(共12张PPT)
§3.2
几种重要的金属化合物
一、钠的重要化合物
1、Na2O和
Na2O2
思考与交流:
(1)Na2O(白色固体),
(2)Na2O+
H2O
=
2NaOH
实验3-5
Na2O2与水反应
现象:
产生大量气泡,带火星的木条复燃,试管外壁发热,滴酚酞溶液变红。
2Na2O2
+
2H2O
=
4NaOH
+
O2↑
2Na2O2
+
2CO2
=
2Na2CO3
+
O2
–1
–1
——用作供氧剂
Na2O
+
CO2
=
Na2CO3
Na2O2(黄色固体)
2、碳酸钠和碳酸氢钠
科学探究
步骤
Na2CO3(白色粉末)
NaHCO3(细小白色颗粒)
俗名
加1mL水
10mL水
酚酞
初步
结论
结块成晶体,放热
纯碱
、苏打
小苏打
部分溶解,放热不明显
振荡时间长可溶解
固体减少
溶液变红
溶液变微红
1.
溶解性:Na2CO3>NaHCO3
2.
碱性:
Na2CO3
>
NaHCO3
(1)在水中的溶解性
(2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
现象
发生反应的化学方程式
结论
Na2CO3
NaHCO3
不浑浊
不反应
不分解
浑浊
2NaHCO3
=
Na2CO3+H2O+CO2↑
受热分解
稳定性:Na2CO3
>
NaHCO3
(3)与酸反应
CO32-+2H+=
CO2↑+H2O
①
Na2CO3+2HCl
=
2NaCl+
CO2↑+H2O
②
NaHCO3+HCl
=
NaCl+
CO2↑+H2O
HCO3-+H+
=
CO2↑+H2O
结论:NaHCO3比Na2CO3反应更快
(4)与碱的反应
①
Na2CO3与NaOH:
不反应
②
NaHCO3+NaOH
=
Na2CO3+H2O
HCO3—
+
OH—
=
CO32—
+
H2O
结论:HCO3—既能与H+反应又能与OH—反应
3.焰色反应
——物理变化
(1)灼烧:将铂丝在酒精灯的外焰灼烧净。
(2)蘸烧:用铂丝蘸取药品灼烧,看颜色。
(3)洗烧:完铂丝用稀盐酸洗净,再烧净。
熟记:钠的焰色是——
黄色
钾的焰色是——紫色(透过蓝色钴玻璃)
(做钾要蓝色的钴玻璃来观察火焰的颜色,滤去钠的黄色光的干扰)
实验3-6
1、过氧化钠的特殊性质
2Na2O2
+
2H2O
=
4NaOH
+
O2
↑
–1
–1
——强氧化性
2Na2O2
+
2CO2
=
2Na2CO3
+
O2
↑
——强氧化剂和供氧剂
小结:
2、Na2CO3和NaHCO3的三性比较
(1)溶解性
:
Na2CO3>NaHCO3
(2)
碱性
:
Na2CO3
>
NaHCO3
(3)热稳定性:Na2CO3
>
NaHCO3
2.
在下列氧化还原反应中,氧化剂与还原剂为同一物质的是
(
)
A.
2
Na
+2H2O
=
2
NaOH+H2↑
B.
MnO2
+
4HCl
=
MnCl2
+2H2O
+
Cl2↑
C.
Cu
+
2H2SO4(浓)
=CuSO4
+SO2↑+2H2O
D.
2Na2O2+2CO2
=
2Na2CO3
+
O2
D
1.下列物质加入到水中形成的溶液PH值大于7的是
①SO2
②Na2O
③Na2O2
④Na
(
)
A.②③
B.③④
C.②③④
D.①②③④
C
练习:
THE
END第2节
几种重要的金属化合物
第2课时
铝的重要化合物
一、选择题
1.下列各种物质既能与强酸反应,又能与强碱反应的是( )
①Al ②AlCl3 ③Na2CO3 ④Al2O3
⑤NaHCO3
A.①③⑤
B.②③④
C.①③④
D.①④⑤
【解析】 Al与酸反应生成铝盐和H2,与碱反应生成偏铝酸盐和H2;Al2O3显两性;NaHCO3是一个二元弱酸的酸式盐,它与强酸反应生成CO2,与强碱反应生成正盐。
【答案】 D
2.下列各组反应中能得到Al(OH)3的是( )
A.Al2O3加到热水中
B.向NaAlO2溶液中加入过量盐酸
C.将Na投入到NaAlO2溶液中
D.在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液
【解析】 Al2O3不溶于水,A项错误;NaAlO2中加入过量盐酸会得到AlCl3溶液,不能得到Al(OH)3,B项错误;Na投入到NaAlO2溶液中发生的反应只有Na与H2O反应,不会生成Al(OH)3,C项错误;只有D项正确,当加入几滴NaOH溶液时发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓。
【答案】 D
3.下列离子在加入金属钠后的溶液中仍能大量存在的是( )
A.Al3+
B.AlO
C.H+
D.HCO
【答案】 B
4.下列离子方程式书写错误的是( )
A.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2H2O+2OH-===2AlO+H2↑
B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
C.Al(OH)3溶于盐酸溶液中:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
D.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
【答案】 A
5.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能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素
D.Al(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸
【答案】 D
6.将金属钠投入AlCl3溶液中,下列有关叙述一定正确的是( )
A.最后一定有沉淀生成,且有气体放出
B.溶液最后一定澄清,且有气体放出
C.一定有气体放出
D.一定无气体放出
【解析】 金属钠投入氯化铝溶液中发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,故一定产生气体。如果生成的氢氧化钠较少,则与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,但是若氢氧化钠过量,则生成的氢氧化铝沉淀又会溶解消失。
【答案】 C
7.下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是( )
A.Al2O3和水混合加热
B.Al和水反应
C.过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中
D.过量的氨气通入到AlCl3溶液中
【解析】 Al2O3和Al都不能和水反应,过量的NaOH溶液与AlCl3反应生成NaAlO2、NaCl和H2O。
【答案】 D
8.关于明矾的下列说法错误的是( )
A.明矾的化学式为KAl(SO4)2
B.明矾是纯净物
C.明矾可用于净水
D.明矾中存在K+和Al3+两种阳离子
【解析】 明矾的化学式是KAl(SO4)2·12H2O,A选项错误。
【答案】 A
9.向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液,图中能正确表示这个反应的是( )
【解析】 向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液,先生成白色沉淀,再加入NaOH溶液,沉淀逐渐溶解,最后完全消失,生成1
mol
Al(OH)3需3
mol
NaOH,溶解1
mol
Al(OH)3需1
mol
NaOH。NaOH的用量应是3:1,A、B错误,用盐酸酸化过的AlCl3溶液中含有酸,加入NaOH溶液先中和溶液中的酸,然后才生成Al(OH)3沉淀,故C也是错误的。
【答案】 D
10.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.铝片放入氢氧化钠溶液中:Al+2OH-===AlO+H2↑
B.新制的氧化铝溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+OH-===2AlO+H2O
C.向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
D.AlCl3溶液中滴入过量的氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
【解析】 电荷不守恒,A错误;原子及电荷都不守恒,B错误;NaOH过量,产物应为AlO,C错误。
【答案】 D
11.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图中正确的是( )
【解析】 在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,会生成氢氧化铝和氢氧化镁的白色沉淀,随着氢氧化钠的加入,沉淀量会逐渐增加,当达到最大沉淀量后,继续滴加氢氧化钠溶液,则生成的氢氧化铝会与过量的氢氧化钠反应(表现出氢氧化铝的两性),使沉淀量逐渐减少,当氢氧化铝全部溶解后,沉淀量不再变化。
【答案】 C
二、非选择题
12.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,可缓缓分解;
②能溶于水;
③遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;
④胃酸患者过多服用多见胃胀气,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溶于强碱的反应为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
13.铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量杂质)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________________________________________________________________________。
