓慢的是Na2CO3
溶液中逐滴加入盐酸时的现象
逐滴加入盐酸时,立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会儿才产生气体的是Na2CO3
2.除杂(括号内为杂质)
混合物
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
3.转化
Na2CO3NaHCO3
尝试应用
[例2] 有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是(  )
方案
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀者为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为Na2CO3
[解析] A项中发生的反应分别为:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,两者现象相同(产生白色沉淀);B项滴加等浓度的稀盐酸时NaHCO3溶液反应更剧烈;C项Na2CO3与CaCl2发生反应:Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl,产生白色沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应;D项逐滴加入盐酸时,NaHCO3立即产生气泡,Na2CO3开始无气泡产生,过一会儿才产生气泡。
[答案] C
题后悟道
(1)NaHCO3固体受热易分解,但在溶液中NaHCO3受热不分解。
(2)Na2CO3固体性质稳定, 在空气中不与CO2反应,但在溶液中,Na2CO3可以与水、CO2反应生成NaHCO3。
(3)碳酸钠溶液与盐酸反应分两步,第一步:CO+H+===HCO,第二步:HCO+H+===CO2↑+H2O。
课堂练习
1.(对应考点一)[双选题]关于Na2O2与CO2、H2O反应的叙述正确的是(  )
A.Na2O2与CO2反应中,Na2O2只作还原剂,CO2作氧化剂
B.Na2O2与H2O反应中,Na2O2既作氧化剂又作还原剂
C.Na2O2与CO2反应中,1 mol Na2O2转移2 mol电子
D.Na2O2与水反应中,1 mol Na2O2转移1 mol电子
解析:Na2O2与CO2、H2O反应中,既作氧化剂又作还原剂,且1 mol Na2O2反应均转移1 mol电子。故选B、D。
答案:BD
2.(对应考点一)1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,
排出气体物质后冷却,残留的固体物质是(  )
A.Na2CO3       B.Na2O2 Na2CO3
C.NaOH Na2CO3 D.Na2O2 NaOH Na2CO3
解析:由题意可知,首先发生反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,生成H2O和CO2各1 mol;然后H2O和CO2与Na2O2反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,CO2和H2O完全反应需消耗2 mol Na2O2,但题中只有1 mol Na2O2,应优先考虑与CO2的反应:1 mol Na2O2先与1 mol CO2反应,生成1 mol Na2CO3和0.5 mol O2。最后残留的固体是Na2CO3。
答案:A
3.(对应考点二)下列叙述中正确的是(  )
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
解析:A项,CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,产物与NaHCO3不反应。B项,发生反应:CO+H+===HCO,不生成CO2。C项,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应时,NaHCO3产生的CO2多。D项,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,反应中消耗H2O,且生成的NaHCO3溶解度小、质量多,故NaHCO3会结晶析出。
答案:D
4.(对应考点二)[双选题]有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3固体,有四位同学为鉴别它们采用以下不同方法,其中可行的是(  )
A.分别将它们配制成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别将它们配制成溶液,再加入NaOH溶液
C.分别将它们配制成溶液,再加入CaCl2溶液
D.分别加热,再用石灰水检验是否有CO2产生
解析:A项中发生的反应分别为:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,两者现象相同(产生白色沉淀);B项中只发生反应:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,但无明显现象;C项Na2CO3与CaCl2发生反应:Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl,产生白色沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应,可以鉴别;D项将固体物质分别加热后,只发生反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊。
答案:CD
5.(实验题)将少量稀盐酸滴加到盛有碳酸钙的U形管中,可观察到U形管中的脱脂棉剧烈燃烧。
(1)稀盐酸与碳酸钙反应的离子方程式是______________________
(2)从脱脂棉的燃烧可以推出Na2O2与CO2反应的结论是a.____________________,b.______________________。
(3) Na2O2与CO2反应的化学方程式是_______________________________________
还原剂是________,氧化剂是________。
解析:盐酸与碳酸钙反应放出CO2,CO2遇Na2O2也发生反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,该反应放热,使脱脂棉的温度很容易达到其着火点,在O2充足的条件下剧烈燃烧起来。在上述反应中只有Na2O2中的氧元素的化合价发生变化,故Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。
答案:(1)2H++CaCO3===Ca2++CO2↑+H2O
(2)反应放出O2 反应放热
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Na2O2 Na2O2
归纳总结
(1)Na2O2为淡黄色固体,能与CO2、H2O反应放出O2,可作供氧剂。化学方程式为:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
(2)Na2CO3俗名纯碱、苏打,NaHCO3俗名小苏打,二者水溶液均呈碱性,均能与酸反应。
(3)Na2CO3与NaHCO3可相互转化:
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(4)焰色反应中钠呈黄色,钾透过蓝色钴玻璃观察显紫色。
巩固练习
一、选择题
1.关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(  )
A.都是白色的固体
B.都是碱性氧化物
C.都能和水反应形成强碱溶液
D.都是强氧化剂
解析:Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体;Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物;Na2O2是强氧化剂,Na2O不是。C正确。
答案:C
2.下列对于过氧化钠的叙述中,正确的是(  )
A.过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物
B.过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作很多气体的干燥剂
C.过氧化钠与水反应时,过氧化钠是氧化剂,水是还原剂
D.过氧化钠与二氧化碳反应时,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
解析:A项:产物中还有O2生成,故不是碱性氧化物,B项,Na2O2与H2O反应产生O2,故不能作干燥剂,Na2O2与水、CO2的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。D项正确。
答案:D
3.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察时看到火焰呈黄色。下列判断正确的是(  )
A.只含Na+
B.一定含Na+,可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na+,可能还含有K+
解析:钠的焰色是黄色,K的焰色是紫色,观察K的焰色时需要透过蓝色钴玻璃,以滤去黄色光的干扰,该实验中没有通过蓝色钴玻璃观察说明一定含Na+,不能确定是否含K+。
答案:B
4.①纯净的碳酸钠a g;②碳酸钠与碳酸氢钠的混合物a g,两者相比下列各种情况的描述正确的是(  )
A.分别和盐酸完全反应时,混合物的耗酸量大
B.分别和盐酸完全反应时,纯净的碳酸钠放出的CO2多
C.分别溶于水,再加入足量澄清石灰水,混合物得到的沉淀质量大
D.分别配成等体积溶液,混合物溶液中的Na+的物质的量浓度大
解析:同质量的Na2CO3比NaHCO3耗酸量要多,但是产生的CO2要少,故A、B项均错误;同质量的两组物质,混合物含的碳元素较多,故最终转化成CaCO3沉淀的质量就大,C项正确;同质量的Na2CO3比NaHCO3所含Na+物质的量大,故配成等体积溶液后纯净的碳酸钠溶液中的Na+物质的量浓度大,故D项错误。
答案:C
5.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度 (质量分数)是(  )
A. B.
C. D.
解析:依据NaHCO3受热分解的化学方程式,结合反应前后固体质量差可列式求解:
2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑ Δm
2×84    106   18  44   62
m(NaHCO3)           (w1-w2) g
m(NaHCO3)= g,
m(Na2CO3)=w1-m(NaHCO3)= g。
答案:A
二、非选择题
6.下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色。
 
