第二节 几种重要的金属化合物 第2课时
【教学目标】
1、 掌握铁、铝氢氧化物的化学性质和制法以及氢氧化铝的两性;
2、通过实验培养学生的观察能力、分析问题的能力。
【难点重点】
氢氧化铝、氢氧化铁的性质
【教学过程】
【复习】完成下列变化的离子反应方程式。
氧化钠和水 氧化钡和水
铝和氢氧化钠溶液
氧化铝和氢氧化钠溶液
二.氢氧化物
a、阅读溶解度表,了解氢氧化物的溶解性。
易溶于水: ;微易溶于水: ;
其余均难溶于水。
b、可溶性碱的通性:
1、铁的氢氧化物
①Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备
【实验3-6】再两支试管里分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。
FeCl3溶液 FeSO4溶液
溶液颜色
滴加NaOH溶液
沉淀颜色及变化
化学方程式
【观察】新制得的Fe(OH)2沉淀的颜色的变化
白色沉淀变为灰绿色,最终变成红褐色,这个红褐色的物质是什么呢?
【结论】Fe(OH)2在空气中极易被氧化成Fe(OH)3
★化学方程式:
【思考】如何防止Fe(OH)2被氧化?
【总结】不溶性碱制备的一般原理:
【练习】用化学方程式表示下列物质的制备原理。
Mg(OH)2
Cu(OH)2
②不溶性碱的化学性质
a、和酸的作用-------生成
【练习】完成下列化学方程式
Fe(OH)2 + HCl ——
Fe(OH)3 + H2SO4 ——
Cu(OH)2 + HNO3 ——
【思考】:Cu(OH)2 、Fe(OH)2、Fe(OH)3 等不溶性碱能不能与氢氧化钠溶液反应?
b.不稳定性
2 Fe(OH)3 ====
【思考】:氢氧化亚铁若在空气中加热能否得氧化亚铁。为什么?
【结论】:不溶性碱 碱性氧化物 + 水 (一般)
【练习】完成下列化学方程式
Mg(OH)2 ——
Cu(OH)2 ——
Fe(OH)3 ——
2、铝的氢氧化物----Al(OH)3
①Al(OH)3的制备
注:实验室用铝盐溶液和氨水反应制取氢氧化铝
【实验】氢氧化铝的实验室制法(书本实验3—7)
★化学方程式:
②Al(OH)3的化学性质
a、两性
【实验】将新制得的Al (OH)3分为三份,分别滴加足量的HCl、NaOH、氨水,观察现象。
现象:
【小结】氢氧化铝既能溶于强酸又能溶于强碱
方程式:氢氧化铝与盐酸
★氢氧化铝与NaOH
【学与问】实验室中能否可用铝盐和NaOH溶液来制备氢氧化铝?