【答案】 (1)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
(2)NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
(3)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
14.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-1的NaOH溶液,生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图。求:
(1)合金中Mg的质量。
(2)所用盐酸的物质的量浓度。
【解析】 (1)m[Mg(OH)2]=11.6
g,
n(Mg)=n[Mg(OH)2]==0.2
mol,
m(Mg)=0.2
mol×24
g·mol-1=4.8
g。
(2)当沉淀达最大值时,溶液中溶质为NaCl,
此时n(HCl)=n(NaOH),
0.1
L·c(HCl)=0.160
L×5
mol·L-1,
c(HCl)=8
mol·L-1
【答案】 (1)4.8
g (2)8
mol·L-1
15.向50
mL
1
mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入100
mL
KOH溶液,充分反应得到3.9
g沉淀,求KOH溶液的物质的量浓度。
【解析】 方法一:根据Al3+的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较可推测KOH的两种情况:①加入氢氧化钾不足量时,n(KOH)===3n[Al(OH)3]=3×=0.15
mol,c(KOH)==1.5
mol·L-1。
②当Al(OH)3部分溶解时,n(KOH)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]=0.4
mol-0.05
mol=0.35
mol,c(KOH)==3.5
mol·L-1。
方法二:用图像法求解,如下图所示,当生成沉淀0.05
mol时,①需KOH
0.15
mol;②需KOH
0.35
mol。
【答案】 1.5
mol·L-1或3.5
mol·L-1第2节
几种重要的金属化合物
第1课时
钠的重要化合物
一、选择题
1.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂
【解析】 Na2O2与水反应时除了生成碱外,还生成了O2,故Na2O2不属于碱性氧化物,故A项错;Na2O2是淡黄色固体,故B项错;Na2O2与CO2和H2O反应时,是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应,CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,故C项正确;Na2O反应中无氧气产生,不能作供氧剂,D项错误。
【答案】 C
2.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
【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,首先会与水反应生成NaOH和H2O2,H2O2部分分解生成O2,生成的NaOH使紫色石蕊溶液变蓝色;由于H2O2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。
【答案】 B
3.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.Na2O2与CO2反应时,1
mol
Na2O2转移1
mol电子
【答案】 D
4.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,钾的焰色是紫色,观察钾的焰色时需要透过蓝色钴玻璃,以滤去黄色光的干扰,该实验中没有透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
5.现加热5
g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了0.31
g,则原混合物中碳酸钠的质量为( )
A.3.38
g
B.4.58
g
C.4.16
g
D.4.41
g
【解析】 碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解,设混合物中含有x
g
NaHCO3,则
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Δm
2×84
g 62
g
x
g 0.31
g
解之得:x=0.84,
所以m(Na2CO3)=5
g-m(NaHCO3)
=5
g-0.84
g=4.16
g。
【答案】 C
6.有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是( )
A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大
B.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈碱性
【解析】 相对分子质量NaHCO3小于Na2CO3,所以等质量的NaHCO3、Na2CO3的物质的量n(NaHCO3)>n(Na2CO3),即产生CO2的体积在相同条件下NaHCO3的大;物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与同浓度的盐酸反应,则消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍;CO2通入饱和Na2CO3溶液中发生反应:CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3↓,由于溶剂水的质量减少,溶质NaHCO3的质量多于Na2CO3的质量,且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,所以反应后溶液中析出NaHCO3晶体;实验证明Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈碱性。
【答案】 A
7.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列4种不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别加入等量水中,看溶解能力差异
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别取样配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上燃烧,观察火焰的颜色
【解析】 K2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,A正确;NaHCO3受热分解生成CO2,可使澄清石灰水变浑浊,而K2CO3不分解,B正确;滴加Ba(OH)2溶液时,其与K2CO3和NaHCO3反应的离子方程式分别为Ba2++CO===BaCO3↓、Ba2++2OH-+2HCO===2H2O+BaCO3↓+CO,现象一样,C错误;钠、钾元素的焰色反应分别为黄色和紫色(透过蓝色钴玻璃观察),D正确。
【答案】 C
8.有两份质量相同的NaHCO3固体,向第一份中加入盐酸使其充分反应;将第二份加热使其完全分解,冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸,充分反应,则它们所耗用的盐酸的体积比为( )
A.2?:1
B.1?:1
C.1?:2
D.4?:1
【解析】 本题可从Na+守恒角度考虑。无论NaHCO3是直接与盐酸反应,还是先加热分解后再与盐酸反应,Na+的量不变,生成的NaCl的量相等,则消耗盐酸的量相等。
【答案】 B
9.过量的NaHCO3与Na2O2混合,在密闭容器中充分加热后,最后排出气体,残留的物质应是( )
A.Na2O和Na2O2
B.Na2O2和Na2CO3
C.Na2CO3
D.Na2O
【解析】 在题中所给出的两种物质中NaHCO3是过量的,两种混合物在密闭容器中加热所发生的化学反应为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。因NaHCO3是过量的,又充分加热,有足够的CO2使Na2O2最终全部转化为Na2CO3,过量的NaHCO3也完全分解成Na2CO3,而Na2CO3稳定,受热不易分解,故最后排出产生的气体后,残留的固体是Na2CO3。
【答案】 C
10.用1
L
1.0
mol·L-1的NaOH溶液吸收0.8
mol
CO2,所得溶液中CO和HCO的物质的量浓度之比是( )
A.1?:3
B.1?:2
C.2?:3
D.3?:2
【解析】 设生成Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y
由Na元素守恒,得2x+y=1
mol,
由C元素守恒,得x+y=0.8
mol,
解得x=0.2
mol,y=0.6
mol,故选A。
【答案】 A
11.纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是( )
A.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物
B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧,观察火焰颜色
C.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀
D.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积、等浓度的白醋,观察反应的剧烈程度
【答案】 D