填写下列空白:
(1)写出化学式:A______________,B______________,D______________。
(2)以上反应中属于氧化还原反应的有______________(填序号)。
(3)写出反应⑤的离子方程式:____________________________________________
写出反应⑥的化学方程式:______________________________________________。
解析:由题给条件知A为单质钠,再由图示关系可以看出,B是A与O2在点燃条件下生成且焰色反应为黄色,故B为Na2O2,C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3。
答案:(1)Na Na2O2 Na2CO3 (2)①②③④
(3)OH-+CO2===HCO
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
7. A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成一种可燃性气体。而C、D还生成一种无色无味气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。请回答下列问题:
(1)写出A、C、F的化学式
A________;C________;F________。
(2)写出F和H反应的化学方程式___________________________________________
(3)写出下列反应的离子方程式:
①D+盐酸____________________________________________________________;
②B+水___________________________________________________________。
解析:由焰色反应为黄色,且A、B、C、D均与盐酸反应生成E,知E为NaCl,B还生成一种可燃性气体知B为Na,C、D还生成气体H使澄清石灰水变浑浊,知C、D为Na2CO3或NaHCO3,F和H(CO2)反应生成C和另一种气体,则F为Na2O2、C为Na2CO3,因而D为NaHCO3,D和A反应可生成Na2CO3,则A为NaOH。
答案:(1)NaOH Na2CO3 Na2O2
(2)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(3)①HCO+H+===H2O+CO2↑
②2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
8.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式:
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是______(填选项编号)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。
解析:(1)Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,但等质量的Na2CO3与NaHCO3跟过量盐酸反应时,NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多,故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3与NaHCO3,而实验Ⅱ可以。(2)NaHCO3受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3受热不分解,可用加热方法鉴别,对比实验Ⅲ,实验Ⅳ可以同时进行两个对比实验,现象明显。(3)将NaHCO3置于小试管B中,
Na2CO3置于大试管A中,加热时D中澄清石灰水不变浑浊,C中变浑浊,说明Na2CO3
比NaHCO3稳定。
答案:(1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O D (3)NaHCO3
第二课时 铝的重要化合物
设计1、学前想一想
(1)Fe2O3是碱性氧化物,与盐酸反应生成盐和水,离子方程式是Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
(2)CO2是酸性氧化物,与足量NaOH反应生成盐和水,离子方程式是CO2+2OH-===CO+H2O。
(3)氯化铝溶液与氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
(4)Al(OH)3溶于盐酸的离子方程式为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
设计2、读后填一填
一、氧化铝
1.物理性质
色态
溶解性
熔点
硬度
白色固体
易溶于水
很高
很大
2.化学性质
Al2O3是两性氧化物,与酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。
3.用途
(1)冶炼金属铝的原料;
(2)良好的耐火材料。
二、氢氧化铝
1.物理性质
(1)色态:白色固体。
(2)溶解性:难溶于水。
2.化学性质
Al(OH)3是两性氢氧化物,与酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。
3.制备
实验室常用可溶性铝盐Al2(SO4)3与氨水反应制取Al(OH)3。
(1)离子方程式为:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
(2)现象:有白色胶状沉淀产生,氨水过量时,沉淀不溶解。
4.用途
(1)能凝聚水中的悬浮物并能吸附色素,可用来净水。
(2)利用其弱碱性,可用作胃酸中和剂。
三、硫酸铝钾[KAl(SO4)2]
(1)电离方程式:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO。
(2)明矾:
设计3、尝试做一做
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Al2O3含有金属元素,是一种碱性氧化物(  )
(2)Al2O3能溶于任何酸碱溶液(  )
(3)Al(OH)3可溶于过量的氨水(  )
(4)氢氧化铝能中和胃酸,可用于制胃药(  )
(5)明矾的化学式为KAlSO4·12H2O(  )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
2.下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是(  )
A.Al(OH)3是两性氢氧化物
B.Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质
C.Al(OH)3能凝聚水中悬浮物,也能吸附色素
D.Al(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸
解析:Al(OH)3能溶于强酸、强碱溶液,不溶于弱碱溶液。
答案:D
3.连线找用途。
①Al       A.治疗胃酸过多
②明矾、AlCl3 B.门窗合金、飞机材料
③Al(OH)3 C.耐火材料
④Al2O3 D.净水剂
答案:①-B,②-D,③-A,④-C
4.思考:
(1)医用胃酸中和剂用Al(OH)3,为什么不用NaOH?
(2)实验室常用Al2(SO4)3与氨水反应制备Al(OH)3,为什么不使用NaOH溶液?
答案:(1)NaOH碱性太强,对人体有腐蚀作用,且与酸反应过于剧烈,对人体有极大危害。
(2)NaOH过量会继续与Al(OH)3反应生成NaAlO2,故不用NaOH。
考点一、铝的化合物之间的相互转化——铝三角
知识先导
1.Al3+―→Al(OH)3或AlO
(1)Al3+Al(OH)3:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,
Al3++3OH-===Al(OH)3↓。
(2)Al3+AlO:
Al3++4OH-===AlO+2H2O。
2.Al(OH)3―→Al3+或AlO
(1)Al(OH)3Al3+:
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(2)Al(OH)3AlO:
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
3.AlO―→Al(OH)3或Al3+
(1)AlOAl(OH)3:
AlO+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
或2AlO+CO2(少量)+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
AlO+H+(少量)+H2O===Al(OH)3↓,
(2)AlOAl3+:
AlO+4H+===Al3++2H2O。
尝试应用
[例1] 已知单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有如图所示的转化关系,C为密度最小的气体,甲是一种高熔点的物质,丙常温下是一种液体。
根据以上转化关系回答:
(1)写出下列物质的化学式:
A________;B________;乙________。
(2)A原子的原子结构示意图为________。
(3)写出下列变化的方程式:
①A与NaOH溶液反应的化学方程式:_______________________________________
②甲与NaOH溶液反应的离子方程式: _____________________________________
[解析] 本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系,以物质A作为突破口,A与NaOH反应放出H2,判断A是Al;由C+B→水,判断B为O2;由A+B→甲,判断甲为Al2O3;其余则容易判断:乙为NaAlO2,丁为Al(OH)3。
[答案] (1)Al O2 NaAlO2
(2)
(3)①2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
②Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
题后悟道
解答此类题目,需掌握“铝三角”之间的转化关系,能够熟练书写这些物质间反应的化学方程式,此外还应注意以下两点:
(1)Al2O3、Al(OH)3具有两性,它们可溶于较强酸或强碱,而不能溶于弱酸或弱碱。
(2)注意在不同条件下,铝元素的存在形式:强酸性条件下,Al3+可以大量存在;强碱性条件下,AlO可以大量存在;而Al(OH)3只能存在于中性或弱酸、弱碱的条件下。
考点二、关于Al(OH)3沉淀的图像分析
知识先导
操作
NaOH溶液AlCl3溶液
盐酸NaAlO2溶液
现象
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
反应
①Al3++3OH-=== Al(OH)3↓
②Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
①H++AlO+H2O=== Al(OH)3↓
②Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
图像
结论
x=n(OH-)/n(Al3+)
①当0②当x=3时,沉淀的量最多
③当3x=n(H+)/n(AlO)
①当0②当x=1时,沉淀的量最多
③当1尝试应用
[例2] 向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量。下列图像中,能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积,纵坐标表示反应生成沉淀的质量)(  )
[解析] 上述过程中发生的反应为MgSO4+2NaOH===Mg(OH)2↓+Na2SO4,Al2(SO4)3+6NaOH===2Al(OH)3↓+3Na2SO4,当NaOH过量时Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,所以开始时沉淀逐渐增多,达到最大值后,Al(OH)3被溶解,沉淀量逐渐减少,因为Mg(OH)2不溶于NaOH溶液,所以最后沉淀不完全消失。D项正确。
[答案] D
题后悟道
解答图像计算题,必须抓住有关化学原理和有关物质的性质,结合图像的特点,综合分析逐步计算求解,其关键是抓住图像四点(原点、交点、转折点、终点),数形结合,分析计算。
课堂练习
1.(对应考点一)下列变化不可能通过一步实验直接完成的是(  )
A.Al(OH)3→Al2O3    B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→AlO D.Al3+→Al(OH)3
解析: Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3,Al与强碱溶液反应可得AlO,Al3+遇碱可直接得Al(OH)3,Al2O3难溶于水,不能通过一步反应得Al(OH)3,应将Al2O3与酸或碱反应得Al3+或AlO,再与碱或酸反应,才能得Al(OH)3。
答案:B
2.(对应考点一)使溶液中的AlO完全转化成Al(OH)3,应选择的最好试剂是(  )
A.稀H2SO4 B.盐酸
C.CO2 D.氨水
解析:使AlO转化成Al(OH)3需加酸,若用强酸会使Al(OH)3溶解,最好通入CO2气体。
答案:C
3.(对应考点二)将物质X逐渐加入Y溶液中,生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图示情况的是(  )
A
B
C
D
X
NaOH
AlCl3
HCl
NaAlO2
Y
AlCl3
NaOH
NaAlO2
HCl
解析:因为是将物质X逐渐加入Y溶液中,且是沉淀逐渐增多至最大量,再逐渐减少至消失,所以B、D都不正确;写出化学方程式,根据最大沉淀量前后比为1∶3,而A中最大沉淀量前后比为3∶1,所以只有C符合题意。
答案:C
4.(对应考点二)把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是(  )
A.Al3+ B.Al(OH)3
C.AlO D.Al3+和Al(OH)3
解析:1 mol明矾中含2 mol SO,需2 mol Ba(OH)2,则Al3+与OH-物质的量之比为1∶4,所以,Al3+生成AlO。
答案:C
5.(热点题)铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下:
(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应:
(2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式:
(3)若第①步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式为
解析:铝土矿的主要成分是Al2O3,既可用氢氧化钠溶液溶解,也可用盐酸溶解,发生的离子反应分别为Al2O3+2OH-===2AlO+H2O,Al2O3+6H+===2Al3++3H2O,原方案中为保证把偏铝酸钠溶液中的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀,应通入足量二氧化碳气体,所以发生的化学反应为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3。
答案:(1)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
(2)NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
(3)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
归纳总结
(1)Al2O3是两性氧化物,有关的离子方程式为:
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O、
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O。
(2)Al(OH)3是两性氢氧化物,有关的离子方程式为:
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O、
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
(3)Al2O3是冶炼铝的原料,也是较好的耐火材料;Al(OH)3可用作胃酸中和剂;明矾[KAl(SO4)2·12H2O]常用作净水剂。
(4)AlCl3溶液中加氨水的离子方程式:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,
NaAlO2溶液中通入足量CO2的离子方程式为:
AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。
巩固练习
一、选择题
1.下列说法正确的是(  )
A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物
C.Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应
D.Al2O3能跟强的酸碱溶液反应
解析:A中Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物;B中金属氧化物不一定就是碱性氧化物,如
Mn2O7等;C中Al2O3只与强碱反应。
答案:D
2.有关铝及其化合物的说法错误的是(  )
A.用于熔化烧碱的坩埚,可用Al2O3这种材料制成
B.铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜
C.氧化铝是一种难熔物质,是一种较好的耐火材料
D.氢氧化铝能中和胃酸,可用于制胃药
解析:Al2O3和NaOH能发生反应,熔化烧碱的坩埚不能用Al2O3材料制成。
答案:A
3.既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是(  )
①Al(OH)3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3
⑤Mg(OH)2
A.①②③④ B.①②③④⑤
C.①②④ D.①②④⑤
解析:Mg(OH)2只与酸反应,不与强碱反应;Al虽然既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,但不是化合物。
答案:C
4.向100 mL 1.0 mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 mol/L的NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量的理论曲线图正确的是(  )
解析:向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,发生的反应依次是:Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,其现象是先产生白色沉淀,后沉淀逐渐减少,直到全部消失,而且沉淀最多和沉淀恰好消失时前后消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。
答案:D
5.镁、铝混合粉末10.2 g溶于500 mL 4 mol/L盐酸中。若加入2 mol/L的氢氧化钠溶液,使得沉淀达到最大量,则需加入氢氧化钠溶液的体积为(  )
A.100 mL B.500 mL
C.1 000 mL D.1 500 mL
解析:当沉淀量达到最大时,溶液中的溶质为NaCl,根据Na、Cl原子个数比为1∶1可知需NaOH溶液的体积为1 000 mL。
答案:C
二、非选择题
6.胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。
甲:①白色结晶状粉末,可缓慢分解;
②能溶于水;
③遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;
④胃酸过多患者服用多见胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。
乙:①与胃酸作用是中和反应,作用缓慢而持久,可维持3~4小时;
②凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用;
③可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。
(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是________(填化学式);乙中含有的主要化学成分是________(填化学式)。
(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式:
(3)试写出乙中含有的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式:
解析:据题目信息对甲、乙性质的描述可知甲为NaHCO3,乙为Al(OH)3,NaHCO3与酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,Al(OH)3溶于OH-的反应为Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
答案:(1)NaHCO3 Al(OH)3
(2)HCO+H+===H2O+CO2↑
(3)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
7. A、B、C、D、E五种化合物,均含有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
请回答下列问题:
(1)写出化学式:A_________,B_________,C_________,D_________,E_________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
A→B:________________________________________________________________,
B→D:________________________________________________________________,
C→E:________________________________________________________________。
解析:本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系,从物质B作为突破口,B既能与NaOH反应,又能与盐酸反应,且能受热分解,B为Al(OH)3,C为Al2O3,则D为AlCl3,E为NaAlO2,A与过量CO2反应生成B,且焰色反应为紫色,A为KAlO2。
答案:(1)KAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlCl3 NaAlO2
(2)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
8.某混合物A中含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下列所示的物质之间的转变:
据此判断:
固体B所含物质的化学式为_________________________________________。
固体E所含物质的化学式为_________________________________________。
反应①的离子方程式为_____________________________________________。
解析:铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素的性质有差异之处,如Al2O3可溶于NaOH
溶液,Fe2O3不能;KAl(SO4)2是一种复盐,可溶于水,完全电离,加入氨水可生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3在强碱溶液中溶解,而在氨水中不溶解。本题可用反应离子方程式描述从A开始的一系列变化:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,
2Al(OH)3Al2O3+3H2O,
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,
AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。
答案:(1)Al2O3 (2)(NH4)2SO4、K2SO4
(3)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
第三课时 铁的重要化合物
设计1、学前想一想
(1)铁与盐酸、CuSO4溶液发生反应的离子方程式分别为Fe+2H+===Fe2++H2↑,Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
(2)铁与O2、高温水蒸气反应的化学方程式分别为
3Fe+2O2Fe3O4,
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(3)FeCl2溶液与NaOH溶液、FeCl3溶液与氨水反应的离子方程式分别为:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。
设计2、读后填一填
一、铁的主要化合物
1.铁元素的存在
地壳中金属元素的含量居前两位的是Al、Fe,铁元素主要以+2价和+3价的化合物形式存在。
2.铁的氧化物
(1)物理性质:
名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
铁红
磁性氧化铁
铁的化合价
+2
+3
+2、+3
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
都不溶于水
(2)化学性质:
①稳定性:
Fe2O3、Fe3O4较稳定;FeO不稳定,受热能氧化为Fe3O4。
②与酸反应:
FeO、Fe2O3是碱性氧化物,与盐酸反应的离子方程式为:FeO+2H+===Fe2++H2O,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
3.铁的氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色
白色
红褐色
溶解性
不溶于水
不溶于水
与盐酸反应(离子方程式)
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
加热
Fe(OH)2FeO+H2O
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
转化
化学方程式
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
现象
白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色
4.铁盐和亚铁盐
(1)Fe3+、Fe2+的检验:
(2)Fe3+、Fe2+的相互转化:
①实验及现象:
溶液由棕黄色→浅绿色→溶液无明显变化→溶液变成红色。
②反应的离子方程式:
Fe+2Fe3+===3Fe2+,
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。
③结论:
Fe3+Fe2+
(4)铁盐的净水作用:
向混有少量泥沙的浑水中加入少量Fe2(SO4)3,浑水会变澄清。
二、铜盐
1.物理性质
硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等铜盐易溶于水;铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其难溶于水。
2.化学性质
①铜的化学性质不活泼,使用铜器皿比较安全。
②铜盐属于重金属盐,都有毒,原因是铜离子能与蛋白质作用,使蛋白质变性而失去生理活性。
设计3、尝试做一做
1.下列物质的主要成分正确的是(  )
A.赤铁矿:Fe3O4     B.铜绿:Cu2(OH)2CO3
C.磁铁矿:Fe2O3 D.明矾:2KAl(SO4)2
分析:赤铁矿的主要成分是Fe2O3,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,明矾的主要成分为KAl(SO4)2·12H2O。
答案:B
2.将下列物质与其对应的颜色和用途或性质连接起来。
Fe2O3    红褐色    具有较强的还原性
Fe(OH)2 红棕色 易被氧化变成灰绿色,最终变成红褐色
Fe(OH)3 白色 红色油漆、涂料
Fe2+ 棕黄色 受热分解生成红棕色粉末
Fe3+ 浅绿色 具有较强的氧化性
答案:
3.Fe3O4与盐酸反应的产物是什么?
分析:Fe3O4中铁元素的化合价为+2价和+3价,和盐酸反应时生成FeCl2和FeCl3。反应方程式为:Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O。
答案:FeCl2和FeCl3
4.Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化,在制备Fe(OH)2时应如何防止Fe(OH)2被氧化?
答案:(1)隔绝空气;(2)排除溶液中溶解的O2。
5.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Fe2O3、Fe3O4都是黑色的固体,都不溶于水(  )
(2)Fe2O3是碱性氧化物,其和水反应可制备Fe(OH)3(  )
(3)铁和FeCl3溶液反应的离子方程式为Fe+Fe3+===2Fe2+(  )
(4)向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液,会产生红色的沉淀(  )
(5)误食CuSO4溶液可服用牛奶或鸡蛋清进行解毒(  )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
考点一、Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化——铁三角
知识先导
1.Fe→Fe2+或Fe3+
(1)与弱氧化剂反应生成Fe2+:
与S、Fe3+、Cu2+、H+等弱氧化剂反应生成+2价铁,例如:
Fe+2Fe3+===3Fe2+,
Fe+Cu2+===Fe2++Cu,
Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)与强氧化剂反应生成Fe3+:
与Cl2、HNO3等强氧化剂反应生成+3价铁,例如:
2Fe+3Cl22FeCl3。
2.Fe2+→Fe或Fe3+
(1)与氧化剂反应生成Fe3+:
与Cl2、HNO3等强氧化剂反应生成Fe3+,例如:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(2)与还原剂反应生成Fe:
与C、CO、Al、Zn等还原剂反应生成Fe,例如:
Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
3.Fe3+→Fe或Fe2+
(1)与C、Al、CO等还原剂反应生成Fe,例如:
3CO+Fe2O33CO2+2Fe。
(2)与Fe、Cu、I-、S2-等还原剂反应生成Fe2+,例如:
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
尝试应用
[例1] 已知A是一种常见金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系,回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式
A、________C、________F、________、G、________。
(2)保存C溶液时要加固体A的原因:_____________________________________
(3)写出下列转化的离子方程式或化学方程式。
①E→F:__________________________________________________________。
②C→D:__________________________________________________________。
[解析] 根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3,从而推知A为Fe,B为Fe3O4,C是FeCl2,D是FeCl3,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3,X为H2。
[答案] (1)Fe FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3
(2)防止Fe2+被O2氧化
(3)①4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
题后悟道
(1)Fe只有还原性;Fe2+既有还原性,又有氧化性;Fe3+只有氧化性。
(2)利用Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化,可以应用于试剂的保存、配制及除杂,如配制硫酸亚铁溶液时加入少量的铁粉以防止Fe2+被氧化。
(3)“变价金属元素、红褐色沉淀、遇SCN-溶液变红色”等,是有关铁及其化合物推断题的突破口。
考点二、Fe3+、Fe2+的检验
知识先导
1.加碱法
2.硫氰化物法
尝试应用
[例2] 下列离子的检验方法合理的是(  )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明原溶液中不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得到红褐色沉淀,说明原溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色,说明原溶液中含有Fe2+, 不含有Mg2+
[解析] ①Fe3+与SCN-生成红色Fe(SCN)3;②Fe2+遇到OH-生成白色Fe(OH)2沉淀;③Fe3+遇到OH-生成红褐色Fe(OH)3沉淀。A项中现象可以证明存在Fe3+,但无法确定Fe2+的存在,A项错误;B项中现象可以证明通入Cl2后存在Fe3+,但原溶液是只存在Fe2+,还是只存在Fe3+或Fe2+、Fe3+均含有,不能确定,B项错误;Fe(OH)3是中学应掌握的唯一红褐色沉淀,C项正确;Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会干扰其他白色沉淀的观察,所以当含Fe2+的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时,也同样出现D项所述现象,D项错误。
[答案] C
题后悟道
(1)含Fe3+的溶液与含SCN-的溶液混合后的现象不是出现红色沉淀,而是形成红色溶液。
(2)鉴别Fe3+与Fe2+也可以用其他试剂,如向溶液中分别加入少量KMnO4溶液,振荡,能使KMnO4溶液褪色的溶液含有Fe2+,不能使之褪色的溶液含有Fe3+。
课堂练习
1.(对应考点一)下列离子方程式正确的是(  )
A.铁跟FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+===2Fe2+
B.Fe跟稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.FeCl2溶液跟Cl2反应:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3跟盐酸反应:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
解析:A中电荷不守恒,应为:Fe+2Fe3+===3Fe2+;B中违反反应事实,应为:Fe+2H+===Fe2++H2↑;C中得失电子、电荷均不守恒,应为:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
答案:D
2.(对应考点一)把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中,充分反应后,所得溶液中的金属离子为(  )
A.Fe3+和Cu2+       B. Fe2+和Cu2+
C.Fe2+和Fe3+ D.Fe2+
解析:本题涉及的物质的性质有:CuO与盐酸的反应,Fe、Fe2O3与盐酸的反应,Fe3+与Fe、Cu的反应,Fe与Cu2+的反应等。表面氧化物较少,溶于盐酸后,生成的Fe3+和Cu2+较少,分别被Fe还原为Fe2+和Cu,Cu与盐酸不反应,Fe与盐酸反应生成Fe2+。
答案:D
3.(对应考点二)要证明某溶液中不含Fe3+而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序是(  )
①加足量氯水 ②加足量KMnO4溶液
③加少量KSCN溶液
A.①② B.③②
C.③① D.①②③
解析:本题检验方法的关键是Fe3+遇SCN-反应显红色,而Fe2+遇SCN-不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3+,再加氯水,如有Fe2+可被氧化为Fe3+,遇SCN-反应显红色。KMnO4溶液本身呈紫色,使Fe3+与SCN-反应显红色的实验现象不易观察,故C正确。
答案:C
4.(对应考点二)某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时是白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色。下列结论正确的是(  )
A.一定有Fe2+存在,一定没有Fe3+、Mg2+
B.一定有Fe3+存在,一定没有Fe2+、Mg2+
C.一定有Fe3+存在,可能有Fe2+,一定没有Mg2+
D.一定有Fe2+存在,可能有Mg2+,一定没有Fe3+
解析:因为Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化可掩盖其它白色沉淀,故溶液中可能含有Mg2+,D正确。
答案:D
5.(实验题)(1)为了检验某未知溶液是否为FeCl2溶液,采取如下实验方案加以证明:取少量该未知溶液于试管中,先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液呈现血红色,则证明该未知溶液是FeCl2溶液。
你认为此方案是否合理________(填“合理”或“不合理”),若不合理,上述方案应如何改进
______________________________________(若填“合理”,则此空可不答)。
(2)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象是
________________;其中涉及的氧化还原反应化学方程式为________________________。
(3)实验室在保存FeCl2溶液时,常向其中加入少量铁粉,原因是(用离子方程式表示)________________________________________________________________________。
解析:(1)方案不合理,向溶液中通入Cl2后发生反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,再加KSCN,溶液呈红色不能说明原溶液中是否含有Fe2+,因为原溶液中若存在Fe3+,也会出现同样现象。正确做法是先加KSCN溶液,无现象,再加入新制氯水,溶液变血红色,说明原溶液有Fe2+。(2)反应生成的Fe(OH)2不稳定,易被氧气氧化,从而出现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色的现象。(3)加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧气氧化,反应为:2Fe3++Fe===3Fe2+。
答案:(1)不合理 先加KSCN溶液,无现象,再加入氯水,溶液变成血红色,则证明原溶液有Fe2+
(2)出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)2Fe3++Fe===3Fe2+
归纳总结
(1)FeO、Fe2O3、Fe3O4均能与酸反应生成盐和水。其中Fe2O3溶于酸反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
(2)在含Fe2+的溶液中加入碱溶液时,生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
化学方程式为:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,
4Fe(OH)2+O2+2H2O===Fe(OH)3。
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱,Fe(OH)3受热分解生成红棕色的Fe2O3。
(4)Fe3+遇到SCN-时溶液变成红色,利用这一反应可检验Fe3+的存在。
(5)Fe2+与Fe3+在一定条件下可以相互转化,Fe3+遇到Fe、Cu等可被还原为Fe2+,Fe2+遇到氯水、溴水、酸性KMnO4等可被氧化为Fe3+。离子方程式如下:2Fe3++Fe===3Fe2+,2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
巩固练习
一、选择题
1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是(  )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B. 铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加过量铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN反应产生血红色沉淀
解析:A中赤铁矿的主要成分是Fe2O3;B中产物应为Fe3O4和H2;D中Fe3+与KSCN反应生成的是红色可溶物。
答案:C
2.将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是(  )
A.有白色沉淀生成 B.有红褐色沉淀生成
C.溶液由浅绿色变为黄色 D.不可能有无色气体产生
解析:Na2O2能把Fe2+氧化成Fe3+,Na2O2又与H2O反应生成NaOH,故可生成红褐色沉淀。
答案:B
3.向盐酸中加入铁粉,待铁粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫红色褪去的原因是(  )
A.Fe有还原性
B.FeCl2中Fe2+具有还原性
C.KMnO4具有还原性
D.盐酸有还原性
解析:溶液褪色是因为Fe2+具有还原性,KMnO4具有氧化性,KMnO4被Fe2+还原生成无色的Mn2+。
答案:B
4.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)(  )
A.0.4 mol/L B.0.6 mol/L
C.0.8 mol/L D.1.0 mol/L
解析:由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知铁粉过量,0.2 mol Fe3+与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2+,故反应后Fe2+共为0.4 mol,c(Fe2+)==0.8 mol/L。
答案:C
5.下列说法正确的是(  )
A.铜的化学性质活泼,不宜用铜制作盛食品的器皿
B.铜的导电能力不如铝
C.由于Cu2+有氧化性,所以用CuSO4来配制农药
D.因为Cu2+能使蛋白质变性,所以铜盐溶液有毒
解析:金属铜的化学性质比较稳定,所以使用铜器皿比较安全;铜属于重金属,铜盐有毒,因Cu2+会与蛋白质作用,使蛋白质变性。
答案:D
二、非选择题
6.某工程师为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
(1)请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①____________,②______________,③____________,
④____________,⑤____________,⑥____________。
(2)请写出相关反应的化学方程式。
解析:从腐蚀铜的废液中回收铜。
答案:(1)①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
(2)CuCl2+Fe===FeCl2+Cu
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2FeCl3+Fe===3FeCl2 2FeCl2+Cl2===2FeCl3
7.如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L硫酸溶液,其他试剂任选。填写下列空白:
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是________,A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________
(2)实验开始时应先将活塞E________(填“打开”或“关闭”),其目的是________。在C中收集到的气体主要为__________________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:___________________________________________
(4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,看到的现象为
写出有关反应的化学方程式:______________________________________________
解析:Fe(OH)2属于难溶碱,制取时可根据:盐+碱―→新盐+新碱的规律,用可溶性的亚铁盐和可溶性碱反应生成。B中有NaOH溶液,还需要亚铁盐溶液,实验要求必须使用铁屑和6 mol/L的H2SO4,很显然是用于制取FeSO4,然后采用一定的方法使两者混合。由于Fe(OH)2极易被氧化,所以FeSO4和NaOH溶液反应,应在无空气的情况下进行,可以用生成的H2将系统内的空气排尽。
答案:(1)铁屑 Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
(2)打开 排除B中的空气 H2
(3)关闭活塞E,A中压强增大,将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
8.某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol/L FeCl3溶液,0.1 mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式:
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3+具有氧化性
取少量0.1 mol/L FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液
加入铁粉后,溶液颜色变为________。加入KSCN溶液后,溶液________
(3)该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为________________________________________。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO、H2O和一种未知离子X。
①已知MnO在反应中得到电子,则X是________。
②该反应的离子方程式是_____________________________________________
解析:(1)在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。
(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(4)已知MnO得电子,故MnO是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+。即X为Fe2+。该反应中反应物为MnO、Fe2+和H+。生成物为Mn2+、Fe3+和H2O,n(MnO)∶n(Fe2+)=1∶5。
答案:(1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3 (2)浅绿色 不变色
(3)Fe2++Zn===Zn2++Fe
(4)①Fe2+ ②MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O
课件28张PPT。第二节 几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物第一课时复习氢氧化钠的性质:(4)与盐反应: 3OH- +Fe3+ = Fe(OH)3↓(3)与酸反应:OH- + H+ = H2O
(2)与酸性氧化物反应:
CO2 +2 OH- = CO32-+ H2O(1)与酸碱指示剂反应:使无色酚酞变红;使紫色石蕊变蓝1、氧化钠和过氧化钠 1、请描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。
2、氧化钠与水的反应和氧化钙与水的反应类似,请你写出氧化钠与水反应的化学方程式。思考与交流: 氧化钠和过氧化钠的比较:氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2 )白色固体淡黄色固体碱性氧化物过氧化物(不是碱性氧化物)不稳定稳定Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH + O2 ↑Na2O +CO2=Na2CO32Na2O2 +2CO2=2Na2CO3 + O2 用于制取少量Na2O2强氧化剂;漂白剂;供氧剂-2-1呼吸面具2.碳酸钠和碳酸氢钠纯碱或苏打小苏打易溶于水易溶于水(比碳酸钠小)
HCO3- + H+ =
CO2↑+H2O不反应HCO3- + OH- =
CO32-+ H2ONa2CO3 NaHCO3CO2+H2O①固体(加热) ②溶液(NaOH)CO32- +2 H+ = CO2↑+H2O稳定制玻璃,造纸等发酵粉的主要成分;治疗胃酸过多;灭火3、焰色反应实验3---6:钠---------黄色
钾---------紫色(透过蓝色的钴玻璃)小结:一、过氧化钠 1、与水反应: 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2、与CO2反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2(有强氧化性、漂白性)二、碳酸钠和碳酸氢钠 1、与酸反应:CO32- + 2H+ = H2O+CO2↑
HCO3- + H+ = H2O+CO2 ↑2、受热分解:2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 ↑△三、焰色反应:钠—黄 钾—紫第二课时二、铝的重要化合物⑴物理性质:
 白色固体、熔点高、不溶于水,不与水化合
⑵化学性质:
①与酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+ = 2Al3+ +3H2O
②与碱反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2OH- = 2AlO2- +H2O
既能跟酸反应生成盐和水,又能跟碱反应生成盐和水的氧化物 —— 两性氧化物1、氧化铝(Al2O3)2、氢氧化铝 Al(OH)3(1)制法: 实验3-7Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+(2)物理性质:
  氢氧化铝是白色胶状物质,不溶于水,有强的吸附性,可以吸附水中的悬浮物和各种色素。(3)化学性质:
①不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。
  2Al(OH)3 = Al2O3+3H2O
这是工业上制取纯净氧化铝的方法。③与强碱反应:
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2 +2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2- +2H2O
  既能跟酸反应生成盐和水,又能跟碱反应生成盐和水的氢氧化物
——两性氢氧化物②与强酸反应:
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+ =Al3+ +3H2O3、硫酸铝钾KAl(SO4)2硫酸铝钾的电离:
KAl(SO4)2 = K++ Al3+ + 2SO42- 
溶液中有三种自由移动的离子,两种阳离子,一种阴离子。
复盐:
由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
思考:复盐是纯净物还是混和物?
明矾的用:作净水剂小结:1、氧化铝(Al2O3)
Al2O3+6H+ = 2Al3+ +3H2O
Al2O3+2OH- = 2AlO2- +H2O2、氢氧化铝 Al(OH)3Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+3H+ =Al3+ +3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2- +2H2O第三课时三、铁的重要化合物阅读与思考1、铁的常见氧化物有哪些?颜色如何?它们能否与酸反应?如果能,请写出离子方程式。2、铁的氢氧化物有哪几种?各有何性质?实验室怎么制备?实验室在制备氢氧化亚铁时,应注意什么?1、铁的氧化物(P59)氧化物 颜色 与稀盐酸或稀硫酸反应
FeO 黑色 FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3 红棕色 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe3O4 磁性黑色固体
Fe3O4+ 8H+=Fe2++2Fe3++4H2O2、铁的氢氧化物
⑴制法:由对应的可溶性盐与碱反应制取。
⑵与稀盐酸、稀硫酸反应生成对应的盐和水。
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3⑶ Fe(OH)2特殊性: Fe(OH)2与O2反应。 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)2与O2反应,生成白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的沉淀Fe(OH)3,这是解推断题的重要突破口。4、 Fe3+与Fe2+能否相互转化?怎样转化?3、 Fe3+与Fe2+ 性质如何?怎样检验Fe3+与Fe2+?阅读与思考3、铁盐和亚铁盐(1)Fe3+的检验(实验3-10)
Fe3+遇到KSCN溶液变成血红色,我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。
Fe2+遇到KSCN溶液不显红色。
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 (血红色溶液)如:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(2)、Fe3+与Fe2+的相互转化(科学探究)※ Fe3+遇到较强还原剂时,首先被还原成Fe2+如:2Fe3++Fe=3Fe2+※ Fe2+遇较强氧化剂时,会被氧化成Fe3+。①判断溶液中有Fe3+的依据是:
——与KSCN溶液混合溶液呈血红色
——与NaOH溶液混合产生红褐色沉淀(3)、 Fe3+与Fe2+鉴别方法 ②判断溶液中有Fe2+的依据是:
——加KSCN溶液无明显现象,再加氯水溶液呈血红色
——与NaOH溶液混合产生白色沉淀→灰绿色→红褐色小结:1、铁的氧化物(FeO 、 Fe2O3、 Fe3O4)2、铁的氢氧化物( Fe(OH)2 Fe(OH)3 )3、铁盐和亚铁盐(1)Fe3+的检验
(2)Fe3+与Fe2+的相互转化(3) Fe3+与Fe2+鉴别方法 2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-2Fe3++Fe = 3Fe2+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)31、铁的氧化物中——————呈红棕色。
2、如何制备Fe(OH)2?简述实验过程并写出方程式。
3、 Fe(OH)2 、 Fe(OH)3受热时有什么变化?Fe2O3Fe(OH)2→ Fe(OH)3→Fe2O3△O2课堂练习谢谢 再见课件66张PPT。第二节
几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物二、铝的重要化合物三、铁的重要化合物教学目的:
了解氧化钠与过氧化钠的性质和用途
教学重点:
过氧化钠的化学性质
教学难点:
过氧化钠的强氧化性第一课时钠的重要化合物
1—氧化钠与过氧化钠
2—碳酸钠和碳酸氢钠㈠. 氧化钠和过氧化钠Na2O + H2O = 2NaOH一、钠的重要化合物[思考与交流]1、回忆前面做过的实验,描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。
2、氧化钠与水反应和氧化钙与水反应类似,请你写出氧化钠与水反应的化学方程式。Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体。目录实验3-5⑴将少量的过氧化钠用脱脂棉包住,置于盛有CO2的集气瓶中,有什么现象?写出反应的化学方程式。
⑵把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,立即把带火星的木条放在试管口,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滴入酚酞溶液,有什么现象发生?现象:产生大量气泡;带火星的木条复燃;试管发热;溶液颜色变红,然后退色。-1-1-2-22Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑现象:脱脂棉迅速燃烧 化学方程式:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2Na2O2的用途: 在呼吸面具、潜艇紧急情况时作供氧剂,作秸杆、织物的漂白剂。 练习:写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式:2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 ↑NaOH + HCl = NaCl + H2O ② Na2O2不是碱性氧化物 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑ ① [总结]-2-1碱性氧化物非碱性氧化物白色固体淡黄色粉末Na2O=2Na++O2-Na2O2=2Na++O22-Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑供氧剂、漂白剂[练习题]1.实验室应如何保存Na2O2?密封保存,与空气、水等隔绝2.有两包淡黄色粉末,分别是硫粉和过氧化钠,请设计用简单的实验将它们区分开来?取其中一包淡黄色粉末,从其中取少量粉末于一试管中,向其中滴入蒸馏水,若有气泡产生,则这一包为Na2O2,另一包为硫;若无气泡产生,这一包为硫,另一包为Na2O2。3.在密闭容器中加入下列物质,加热让其充分反应,写出反应的化学方程式。⑴少量Na2O2与足量NaHCO3
⑵少量NaHCO3与足量Na2O24.标准状况下,将11.2升CO2通过足量的Na2O2,气体变为________升5.6 在面粉发酵或油条制作时常常用到纯碱或小苏打,你知道纯碱、小苏打的成分是什么吗? 请思考:㈡碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠(Na2CO3)俗名叫纯碱,也叫苏打;碳酸氢钠(NaHCO3)俗名叫小苏打。科学探究(1)碳酸钠和碳酸氢钠的性质白色粉末,加水结块变成晶体;放热 细小白色晶体,加水部分溶解;感受不到热量变化振荡时间长时可溶解固体量减小溶液变红(较深)溶液变微红色加水先变成含结晶水的晶体,溶液碱性比NaHCO3的强 加水部分溶解,
溶液碱性比Na2CO3的弱 (2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性(3)Na2CO3和NaHCO3与盐酸的反应Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑ HCO3- + H+ = H2O + CO2↑(反应较快)澄清的石灰水不变浑浊澄清的石灰
水变浑浊────受热不分解 受热易分解⑷Na2CO3和NaHCO3的转化①CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3 碳酸钠粉末吸湿性很强,遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠(Na2CO3?xH2O)。碳酸钠晶体在干燥空气中容易失去结晶水而变成碳酸钠粉末。 碳酸钠和碳酸氢钠都是盐,但溶液都呈碱性。日常的食用碱主要是十水碳酸钠,俗称洗涤碱;NaHCO3是发酵粉的主要成分,也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料,在橡胶工业中作发泡剂。 小知识: [总结]白色粉末,溶解度较大,溶于水时放热。遇少量水结块。白色细小晶体,溶解度较小,易形成浊液加热不分解CO32-+2H+=CO2↑+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O不反应HCO3-+OH-=CO32- +H2OCO32-+Ca2+=CaCO3↓不反应产生白色沉淀产生白色沉淀制玻璃、制皂、造纸、纺织、洗涤剂食品发酵、治疗胃酸过多①热分解法;②CaCl2等1. 下列叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O主要作氧化剂,Na2O2主要作还原剂
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
⑤Na2O2是强氧化剂,Na2O是一种碱性氧化物
A、都正确 B、②③④⑤
C、②③⑤ D、④⑤练习D2.下列说法中不正确的是( )
A.Na2CO3比NaHCO3 易溶于水
B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀
D.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应
得CO2的物质的量之比为2︰1
3.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实
验操作是( )
A.加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清的石
灰水中
B.在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液
C.在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸
D.在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水DD4.有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述错误的
是( )
A、等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应,
在相同的条件下NaHCO3产生的CO2气体体积大
B、同一温度下,与等浓度的盐酸反应时,NaHCO3比
Na2CO3剧烈
C、与同种酸反应生成等量的CO2时,所消耗的酸的
量相等
D、将石灰水加入到NaHCO3溶液中将会产生沉淀C[问题]1.钠在空气中燃烧呈__________色;将NaCl灼烧时,也会产生黄色火焰黄㈢.焰色反应1.概念: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,这在化学上叫做焰色反应。钠:黄色;钾:紫色;铜:绿色[实验3-6][问题] ⑴实验时能否用铜丝代替铂丝或铁丝?为什么最好用煤气灯? ⑵实验前什么要灼烧铂丝或铁丝? ⑶铂丝为什么要用盐酸洗涤? ⑷为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色?⑸一些金属及其化合物的焰色反应 黄色紫色洋红色绿色紫红色砖红色黄绿色⑹步骤: 洗 → 烧 → 蘸 → 烧 → 洗[练习]
1.某溶液中可能含有Na+、 K+ 、SO42- 、 CO32-等几种离子中的全部或几种。现进行下列操作: ①用洁净的铂丝蘸取少量溶液灼烧,火焰呈黄色;②向溶液中加入足量的稀盐酸,无气体放出;③再加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成.
⑴原溶液中一定存在的离子有:______________,一定不存在的离子有____________. ⑵为了确定另外的离子是否存在,应补充的实验操作是:
Na+、SO42-CO32-2.应用:
⑴用于检验金属元素;⑵制五彩缤纷的烟花 节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是碱金属、以及锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽的色彩。用洁净的铂丝蘸取溶液在煤气灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,若焰色为紫色,表明含K+,否则无K+。2.将100毫升1.5mol/L的Na2CO3溶液逐滴加入100毫升2 mol/L的盐酸溶液中,反应的离子方程式:
_________________________________________,整个过程共放出气体_____________L(标);若将100毫升 2mol/L的盐酸溶液逐滴加入100毫升1.5 mol/L的Na2CO3溶液中,反应的离子方程式:_______________
___________________________,整个过程共放出气体
_____________L(标).CO32-+2H+=CO2↑+H2O2.241.12CO32-+H+= HCO3-HCO3-+H+=CO2↑+H2O第二课时教学目标:
1.了解铝的重要化合物的主要性质和应用
2.学会根据化学方程式画出铝盐与氨水或NaOH溶液反应,偏铝酸盐与CO2或强酸反应的曲线图
3.学会看图及分析图象中微粒的物质的量比
教学重点:
氧化铝与氢氧化铝的两性
有关铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应的图象分析教学难点:
氢氧化铝的两性铝及其化合物 在医疗上有一种药叫胃舒平,你知道它的作用吗?你知道它的成分是什么? 铝能与强酸、强碱反应,那么Al2O3能否也溶于强酸和强碱呢? 请思考二、铝的重要化合物㈠氧化铝 氧化铝难溶于水,却能溶于强酸或强碱溶液中。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O结论: Al2O3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氧化物)。 氧化铝白色难溶于水,熔点很高,坚硬的固体;是冶炼金属铝的原料,也是一种比较好的耐火材料。1.物理性质:2.化学性质:目录AlCl3 + 3NH 3·H2O = Al(OH)3? + 3NH4Cl㈡氢氧化铝实验3 —71.制备:实验室利用可溶性铝盐与氨水反应制备。2.物理性质:Al(OH)3是白色胶状物质,难溶于水,但能凝聚水中的悬浮物,能吸附色素。3.化学性质⑴.两性实验3 —8与强酸反应
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O与强碱反应: Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O结论1.氢氧化铝既能跟强酸反应生成盐和水,又能跟强碱反应生成盐和水,所以氢氧化铝是两性氢氧化物。 注意:
①Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱
② Al(OH)3的电离
③实验室制备Al(OH)3不用强碱 ④应用:Al(OH)3是医用的胃酸中和剂中的一种,它的碱性不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用,但却可以与酸反应,使胃液酸度降低,起到中和过多胃酸的作用。答:因为氢氧化铝能溶于过量的氢氧化钠溶液中;另外,使用氨水过量时对产物没有影响。⑵不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。  这是工业上制取纯净氧化铝的方法。㈢铝盐与偏铝酸盐1.铝盐
⑴例.KAl(SO4)2是由两种不同的金属阳离子与一种酸根离子组成的盐叫复盐,
电离方程式: KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-
明矾:KAl(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸铝钾)可作净水剂.⑵化学性质与强碱反应.
[问题1]在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,试分析有何现象?
现象:开始生成白色沉淀逐渐增多,后逐渐减少,最后全部溶解.
化学方程式: AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl;
NaOH+Al(OH)3↓=NaAlO2+2H2O
[问题2]在NaOH溶液中,逐滴加入AlCl3溶液,边滴边振荡,为什么看不到白色沉淀?过一段时间又见白色沉淀增多,试用化学方程式解释.
答:AlCl3+4NaOH= NaAlO2+2H2O+3NaCl;
AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3 ↓+3NaCl2.偏铝酸盐(NaAlO2)
⑴与强酸反应
[问题1]在偏铝酸钠溶液中,逐滴加入盐酸至过量,开始生成的白色沉淀逐渐增多,然后逐渐减少,最后消失.试用化学方程式表示该过程.
NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓
3HCl+Al(OH)3=AlCl3+3H2O
[问题2]在盐酸溶液中,逐滴加入偏铝酸钠溶液至过量,开始时没有明显现象,然后生成白色沉淀且逐渐增多.试用化学方程式表示该过程. ⑵与弱酸反应
[问题1]向偏铝酸钠溶液中通入CO2,生成的白色沉淀逐渐增多,沉淀达最多时,继续通入CO2至过量,白色沉淀量不变
2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓
Na2CO3++CO2+H2O=2NaHCO3[小结]铝的化合物的转化关系4HCl+NaAlO2=NaCl+AlCl3+2H2O

AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaClAl3+Al(OH)33OH-或氨水AlO2-OH-3H+CO2/H++ H2O4OH-4H+铝三角1.怎样以AlCl3溶液为原料制取Al(OH)3?
2.怎样以NaAlO2溶液为原料制取Al(OH)3?[思考]有关铝三角的基本图象:1、铝盐溶液和氨水的反应(制备方法)原理:Al3++3NH3· H2O = Al(OH)3 ↓ +3NH4+2、在一定量AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液原理:Al3++3OH- = Al(OH)3↓Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O
3、向偏铝酸盐溶液中通入CO2(制备方法)原理:CO2 +2AlO2- + 3H2O = 2Al(OH)3 ↓+CO32-
4、向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液原理: H+ +AlO2- + H2O = Al(OH)3 ↓
Al(OH)3 +3H+ = Al3+ + 3H2O 5、向氯化镁和氯化铝的混合溶液中加足量的氢氧化钠原理:氢氧化钠先与氯化镁和氯化铝反应,生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,然后氢氧化铝溶解,但氢氧化镁不溶。氢氧化镁氢氧化铝有关Al(OH)3沉淀量的计算1.计算依据:
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ ①
Al(OH)3↓+ OH- = AlO2- + H2O ②
①+②得: Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O ③
讨论
⑴当n(Al3+)/ n(OH-)≥1/3,反应按①进行
⑵当n(Al3+)/ n(OH-)≤1/4,反应按③进行
⑶1/4< n(Al3+)/ n(OH-) < 1/3,反应按① ②进行例1.将含有amol的AlCl3溶液与含有bmolNaOH的溶液混合,求生成Al(OH)3的质量?[练习题]
1.将150ml 1mol/L的AlCl3溶液与200ml 2mol/LNaOH的溶液混合,求生成Al(OH)3的质量?
2.将V ml 2mol/L的NaOH溶液与150ml 2mol/L的AlCl3溶液混合,生成沉淀7.8克,求V值?
3.将 V ml 2mol/L的NaOH溶液与100 ml 0.5mol/L的
Al2(SO4)3溶液混合,生成沉淀3.9克,求V值?(10.4g)(150ml 550ml )(75ml 225ml )1、不能用NaOH溶液除去括号中杂质的是( )
Mg(Al2O3) B.MgCl2(AlCl3)
C.Fe(Al) D.Fe2O3(Al2O3)
2、实验室制备Al(OH)3最好用( )
A.Al2O3和稀盐酸 B.Al2O3和水
C.Al2(SO4)3和KOH D.AlCl3和氨水
3、实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀
出来,适宜用的试剂是( )
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2 溶液 C.盐 D.氨水练习BDD4.在200mL氯化镁和氯化铝的混合液中,Mg2+的物质的量浓度为0.2mol/L,Cl-的物质的量浓度为1.3 mol/L。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需要加入 4 mol/L NaOH溶液的体积为( ) A.40mL B.72mL C.80mL D.128mLC 第三课时
铁的重要化合物教学目标:
1.了解铁、铜的主要化合物的主要性质及应用
2.掌握Fe3+、 Fe2+的检验方法
教学重点:
铁的重要化合物的化学性质。
教学难点:
Fe3+、 Fe2+ 、Fe三种价态的转化关系FeO 黑色黄铁矿(FeS2)赤铁矿(Fe2O3)磁铁矿(Fe3O4)硫酸亚铁陨铁Fe2O3:红色的油漆 FeO+2HCl
=FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl
=2FeCl3+3H2O不 溶不 溶不 溶黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁红磁性氧化铁Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
三、铁的重要化合物1、铁的氧化物FeO +2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O铁的氧化物的化学性质:FeO +2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+= 2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+= 2Fe3++Fe2++4H2O ①不溶于水也不与水反应②与酸反应:③FeO不稳定,空气里受热,迅速被氧化成Fe3O4离子方程式:Fe3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O ④均能被CO还原成Fe三、铁的重要化合物㈠铁的氧化物:氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁——铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2价+3价+2价、+3价不溶不溶不溶不稳定稳定稳定FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O高温,都能与C、CO、H2反应,被还原生成Fe(炼铁原理)炼铁 油漆和涂料,炼铁 炼铁目录㈡铁的氢氧化物[Fe(OH)2 Fe(OH)3]红褐色沉淀FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3?+3NaClFeSO4 + 2NaOH =
Fe(OH)2? + Na2SO4
4Fe(OH) 2 + O2
+2H2O = 4Fe(OH)3?[实验3-9] 铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐和碱溶液反应制得。1.制备白色絮状沉淀 →灰绿色 → 红褐色沉淀
1. 使用新制的FeSO4
2. 使用加热煮沸法驱除氧气的氢氧化钠溶液
3. 滴管末端伸入液面以下
4. 有时可以采用液封(汽油、苯)
5. 气体保护法
Fe(OH)2 不稳定易被氧化,那么制备Fe(OH)2 时可以采取哪些措施?问题1:练习1. 用下面方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀
在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在
试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,
塞紧塞子后的实验步骤是 。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长
时间保持白色,其理由是 。 稀H2SO4、铁屑 NaOH溶液 检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹.试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入 2.氢氧化亚铁和氢氧化铁的性质白色固体,难溶于水红褐色固体,难溶于水Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3二元弱碱三元弱碱思考: Fe(OH)2加热分解产物一定是FeO吗?Fe(OH)2和 Fe(OH)3都是不溶性碱,你知道它们受热分解的产物吗?Fe2O3+3H2O问题2: 苹果汁是人们喜爱的饮料,但是现榨的苹果汁在空气中会慢慢的由浅绿色变为棕黄色,为什么呢?铁盐和亚铁盐1.Fe3+离子的检验向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液 [实验3-10]溶液呈血红色溶液颜色无变化Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3------------------问题1、做实验 3-10,总结鉴别 Fe2+和 Fe3+的方法?(1)颜色:Fe 2+ Fe3+ .(2)SCN- 法:滴入KSCN溶液或其他可溶性硫氰化物的溶液,呈 色的是Fe 3+(3)碱液法:分别加入碱液(或氨水),生成 色沉淀是Fe3+溶液,先生成
色沉淀,又迅速转变为 色,最后变
为 的是Fe2+溶液浅绿色黄色红红褐白灰绿红褐(4)淀粉KI法:能使淀粉KI变蓝的为Fe3+.2.Fe3+离子的氧化性科学探究黄浅绿不变色红2Fe3+ + Fe = 3Fe2+Fe3++3SCN-=Fe(SCN)32Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Clˉ⑴Fe3+遇到较强还原剂时,被还原为Fe2+⑵Fe2+遇到较强氧化剂时,被氧化为Fe3+Fe3+ Fe2+ 与还原剂作用,如:Fe、Cu、 I-、 H2S等。
Fe3+ 的氧化性与强氧化剂作用,如:O2、Cl2、Br2、浓H2SO4 、KMnO4、HNO3 等
Fe2+ Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe2+ 的还原性1、如何除去FeCl3溶液的FeCl2,如何除去FeCl2溶液的FeCl3 ?练习[总结]强氧化剂(Cl2等)弱氧化剂 (Cu2+等)强还原剂 (Zn等)还原剂 (Fe等)强还原剂 (Zn等)强氧化剂 (Cl2等)FeFe2+Fe3+123456弱氧化剂:H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等 强氧化剂:Cl2、Br2、HNO3等Cl2、Br2、HNO3、O2等Zn、Fe、Cu、HI等Zn、H2、Al、C等 Zn、CO、Al等 铁化合物和亚铁化合物的相互转变(铁三角)1、Fe Fe2+弱氧化剂:H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等 Fe+2H+=Fe2++H2↑, Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+S==FeS, Fe+I2==FeI2, Fe+2Fe3+==3Fe2+?2、Fe Fe3+强氧化剂:Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等2Fe+3Cl2==2FeCl3, 2Fe+3Br2==2FeBr3Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O5Fe+3MnO4-+24H+== 5Fe3++3Mn2++12H2O3、Fe2+ Fe3+Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等 2Fe2+ +Cl2==2Fe3++2Cl- 4、 Fe3+ Fe2+Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO22Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ 2Fe2+ +Br2==2Fe3++2Br-5Fe2+ +MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O3Fe2++4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O2Fe3++H2S==2Fe2++2H++S↓2Fe3++2HI==2Fe2++2H++I22Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++SO42-5、Fe2+ FeZn、H2、Al、C、CO等 Fe2++Zn==Fe+Zn2+ FeO+H2===Fe+H2O高温6、Fe3+ FeZn、CO、Al等 3FeO+2Al===3Fe+Al2O3 2 FeO+C===Fe+CO2↑ Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温高温高温高温1.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+,下列反应发生后一定有Fe3+生成的有:_____________________
①过量的铁与氯气反应;②铁与过量的稀硫酸反应; ③铁与过量的稀硝酸反应; ④过量的铁与稀硝酸反应; ⑤氯化亚铁溶液中通入少量的氯气;⑥Fe与Fe2O3的混合物溶于盐酸中.
2.将铁粉投入盛有Cu2+、Ag+、Fe3+的溶液中,反应完毕后,若烧杯底部有铁粉剩余,溶液中一定不含的金属离子是:_____________;若烧杯没有铁粉剩余,溶液中一定含有的金属离子是:____________;若溶液中不含有Cu2+时,则一定不含有的金属离子还有:________________①③⑤Ag+ Cu2+ Fe3+ Fe2+Ag+ Fe3+[练习]3.铝盐与铁盐的净水作用:
明矾、Fe2(SO4)3溶于水后,分别电离出Al3+和Fe3+, Al3+、Fe3+与水作用生成:_________ _________胶状物质,凝聚水中的悬浮物而沉降,从而使水净化.Al(OH)3、 Fe(OH)34.铜盐
⑴铜的化学性质_________,使用铜器皿比较安全.
⑵铜属于___________,铜盐____________,因为Cu2+与蛋白质作用,使蛋白质__________.不活泼重金属有毒变性,失去了生理活性.实践活动:铝盐和铁盐的净水作用不加试剂加入明矾加入硫酸铁溶液 2 min时5 min时无明显变化有明显沉降,溶液半透明有明显沉降溶液半透明沉淀沉在底部 溶液接近透明沉淀沉在底部 溶液接近透明 浑浊 , 略有沉降 明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,可用做净水剂。结 论练习运用铁及其化合物的知识,完成下列各题。
1、下列物质跟铁反应后的生成物,能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是( )
A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
2、既有氧化性,又有还原性的微粒是( )
A. Fe B. Fe2+ C. Fe3+
3、把过量的铁粉加入稀硝酸中,其结果是( )
A. 不反应 B. 生成硝酸铵 C. 生成硝酸亚铁BBC 4、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可行的办法
是( )
A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气
C. 加入铜粉 D. 加入铁粉
5、当人体缺铁时,往往需要吃补铁保健品,人体能够吸收的是+2价铁元素。但是+2价铁元素很容易被氧化。查看一种补铁保健品,了解其中铁元素的价态。
①你认为可以采用什么方法检验补铁剂中铁元素的价态?
②天然食品中含有的大多是+3价铁元素,为了使+3价铁元素转化为+2价铁元素并被人体较好地吸收,你认为应该采取哪些措施?请查找资料,寻找办法。D课件110张PPT。 铝的重要化合物 几种重要的金属化合物球磨机配套系列衬砖球塞球石问题1阅读教材P58,思考下列问题:
1.Al2O3有哪些物理性质?
2. Al2O3能与哪些物质发生反应?请写出化学方程式和离子方程式。3.Al2O3属于哪类氧化物?4.什么是两性氧化物?问题2阅读教材P58,思考下列问题:
1.能用氧化铝和水为原料制取氢氧化铝?
2.应该用什么药品制取氢氧化铝呢?3.用铝盐和碱液反应制取氢氧化铝时,用强碱好还是弱碱好?请设计实验方案验证活动1可供选用试剂:硫酸铝溶液、NaOH溶液、氨水产生白色沉淀,后溶解产生白色沉淀,不溶解制备氢氧化铝宜用铝盐和氨水反应请写出实验室制取氢氧化铝的化学方程式和离子方程式。活动2 将制得的氢氧化铝放入两支试管中,分别加入稀盐酸和氢氧化钠溶液,振荡,观察现象,分析作出解释,填写下表:白色沉淀溶解白色沉淀溶解Al(OH)3既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水属于两性氢氧化物请写出氢氧化铝与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式。问题32.氢氧化铝还有什么性质?请用化学方程式表示。3.氢氧化铝有哪些物理性质?有哪些用途?1.什么是两性氢氧化物? ①可以中和胃酸。(药物胃舒平的主要成分)
②Al(OH)3作净水剂。 例:明矾净水既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物称为两性氢氧化物。硫酸铝钾:KAl(SO4)2硫酸铝钾的电离:
KAl(SO4)2 = K++ Al3+ + 2SO42- 
溶液中有三种自由移动的离子,两种阳离子,一种阴离子明矾溶于水后生成Al(OH)3胶体明矾:KAl(SO4)2·12H2OAl(OH)3胶体可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清。吸附性资料卡片——复盐可做净水剂小结:1、氧化铝(Al2O3)
Al2O3+6H+ = 2Al3+ +3H2O
Al2O3+2OH- = 2AlO2- +H2O2、氢氧化铝 Al(OH)3Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+3H+ =Al3+ +3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2- +2H2O铝的重要化合物1、氧化铝 氧化铝难溶于水,熔点很高,也很坚固;是冶炼金属铝的原料,也是一种比较好的耐火材料(熔点2050℃),天然产物叫做刚玉。物理性质:(刚玉)红宝石
(主要成分Al2O3)蓝宝石
(主要成分Al2O3)Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O结论: Al2O3是一种两性氧化物。化学性质: 氧化铝难溶于水,却能溶于酸或强碱溶液中,溶于强碱时,生成偏铝酸盐和水。AlCl3 + 3NH 3·H2O = Al(OH)3? + 3NH4Cl 氢氧化铝是白色胶状沉淀,它能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。2、氢氧化铝【实验3 -7】制取氢氧化铝。Al(OH)3吸附色素Al3+ + 3NH 3·H2O = Al(OH)3? + 3NH4+与强酸反应
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O与强碱反应
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 结论:氢氧化铝既能跟强酸反应生成盐和水,又能跟强碱反应生成盐和水,所以氢氧化铝是两性氢氧化物。 注意:Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱[ 实验3—8 ] 取上面制取的氢氧化铝分别与2mol/L盐酸和氢氧化钠溶液反应。观察现象。两性为什么Al(OH)3会具有两性—既与酸反应,又与强碱反应?H++AlO2- +H2O酸式电离碱式电离Al(OH)3Al3++3OH-AlO2- + H+(少量) + H2O=Al(OH)3 ↓Al3+ + 3OH-(少量)=Al(OH)3↓①②①×3+②:Al3+ + 3 AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3 ↓③切记: AlO2- 和 H+ 、Al3+和OH- 、 Al3+和AlO2-不能共存!AlO2- + H+(少量) + H2O=Al(OH)3 ↓Al3+ + 3OH-(少量)=Al(OH)3↓① Al(OH)3+ 3H+ =Al3++3H2O②① +②:AlO2-+4 H+(过量)=Al3++2H2O ③ ① Al(OH)3 + OH-=AlO2-+2H2O ② Al3+ +4 OH-(过量)=AlO2-+2H2O ③ Al(OH)3是医用的胃酸中和剂中的一种,它的碱性不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用,但却可以与酸反应,使胃液酸度降低,起到中和过多胃酸的作用,反应的离子方程式为:
Al(OH)3+3 H+ = Al3+ +3H2O不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。  服用适量的小苏打(NaHCO3),也能治疗胃酸过多,反应的离子方程式为:
HCO3-+H+=CO2↑+H2O 为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液呢? 答: Al(OH)3只能溶解于强酸、强碱,而不溶于弱酸、弱碱,用氢氧化钠溶液与硫酸铝溶液反应时,若加入NaOH溶液的量不足, Al3+不能完全转化为Al(OH)3;若加入NaOH溶液过量,则生成的Al(OH)3会被部分溶解,不易控制反应物的量。3、硫酸铝钾KAl(SO4)2明矾:KAl(SO4)2·12H2O 在天然水中产生的Al(OH)3胶体吸附能力很强,可以用来吸附水里的杂质,用作净水剂。KAl(SO4)2=K+ + Al3+ + 2SO42-无色晶体,可溶于水净水原理: Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
胶体4、偏铝酸钠(NaAlO2)NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3 ↓ 强电解质:NaAlO2=Na++AlO2-AlO2-+H+(少量)+H2O=Al(OH)3 ↓3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3 ↓ +3NaCl3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3 ↓2NaAlO2 + CO2+ 3H2O = 2Al(OH)3↓+ Na2CO3 NaAlO2 + CO2+ 2H2O = Al(OH)3↓+ NaHCO3 AlO2- + CO2(过量) + 2H2O = Al(OH)3↓+ HCO3- AlO2- +4H+(过量)=Al3++2H2O2AlO2- + CO2(少量)+ 3H2O = 2Al(OH)3↓+ CO32- NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3 +2H2O Al3+Al(OH)33OH-AlO2-OH-3H+H++ H2O4OH-4H+铝“三角”:1.怎样以AlCl3溶液为原料制取Al(OH)3?
2.怎样以NaAlO2溶液为原料制取Al(OH)3?[思考](1)将NaOH溶液滴入AlCl3溶液中加至过量原理:AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓+3NaCl Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O现象:先有白色沉淀,后沉淀溶解图象:有关氢氧化铝的图像(2)将AlCl3溶液滴入NaOH溶液中加至过量原理:现象:图象:AlCl3 + 4NaOH == NaAlO2+3NaCl +2H2O3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl 先无现象,后白色产生沉淀Al3+ + 3NH3 · H2O =Al(OH)3 ↓+3 NH4+(3)将氨水滴入AlCl3溶液中至过量原理:现象:图象:产生白色沉淀,沉淀不溶解。CO2(少量)+2AlO2- + 3H2O = 2Al(OH)3 ↓+CO32-(4)将CO2通入偏铝酸盐溶液中原理:现象:图象:产生白色沉淀,沉淀不溶解。CO2(过量)+AlO2- + 2H2O = Al(OH)3 ↓+HCO3-H+ +AlO2- + H2O = Al(OH)3 ↓(5)将HCl溶液滴入到NaAlO2溶液中至过量原理:现象:图象:先有白色沉淀,后沉淀溶解Al(OH)3 +3H+ = Al3+ + 3H2O 4H+ +AlO2- = Al3+ + 2H2O(6)将NaAlO2溶液滴入到HCl溶液中至过量原理:现象:图象:先无现象,后产生白色沉淀3AlO2- + Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3(7)将NaOH溶液滴入MgCl2和AlCl3的混合溶液中至过量原理:现象:图象:Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ↓Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 先有白色沉淀,后沉淀部分溶解 1、不能只用NaOH溶液除去括号中杂质的是( )
A .Mg(Al2O3) B.MgCl2(AlCl3)
C.Fe(Al) D.Fe2O3(Al2O3)
2、实验室制备Al(OH)3最好用( )
A.Al2O3和稀盐酸 B.Al2O3和水
C.Al2(SO4)3和KOH D.AlCl3和氨水
3、实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀
出来,适宜用的试剂是( )
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2 溶液 C.盐 D.氨水练习:DBD 4、在200mL氯化镁和氯化铝的混合液中,Mg2+的物质的量浓度为0.2mol/L,Cl-的物质的量浓度为1.3 mol/L。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需要加入4 mol/L NaOH溶液的体积为( )
A.40mL B.72mL C.80mL D.128mL 5、往100mL1mol/L的AlCl3溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液,得3.9g沉淀,则加入NaOH溶液的体积( ) D. 350ml A. 150mlB. 200mlC. 300mlADC 6、在MgCl2溶液中滴加少量的NaOH溶液,现象为_________________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为_________________。在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为_______________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为______________。产生白色沉淀产生白色沉淀白色沉淀不溶解白色沉淀溶解 7、下列金属化合物,不能与氢氧化钠溶液反应的是( )
A. FeCl3 B. Fe2O3 C. Al2O3 D. Al(OH)38、可用做医用胃酸中和剂的是( )A. NaOH B. Cu(OH)2 C. Al(OH)3 D. NaHCO3CDB9、欲使明矾溶液中的Al3+完全沉淀下来,适宜的试剂是( ) A. NaOH溶液 B. 氢氧化钾C. 氨水D. KOH溶液C 铁的重要化合物你知道故宫的外墙是用什么颜料粉刷?创境设问磁铁矿 FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气里会迅速被氧化为Fe3O4。主要成分:Fe3O4(俗称磁性氧化铁)铁的氧化物——铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2价+3价+2价、+3价不溶不溶不溶不稳定稳定稳定FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O铁有哪些氢氧化物?如何制备铁的氢氧化物?方案一:能否通过铁和水反应制得?方案二:能否通过铁的氧化物和水反应得到?方案三:用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应?问题2 白色絮状沉淀 → 灰绿色 → 红褐色沉淀 红褐色沉淀FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3?+3NaClFeSO4 + 2NaOH =
Fe(OH)2? + Na2SO4实验3-9:在FeCl3、FeSO4分别加入NaOH溶液,观察并记录现象 铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐
和碱溶液反应制得。活动1
  拓展思考1.为什么在实际操作中几乎看不到白色Fe(OH)2沉淀而只看到灰绿色?2.能不能通过实验改进,使生成的Fe(OH) 2沉淀能较长时间保持白色?Fe(OH)2易被氧化的原因:1.反应的溶液与空气接触;2.反应试剂溶有氧气;实验改进的目的:
隔绝氧气与反应物和生成物接触措施:
1.用煮沸过的蒸馏水配制FeSO4溶液和NaOH溶液;
2.在试管中FeSO4溶液液面上加几滴植物油;
3. 胶头滴管的末端伸入FeSO4溶液液面之下;4Fe(OH)2 + O2+2H2O = 4Fe(OH)3?问题3 Fe(OH)2和Fe(OH)3具有哪些性质?请写出化学方程式和离子方程式?铁的氢氧化物 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 灰白色 红褐色 难溶于水 难溶于水 受热易分解 易被空气中氧气氧化成氢氧化铁 4Fe(OH)2+2H2O+O2
=4Fe(OH)3 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 归纳拓展1.将Fe(OH)2露置在空气中加热所得产物为( )
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe(OH)3
2.稀硫酸中加入适量铁粉,反应完全后再加入适量的NaOH溶液,放置片刻,整个过程中观察到的颜色变化是( )
A.无色、灰绿色、红褐色
B.无色、浅绿色、白色、灰绿色、红褐色
C.灰绿色、红褐色、蓝色
D.灰绿色、白色、浅绿色、灰绿色、红褐色 BB拓展练习 苹果汁是人们喜爱的饮料,但是现榨的苹果汁在空气中会慢慢的由浅绿色变为棕黄色,为什么呢?新鲜苹果汁放置一段时间O2 Fe2+ Fe3+ Fe2+(浅绿色)→Fe3+(棕黄色),如何判断FeCl2溶液是否有部分Fe2+被氧化成Fe3+?问题4活动2溶液呈血红色溶液颜色无变化实验3-10:向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 (血红色溶液)(可用来检验Fe3+的存在)Fe3+离子的检验如何防止FeCl2溶液的Fe2+被氧化成Fe3+?问题5溶液由黄色变成浅绿色溶液由浅绿色变为红色溶液由浅绿色变为红色Fe3+具有氧化性
2Fe3++Fe=3Fe2+ Fe2+具有还原性
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 思考:怎样检验溶液中有Fe2+离子?活动3P61 科学探究 Fe2+ Fe3+ 还原剂:金属单质,如铁、铜、S2-、I-等
氧化剂:Cl2、O2 、 H2O2、 Na2O2 、 KMnO4等氧化剂还原剂Fe2+和Fe3+的相互转化归纳拓展Fe3+和Fe2+的鉴别 白色沉淀→灰绿色→红褐色立即产生红褐色沉淀不变红色,若再通Cl2则变血红色变血红色浅绿色归纳拓展棕黄色或黄色3. 要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为( )
①滴入足量氯水 ②加入铁粉 ③滴入KSCN溶液 ④滴入NaOH溶液
A. ①③ B. ③② C. ③① D. ③④
4.要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,可行的办法是 ( )  
A.滴入KSCN溶液 B.通入氯气