【结论】
叫做两性氢氧化物。
b、不稳定性
Al (OH)3 ——
【探索】铝盐与NaOH溶液反应的图像
a、【实验】AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量
现象:
方程式:
见图像1
b、【实验】NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量
现象:
方程式:
见图像2:
课堂练习:
1、把14 mL 2mol/L的Al2(SO4)3溶液慢慢滴入30mL 6mol/L的NaOH溶液中,并不断搅拌,随着Al2(SO4)3逐渐滴入,所产生的现象是( )
(A)白色沉淀→沉淀增加 (B)白色沉淀→沉淀增加→部分溶解
(C)白色沉淀→沉淀随即溶解→澄清溶液
(D)白色沉淀→沉淀随即溶解→不再溶解→沉淀增加→沉淀不再增加
2、向50mL1mol/L AlCl3溶液中加入1.5mol/L NaOH溶液amL,充分反应后,生成的沉淀物为0.02mol,则a的数值可能是( )。
(A)40; (B)65; (C)90; (D)120。
3、有100mL3mol/L NaOH溶液和100mL1mol/L AlCl3溶液。按如下两种方法进行实验:①将氢氧化钠溶液分多次加到AlCl3溶液中;②将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中。比较两次实验的结果是( )。
(A)现象相同,沉淀量相等;(B)现象不同,沉淀量不等;
(C)现象相同,沉淀量不等;(D)现象不同,沉淀量相等。
4、下列图中,能表示将Ba(OH)2溶液逐滴加入到Al2(SO4)3溶液中,产生沉淀的质量W与加入Ba(OH)2溶液的体积V关系的是( )
5、某学生在实验室做了5个实验:请选择符合实际情况的图像
(1)在铝盐溶液中逐滴加入稀氨水直至过量 ;(2)铝盐溶液中加入NaOH溶液直至过量 ;(3)在强碱性溶液中逐滴加入铝盐溶液直至过量 ;(4)澄清石灰水中通入CO2直至过量 ;(5)Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中加入NaOH溶液直至过量 。
6、向15mL 1 mol/L的AlCl3溶液中,加入10mL NaOH溶液,充分反应后得白色沉淀0.78g。求所加入NaOH溶液的物质的量浓度。
7、将一定质量的Mg,Al合金全部溶解在500mL盐酸中(体积变化不计),取10mL反应后的溶液,用1mol/LNaOH溶液滴定得下图关系。求:
(1)Mg,Al质量各是多少?
(2)盐酸的物质的量浓度为多少mol/L
VNaOH溶液
0
m沉淀
VAlCl3溶液
m沉淀
0
C
B
A
D
1
2
E第一节金属的化学性质 第2课时
学习目标:
1、 通过学习钠、铝、铁分别与氧气反应的差异,找出与水反应的相同点和差异
2、根据钠、铝、铁与氧气和水的反应情况差异,找出其本质原因
3、按照思考、交流、实验、观察、分析、得出结论的方法进行启发式教学
学习重点难点:钠与水的反应,铝与NaOH溶液的反应
学习过程:
【引入】钠除了能与氧气反应之外,能否跟水反应呢?其他的金属能否与水反应呢?这节课我们就来探究金属与水反应的问题。我们来做一下钠与水反应的实验,看看钠到底能不能跟水反应呢?反应又能生成什么物质?
二、金属与水的反应
【实验1】 在小烧杯中加入约1/2的水,滴入1~2滴酚酞溶液,将切好的钠投入到水中,盖上表面皿,观察现象。
★观察时应注意几方面内容:钠在水中的哪个部位反应,形态有何变化,如何运动,发出怎样的声音,溶液颜色有何变化?
现象 分析(或结论)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【学生】进行实验探究并填写下表
【思考】钠与水反应生成的气体是什么?如何验证?
反应方程式
【思考与交流】根据金属活泼顺序,钠排在铜的前面,那么金属钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜?推测可能出现的现象。
【实验2】在烧杯中加入约20ml的CuSO4溶液,将切好的钠投入到其中,盖上表面皿,观察现象。
【结论】
【问题讨论】1、钠既能与氧气反应,又能与水反应,那么钠应该如何保存呢?
2、已知钠和四氯化碳不能反应,四氯化碳的密度比钠大,那么钠能否保存在四氯化碳中?
3、钠着火应该怎么扑灭?用水行吗?泡沫灭火器呢?
【转引】钠是活泼金属,能够和水反应,那么铁能否和水反应呢?平常我们何以用铁锅来煮水,说明铁是不能和冷水和热水反应的。但是能否与水蒸气反应呢?
【引导阅读】指导学生阅读课本P42的内容。
【科学探究】
【活动用品】3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯等
【活动内容】设计实验装置,使还原铁粉与水蒸气反应。
【引导探究】根据所阅读的资料,思考以下几个问题:
1、该装置应包括哪几个部分?
2、生成的气体如何收集和检验?
【讨论得出结论】实验装置应包括 、 、
。
【学生活动】学生展示自己的设计方案,向老师和同学介绍设计的思路和原理。
【展示评价】讨论实验方案,挑出一套比较规范且操作简单的设计。
【提出问题】这一套三试管的实验
【结论】选择 套装置比较合适。
【学生讨论】其他方案存在什么问题?