12.“神舟”号载人航天器中,宇航员所在的返回舱都是密封的,宇航员吸入氧气,呼出二氧化碳,如果二氧化碳浓度过大,会使宇航员困乏,呼吸频率加快,严重的会窒息,为使二氧化碳浓度降低而保持舱内氧气的适当比例,可以在返回舱内放入( )
A.Na2O2
B.Na2CO3
C.NaOH
D.氧气瓶
【解析】 由于2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,因此Na2O2有能使CO2浓度降低而保持舱内氧气适当比例的作用,应选择A项。
【答案】 A
二、非选择题
13.有4种钠的化合物W、X、Y、Z,它们之间存在如下关系:
①WX+H2O+CO2↑
②Z+CO2―→X+O2
③Z+H2O―→Y+O2↑
④X+Ca(OH)2―→Y+CaCO3↓
试回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z的化学式分别是:W________、X________、Y________、Z________。
(2)以上4个化学反应中,属于氧化还原反应的是________(填反应序号),反应中氧化剂是________(写化学式),还原剂是________(写化学式)。
(3)若反应④在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个反应的化学方程式:①离子方程式:________________________________________________________________________。
②化学方程式:_________________________________________。
【解析】 ①反应可认定为NaHCO3的分解反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,该反应是非氧化还原反应。将X(Na2CO3)代入②④两反应,逆推可知Z为Na2O2,Y为NaOH。2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,以上两反应都是氧化还原反应,且Na2O2既是氧化剂又是还原剂。这样,反应④为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,其离子反应为CO+Ca2+===CaCO3↓。多数可溶性碳酸盐和Ca(OH)2的反应都可用此离子方程式表示,其反应不是氧化还原反应。
【答案】 (1)NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
(2)②③ Na2O2 Na2O2
(3)Ca2++CO===CaCO3↓ Ca(OH)2+K2CO3===2KOH+CaCO3↓
14.按如图所示装置进行实验,填写有关现象及化学方程式。
(1)A中现象是______________________________________。
(2)B中浓硫酸的作用是__________________________。
(3)C中发生反应的化学方程式为_____________________。
(4)D中的现象是__________________________。
(5)E中收集的气体是______________________(填名称)。
【解析】 NaHCO3受热分解生成的水蒸气在A中的试管口冷凝为水珠,而CO2通过浓H2SO4干燥后与C中的Na2O2反应产生O2,未完全反应的CO2会使石灰水变浑浊。
【答案】 (1)试管口有水珠
(2)干燥二氧化碳
(3)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
(4)石灰水变浑浊
(5)氧气
15.如图所示为两个实验装置(铁架台等辅助仪器已略去)。
回答下列问题:
(1)实验甲在加热过程中能观察到有白色沉淀生成的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)烧杯,该烧杯中发生反应的离子方程式是____________________________________,通过实验甲可比较出________(填“Na2CO3”或“NaHCO3”)较稳定。
(2)实验乙用来验证Na2O2与CO2的反应,观察到的实验现象:包有Na2O2的棉花燃烧。写出Na2O2与CO2发生反应的化学方程式______________________,棉花燃烧说明该反应的特点是________________________________________________________________________。
(3)取10.0
g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物加热,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中完全吸收,测得生成沉淀4.0
g。则原混合物中碳酸钠的质量分数为________。
【解析】 (1)NaHCO3受热易分解产生CO2:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,使澄清石灰水变浑浊;而Na2CO3较稳定,受热不分解。
(2)Na2O2与CO2反应产生O2,并放出大量的热:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,故能使棉花燃烧。
(3)NaHCO3与CaCO3存在如下关系:
2NaHCO3 ~ CaCO3
168
g 100
g
m(NaHCO3) 4.0
g
m(NaHCO3)=6.72
g
则m(Na2CO3)=10.0
g-6.72
g=3.28
g,其质量分数为×100%=32.8%。
【答案】 (1)Ⅱ Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O Na2CO3
(2)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Na2O2与CO2反应放出O2并产生大量的热
(3)32.8%
16.将14
g
Na2O和Na2O2的混合物加入足量的水中充分反应后,生成标准状况下的气体1.12
L,所得溶液的体积为400
mL。试计算:
(1)原混合物中Na2O的质量为________
g。
(2)所得溶液中溶质的物质的量浓度为________mol/L。
【解析】 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2
mol 22.4
L
n(Na2O2) 1.12
L
n(Na2O2)==0.1
mol
m(Na2O2)=0.1
mol×78
g/mol=7.8
g
m(Na2O)=14
g-7.8
g=6.2
g
n(Na2O)==0.1
mol
根据题意有:Na2O2~2NaOH;Na2O~2NaOH
1
mol
2
mol 1
mol
2
mol
n(NaOH)=2×(0.1
mol+0.1
mol)=0.4
mol
c(NaOH)==1
mol/L
【答案】 (1)6.2 (2)1第2节
几种重要的金属化合物
第1课时
钠的重要化合物 焰色反应
一、Na2O和Na2O2的性质
1.下列关于Na2O与Na2O2的比较,正确的是( )
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.Na2O2、Na2O都是可溶于水(或能与水反应)的白色固体
C.Na2O2和CO2的反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
D.Na2O2与水反应时,1
mol
Na2O2参与反应转移2
mol
电子
解析:A项,Na2O2与水反应除了生成NaOH外,还有O2生成,所以Na2O2只是Na的氧化物,但不属于碱性氧化物;B项,Na2O2是淡黄色固体;C项,Na2O2与CO2的反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂;D项,Na2O2与H2O反应时,1
mol
Na2O2参与反应转移1
mol电子。
答案:C
2.Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的
( )
A.颜色
B.水溶液的酸碱性
C.氧化性
D.漂白性
解析:Na2O是白色固体,一般认为它无氧化性;Na2O2是淡黄色固体,有强氧化性和漂白性;二者溶于水都生成NaOH。
答案:B
3.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中,正确的是
( )
A.都属于碱性氧化物
B.都能与水发生化合反应
C.水溶液的成分相同
D.与二氧化碳反应生成不同的盐
解析:Na2O2不属于碱性氧化物;Na2O2与H2O发生的反应不属于化合反应;Na2O、Na2O2与CO2反应均生成Na2CO3这一种盐。
答案:C
4.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反应的结论是因为a. ,b. 。
(3)Na2O2与CO2反应的化学方程式是 ,其中还原剂是 ,氧化剂是 。
解析:盐酸与碳酸钙反应放出CO2,CO2与Na2O2发生反应,2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,该反应放热,使温度很容易达到脱脂棉的着火点,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++CaCO3Ca2++CO2↑+H2O
(2)反应放出O2 反应放热
(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 Na2O2 Na2O2
二、Na2CO3和NaHCO3的性质比较
5.下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述,正确的是( )
A.受热时NaHCO3比Na2CO3稳定
B.在水中NaHCO3比Na2CO3的溶解性强
C.质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,NaHCO3放出的CO2比Na2CO3的多