C.加入铜粉 D.加入铁粉拓展练习CD铜盐—资料卡片P62 误食重金属盐中毒的原因:重金属离子使蛋白质变性,从而使蛋白质失去了生理活性。铝盐和铁盐的净水作用不加试剂加入明矾加入硫酸铁溶液 2 min时5 min时无明显变化有明显沉降,溶液半透明有明显沉降溶液半透明沉淀沉在底部 溶液接近透明沉淀沉在底部 溶液接近透明 浑浊 , 略有沉降明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,可用做净水剂。结 论实践活动小结:1、铁的氧化物(FeO 、 Fe2O3、 Fe3O4)2、铁的氢氧化物( Fe(OH)2 Fe(OH)3 )3、铁盐和亚铁盐(1)Fe3+的检验
(2)Fe3+与Fe2+的相互转化(3) Fe3+与Fe2+鉴别方法 2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-2Fe3++Fe = 3Fe2+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3铁的重要化合物FeO 黑色黄铁矿(FeS2)赤铁矿(Fe2O3)磁铁矿(Fe3O4)硫酸亚铁陨铁Fe2O3:红色的油漆 FeO+2HCl
=FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl
=2FeCl3+3H2O不 溶不 溶不 溶黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁红磁性氧化铁Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
铁的重要化合物1、铁的氧化物FeO +2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O铁的氧化物的化学性质:FeO +2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+= 2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+= 2Fe3++Fe2++4H2O ①不溶于水也不与水反应②与酸反应:③FeO不稳定,空气里受热,迅速被氧化成Fe3O4离子方程式:Fe3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O ④均能被CO还原成Fe实验3-9:在FeCl3、FeSO4分别加入NaOH溶液4Fe(OH)2+O2+2H2O=
4Fe(OH)3Fe2++2OH-=Fe(OH)2 ↓先有白色的沉淀,
迅速变成灰绿色,
最后变成红褐色。产生红褐色的沉淀Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓2、铁的氢氧化物学与问:Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱,你能写出它们与酸反应的离子方程式吗?Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3+ + 3H2OFe(OH)3+ 3HCl = FeCl3 + 3H2OFe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O(1)氢氧化铁的性质①与酸反应②受热可分解氢氧化铁是一种难溶于水的红褐色固体(2)氢氧化亚铁的性质①与酸反应② 不稳定,易被空气中的氧气氧化Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O氢氧化亚铁是一种难溶于水的白色固体思考题: 要想长时间观察到白色的Fe(OH)2 ,在配制溶液和操作过程中可以采取哪些措施?4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 加热氢氧化钠溶液赶尽空气、采用新制的硫酸亚铁溶液,将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管插到液面下挤出氢氧化钠溶液。目的:隔绝空气中的氧气3、铁盐和亚铁盐(1)Fe3+离子的检验向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液 溶液呈血红色溶液颜色无变化 交流和讨论: 还有哪些方法可以鉴别FeCl3溶液和FeCl2溶液? FeCl2 FeCl3探究:怎样区分FeCl3和FeCl2溶液?直接观色加KSCN溶液加NaOH溶液 浅绿色 棕黄色白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色 立即产生
红褐色沉淀无现象血红色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe3+ +3SCNˉ=Fe(SCN)3 (血红色)Fe3+ + 3OH ˉ=Fe(OH)3↓ (红褐色)(2)Fe3+和Fe2+的转化科学探究:在FeCl3溶液中加入足量Fe粉,振荡。再滴入几滴KSCN溶液,观察现象;在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中,滴加氯水(Cl2),再观察现象。2Fe3+ + Fe = 3Fe2+溶液不显血红色溶液变成血红色2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Clˉ阅读:资料卡片——铜盐 出土的古代铜制品上往往覆盖着一层铜绿(主要成分是Cu2(OH)2CO3) 误食重金属盐中毒的原因:重金属离子使蛋白质变性,从而使蛋白质失去了生理活性。实践活动:铝盐和铁盐的净水作用不加试剂加入明矾加入硫酸铁溶液 2 min5 min无明显变化有明显沉降,溶液半透明有明显沉降溶液半透明沉淀沉在底部 溶液接近透明沉淀沉在底部 溶液接近透明 浑浊 , 略有沉降 明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,可用做净水剂。结 论FeFe2+Fe3+123456弱氧化剂:H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等 强氧化剂:Cl2、Br2、HNO3等Cl2、Br2、HNO3、O2等Zn、Fe、Cu、HI等Zn、H2、Al、C等 Zn、CO、Al等 铁化合物和亚铁化合物的相互转变(铁三角)1、Fe Fe2+弱氧化剂:H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等 Fe+2H+=Fe2++H2↑, Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+S==FeS, Fe+I2==FeI2, Fe+2Fe3+==3Fe2+?2、Fe Fe3+强氧化剂:Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等2Fe+3Cl2==2FeCl3, 2Fe+3Br2==2FeBr3Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O5Fe+3MnO4-+24H+== 5Fe3++3Mn2++12H2O3、Fe2+ Fe3+Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等 2Fe2+ +Cl2==2Fe3++2Cl- 4、 Fe3+ Fe2+Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO22Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ 2Fe2+ +Br2==2Fe3++2Br-5Fe2+ +MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O3Fe2++4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O2Fe3++H2S==2Fe2++2H++S↓2Fe3++2HI==2Fe2++2H++I22Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++SO42-5、Fe2+ FeZn、H2、Al、C、CO等 Fe2++Zn==Fe+Zn2+ FeO+H2===Fe+H2O高温6、Fe3+ FeZn、CO、Al等 3FeO+2Al===3Fe+Al2O3 2 FeO+C===Fe+CO2↑ Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温高温高温高温练习运用铁及其化合物的知识,完成下列各题。
1、下列物质跟铁反应后的生成物,能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是( )
A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
2、既有氧化性,又有还原性的微粒是( )
A. Fe B. Fe2+ C. Fe3+
3、把过量的铁粉加入稀硝酸中,其结果是( )
A. 不反应 B. 生成硝酸铵 C. 生成硝酸亚铁BBC 4、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可行的办法
是( )
A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气
C. 加入铜粉 D. 加入铁粉D5、下列4种铁的化合物溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液没有颜色变化,再加氯水呈红色的是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.FeSO4A、D6、为了防止试剂变质,配制FeSO4的溶液在试剂瓶中除加入少量H2SO4外,还要加入( )
A.加入Cu B.通入Cl2 C.加入Fe D.加入KSCNC 钠的重要化合物第三章 金属及其化合物
第二节 几种重要的金属化合物联想并列举常见的钠的化合物,并用
分类的思想对上述物质进行分类。创境设问NaCl谷氨酸钠亚硝酸钠氢氧化钠金属氧化物金属氢氧化物(碱)钠盐小魔术我与刘谦比高下滴水生火:用脱脂棉包裹少量过氧化钠粉末,用滴管滴加少量水。吹气生火:用脱脂棉包裹过氧化钠粉末,通过玻璃导管往脱脂棉中吹气。问题1为什么?1.一团棉花滴上水,当然是不能燃烧。包有过氧化钠后的棉花滴上水会起火。请设计实验方案检验1.研究对象——Na2O2与水反应2.研究方案——验证是否放热活动1实验3-5:向小试管中加入约一药匙过氧化钠,向其中加入约一滴管水,用带火星的木条检验生成的气体。
用手轻轻摸一摸试管外壁,有什么感觉?向反应后的溶液中加入酚酞溶液,有什么现象发生?O2反应放热有碱生成带火星的木条复燃;
试管外壁热;
滴加酚酞,溶液呈红色-1 -2 -2 0失2e-得2e-2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 请写出Na2O2与水反应的化学方程式。
1.该反应中有哪些元素的化合价的变化了?
2.用双线桥法分析该反应,指出氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物。既是氧化剂
又是还原剂问题2放热还原产物氧化产物2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 放热 失2e-得2e-Na2O2既是氧化剂,又是还原剂请写出Na2O2与CO2反应的化学方程式。问题3Na2O2Na2O淡黄色固体白色固体2Na2O2+2H2O
=4NaOH+O2↑Na2O+H2O
=2NaOH2Na2O2+2CO2
=2Na2CO3+O2Na2O+CO2
=Na2CO3供氧剂-2-1归纳拓展过氧化钠与氧化钠的比较2Na2O2+4HCl
=4NaCl+2H2O+O2↑Na2O+2HCl
=2NaCl+H2OO2O2O2碱性氧化物:与酸反应生成盐和水的化合物。
如Na2O、CaO、CuO、Fe2O3等。碱性氧化物的通性:
1.与水反应生成碱;
2.与CO2等反应生成盐;
3.与酸反应生成盐和水。思考:Na2O2是碱性氧化物吗?不是,属于过氧化物。碳酸钠和碳酸氢钠属于哪类物质?观察二者的物理性质?预测它们的性质有哪些异同?问题3小结:仍有固体残留溶液变微红色白色粉未,加水结块成晶体,放热白色粉未,加水部分溶解,感受不到热量变化振荡长时间可溶解溶液变红色1.溶解过程放热
2.易溶于水
3.溶液显碱性1.溶解过程微弱放热
2.易溶于水,但溶解度比Na2CO3小
3.溶液显碱性,但碱性比Na2CO3弱活动3Na2CO3和NaHCO3分解实验现象:
Na2CO3受热无明显现象;
NaHCO3受热产生使澄清石灰水变浑浊的气体——CO2请写出NaHCO3受热分解的化学方程式。受热稳定受热不稳定有其它方法进行实验吗?以上实验中左右两支盛有澄清石灰水的试管有何现象?思考与交流问题41.向两支盛有Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入盐酸溶液,有何现象?写出反应的化学方程式和离子方程式。2.Na2CO3和NaHCO3能否与NaOH溶液反应?如果能,写出化学方程式和离子方程式。3.Na2CO3和NaHCO3能否与CaCl2溶液反应?如果能,写出化学方程式和离子方程式。胃药---NaHCO3片制肥皂造纸发酵剂泡沫灭火哭器制玻璃①加热固体,看能否产生使澄清的石灰水变浑浊的气体②加入同浓度盐酸,比较反应速率③相同温度下,比较溶解性,或溶液碱性强弱④加入氯化钙溶液,是否产生白色沉淀拓展思考1.厨房里,我们不小心将盛有纯碱,小苏打
的瓶子弄混了,该怎样区别它们呢? 2.如何实现NaHCO3和 Na2CO3之间相互转化?拓展思考Na2CO3 NaHCO3CO2+H2O①固体(加热)
②溶液(NaOH)阅读课本 1.原理:某些金属或其化合物(离子)灼烧时使火焰呈现出特殊的颜色。2.操作:
把铂丝(或用铁丝)用稀盐酸洗涤后灼烧,反复多次,至火焰变为无色。
用干净的铂丝蘸某待测溶液或固体,放到酒精灯火焰上灼烧,观察其火焰的颜色。
测完后将铂丝用稀盐酸洗净,在火焰上灼烧至无色。问题43.应用:4.注意:(1)焰色反应不是燃烧。
(2)焰色反应不是化学变化,而是该元素的物理性质。(1)离子检验,物质鉴别。
(2)焰火材料。钠--黄色
钾--紫色(透过蓝色的钴玻璃)小结:一、过氧化钠 1、与水反应: 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2、与CO2反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2(有强氧化性、漂白性)二、碳酸钠和碳酸氢钠 1、与酸反应:CO32- + 2H+ = H2O+CO2↑
HCO3- + H+ = H2O+CO2 ↑2、受热分解:2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 ↑△三、焰色反应:钠—黄 钾—紫1、氧化钠和过氧化钠Na2O + H2O = 2NaOH钠的重要化合物思考与交流 1.回忆前面做过的实验,描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体。 2.氧化钠与水反应和氧化钙与水反应类似,请你写出氧化钠与水反应的化学方程式。实验3-5: Na2O2与H2O反应 现象:产生大量气泡,带火星的木条复燃,试管发热,溶液颜色变红,振荡后褪色。Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 ① ①×2 + ② :-1-1-2-2-1-202Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑2H2O2 = 2H2O + O2 ↑ ② 得2e--1 -2 -2 0失2e-得2e-失2e-Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2练习:写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 ↑Na2O2 + 2HCl = 2NaCl + H2O2 ① 2H2O2 = 2H2O + O2 ↑ ② Na2O2不是碱性氧化物 Na2O2与CO2反应:-1 -2 -2 0得2e-失2e-Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。①×2 + ② :Na2O2的用途: 在呼吸面具、潜艇紧急情况时作供氧剂,作秸杆、织物的漂白剂。Na2O与Na2O2性质比较——白色固体 淡黄色固体 -2价 -1价 常温 点燃 不稳定 稳定 Na2O+H2O=2NaOH Na2O+CO2=Na2CO3 强氧化性、漂白性 供氧剂、漂白剂 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2—— 在面粉发酵或油条制作时常常用到纯碱或小苏打,你知道纯碱、小苏打的成分是什么吗? 请思考:2、碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠(Na2CO3)俗名叫纯碱,也叫苏打;碳酸氢钠(NaHCO3)俗名叫小苏打。科学探究:碳酸钠和碳酸氢钠的性质白色粉末,加水结块变成晶体;放热 细小白色晶体,加水部分溶解;感受不到热量变化振荡时间长时可溶解固体量减小溶液变红(较深)溶液变微红色加水先变成含结晶水的晶体,溶液碱性比NaHCO3的强 加水部分溶解,溶液碱性比Na2CO3的弱 (1)Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性及其水溶液的酸碱性(2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性(3)Na2CO3和NaHCO3与盐酸的反应Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑CO32-+H+=HCO3- ①HCO3-+H+=H2O+CO2↑ ②澄清的石灰水不变浑浊澄清的石灰水变浑浊────受热不分解 受热易分解Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl ①NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑ ②①+②:CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑ ①+②: 碳酸钠粉末吸湿性很强,遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠(Na2CO3?xH2O)。碳酸钠晶体在干燥空气中容易逐渐失去结晶水而变成碳酸钠粉末。 碳酸钠和碳酸氢钠都是盐,但溶液都呈碱性。日常的食用碱主要是十水碳酸钠,俗称洗涤碱;NaHCO3是发酵粉的主要成分,也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料,在橡胶工业中作发泡剂。 小知识:NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑(反应较快)HCO3-+H+=H2O+CO2↑ 请思考: 大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗?3、焰色反应 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,这在化学上叫做焰色反应。 ①我们在炒菜的时候,偶有食盐溅在煤气火焰上,火焰呈 。黄色 ②钠燃烧时,火焰呈 。黄色实验3-6:步骤: 洗 → 烧 → 蘸 → 烧 → 洗 现象:灼烧Na2CO3溶液时,火焰呈黄色;当灼烧K2CO3溶液时,透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色。 结论:钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色。 一些金属及化合物的焰色反应 黄色紫色砖红色洋红色绿色紫红色黄绿色 1.焰色反应是金属元素的性质,可以是游离态(单质),也可以是化合态(化合物),如Na和NaCl、Na2CO3等焰色反应都为黄色。 2.并非所有金属元素都能发生焰色反应,如Fe、Al、Pt等金属元素均不发生焰色反应,故可用铂丝或铁丝来蘸取待检溶液做焰色反应。注意事项: 3.钾的焰色为紫色,但在观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,以滤去钠的黄光,避免钠盐造成干扰。 4.利用焰色反应可以检验某些用常规化学方法不能鉴别的金属元素(主要是钠和钾)。 5.将铂丝或铁丝用盐酸洗净后放在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同,是为了除去上面沾有的杂质。1. 下列叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O主要作氧化剂,Na2O2主要作还原剂
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
⑤Na2O2是强氧化剂,Na2O是一种碱性氧化物
A、都正确 B、②③④⑤ C、②③⑤ D、④⑤练习:D 2.下列说法中不正确的是( )
A、Na2CO3比NaHCO3 易溶于水
B、Na2CO3比NaHCO3稳定
C、Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀
D、物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应得CO2的物质的量之比为2︰1D 3.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是( )
A、加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清的石灰水中
B、在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液
C、在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸
D、在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水D4.有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述错误的是( )
A、等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应,在相同的条件下NaHCO3产生的CO2气体体积大
B、同一温度下,与等浓度的盐酸反应时,NaHCO3比Na2CO3剧烈
C、与同种酸反应生成等量的CO2时,所消耗的酸的量相等
D、将石灰水加入到NaHCO3溶液中将会产生沉淀CNa2CO3和NaHCO3的转化、鉴别和除杂1、 Na2CO3与NaHCO3的鉴别 (1)Na2CO3固体和NaHCO3固体:加热,分解放出气体的为NaHCO3。 (2)Na2CO3溶液和NaHCO3溶液:2、Na2CO3与NaHCO3的相互转化(1)Na2CO3转化为NaHCO3:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 (2)NaHCO3转化为Na2CO3:NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O
2NaHCO3== Na2CO3+H2O+CO2↑△3、除杂 (1)除Na2CO3固体中的NaHCO3:加热至恒重。 (2)除Na2CO3溶液中的NaHCO3:加入适量NaOH溶液。 (3)除NaHCO3溶液中的Na2CO3:通入足量CO2。 方法二:分别滴加稀盐酸,立即生成气体的为NaHCO3溶液,刚加入时无气体产生,继续滴加一会儿后有气体生成的是Na2CO3溶液。 方法一:分别加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成的为Na2CO3溶液;与金属有关的几个问题
1. 金属在常温下都是固体吗?
大多数金属在常温下是固体(Hg在常温下是液体)。
2.金属的颜色与什么有关?
对大多数金属而言,其中的自由电子能吸收所有频率的光,然后很快放出所有频率的光,因而大多数金属呈现钢灰色乃至银白色。也有少数金属,他们较易吸收某一频率的光,而呈现其互补色。如金为黄色,铜为赤红色,铋为淡红色,铯为淡黄色,铅为灰蓝色。
金属光泽只有在整块时才能表现出来。在粉末时,金属的晶面取向杂乱,晶格排列不规则,吸收可见光后辐射不出去,因而显黑色。
3.金属怎样分类?
通常人们根据金属的颜色和性质等特征,将金属分为黑色金属和有色金属。黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金,如钢、生铁、铁合金、铸铁等。黑色金属以外的金属称为有色金属。
在有色金属中,还有各种各样的分类方法。比如,按照比重来分,铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于4.5,叫做“轻金属”;而铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于4.5,叫做“重金属”。像金、银、铂、锇、铱等比较贵,叫做“贵金属”,镭、铀、钍、钋等具有放射性,叫做“放射性金属”,还有像铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等因为地壳中含量较少,或者比较分散,人们又称之为“稀有金属”等。
4. 黑色金属是黑色的吗?
黑色金属和有色金属这名字,常常使人误会,以为黑色金属一定是黑的,其实不然。黑色金属只有三种:铁、锰与铬。而它们三种都不是黑色的。纯铁是银白色的,锰是银白色的,铬是灰白色的。因为铁的表面常常生锈,盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物,看去就是黑色的。所以人们称之为“黑色金属”。常说的“黑色冶金工业”,主要是指钢铁工业。因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢,这样,人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。
5. 稀有金属稀有吗?
稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。它们难于从原料中提取,在工业上制备和应用较晚。但在现代工业中有广泛的用途,如用于制造特种钢、超硬质合金和耐高温合金,在电气工业、化学工业、陶瓷工业、原子能工业及火箭技术等方面。
稀有金属的名称具有一定的相对性,随着人们对稀有金属的广泛研究,新产源及新提炼方法的发现以及它们应用范围的扩大,稀有金属和其它金属的界限将逐渐消失,如有的稀有金属在地壳中的含量比铜、汞、镉等金属还要多。
6. 什么是贵金属?
贵金属主要指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素。这些金属大多数拥有美丽的色泽,对化学药品的抵抗力相当大,在一般条件下不易引起化学反应。它们被用来制作珠宝和纪念品,而且还有广泛的工业用途。
7.重金属都有毒吗?
我们常说的重金属有毒,会使蛋白质变性,主要指的是重金属离子,而不是重金属的单质。重金属的离子要达到一定浓度时才会有毒,量很少的时候是没有毒的。有些重金属离子在很稀的时候,不但没毒,反而对人有益。
8.什么是“重金属”音乐?
重金属(Heavy Metal)是摇滚乐的一个流派。“重金属”必须具备狂吼咆哮或高亢激昂的嗓音、电吉他大量失真的音色、再以密集快速的鼓点和低沉有力的贝司填满整个听觉的背景空间,而构成一种含有高爆发力,快速度,重量感及破坏性等元素的改良式摇滚乐。
9.什么是焰色反应? 金属元素都有焰色反应吗?
当某些金属及其化合物在火焰上灼烧时, 原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光范围内(波长为400nm~760nm),因而能使火焰呈现颜色。由于各种原子的结构不同,电子跃迁时能量的变化就不相同,就发出不同波长的光,因而在火焰上呈现不同的颜色。在化学上,常用来测试某种金属元素是否存在。同时利用焰色反应,人们在在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。
(1)它是元素的一种物质性质,无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应,它属物理变化过程。 (2)不是所有元素都有特征的焰色。只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应。
10.合金都是由金属元素组成的吗?合金具有什么性质?
由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的种类,可分为二元合金、三元合金和多元合金等。
各类型合金都有以下通性:
(1) 多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点;
(2) 硬度比其组分中任一金属的硬度大;
(3) 合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性,可以制造高电阻和高热阻材料。还可制造有特殊性能的材料,如在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢,适用于化学工业。
(4) 有的抗腐蚀能力强(如不锈钢等)。
第三章 第二节 几种重要的金属化合物
知识要点
学习金属及其化合物的思路:金属 氧化物 氢氧化物 盐
研究內容: 物理性质 化学性质 制法 用途
对化学方程式的记忆可以找出一定的规律来,如分化学通性和化学特性。
1、化学通性:如金属、金属氧化物、氢氧化物的化学通性有哪些,记住该反应的类型,则其它方程式可通过举一反三来记忆。
2、化学特性:如铝及其化合物能与强碱反应等等。
说明:有星号标注的内容为重点内容。
钠、铝、铁的氧化物
(一)物理性质:
颜色、状态、用途归纳:
Na2O Na2O2 Al2O3 FeO Fe2O3 Fe3O4
(二)化学性质:
(1)Na2O、FeO、Fe2O3都是 碱 性氧化物,都能和酸起反应( 碱 性氧化物的通性)。
(2)Na2O可与水反应生成烧碱(NaOH)。
特殊:
Na2O2是过氧化物(复杂氧化物),会书写Na2O2与水和CO2的化学反应方程式,及其对应的离子方程式。
Na2O2具有强氧化性,具有漂白性,能使有色物质褪色。
Na2O2与水和CO2反应转移的电子数都是2e-。
Al2O3是 两性 性氧化物,既可以和酸反应,又可以和强碱反应。
会书写氧化铝和盐酸和氢氧化钠的化学反应方程式及其对应离子方程式。
二、钠、铝、铁形成的碱(NaOH、Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2)
(一)物理性质:
(1) NaOH—强碱,白色片状固体,俗名叫烧碱、火碱、苛性钠,易吸水,常作干燥剂;
(2) Al(OH)3—弱碱,不溶于水的白色胶状沉淀,可作净水剂[明矾(KAl(SO4)2·12H2O)];
(3) Fe(OH)2—弱碱,不溶于水的白色沉淀;
(4) Fe(OH)3—弱碱,不溶于水的红褐色沉淀。
(二)化学性质:
(1) 碱的通性——与酸反应生成盐和水
会书写上述四种碱分别与盐酸反应的化学方程式和离子方程式:
(2) 难溶性碱的通性——不稳定,受热易分解
特殊:
① Al(OH)3是 两性 氢氧化物——既能和酸又能和强碱反应。
② Al(OH)3的实验室制法(掌握):Al2(SO4)3+ 6NH3.H2O =2 Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4
Al(OH)3的工业制法(了解):NaAlO2 + CO2 + H2O = Al(OH)3 ↓+ NaHCO3
②Fe(OH)2极不稳定,具有 较强的还原性 ,易被 空气中的氧气 氧化生成 红褐色 氢氧化铁。
③在氯化亚铁溶液中滴入氢氧化钠溶液,现象是:先生成 白色 沉淀,接着变成 灰绿色 沉淀,最后变成 红褐色 沉淀;原因:Fe(OH)2具有较强的还原性,易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3。
三、钠、铝、铁的常见盐
(一)Na2CO3和NaHCO3的相互转化(会书写两者相互转化的化学方程式)