【思考】铁与水的反应中,如果将实验中的还原铁粉换成铁片或铁钉,反应能否发生?
【教师小结】金属和水反应的一般规律:
金属与水反应的规律是:
(1)K、Ca、Na等金属和冷水作用,生成可溶性碱和H2。2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑
(2)Mg和冷水反应缓慢,与沸水迅速反应,Al与冷水很难反应,与沸水能反应,生成不溶性碱和氢气。 Mg + 2H2O === Mg(OH)2 + H2↑
(3) Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应,生成不溶性氧化物和H2。
3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2
Zn + H2O(g) === ZnO + H2
(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。
课堂练习:
1、下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是 ( )
①银白色金属 ②质软可以用小刀切割 ③熔点低于100℃ ④密度比水小
⑤热和电的良导体
A、①②④ B、①②③④ C、①③④ D、①②③④⑤
2、金属钠放在水中浮在水面上,放在煤油中沉在油层下,煤油的密度是0.8g·cm-3,推测钠的密度(g·cm-3)是 ( )
A、大于1.0 B、小于0.8 C、介于0.8~1.0之间 D、不能确定
3、钠和水反应时所产生的现象与钠的下列性质无关的是:( )
A、钠的熔点低 B、钠的硬度小 C、钠的密度小 D、钠有强的还原性
4、把一小块钠投入到硫酸铜溶液中,生成物有 ( )
A、Cu B、Cu(OH)2 C、H2 D、O2
5、下列物质放置在空气中,因发生氧化还原反应而变质的是: ( )
A、Na B、NaOH C、NaCl D、Na2O2
6、下列关于钠与水反应现象的描述,正确的组合是:( )
(1)钠浮在水面上(2)钠沉在水底下 (3)立即熔化成银色的闪亮小球 (4)小球迅速游动,逐渐减小,最后完全消失 (5)小球固定在水面某处不动,慢慢减小,直至消失 (6)发出嘶嘶的响声 (7)反应后滴入酚酞试液显红色 (8)反应后滴入石蕊试液显红色
A、(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) B、(1)(3)(4)(6)(7)
C、(2)(3)(4)(6)(7) D、(3)(4)(5)(6)(7)(8)
6、由于钠很容易与空气中的 、 等物质反应,通常将钠保存在 ___________里,以使钠与 、 等隔绝。
7、钠可以把钛、锆等金属从它们的卤化物中还原出来,这是由于钠具有 性。
1
2
3第三章 金属及其化合物
第1节 金属的化学性质
第1课时
学习目标:
1、通过回忆初中学过的镁、铝、铁、铜的部分性质,结合实验来认识钠是一种活泼金属
2、根据金属的性质来认识钠、镁、铝、铁的存在及用途
3、按照思考、交流、实验、观察、分析、得出结论的方法进行启发式教学
学习重点难点:钠的氧化
学习过程:
【思考与交流】1、举例说明金属能发生哪些化学反应。
【交流小结】金属可以与 反应、可以与 反应、可与某些 反应等等
如:
【阅读分析】图3-2有关金属化学性质的一些实验,四幅图分别是铝丝与硫酸铜反应形成铜树、镁条燃烧、铜丝与硝酸银溶液反应形成银树、镁条与盐酸反应。
【思考与讨论】镁条燃烧发生了什么反应?这些反应有什么特点?它们各属于什么反应类型?写出相关反应的化学方程式,是离子反应的,改成离子方程式。是氧化还原反应的,指出氧化剂和还原剂。
一、金属与氧气的反应
【实验3—1】切开金属钠前先观察钠的表面,以便与切后进行比较。切割金属钠在玻璃片上进行。
观察现象:
解释:
该反应化学方程式:
【实验3—2】把一小块金属钠放在坩埚里,加热。
观察现象:
注:(1)钠的燃烧实验在坩埚里进行比较规范。在石棉网上或蒸发皿里进行也比较安全,而且现象的能见度较大。如在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,还可以看见烧杯壁上附着的淡黄色的过氧化钠。
(2)做此实验时应注意,钠开始燃烧后立即撤掉酒精灯。
该反应化学方程式:
【思考与讨论】过氧化钠有何用途?