D.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,放出的CO2的物质的量之比为2∶1
解析:受热时Na2CO3比NaHCO3稳定,A错;在水中NaHCO3比Na2CO3溶解性差,B错;根据化学方程式可知:106
g
Na2CO3与足量盐酸反应生成1
mol
CO2,84
g
NaHCO3与足量盐酸反应生成1
mol
CO2,因此质量相同的情况下,Na2CO3与盐酸反应生成的CO2少,C对;1
mol
Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应,放出的CO2的物质的量都是1
mol,所以比值为1∶1,D错。
答案:C
6.有两包白色粉末,分别是K2CO3和NaHCO3,请你写出2种不同的鉴别方法。
(1) 。
(2) 。
答案:(1)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)取两种粉末进行焰色反应实验,透过蓝色钴玻璃能够观察到紫色火焰的是K2CO3
(或取少许两种待检粉末于试管中,同时分别在两支试管中加入1
mL稀盐酸,放出气体速率快的是NaHCO3)
三、焰色反应
7.下列关于焰色反应的说法不正确的是( )
A.只有金属化合物才有焰色反应
B.只有某些金属或其化合物才有焰色反应
C.透过蓝色钴玻璃观察到钾元素焰色反应的焰色为紫色
D.每次焰色反应实验后都要将铂丝蘸取盐酸洗涤并灼烧
解析:焰色反应是某些金属单质及化合物的性质。
答案:A
8.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰,则下列有关该无色溶液的叙述中正确的是( )
A.只含有Na+
B.一定含Na+,也可能含K+
C.既含Na+又含K+
D.一定含有钠盐
解析:该题是对焰色反应现象的逆推断。焰色呈黄色,说明一定有Na+,而K+焰色的浅紫色会被黄色掩盖,根据实验结果,有无K+不能确定,A、C项都错;另外根据溶液呈电中性知不可能仅含一种阳离子,还必须有阴离子,若阴离子为酸根离子,则溶液中含钠盐,若阴离子为OH-,则溶液中含烧碱,即含Na+不一定是钠盐,故D项错。
答案:B
(建议用时:30分钟)
1.下列关于钠及其化合物的叙述,正确的是( )
A.发酵粉中含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
B.氧化钠可作为呼吸面具中的氧气来源
C.碳酸钠的水溶液呈中性
D.硫酸钠灼烧时火焰呈紫色
解析:过氧化钠可作为呼吸面具中的氧气来源,B错;碳酸钠的水溶液呈碱性,C错;硫酸钠灼烧时火焰呈黄色,D错。
答案:A
2.下列各组物质相互反应时,改变反应的条件或者反应物的物质的量之比,生成的产物不变的是
( )
A.Na与氧气
B.澄清石灰水与二氧化碳
C.C与氧气
D.过氧化钠和水
解析:Na与氧气在不加热和加热时反应生成的分别是Na2O和Na2O2,A错;澄清石灰水与少量和过量的二氧化碳反应时分别生成CaCO3和Ca(HCO3)2;C和氧气在氧气充足和不充足时反应分别生成CO2和CO,C错。
答案:D
3.下列关于钠的氧化物的叙述正确的是( )
A.Na2O2是白色固体,和冷水反应得到O2和NaOH
B.Na2O2与水的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是水
C.Na2O不稳定,能继续被O2氧化生成Na2O2
D.都能与酸反应生成含氧酸盐,都是碱性氧化物
解析:本题考查的是Na2O和Na2O2的性质。Na2O2是淡黄色固体,A错;Na2O2与水的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,B错;Na2O2能与酸反应,生成盐,同时也生成氧气,因此不是碱性氧化物。
答案:C
4.为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用碳酸氢钠作发泡剂,因为它( )
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳
④提供钠离子
A.①③
B.②③
C.①④
D.③④
解析:使用碳酸氢钠是为了其受热分解时生成的气体能使面包松软。
答案:A
5.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溶液中逐滴加入含有等物质的量的HCl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,在同温同压条件下,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+H2OCa(HCO3)2,产物与NaHCO3不反应;B项,发生反应:C+H+HC,不生成CO2;C项,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应时,NaHCO3的物质的量大,产生的CO2多;D项,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3↓,反应中消耗H2O,且生成物NaHCO3的溶解度小、质量多,故NaHCO3会结晶析出。
答案:D
6.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,得固体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
解析:0.8
g
NaOH若全部转化成Na2CO3,则其质量为1.06
g,小于1.37
g;若全转化成NaHCO3,则其质量应为1.68
g,大于1.37
g。故NaOH吸收CO2时实质上生成了Na2CO3和NaHCO3的混合物。依钠原子守恒列式可以求得通入CO2的质量是0.66
g。
答案:C
7.有下列六种物质:①Na2O ②Na2O2 ③NaCl ④Na2CO3溶液 ⑤NaOH溶液 ⑥NaHCO3溶液。其中不能与CO2反应的是( )
A.①④
B.②③
C.③⑥
D.⑤⑥
解析:①Na2O与CO2反应生成碳酸钠;②Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气;③NaCl不能与CO2反应;④Na2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钠;⑤NaOH溶液与CO2反应生成碳酸钠或碳酸氢钠;⑥NaHCO3溶液不能与CO2反应。
答案:C
8.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将m1
g样品加热,其质量变为m2
g,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
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) (m1-m2)
g
m(NaHCO3)=
g,
m(Na2CO3)=m1-m(NaHCO3)=
g。
答案:A
9.下列图示中,A是一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应的火焰均呈黄色。
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: 。
答案:(1)Na Na2O2 Na2CO3 (2)①②③④
(3)OH-+CO2HC 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
10.向200
mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应后,得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向上述所得溶液中,逐滴滴加2
mol·L-1的盐酸,所得气体的体积与所加盐酸体积的关系如图所示。
(1)OA段、AB段发生反应的离子方程式为 、 。
(2)B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是 。
解析:(1)向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加盐酸,Na2CO3先发生第一步反应,Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,反应完全后NaHCO3发生第二步反应,NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。
(2)B点表明Na2CO3、NaHCO3恰好完全反应生成NaCl,根据Cl-守恒,n(NaCl)=n(HCl)=2
mol·L-1×300
mL×10-3L·mL-1=0.6
mol,溶液体积可视为原NaOH溶液和滴加盐酸溶液的体积之和:V=200
mL+300
mL=500
mL=0.5
L。
c(NaCl)==1.2
mol·L-1。
答案:(1)C+H+HC HC+H+CO2↑+H2O (2)1.2
mol·L-1(共22张PPT)
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
1、氧化钠和过氧化钠
Na2O
+
H2O
=
2NaOH
一、钠的重要化合物
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。
思考交流
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
-2
0
2Na2O2
+
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。
实验探究
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
Na2O
Na2O2
颜色状态
氧元素价态
生成条件
稳定性
与水反应
与CO2反应
特性
用途
——
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?