(二)常见铝盐有AlCl3和Al2(SO4)3;铁盐有:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)
重点掌握的有:Fe2+ 和Fe3+形成盐的化学性质(Fe2+具有还原性,Fe3+具有氧化性),Fe2+与Fe3+的相互转化。
会书写下列反应的化学方程式和离子反应方程式:
①在氯化亚铁溶液中滴入新制的氯水。
②在氯化铁溶液中投入铁粉。。
③在氯化铁溶液中投入铜片
(三)Na+、K+、Fe2+、Fe3+的检验
Na+和K+的检验——焰色反应:Na+(黄色)、K+[紫色(透过蓝色钴玻璃)]
关于焰色反应,要会简单描述其操作方法,如K+的检验:用一洁净的铁丝蘸取少量待测溶液,放在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,若出现紫色,说明原溶液中含有K+。
Fe2+和Fe3+的检验
Fe3+的检验
①向试液中加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀。
②向试液中加入KSCN溶液,溶液呈红色。
③加入苯酚稀溶液显紫色。
④滴加K4[Fe(CN)6]试剂生成蓝色沉淀(普鲁士盐)。
Fe2+的检验
①向试液中加入NaOH溶液,生成白色沉淀,立即转化成灰绿色,最后变成红褐色。
②向试液中加入KSCN溶液无现象,再通入Cl2,溶液呈血红色。
③滴加K3[Fe(CN)6]试剂生成蓝色沉淀(滕氏蓝)。