【阅读教材】过氧化钠可以作为氧气的来源。
【思考】1、为什么过氧化钠可以作为氧气的来源?写出化学方程式。
2、这两个反应是否是氧化还原反应?画出电子转移方向和数目并指出氧化剂和还原剂。
【思考与交流】点燃镁条时为什么要用砂纸打磨?
【问】铝与氧气能否反应?若能反应应控制的条件,如:选铝块、铝条还是铝箔?需不需要加热?
【科学探究】1、用坩埚夹住一小块铝箔(箔厚约0.1mm),在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动。仔细观察。
观察现象:
解释:铝表面的氧化膜保护了铝,构成薄膜的氧化铝的熔点(2050℃)高于铝的熔点(660℃),包在铝的外面,所以熔化了的液态铝不会滴落下来。
2、取一块铝箔,用砂纸仔细打磨(或在酸中处理后,用水洗净),除去表面的氧化膜,再加热至熔化。又有什么现象呢?
观察现象:
解释:
。这也正是性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因。
铝与氧气反应方程式:
【小结】活泼金属容易与活泼非金属反应,如与氧气反应生成氧化膜,氧化膜疏松就不能保护内层金属(如铁等),氧化膜致密就可以保护内层金属不被继续氧化(如铝、镁等)
【应用】日用铝制品可以较长时间使用。
课堂练习:
1、以下说法错误的是( )
A、钠在常温下就容易被氧化 B、钠受热后能够着火燃烧
C、钠在空气中缓慢氧化能自燃 D、钠在氧气中燃烧更为激烈
2、下列性质中,不属于大多数金属通性的是:( )
A、有银白色光泽 B、有延展性
C、有良好的导电性和导热性 D、有很高的熔点和硬度
3、将一小块金属钠放在坩埚里加热,下列有关实验现象的描述正确的是:( )
①钠在燃烧前先熔化 ②在空气燃烧有黄色火花四射 ③燃烧后得到白色固体
④燃烧时火焰呈黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体
A、只有⑤ B、只有① C、①④⑤ D、②③
4、下列说法正确的是:( )
A、常温下,镁铝表面能生成一层致密的氧化膜,保护内层的金属不被继续氧化
B、未打磨的铝箔因表面有氧化膜,因此在空气中加热后不能燃烧,若将氧化膜去除后再加热,则可在空气中燃烧
C、在化学反应中,由于铝原子能失去三个电子,而钠原子只能失去一个电子,所以铝的还原性比钠强
D、因铜是不活泼金属,故即使在潮湿的空气中也不会被腐蚀。
5、铝制品具有较强的抗腐蚀性,主要是因为:( )
A、铝的化学性质稳定 B、铝在常温时与氧气不反应
C、铝具有金属性,也具有非金属性 D、铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜
6、能否把钠保存在汽油里或四氯化碳(CCl4)中?说明理由。(提示:汽
油易挥发、易燃; CCl4的密度比钠的大。)第三章 金属及其化合物
第1节 金属的化学性质 第3课时
学习目标:1、学习铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应,初步掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度应用于化学方程式的计算方法和格式;深刻理解化学方程式的意义。
2、通过对化学方程式多角度地理解,提高对各种化学量相互转化的运用能力;通过对例题的分析、讲解,培养综合运用知识和综合计算能力;通过一题多解,培养思维的多样性和灵活性。
3、通过对计算题格式、方法、思维过程的规范化要求、示范和训练,培养严谨、认真的科学态度。
学习重点难点: 铝与NaOH溶液的反应
物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积各物理量间的换算及应用于化学方程式中的计算能力的培养
学习过程:
三、铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
【实验3—4】铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
现象
化学方程式
【练习】将上述化学方程式改成离子方程式,是氧化还原反应的指出氧化剂和还原剂。
【小结】铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应,说明铝既有
又有 。