思考交流:
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:
步骤
Na2CO3
NaHCO3
①加1
mL水
②加10
mL水
③加2滴酚酞溶液
初步结论
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
NaHCO3
Na2CO3
澄清的石灰水
(2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
(2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
现象
发生反应的化学方程式
结论
Na2CO3
NaHCO3
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
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
+
2HCl
=
2NaCl
+
H2O
+
CO2↑
CO32-+H+=HCO3-
①
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
②
Na2CO3
+
HCl
=
NaHCO3
+
NaCl
①
NaHCO3
+
HCl
=
NaCl
+
H2O
+
CO2↑
②
①+②:
CO32-
+
2H+
=
H2O
+
CO2↑
①+②:
(3)Na2CO3和NaHCO3与盐酸的反应
NaHCO3
Na2CO3
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↑
思考交流:
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
对应练习:
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︰1
D
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
D
4.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
1、Na2CO3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:
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;
拓展探究
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。
△
拓展探究
2、Na2O2与H2O(g)和CO2反应时固体的增量
2Na2O2
+
2H2O(g)
=
4NaOH
+
O2
△m
(s)
2Na2O2
+
2CO2
=
2Na2CO3
+
O2
△m
(s)
特点:相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应Na2O2+CO===Na2CO3,Na2O2+H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。
2×78g
4×40g
4g
2×78g
2×106g
2×28g第2节
几种重要的金属化合物
第2课时
铝的重要化合物
一、Al2O3的性质
1.下列说法正确的是( )
A.Al2O3难溶于水,不与水反应,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能与所有的碱溶液反应
D.Al2O3能与强酸或强碱溶液反应
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为酸性氧化物;C中Al2O3只与强碱溶液反应。
答案:D
2.氧化铝熔点很高,常用于制造耐火材料,例如制作坩埚,下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是
( )
A.加热使CuSO4·5H2O失水
B.加热使KMnO4分解
C.加热熔化烧碱
D.加热分解碱式碳酸铜
解析:氧化铝是两性氧化物,会和烧碱发生反应:2NaOH+Al2O32NaAlO2+H2O。
答案:C
二、Al(OH)3的性质
3.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,不能溶于弱碱溶液。
答案:D
4.实验室需要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,适宜使用的试剂是( )
A.NaOH溶液
B.Ba(OH)2溶液
C.盐酸
D.氨水
解析:因为Al(OH)3溶于强酸、强碱,而不溶于弱碱,所以选D。
答案:D
5.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:
其中甲是不溶于水的白色粉末状氧化物,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。
(1)甲物质是 (填化学式)。写出甲的一种主要用途 。
(2)写出“乙→丙”转化的离子方程式: 。
(3)写出丙受热分解的化学方程式: 。
解析:“甲是不溶于水的白色粉末状氧化物,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液”,可知甲为Al2O3,则乙为Al2(SO4)3,丙为Al(OH)3。
答案:(1)Al2O3 冶炼金属铝的原料(或作耐火材料、坩埚等)
(2)Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
(3)2Al(OH)3Al2O3+3H2O
三、明矾净水原理
6.明矾是一种较好的净水剂,这是因为( )
A.明矾本身有较强的吸附性
B.明矾和水中悬浮的杂质反应生成沉淀
C.明矾有杀菌消毒的作用
D.明矾溶于水生成Al(OH)3胶体,有吸附作用
解析:明矾溶于水后,生成Al(OH)3(胶体),Al(OH)3可以和悬浮在水中的杂质形成絮状不溶物沉降下来,使水变澄清。
答案:D
四、铝盐的相互转化
7.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A.Al(OH)3Al2O3
B.Al2O3Al(OH)3
C.AlAl3+
D.Al3+Al(OH)3
解析:A项,氢氧化铝受热分解即得Al2O3;C项,铝可与酸直接反应生成铝盐;D项,铝盐与碱反应可得氢氧化铝;B项,氧化铝难溶于水、难与水发生反应,氧化铝先与酸反应生成铝盐,然后铝盐再与碱反应可得氢氧化铝。
答案:B
8.镁、铝混合粉末10.2
g溶于500
mL
4
mol·L-1盐酸中。若加入2
mol·L-1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可知需加入NaOH溶液的体积为1
000
mL。
答案:C
9.实验室中,要使偏铝酸钠溶液中的Al全部沉淀出来,最适宜使用的试剂是( )
A.NaOH溶液
B.CO2
C.盐酸
D.氨水
解析:加酸性物质可使Al转化为Al(OH)3沉淀,但Al(OH)3能溶于强酸,故只能使用可以形成较弱酸性的物质。
答案:B
10.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀的氢氧化钠溶液,直至过量。下列表示加入氢氧化钠的量(x)与生成沉淀的物质的量(y)的关系示意图中,正确的是( )
解析:在Al(NO3)3、Mg(NO3)2的混合溶液中,逐滴加入稀的NaOH溶液后,发生反应:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-Al+2H2O。因此正确答案为C。
答案:C
11.若用镁铝合金的废料、稀硫酸、稀盐酸、NaOH溶液制取MgCl2、Al2(SO4)3溶液,首先可将废料加入到 溶液中,发生反应的化学方程式为 。经过滤,将难溶物加入到 中,可得到 溶液,反应的离子方程式为
,然后向滤液中加入适量的 ,反应的离子方程式为 。再过滤,将沉淀物加入到 中,可得到 溶液,反应的离子方程式为 。
解析:由于铝可与NaOH溶液反应,而镁不能,因此先用NaOH溶液把两者分开,然后分别用稀硫酸和稀盐酸制取MgCl2、Al2(SO4)3。可表示为
答案:NaOH 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 盐酸 MgCl2 Mg+2H+Mg2++H2↑ 稀盐酸(或稀硫酸) Al+H2O+H+Al(OH)3↓ 稀硫酸 Al2(SO4)3
Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
(建议用时:30分钟)
1.下列各组物质与其用途的关系不正确的是( )
A.过氧化钠:供氧剂
B.烧碱:治疗胃酸过多的一种药剂
C.小苏打:发酵粉主要成分
D.明矾:净水剂
解析:烧碱碱性很强,不能用于治疗胃酸过多,氢氧化铝可以用作胃酸中和剂。
答案:B
2.下列物质中既能与稀硫酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al
⑤Na2CO3
A.③④
B.①②③④
C.①③④
D.①②⑤
解析:选项中只有Na2CO3不能与碱反应,其余都能与酸和碱反应。
答案:B
3.在V
L
Al2(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m
g,溶液中S的物质的量浓度是( )
A.