制备Fe(OH)2的实验设计探究
步骤
一、教材分析
制取Fe(OH)2的演示实验,教师上课演示时成功率较低,学生基本上看不到白色沉淀,而只能看到灰绿色的絮状物质。学生对Fe(OH)2的颜色心存疑惑,对知识提出了置疑。Fe(OH)2的知识是本节内容的一个重点,必须加以突破,利用探究式教学,让学生进行实验设计制取出纯净的Fe(OH)2,不仅能使学生巩固所学知识原理,加深对二价铁和三价铁之间互相转化关系的理解,使学生熟练掌握了实验操作技能,而且在探究的方法、认知的程度方面都有较大幅度的提高扩展,探究欲增强了,为学习新知识作了很好的铺垫。
二、教学目标
1、知识目标:使学生掌握Fe(OH)2的性质,Fe(OH)2的 Fe(OH)3的关系,以及制取Fe(OH)2的最佳方法。
2、能力目标:(1)提高实验设计、实验操作能力;
(2)提高运用所学知识解决实际问题的能力;
(3)提高学生科学研究的能力;
(4)增强知识迁移的能力与口头表达能力。
3、科学目标:(1)培养实事求是的科学世界观和严谨求实的学习态度;
(2)学会自主学习,养成终身学习的习惯
三、设计思路
本节课安排的内容是Fe(OH)3 的性质和制取,Fe(OH)2的性质和制取,重点在Fe(OH)2的制取方法设计上,安排纯净Fe(OH)2的制取由学生进行探究性学习,由学生设计实验方案进行实验验证,从而获得新知识,在教学过程中,采用演示、启发、对比、讨论、设计、实验、探究、评析等多种方法相结合来突破本课重点。本节课的主要思路是:由Fe(OH)3 的制取引入新课——创设问题情境——学生进行实验方案设计——再进行实验探究——教师对其探究结果进行评价。
四、教学准备
1、实验仪器:试管(若干)、橡胶塞(若干)、胶头滴管(长12支,短12支)铁架台(12台)、烧杯(24支)、导管(直管12支,弯管12支)、双孔橡皮塞(12个)、单孔橡皮塞(12个)、酒精灯(12盏)、试管夹(12个)
2、实验药品:氢氧化钠溶液、还原铁粉、稀硫酸、新制的硫酸亚铁溶液、氯化铁溶液、蒸馏水、稀盐酸、煤油、KSCN溶液
3、学生准备:四人为一组,用最优化组合配置,课前预习有关书本知识。
4、本节课设置在化学实验室中上。
五、教学过程
1、问题情境创设
[教师]:铁的常见氢氧化物主要有两种:Fe(OH)2和 Fe(OH)3,它们都是难溶于水的物质。
[设疑]:根据同学们已有的知识,选取你们前面的实验仪器和药品来制取Fe(OH)2和 Fe(OH)3,说出它们的颜色。
[学生分组实验]:此时需要5分钟时间
[学生]:一代表发言:用FeCl3溶液和NaOH溶液制取Fe(OH)3,出现红褐色絮状沉淀,此沉淀就是Fe(OH)3,说明Fe(OH)3是红褐色的。用新制的FeSO4溶液和NaOH溶液混合制取Fe(OH)2,出现灰绿色絮状沉淀,说明Fe(OH)2是灰绿色的。
[教师]:很好,各位同学都同意他的意见吗?
[学生]:我有不同意见,我在制取Fe(OH)2时先看到了白色絮状沉淀,Fe(OH)2应该是白色的。
此时学生主要分成了两派,各坚持自己的意见。
[教师]:同学们不要争论,现在请大家来看老师在实验室制取并密封保存好的Fe(OH)2和 Fe(OH)3的样品。
展示已制好并密封保存的Fe(OH)2和 Fe(OH)3样品。
结论:Fe(OH)2样品是白色的, Fe(OH)3样品红褐色的。
[学生]:那为什么我们实验中得到的Fe(OH)2是灰绿色物质,难道我们的实验做错了或是所用的药品有问题。依据我们所学的知识,用Fe2++2OH-==Fe(OH)2应该是没错的。
[教师引导]:你们的理论依据完全正确,只是Fe2+在空气中很容易被空气中的氧气氧化成为Fe3+。同学们的实验结果与事实不附,说明肯定是哪里有问题,可能是药品有问题,也可能是实验过程有问题,是否是药品有问题呢?我们来检验一下,下面请同学用实验来验证是否是FeSO4溶液发生了变质。(上节课已经学习过Fe3+的检验方法)
[学生]:分组实验
[学生]:发言:FeSO4溶液中加入KSCN溶液不出现红色,说明FeSO4没变质。
[教师引导]:由刚才制取Fe(OH)3的实验中,我们已经知道NaOH溶液是没有变质的,那我们的实验为何不成功呢?
[学生]:讨论后发言:因为Fe2+易被氧化,所以Fe(OH)2不稳定,在空气中容易被氧化。
[教师]:回答的非常好,正是由于Fe(OH)2不稳定,在空气中很容易被氧化而生成
Fe(OH)3而呈现灰绿色,这个灰绿色物质是由Fe(OH)2和 Fe(OH)3以一定比例混和的特殊物质,过一段时间,当Fe(OH)2完全被氧化为 Fe(OH)3时,我们就会看到红褐色物质出现。
[板书]:4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
[教师引导]:既然Fe(OH)2这么容易被氧化,那我们又可以通过什么方法制取纯净的Fe(OH)2呢?
[设疑]:请同学们用你前面的仪器和药品设计一个制取纯Fe(OH)2的实验。
[教师引导]:还原Fe粉可与Fe3+反应生成Fe2+
2、实验探究过程
学生四人一组进行讨论实验设计方案,(此时需3分钟)。
大部分学生能设计出如下两个方案:
第一种:在试管中加入新制的FeSO4溶液,先加入一些还原铁粉,再加入NaOH溶液。
第二种:在试管中加入少量铁粉,再加入稀硫酸溶液,等反应完全后,再加入NaOH溶液,然后用塞子把试管口塞住。
教师首先肯定此两种方案的优点,再要求学生按照此两种方案进行实验验证。
(学生自行选择其中一种方案进行实验)
[学生]:分组实验
[实验结果]:两个实验都不能制取出白色沉淀,都出现灰绿色物质。
[教师分析]:实验失败了,那到底失败在哪里呢?我们在实验时忽略了什么?必须注意什么?
[学生]:讨论发言:刚才实验时有O2存在,影响了实验结果。
[教师设疑]:我们在实验时如何才能消除O2的影响?
[学生]:隔绝空气,并设计成一个相对密闭的实验体系。
[教师引导]:在刚才设计第二种实验方案的同学已经想到了要形成一密封系统,但由于在铁与稀硫酸反应完全后再加氢氧化钠时有空气进去,没有完全消除氧气的影响。除了这个,还要注意什么?请同学根据这个思路再次进行设计实验方案。
[学生]:分组进行讨论再次设计实验方案。
经过5分钟学生活动,学生基本可设计如下方案:
第三种:在试管中加入少量铁粉,再加入稀硫酸溶液,在稀硫酸和铁粉还没反应完的时候就加入NaOH溶液,并立即用单孔塞把试管口塞住,一端导管通入水中。
第四种:往试管中加入稀硫酸溶液,先用酒精灯进行加热,再加入铁粉,等快反应完全时再加入NaOH溶液,然后立即用单孔塞把试管口塞住,单孔塞一端导管通入水中。
教师先对此两种方案进行肯定,再由学生自行选择进行实验验证。(需5 分钟时间)
实验结果:第三种方案的现象是:首先有出现白色沉淀,但立即变为浅灰绿色。
第四种方案的现象是:首先有出现白色沉淀,但后也变为浅灰绿色。
[教师]:实验结果分析:此两种实验设计还是不能完全消除氧气的影响,原因在哪里?
[学生]:讨论分析:稀硫酸溶液和氢氧化钠溶液中溶解有氧气没有除去,在加氢氧化钠溶液时有空气混入。
[教师引导]:为了组成一个相对密闭的体系,切实消除O2的影响,我们必须要队稀H2SO4溶液和NaOH溶液加热,去除其中的溶解O2,并且要用适当的方法加入氢氧化钠溶液,而不能带入空气。下面请同学们再行设计更佳的实验方案进行实验。
在教师的提示和指导下,学生可以设计如下的方案:
(一)把氢氧化钠溶液和硫酸溶液进行加热煮沸后用橡胶塞密封在两支试管中,用一胶头滴管吸一满滴管的煮沸过的NaOH溶液,并插在一双孔塞的孔中,双孔塞的另一孔插导管,往另一试管中加如稍过量的还原铁粉,再迅速加入稀H2SO4溶液,立即用准备好的双孔塞塞住试管口,双孔塞的导管一直插入烧杯的水中。等Fe与稀H2SO4完全反应时,挤入NaOH溶液。
(二)把氢氧化钠溶液和硫酸溶液进行加热煮沸后用橡胶塞密封在两支试管中,用一胶头滴管吸一满滴管的煮沸过的NaOH溶液,往另一试管中加如稍过量的还原铁粉,再迅速加入稀H2SO4溶液,再立即往溶液中加入一些煤油进行油封,然后把准备好的胶头滴管伸入试管底部,再挤出NaOH溶液。
(此二实验方案教师应进行投影)
[学生]:分组实验:由学生选择其一进行实验
实验结果:两个实验都能得到白色沉淀,并没有变成灰绿色。
学生都很高兴,有一种收获成功的喜悦。
[教师]:要求学生总结:要做成功此实验必须注意什么?
[学生总结]:
1、确保硫酸亚铁溶液中不含铁离子,可以加入略微过量的还原铁粉控制。
2、控制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液中溶解的氧气。
3、整个实验过程应该减少氧气的影响,使整个过程最好能在相对密闭的体系中进行。
[学生]:谈谈本节课的收获
[教师]:布置作业,宣布本节课结束
六、评价方案
达标评价:依据学生上课过程中设计的实验方案的合理性,对学生进行分层次评价,分成10分、20分、30分三等,在已依据学生在实验操作过程中出现的问题,如:实验操作的规范性,实验操作的熟练程度等,也进行分层次打分,分值也为10分、20分、30分三个等级。打分方法为由同组学生互相打分,最后把两项得分累加计总分,分成A、B、C三等,以此鼓励学生积极参与活动。
诊断评价:在教学过程中依据学生的表现进行口头评价,为了形成一个活跃的课堂气氛,在上课过程中组与组之间形成对比,鼓励学生积极思考,活跃学生的思维,激发他们的潜能。
说明
本教案的设计依据是,高中化学新教材新的教育思想和教育新理念。在教学中全面实施素质教育,在课堂中开展研究性学习,以学生为主体,让学生积极主动参与教学活动,以科学探究的思想,通过亲身体验获得知识,掌握学习方法,实现自身的全面发展。
化学是一门实验科学,实验教学是中学化学教学中的重要组成部分,化学实验,可以培养学生良好的思维习惯和严谨的科学品质,对学生的探索精神和创新意识的培养也具有相当积极的作用。
化学实验探究教学模式是围绕着某个实验探究主题,设计出实验方案,通过学生的实验探究,依据实验现象和事实的归纳概括、演绎推理得出结论的一种教学范型。实验探究教学模式可分为指导探究式和开发探究式,本节课以前者为主,后者为辅。从指导探究式逐渐向开发探究式过渡。
使用探究模式开展的阻力是探究主题的难度与探究时的过于开放,使研究性教学过程难以控制,学生失误较多,延时耗时。所以,不必追求高难的探究主题。探究的目的是使学生从中获得科学方法上的认识提高和训练,应充分考虑学生情况,选择探究主题和方法,不能过于追求探究过程的完整性,尤其在开始时实施有指导的实验探究,要减少失误,并注意与其它教学方法的合理搭配。这是本案例设计的原理。
在实际操作中可能存在的问题及注意事项:本节课必须安排在学完Fe3+的检验知识后完成。由于学生基础的差异,在课前最好先搭配好学生组合,以最佳组合为原则进行搭配。上课是可能还有以下情况出现:有部分学生在规定的时间内不能设计出实验方案,可以在上课之前先布置好任务,让学生有充分的时间设计方案。有些学生的实验方案可能存在一定的危险,教师在学生做实验前必须要严格审查学生的方案,避免不良情况的发生。有些学生的方案可能具有理论可行而实际不可行性,教师要及时进行鼓励,并说明实际不可行的原因。当有部分学生不能设计出方案时,教师可以向他们进行适当的指导,或向此部分学生推荐一种较好的实验方案,供其在上课时间完成。对于个别基础较差的班级,教师可向学生提供几种实验方案供其参考,让他们选择其中的一种进行实验,避免有部分学生设计不出实验方案而气馁,从而打击他们的学习信心。