【应用】铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。
【归纳总结】
一、金属的物理性质
常温下,金属一般为银白色晶体(汞常温下为液体),具有良好的导电性、导热性、延展性,金属的熔沸点和硬度相差很大。
二、金属的化学性质
多数金属的化学性质比较活泼,具有较强的还原性,在自然界多数以化合态形式存在。
分析对比:完成下表
金属化学性质 Na Al Fe
与O2反应 常温下氧化成Na2O,点燃生成Na2O2,Na保存在煤油中 常温下氧化生成致密氧化膜,使得铝耐腐蚀,纯氧中可燃 潮湿空气中腐蚀,纯氧中点燃生成Fe3O4
与H2O反应 受氧化膜阻碍
与酸反应
与盐反应
与碱反应 与水反应 不反应
金属活泼性 金属活泼性逐渐减弱
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
【思考】2CO + O2 == 2CO2 这个反应方程式表示哪些意义?
【结论】化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于 之比,
等于 之比,在同一条件下也等于 之比。
例1:把6.5gZn放入足量稀盐酸中,锌完全反应,计算:⑴6.5gZn的物质的量;
⑵参加反应的HCl的物质的量;⑶生成H2的体积(标况下)
例2:将30g含MnO2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量的浓度为12mol/L的浓盐酸完全反应(杂质不参加反应),试计算:(1)参加反应的浓盐酸的体积;(2)在标准状况下,生成Cl2的体积。 (MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2 H2O )
【练习】1、将Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物5.38g,溶于水制成100ml溶液,其中Na+的浓度为0.4mol/L,若将等质量的该混合物加热到恒重,计算所得固体的质量为多少?(2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O )
2、KCl和KBr组成的混合物3.87g溶于水配成溶液,向溶液中加入足量的AgNO3溶液,得到干燥的沉淀6.63g,试求混合物中钾的质量分数。
课堂练习:
1、n mol钠和n mol铝一同投入mg足量的水中,所得溶液的密度为dg.cm-3,该溶液的质量分数为:( )
A、82n/(46n+m)% B、8200n/(46n+2m)% C、8200n/(46n+m)% D、8200n/(69n+2m)%
2、5g含Fe、Mg、Zn三种金属的混合物跟足量的稀硫酸反应,生成2.8L氢气(标况下),则这三种金属的物质的量之和为 mol。
3、500mL的盐酸与足量的Zn反应,放出H25.6L(标况下),则盐酸的物质的量浓度是
。
4、Na、Mg、Al与盐酸反应生成等质量的H2,消耗三种金属的物质的量之比为 ,
0.2molNa、Mg、Al分别与100mL1mol/L的盐酸反应生成的H2在相同状况下的体积比为
,等质量的Na、Mg、Al与足量的盐酸反应,生成的H2的体积比为 。
5、一块表面已部分氧化的钠块的质量为0.77g,放入10g水中后,得到标准状况下氢气224mL。求:
(1)被氧化成氧化钠的金属钠的质量。 (2)所得溶液的溶质的质量分数。
6、将70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g水充分反应后,所得氢氧化钠溶液溶质的质量分数为0.5%。试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少克?
7、欲使100g 9.32% 的NaOH溶液质量分数增大到20%,需往溶液中加入钠的质量为多少克?
△
△第二节 几种重要的金属化合物 第1课时
学习目标:
1、 了解MgO、Fe2O3、CuO等金属氧化物的主要化学性质和主要用途;
2、 认识Al2O3的两性;
3、 运用列表比较的方法,理解各类金属氧化物的性质;
4、通过实验培养学生的观察能力、分析问题的能力。
学习重点难点:Al2O3的两性
学习过程:
【复习提问】
1.为什么多数金属在自然界中多以化合态形式存在?