mol·L-1
B.
mol·L-1
C.
mol·L-1
D.
mol·L-1
解析:依题意,最后所得固体为Al2O3,其物质的量为
mol,故原V
L
Al2(SO4)3溶液中含S的物质的量为(×3)mol,c(S)=
mol·L-1,所以答案选D。
答案:D
4.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
解析:考虑MgO和Al2O3的性质差异。因Al2O3可与强碱反应,而氧化镁不与强碱反应,因此加入过量NaOH溶液即可除去MgO中的Al2O3。
答案:A
5.镁铝合金与盐酸完全反应后,加入过量的氢氧化钠溶液,最后的结果是( )
A.没有沉淀物生成
B.只有氢氧化铝沉淀生成
C.只有氢氧化镁沉淀生成
D.有氢氧化铝和氢氧化镁沉淀生成
解析:此题考查镁铝单质及化合物性质,特别是Al(OH)3的两性,可溶于强酸、强碱。
答案:C
6.两份等体积等浓度的NaOH溶液,分别与体积相等的AlCl3、MgCl2溶液混合,充分反应后Al3+、Mg2+均恰好沉淀完全,则原AlCl3、MgCl2溶液中溶质的物质的量浓度之比是( )
A.2∶3
B.1∶2
C.1∶1
D.3∶2
解析:反应的离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓,Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,因为Al3+、Mg2+消耗OH-的物质的量相等,所以二者的物质的量之比为,从而得出原AlCl3、MgCl2溶液中溶质的物质的量浓度之比是2∶3。
答案:A
7.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.过氧化钠加入盐酸:
2+4H+2H2O+O2↑
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:
Al+2OH-Al+H2↑
C.AlCl3溶液中滴入氨水:
Al3++3OH-Al(OH)3↓
D.向Al(OH)3中滴加盐酸:
Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
解析:A项写离子方程式时Na2O2应写成化学式;B项应为2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑;C项NH3·H2O是弱电解质,应写成化学式。
答案:D
8.将物质X逐渐加入(或滴入)Y溶液中,其生成沉淀的物质的量与加入X的物质的量的关系如右图所示,下列选项符合图示情况的是( )
A
B
C
D
X
CO2
HCl
NaOH
AlCl3
Y
Ca(OH)2
NaAlO2
AlCl3
NaOH
答案:C
9.把Ba(OH)2溶液滴入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中,使S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.Al
D.Al3+和Al(OH)3
解析:Ba2+与S恰好完全转化为沉淀时,溶液中的Al3+与OH-物质的量之比为1∶4,即Al3+全部转化成Al。
答案:C
10.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,可缓缓分解;(2)能溶于水,水溶液呈弱碱性;(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,甚至有引起胃穿孔的危险。
乙:(1)与胃酸的中和作用缓慢而持久,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分别与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。
解析:本题结合治疗胃酸过多的胃药这一生活实际考查碳酸氢钠和氢氧化铝的性质。
答案:(1)NaHCO3 Al(OH)3
(2)HC+H+H2O+CO2↑
(3)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O,Al(OH)3+OH-Al+2H2O
11.向20
mL
AlCl3溶液中滴入2
mol·L-1
NaOH溶液时,沉淀质量与所滴加NaOH溶液体积(mL)关系如图所示:
(1)A点表示的意义是 。
(2)B点表示的意义是 。
(3)写出图中涉及反应的离子方程式: 。
(4)计算A点时生成Al(OH)3沉淀的质量。(写出计算过程)
解析:本题考查的是铝的化合物的性质。
答案:(1)表示滴入NaOH溶液产生沉淀Al(OH)3量最大的点
(2)表示滴入NaOH溶液使沉淀Al(OH)3恰好完全溶解生成NaAlO2的点
(3)Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-Al+2H2O
(4)解:n(NaOH)=2
mol·L-1×0.01
L=0.02
mol
AlCl3+3NaOHAl(OH)3↓+3NaCl
3
mol 1
mol
0.02
mol n[Al(OH)3]
n[Al(OH)3]=0.006
7
mol
m[Al(OH)3]=0.52
g
答:A点时生成Al(OH)3沉淀的质量为0.52
g。(共26张PPT)
小丽的一天
猫眼产生的原因,是在于金绿宝石矿物内部存在着大量的细小、密集、平行排列的丝状金红石矿物包体.
钙铝榴石
金绿宝石铍铝氧化物(BeAl2O4)
闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星”重330克拉,缅甸产,世界著名珍宝,现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。
天然红宝石“罗斯利夫斯”,重138.7克拉,斯里兰卡产,世界著名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。
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。
(刚玉)
红宝石
(主要成分Al2O3)
蓝宝石
(主要成分Al2O3)
二、铝的重要化合物
氧化铝的天然存在形式
铝土矿
由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成
刚
玉
氧化铝的天然晶体,硬度大,仅次于金刚石、金刚砂(SiC)(蓝宝石、红宝石是刚玉的一种)
结论:
Al2O3是一种两性氧化物。
氧化铝难溶于水,却能溶于酸或强碱溶液中。
回顾碱性氧化物、酸性氧化物定义,回答Al2O3属于哪类氧化物?