有关铁计算
铁是重要的变价金属, 无论是单质, 还是化合物, 在一定条件下参加化学反应时都可能发生变价, 因此铁的变价计算是重点内容。
一、铁单质参加反应产生两种价态化合物
例1 现有10.42克纯净铁粉, 溶于过量的稀硫酸中, 在所得的溶液中加入5.05克硝酸钾后共热, 充分反应后部分Fe2+离子氧化。溶液中剩余Fe2+离子恰好被24毫升, 0.3摩 / 升的酸性高锰酸钾溶液所氧化(被还原为Mn2+)试通过计算确定反应中硝酸钾被还原后的产物。
解析 用图解法分析题意
此题根据分步反应进行化学方程式计算显然麻烦,特别是书写本题涉及氧化还原反应离子方程式也有较大难度,因此是不可取的解题方法。
此题应根据关系式及电子得失守恒法解题。
设Fe粉溶于过量的稀H2SO4后Fe2+的物质的量为x 。
Fe ~ Fe2+
56g 1mol
10.42g x

Fe2+ ~ Fe3+ ~ e- ~ Mn2+ ~ 5e-
0.186mol 0.186mol 1mol 5mol
0.024L×0.3mol 5×0.024L×0.3mol
设硝酸钾被还原产生中氮元素化合价为y。
~ ~ (5-y)e-
101g (5-y)mol
5.05g
依据电子得失数守恒
y = +2
∴还原产物为NO。
跟踪练习:
练习1、将含有ngHNO3的稀溶液,跟mg铁粉充分反应,铁全部溶解,生成气体NO,已知有n/4gHNO3被还原,则n∶m不可能是 [  ]
    A.3∶1    B.3∶2    C.4∶1    D.9∶2
  解析:多数同学解该题时,只考虑HNO3具有强氧化性,与Fe反应,将Fe氧化成Fe3+,据电子守恒得:
  解之:n∶m=9∶2  造成错选A、B、C。其实该题隐含着Fe过量时,又会发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+
  若氧化产物为Fe2+时,则:
  解之:n∶m=3∶1 此时还不能忽视Fe与稀HNO3反应同时生成Fe2+和Fe3+这一情况,即有:3∶1<n∶m<9∶2
  故正确选项只能是B。
二、铁的化合物参加化学反应变价
例3 在2LFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中,加入30g纯铁粉,充分反应后得到2L0.25mol/L的FeSO4溶液以及26g固体沉淀物,求原混和溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度。
解析 此题是有关混合物计算,也是判断反应物是否过量的计算。解题关键要求分析清楚反应物铁粉是否过量,26g固体沉淀物是混合物还是纯净物。
混合物的计算一般可采用代数法列方程求解。
通过极值法讨论30g铁粉是否过量。
依据题意
①假设 FeSO4皆由 反应而得 求m(Fe) = ?
设需Fe质量为x

56g 3mol
x 0.5mol

②假设FeSO4皆由 CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu 反应而得 m(Fe) = ?
设需Fe质量为y
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
56g 1mol
y 0.5mol

通过①、②讨论30g铁粉分别与CuSO4和Fe2(SO4)3反应需铁粉质量< 30g
∴铁粉过量,即:26g固体应为剩余Fe与生成Cu的质量之和
依据题意,设原混合溶液中含Fe2(SO4)3物质的量为x,含 CuSO4的物质的量为y
Fe2(SO4)3 + Fe = 3FeSO4 CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
x x 3x y y y y