思考交流
Al2O3
+
6HCl
=
2AlCl3
+
3H2O
Al2O3
+
2NaOH
=
2NaAlO2
+
H2O
①冶炼金属铝
2Al2O3
4Al
+
3O2↑
电解
熔融
②制耐火坩埚、耐火管和耐火仪器
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】
(1)氢氧化铝制取
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。
Al(OH)3能否溶于碳酸和氨水?
[
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
思考交流
(2)氢氧化铝两性
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)3
Al3++3OH-
AlO2-
+
H+(少量)
+
H2O
=Al(OH)3
↓
Al3+
+
3OH-(少量)
=Al(OH)3↓
①
②
①×3+②:
Al3+
+
3
AlO2-
+
6H2O
=
4Al(OH)3
↓
③
切记:
AlO2-
和
H+
、Al3+和OH-
、
Al3+和AlO2-不能共存!
讨论
AlO2-
+
H+(少量)
+
H2O
=Al(OH)3
↓
Al3+
+
3OH-(少量)
=Al(OH)3↓
①
Al(OH)3+
3H+
=Al3++3H2O
②
①
+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。
2Al(OH)3
=
Al2O3+3H2O
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
(3)氢氧化铝不稳定性
胃不痛了,多亏了胃舒平!!!
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。
思考交流
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
↓
+3NaCl
3AlO2-+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++2H2O
2AlO2-
+
CO2(少量)+
3H2O
=
2Al(OH)3↓+
CO32-
NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3
+2H2O
Al3+
Al(OH)3
3OH-
AlO2-
OH-
3H+
H++
H2O
4OH-
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?
思考交流
(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:
沉淀
n(NaOH)
1
2
4
3
有关氢氧化铝的图像
拓展探究
(2)将AlCl3溶液滴入NaOH溶液中加至过量
原理:
现象:
图象:
沉淀
n(AlCl3)
1
2
4
3
AlCl3
+
4NaOH
==
NaAlO2+3NaCl
+2H2O
3NaAlO2+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。
沉淀
n(NH3.H2O)
1
2
4
3
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。
沉淀
n(CO2)
1
2
4
3
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
沉淀
n(HCl)
1
2
4
3
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
沉淀
n(NaAlO2)
1
2
4
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
沉淀
n(NaOH)
1
2
4
3
5
6
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
巩固练习:
D
B
D
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.
150ml
B.
200ml
C.
300ml
AD
C
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)3
8、可用做医用胃酸中和剂的是(
)
A.
NaOH
B.
Cu(OH)2
C.
Al(OH)3
D.
NaHCO3
CD
B
9、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(共28张PPT)
学习目标
1.了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。
2.了解碳酸钠、碳酸氢钠的主要性质和用途。
3.了解焰色反应的概念及操作。
一、氧化钠和过氧化钠
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
色态
白色固体
固体
氧的价态
-2
-1
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
稳定性
较不稳定
较稳定
用途
、
、漂白剂
淡黄色
氧化剂
供氧剂
(1)Na2O2属于碱性氧化物吗?为什么?
(2)Na2O2中阴阳离子的个数比是多少?
【思考·提示】 (1)不属于,碱性氧化物指能与酸反应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,所以不属于碱性氧化物。
(2)阴阳离子个数比为:N(O22-)∶N(Na+)=1∶2。
思考
二、碳酸钠和碳酸氢钠
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
色态
细小白色晶体
俗名
纯碱、苏打
小苏打
溶解性
水中
水中
,但比Na2CO3溶解度小
与足量盐酸反应
产生气体速率
慢
快
原理
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
白色粉末
易溶
易溶
三、焰色反应
1.定义
很多
在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。
金属或它们的化合物
2.操作
——将铂丝(或光洁的铁丝)用
洗净
↓
——将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与
↓
——蘸取试样
↓
——在无色火焰上灼烧,并观察
↓
——再用
洗净铂丝
↓
——在火焰上灼烧至
盐酸
原火焰颜
色相同
火焰颜色
盐酸
无色
3.几种金属的焰色
钠:黄色,钾:
色(观察时要透过
)。
紫
蓝色钴玻璃
1.原理
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
Na2O2与H2O的反应实质可分为两个过程:
Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2
2H2O2===2H2O+O2↑
反应过程中有H2O2生成,H2O2有强氧化性,所以当将Na2O2加入滴有酚酞的水中时,溶液先变红后褪色。
要点一
Na2O2与CO2、H2O的反应
2.物质的量的关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成O2的体积。
3.固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2+CO===Na2CO3、Na2O2+H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。
4.先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应(实际情况复杂得多)。
5.电子转移关系
不论是与CO2还是与H2O反应,CO2与H2O均既不是氧化剂也不是还原剂,反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应,所以每有1
mol
O2生成时,转移的电子均为2
mol。
Na2O2与H2O发生反应时,产物NaOH既不是氧化产物也不是还原产物。
特别提醒
(2008年高考北京卷)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
【思路点拨】 解答本题应注意以下两点:
(1)根据各物质的物质的量进行计算。
(2)CO2和H2O与Na2O2反应时,要考虑反应的先后顺序。
例1
【解析】 Na2O2与NaHCO3的混合物受热分解时,首先是NaHCO3分解,
2
mol
1
mol
1
mol
1
mol
产生的CO2与H2O均可与Na2O2反应,由于Na2O2与H2O反应生成NaOH,而NaOH又可与CO2反应生成H2O,故可以认为是CO2先与Na2O2反应,CO2耗尽后H2O才开始反应。而根据2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知,生成的1
mol
CO2恰好与1
mol
Na2O2完全反应生成Na2CO3,H2O不会再与Na2O2反应,故最终固体产物只有Na2CO3。
【答案】 A
(1)上题中若将2
mol
NaHCO3改为1
mol
NaHCO3,最终残留固体是什么?
(2)若将Na2O2改为过量呢?