例4 将铁和三氧化二铁的混合物2.72g,加入50mL1.6mol/L的盐酸中恰好完全反应,滴入KSCN溶液后不显红色。若忽略化学反应中溶液体积变化,则在所得溶液中Fe2+离子的物质的量浓度为多少?
解析 审题是关键。依据题意完全反应后溶液中滴入KSCN溶液不显红色说明溶液中无Fe3+,因此涉及到反应为

本题属混合物的计算,可用代数法列方程求解
解Ⅰ、设混合物中Fe物质的量为x,Fe2O3物质的量为y。

y 6y 2y

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2
2y y 3y
(x-y) 2(x-y) (x-y)

解Ⅱ、上述解法较为复杂,如巧用电荷守恒法可使计算大为简化
反应物恰好完全反应,溶液中有下列关系
Fe2+ ~ 2Cl-

跟踪练习:
练习:在铁与氧化铁的混合物15g中,加入稀硫酸150mL,在标准状况下放出1.68L氢气,同时铁和氧化铁均无剩余。向溶液中滴入NH4SCN溶液,未见颜色变化。为了中和过量的H2SO4,且使Fe2+完全转化成Fe(OH)2,共耗3mol/L NaOH溶液200mL,则原硫酸的物质的量浓度为 [  ]
    A.1.5 mol/L    B.2 mol/L     C.2.5 mol/L    D.3 mol/L
  解析:此题信息量大,涉及反应多,若直接求解,烦琐费时。若挖掘并利用隐含信息,会找到解题的捷径。题中隐含反应最终所得溶液为Na2SO4溶液,则有:
  
  应选B。
 三、其它类型题目
例5 测知由Fe2(SO4)3和FeSO4组成混合物中含硫a%,则其含铁量应为 [? ]
    A.(100-4a)%    B.(100-2a)%     C.(100-a)%     D.(100-3a)%
  解析:因为M(S)=2M(O),在Fe2(SO4)2和FeSO4的组成中,隐含了氧的质量是硫质量的2倍,则含氧为2a%,可选D。
例6 浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在着如下平衡: Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+
若向此溶液中加入盐酸,则溶液的颜色 [  ]
  A.绿色变深     B.变得更浅  C.变黄???      D.不变
  解析:有些同学从题设反应:
  Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+
  分析而选A,忽视了反应环境为酸性时,NO3-具有强氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,应选C。
硬度对照表
在美国材料试验学会(ASTM)压痕硬度试验委员会的主持下,会同美国金属学会(ASM),美国汽车工程师学会(SAE)共同审定出版了金属硬度对照表,最新的针对各种不同材料的硬度对照表发表于美国材料学会标准ASTM E140-02,标题是“标准金属硬度换算表”。
美国标准
美国标准ASTM E140-02《标准金属硬度换算表》中文译本
碳素钢、合金钢、工具钢硬度换算表(HRC硬度值)
奥氏体不锈钢薄板硬度换算表(HRC硬度值)
102-104号铜合金硬度换算表
弹壳黄铜硬度换算表
白铁合金硬度换算表
国际标准
国际标准ISO 18265-2003《金属硬度换算表》
纯金属、低合金钢和铸铁的硬度-硬度、硬度-强度的转换
调质钢在调质状态下的硬度-硬度、硬度-强度转换表
调质钢在未处理状态、软态和正火状态下的硬度-硬度、硬度-强度转换表
调质钢在淬火状态下的硬度-硬度、硬度-强度转换表
冷加工钢的硬度-硬度转换表
纯铜硬度-硬度转换表
弹壳黄铜硬度-硬度转换表
铝和铝合金硬度-硬度转换表
锻铝制品硬度-硬度转换表
镍和高镍合金硬度-硬度转换表
《ASTM金属硬度换算表》大型挂图
铜合金中铜铝锌铅铁镍锰元素测定法
铜合金就是以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色,又称紫铜。纯铜密度为8.96,熔点为1083℃,具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。
铜合金中铜铝锌铅铁镍锰元素测定法:
元素分析仪可测定铜合金中的铜、铝、锌、铅、铁、镍、锰等元素的化学成分。
一、铜的测定:EDTA光度法
方法提要:
试样经浓盐酸—过氧化氢分解,驱尽过量的过氧化氢,溶液中的CU2+和EDTA形成稳定的蓝色络合物。EDTA既是显色剂,又是隐蔽剂,铜合金中的其它金属元素基本不干扰,因而形成了高含量铜的光度法测定。
试剂:
盐酸:P=1.19b、过氧化氢:30%C、EDTA:4%
分析操作步骤:
称取试样100mg2份于50ml钢铁量瓶中,一作显色液,另一份作参比液。
显色液:加入3ml盐酸,2ml过氧化氢,摇匀后低温加热溶解完全,煮沸驱尽过量的过氧化氢,取下稍冷,加入5mlEDTA溶液,流水冷却至室温,用水定容。
参比液:同上操作,驱尽过氧化氢后直接冷却至室温,用水定容。
于TP-BS3A型元素分析仪第三通道测量含量。
二、铝、锌、铅、铁、镍、锰的联合光度法测定
母液制备:
试剂及分析操作步同—中参比液的制备。
1、铝的测定:铬天青S光度法
试剂:
a、2.4一二硝基苯酚:0.2%用1+1的无水乙醇配制;
b、硫脲:5%
c、氟化铵:0.5%
d、六次甲基四胺:30%
e、铬天青S:0.025%,用1+1的无水乙醇配制
f、氨水:1+5g、硝酸:1+20
分析操作步骤:
分取2ml母液于100ml量瓶中(2份),作显色液和参比液。
显色液:加2滴2.4一二硝基苯酚,用氨水调至溶液刚变黄,再用稀硝酸,滴至无色并过量2ml,加入10ml硫脲,摇匀,准确加入5ml铬天青S溶液,摇匀,加入10ml六次甲基四胺溶液,用水稀至刻度,摇匀。
参比液:调节酸度后,加5~10滴氟化铵溶液,摇匀,其余操作同显色液。
室温放置20min(快速显色可在沸水溶上加热15S)于TP-BS3A型元素分析仪第二通道测量含量。
2、锌的测定:PAN光度法
试剂:
a、OP乳化剂:1%(体积比)
b、PAN:0.1%(用乙醇配制)
c、硫脲:10%
d、缓冲溶液:40g氯化铵溶于适量水中,加9ml浓氨水后,用水稀至500ml。(PH=9.0左右)。
分析操作步骤:
分取5~10ml母液2份于50ml(100ml)量瓶中,滴入2滴酚酞试液,用1+5的氨水滴至溶液刚呈粉红色,加入10ml硫脲,5ml缓冲溶液,2mlOP溶液,摇匀,加入1mlPAN摇匀,用水定容。作显色液。参比液同上操作,显色后用5%的EDTA褪色作参比。也可用水作参比。于TP-BS3A型元素分析仪第一通道测量含量。
3、铅的测定:甲基百里酚蓝光度法
试剂:
a、氟化铵:2%
b、草酸铵:饱和溶液
c、六次甲基四胺缓冲液:(PH=6):300g六次甲基四胺溶于适量少量水中,加浓盐酸15ml,摇匀后用水稀至1000ml,摇匀备用。
d、甲基万里酚蓝:0.1%
e、混合显色液:将20ml缓冲液和10ml甲基万里酚蓝混和。(注:只能在加入前临时混合)。
分析操作步骤:
分取10ml母液于100ml量瓶中,加入20ml氟化铵溶液,10ml草酸铵溶液,30ml混和显色液,摇匀。水定容。于TP-BS3A型元素分析仪第三通道测量含量。
4、铁的测定:硫氰酸铵光度法
试剂:
a、硫氰酸铵:25%
b、过氧化氢:30%
分析操作步骤:
分取5ml母液于100ml(50ml)量瓶中,滴3滴过氧化氢,摇匀,加入5ml硫氰酸铵溶液,摇匀,水稀至刻度,摇匀,于TP-BS3A型元素分析仪第一通道测量含量。
5、镍的测定:碘氧化—丁二肟光度法
试剂:
a、碘—柠混和液:1.6g碘置于烧杯中,用2ml水润湿后,将3.5g碘化钾分批加入,搅拌使碘成稀湖状,用水稀至250ml,加入250ml柠檬酸铵(25%)混匀。
b、丁二肟(丁二酮肟):0.1%用1+1的氨水配制。
c、EDTA:2%
d、氨水1+1
分析操作步骤:
分取5~10ml母液2份于100ml量瓶中,加入20ml碘—柠混和液,加水约至60ml,加入20ml丁二肟,摇匀后,放置1~2min,加5mlEDTA,用水定容。作显色液。参比液中不加丁二肟,改加20ml1+1的氨水,其它操作同显色液操作。于TP-BS3A型元素分析仪第一通道测量含量。
6、锰的测定:高碘酸钠氧化光度法
试剂:
高碘酸钠:4%,称取4高碘酸钠于250ml烧杯中,加60ml水,10ml硝酸,20ml硫酸,10ml磷酸,混匀,加热溶解。
分析操作步骤:
分取母液10~20ml2份于50ml钢铁瓶中,加10高碘酸钠溶液,于电炉上加热煮沸显色后,流水冷却至室温,水稀至刻度,摇匀作显色液,参比液中不加高碘酸钠,直接用水定容。于TP-BS3A型元素分析仪第一通道测量含量。
铜合金的分类及用途
铜合金主要包括铍铜合金、银铜合金、镍铜合金、钨铜合金、磷铜合金。
1、铍铜合金
铍铜合金是一种可锻和可铸合金,属时效析出强化的铜基合金,经淬火时效处理后具有高的强度、硬度、弹性极限,并且稳定性好,具有耐蚀、耐磨、耐疲劳、耐低温、无磁性、导电导热性好、冲击时不会产生火花等一系列优点。铍铜材基本上分为高强高弹性铍铜合金(含铍量为1.6%-2.1%)和高导电铜铍合金(含铍量为0.2%-0.7%)。
铍铜合金用途
铍铜合金常被用作高级精密的弹性元件,如插接件、换向开关、弹簧构件、电接触片、弹性波纹,还有耐磨零器材、模具及矿山和石油业用于冲击不产生火花的工具。现在铍铜材料已被广泛应用于航空航天、电器、大型电站、家电、通信、计算机、汽车、仪表、石油、矿山等行业,享有有色金属弹性王的美誉。
2、银铜合金
银铜合金是通过将纯铜和纯银加入电熔炉进行熔炼,经铸造得到坯料,再加工成各种规格的成品。银铜合金的主要应用为电接触材料、焊接材料、银铜合金排及铜银合金接触线。
银铜合金种类
银铜合金:银和铜的二元合金,铜具有强化作用。
类型:有AgCu3,AgCu7.5,AgCul0,AgCu28和AgCu55等合金。
用途:有良好的导电性、流动性和浸润性、较好的机械性能、硬度高,耐磨性和抗熔焊性。有偏析倾向。用真空中频炉熔炼,铸锭经均匀化退火后可冷加工成板材、片材和丝材。作空气断路器、电压控制器、电话继电器、接触器、起动器等器件的接点,导电环和定触片。真空钎料,整流子器,还可制造硬币、装饰品和餐具等。
3、镍铜合金
镍铜合金通常被称为白铜。纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性,主要应用在海水淡化及海水热交换系统、汽车制造、船舶工业、硬币、电阻线、热电偶。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种,分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。
铜镍合金用途
在铜合金中,白铜因耐蚀性优异,且易于塑型、加工和焊接,广泛用于造船、石油、化工、建筑、电力、精密仪表、医疗器械、乐器制作等部门作耐蚀的结构件。某些白铜还有特殊的电学性能,可制作电阻元件、热电偶材料和补偿导线,非工业用白铜主要用来制作装饰工艺品。
4、钨铜合金
钨和铜组成的合金。常用合金的含铜量为10%~50%。合金用粉末冶金方法制取,具有很好的导电导热性,较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下,如3000℃以上,合金中的铜被液化蒸发,大量吸收热量,降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。钨铜合金有较广泛的用途,主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件,也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。
钨铜合金用途
一般采用粉末合金技术进行生产。这种合金主要用于制造高压触头,用在断路器、负荷开关、环网柜等高压电器上,其具有优良的耐电蚀性,抗熔焊性及耐压性。钨铜合金还应于高尔夫球头配件,屏蔽材料,电工材料。
5、磷铜合金
1954年,美国对铜阳极在硫酸盐光亮镀铜工艺的发展研究中,发现在铜阳极中添加少量的磷,在电镀过程中铜阳极的表面生成一层黑色的“磷膜”,这层“磷膜”具有金属导电性,控制电镀的速度,使镀层均匀,无铜粉产生,大大减少阳极泥的生成,提高镀层的质量,从而出现“磷铜阳极”这种磷铜合金品。
磷铜合金用途
磷铜合金主要应用于印制电路板、五金、塑料和电铸电镀用磷铜阳极;电气接点和插接件用铜带;引线框架用铜带;用于电机、空调、冷冻机行业的代银钎料;铜及铜合金材料的脱氧剂和铝合金铸造物的晶粒细化剂。
铜是人类最早发现的金属之一。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色,表面形成氧化铜膜后,外观呈紫红色。铜具有许多可贵的物理化学特性,例如其热导率和电导率都很高,其导电性仅次于银,导热性仅次于银和金;化学稳定性强,易熔解,在大气、淡水、海水中具有很好地抗蚀性;塑性高,能很好地承受各种冷、热压力加工,缺点是强度和硬度较低,一般不做结构件;延展性好,纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔;能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。
①黄铜铜锌合金。颜色随含锌量的增加而由黄红色变到谈黄色。黄铜力学性能比纯铜高,在一般情况下不生锈也不会被腐蚀;塑性较好,被广泛用于机械制造业中制作各种结构零件。
②青铜一铜锡合金(除了锌镍外,加人其他元素的台金均称青铜)。具有良好的耐磨性、力学性能、铸造性能和耐蚀性。合金中锡的含量一般不超过l0%,过高则降低其塑性。除锡以外,锡青铜中一般含有少量的锌、铅、磷、镍等元素。锌能提高低锡青铜的力学性哉和流动性。铅能改善青铜的耐磨性能和可切削加工性,但却降低其力学性能。镍能提高青铜的韧性、硬度、耐磨性和流动性。
特殊青铜(无锡青铜)---钢基合金中不含锡而含有铝、镍、锰、硅、铁、铅等特殊元素组成的合金。
③白铜一铜镍合金。分为结构铜镍合金和电工铜镍合金。结构铜镍合金力学性能高,耐蚀性较好。电工铜镍合金一般具有特别的热电性能,在电工技术中有着广泛的应用。工业上有名的锰铜、康铜、考铜就是不同含锰量的锰白铜,它们是制造精密电工测量仪器、变阻器、热电偶、电热器等不可缺少的电工材料。
课件13张PPT。铝三角的关系及应用1、铝三角的关系两碱酸H+3H+4H+OH-3OH-4OH-2、铝三角的实质定性:铝三角的转化依溶液的酸碱性不同而进行
定量:铝三角的转化依电荷数或酸碱用量配平 3、铝三角的应用(1)判断溶液的酸碱性
现有等物质的量浓度的下列溶液,AlCl3、HCl、NaCl、NaAlO2、NaOH请按PH由大到小顺序排列 (2)判断离子共存判断以下各组离子能否共存
A、Al3+ 、OH-
B、Al3+ 、H+
C、AlO2-、OH-
D、AlO2-、H+
E、AlO2-、Al3+ 3AlO2-+Al3+ +6H2O=4Al(OH)3↓(3)判断实验现象及图像判断以下反应的实验现象
A、向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量
B、向AlCl3溶液中逐滴加入氨水至过量
C、向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量
D、向NaAlO2溶液中通入CO2至过量
E、向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量
(4)物质鉴别不用任何其他试剂(包括水),只用试管和滴管,鉴别AlCl3溶液和NaOH溶液(5)设计实验方案以铝为原料设计实验方案制备Al(OH)3(6)判断反应产物 在含有0.02 mol MgCl2和0.02 mol AlCl3的混合液中,主要存在 离子,向此混合液中加入100 mL1 moL/LNaOH溶液,溶液中 离子增加, 离子减少,继续加入50 mL1 moL/LNaOH溶液后,溶液中主要存在 离子。100ml含有0.6mol/LAlCl3的溶液与一定量0.40mol/LNaOH溶液混合后,得到3.9克沉淀,求NaOH溶液的体积是?(7)铝的计算练习向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolNaOH的溶液,生成Al(OH)3沉淀的物质的量可能是:①amol ②bmol ③b/3mol ④0mol ⑤(4a-b)mol
A、①②③④ B、①③④⑤
C、①②③⑤ D、②③④⑤现有甲、乙两瓶溶液,分别是Al2(SO4)3和NaOH,若将110ml甲和30 ml乙混合或把30ml甲和110ml乙混合,均能生成3.12克沉淀,若将30ml甲和100ml乙混合则生成6.24克沉淀。则:
(1)甲 ,乙 。
(2)两瓶溶液的浓度为 , 。
(3)若将上述三种悬浊液混合在一起,要把沉淀全部溶解,至少需要0.2mol/LH2SO4多少ml?