【提示】 (1)Na2CO3和NaOH。1
mol
NaHCO3分解生成0.5
mol
H2O和0.5
mol
CO2,首先CO2与0.5
mol
Na2O2反应生成Na2CO3,CO2耗尽后,0.5
mol
H2O恰好与剩余0.5
mol
Na2O2完全反应,故最终残留物为Na2CO3和NaOH。
互动探究
(2)Na2O2和Na2CO3、NaOH。若Na2O2过量,NaHCO3分解产生的CO2与H2O可先后与Na2O2反应生成Na2CO3和NaOH,加上残留的Na2O2,故最终残留物为三种,即Na2O2、Na2CO3、NaOH。
1.把4.48
L
CO2通过一定质量的固体Na2O2后,收集到3.36
L(标准状况)气体,则这3.36
L气体的质量是( )
A.3.8
g B.5.6
g
C.4.8
g
D.6.0
g
解析:选D。依据气体体积的差量解此题。CO2与足量的Na2O2反应,气体体积变为原来的一半。
变式训练
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 ΔV
2
1
1
2.24
L
1.12
L
(4.48-3.36)L
1.鉴别
要点二
Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂
依据
原理
结论
与盐酸反应的剧烈程度
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl===
NaCl+H2O+CO2↑
生成气体剧烈的是NaHCO3,相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入时的现象
CO32-+H+===HCO3-HCO3-+H+===
CO2↑+H2O
逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是Na2CO3
2.除杂
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
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
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,其中不可行的是( )
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,再逐滴加入等浓度的稀盐酸
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
例2
【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Na2CO3溶液中滴加盐酸,开始无现象,后来产生气体,而NaHCO3溶液中一滴入盐酸立即产生气体,现象不同;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:2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊,故选A。
【答案】 A
2.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,等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与同浓度的盐酸反应产生气体的量和反应快慢不同
D.二者在一定的条件下可以相互转化
变式训练
解析:选BD。相同条件下,Na2CO3在水中的溶解度比NaHCO3大,A项不正确;Na2CO3受热不分解,NaHCO3受热易分解,Na2CO3的热稳定性比NaHCO3大,B项正确;相等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应生成气体的量相等,NaHCO3反应更快,C项不正确;二者可以相互转化,D项正确。(共15张PPT)
§3.2
几种重要的金属化合物
二、铝的重要化合物
1、氧化铝(Al2O3
)
难溶水,熔点高,很坚固,做保护膜,做炼铝材料,做耐火材料!可与酸和碱反应!
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
结论:
Al2O3
是两性氧化物(独此一物)
Al2O3+6H+=
2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
2、Al(OH)3(氢氧化铝)
Al(OH)3制取:可溶性铝盐与氨水
Al2(SO4)3
+
6NH3·H2O
=
2Al(OH)3
↓+3(NH4)2SO4
氢氧化铝的特殊性质:
结论:
Al(OH)3即与酸又与碱反应,
是两性氢氧化物,独此一物!
实验3-7
Al(OH)3
+
3H+=
Al3+
+3H2O
Al(OH)3
+
OH-
=
AlO2–
+
2H2O
实验3-8
为何不用NaOH溶液制取
受热分解:
2Al(OH)3
=
Al2O3+3H2O
Δ
学与问
氢氧化铝是两性氢氧化物,白色不溶于水的胶状物质,能凝聚水中悬浮物,并能附色素。
想一想:氢氧化铝在生活中有什么用途?
净水剂、吸附色素、治疗胃酸过多,用于解释硫酸铝钾净水原理!
2、下列关于镁、铝的说法正确的是
(
)
A、在常温下,镁、铝不与氧气反应
B、镁、铝能与空气中的氧气反应,必须密封保存
C、氧化镁与水反应生成氢氧化镁
D、氧化铝既能与酸反应,又能与强碱反应,
是两性氧化物
A
1、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
D
练习:
小结:
1、Al2O3
Al2O3+6H+=
2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+3H2O
——两性氧化物
2、Al(OH)3
Al(OH)3
+
3H+=
Al3+
+3H2O
Al(OH)3
+
OH-
=
AlO2–
+
2H2O
——两性氢氧化物
补充:氧化物的分类
1、酸性氧化物(
SO2、CO2、SiO2
等)
——多数非金属氧化物(可与碱反应)
2、碱性氧化
物(Na2O、Fe2O3、CuO、MgO等
——多数金属氧化物(可与酸反应)
3、两性氧化物(Al2O3)(与酸和碱都反应)
三、铁的重要化合物
1、铁的氧化物
P59页
2、铁的氢氧化物
实验
3-9
FeCl3溶液
FeSO4溶液
加NaOH
离子方程式
白色Fe(OH)2沉淀变色的原因:
4Fe(OH)2+O2+2H2O
=
4Fe(OH)3
——Fe(OH)3和Fe(OH)2
红褐色沉淀
Fe3+
+
3OH-
=
Fe(OH)3
↓
白色↓-灰绿-红褐色
Fe2+
+
2OH-
=
Fe(OH)2↓
FeO(黑色粉末)
Fe3O4
(黑色晶体)
Fe2O3
(红棕色粉末)
FeO+
2HCl
=
FeCl2
+
H2O
Fe2O3
+6HCl
=
2FeCl3
+3H2O
制取
Fe(OH)3
+3HCl
=
FeCl3
+3H2O
Fe(OH)2+2HCl
=
FeCl2+2H2O
(2)不溶性碱受分解:
2Fe(OH)3
=
Fe2O3+3H2O
Δ
▲化学性质(典型的不溶弱碱):
(1)与酸反应
学与问
3、铁盐和亚铁盐的性质
(1)Fe3+的检验
原溶液颜色
滴入KSCN溶液
FeCl3溶液
FeCl2溶液
溶液呈血红色
溶液颜色无变化
结论:
Fe3+离子遇KSCN溶液变红色
黄色
浅绿色
思考:还有没有其它方法检验Fe3+离子?
Fe3+的检验:
1、加KSCN溶液呈血红色,说明有Fe3+
2、加NaOH溶液有红褐色沉淀,说明有Fe3+
(2)Fe3+和Fe2+的转化
加入
现象
反应的化学方程式
FeCl3加铁粉,再加KSCN
上层清液加氯水,振荡
不显血红色
溶液显血红色
2FeCl3
+
Fe
=
3FeCl2
2FeCl2+
Cl2
=
2FeCl3
1、
Fe3+离子遇到较强的还原剂(Fe
、Cu等),
会被还原成Fe2+;
结论:
2、
Fe2+离子遇到较强的氧化剂(Cl2、HNO3等),会被氧化成Fe3+。
即:
Fe3+具有强氧化性;Fe2+具有强还原性。
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
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
浑浊
,略有沉降
沉淀沉在底部,溶液接近透明
沉淀沉在底部,溶液接近透明
为什么明矾、硫酸铁溶液有净水作用?
结论:Al(OH)3和Fe(OH)3胶体的吸附作用
铜及铜盐
铜绿
铜盐溶液有毒
孔雀石
练习:
1、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
AD
2、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
BC
THE
END