2.写出下列变化的化学反应方程式。
①金属钠在空气中表面变暗;
②金属钠在空气中加热;
③金属钠投入纯水中;
④金属铝投入NaOH溶液中
【引入】地球上的绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中的,而且金属形成的多种化合物亦有极其重要的性质和用途。
一、氧化物
1、金属氧化物与水的反应
【实验】CaO、MgO、CuO和水作用实验,并填写下表
氧化物 颜色状态 和冷水作用 和热水作用 化学方程式
CaO
MgO
Fe2O3
CuO
【总结】极大部分金属氧化物不溶于水,和水不起反应;只有可溶性的碱对应的氧化物才能与水反应,常见的Na2O、K2O、BaO、CaO等可和水作用,形成对应的碱。MgO不和冷水作用但和热水作用生成Mg(OH)2。
2、金属氧化物和酸的作用
【实验3-5】在三支分别装有少量Fe2O3、MgO、CuO粉末的试管中加入盐酸,振荡。观察现象,并完成表格:
几种金属氧化物和盐酸反应实验
反应物 实验现象 离子方程式
MgO
Fe2O3
CuO
Al2O3
【思考与交流】
①金属氧化物属于什么氧化物?一般金属氧化物和酸反应的特点是什么?
②完成下列反应的化学方程式。
Al2O3 + H2SO4 —
Fe2O3 + HNO3 —
CuO + HNO3 —
3、两性氧化物
【实验】Al2O3溶于碱的实验
反应方程式
【思考】①氧化铝的化学性质有何特点?如何除去金属铝表面的氧化膜?
②象氧化铝这种氧化物和其它金属氧化物不同,我们称它为两性氧化物,你能对两性氧化物下个确切的定义吗?
【结论】 叫做两性氧化物。
4.常见金属氧化物的颜色用途
氧化物 化学式 颜色状态 主要用途
氧化铝
氧化铁
氧化铜
氧化亚铜
【学与问】
①钠表面的氧化物和铝的氧化膜都是金属氧化物,它们的外观形态和性质相同吗?对内层金属的保护作用一样吗?
②铁制品表面常需油漆而铝制品一般都裸露于空气中,这是为什么?
③一段光亮的铁丝插入盐酸中立即有气泡产生,而一段光亮的铝丝插入盐酸中过一会儿才有气泡产生,这是为什么?
【课堂练习】
1.下列物质(甲栏)及它们对应的用途(乙栏),试用短线把它们的对应关系连接起来。
甲 栏 乙 栏
氧化铁 红色油漆和涂料
氧化铝 耐火材料
氧化亚铜 制造铜盐的原料
氧化铜 红色颜料
2.下列物质中,能由单质或其氧化物与水直接反应得到的是 ( )
A.Ca(OH)2 B.Cu(OH)2 C.Al(OH)3 D.Mg(OH)2
3.既能跟盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的氧化物是 ( )
A. Al B. MgO C. NaHCO3 D. Al2O3
4.下列属于红色物质的是( )
A. MgO B. Fe2O3 C. Cu2O D. CuO
5.下列氧化物可作耐火材料的是 ( )
A.MgO B.A12O3 C.Fe2O3 D.FeO
6.用足量的CO还原32.0g某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到
6 0 g沉淀,则该氧化物是 ( )
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O
7.取一定量CuO粉末与一定量稀硫酸充分反应后,将50g铁粉加入上述溶液中至铁粉质量不再变化时铁粉剩下0.24g,同时收集到224mL氢气(标准状况下),由此推知,CuO粉末的质量为 ( )
A.2.4g B.8g C.6.4g D.1.92g
8.1 5 g由铁的氧化物组成的物质,用CO充分还原后,得到11.2 g铁,则该物质是( )
A.Fe3O4 B.FeO和Fe2O3组成的混合物
C.Fe3O4和Fe2O3组成的混合物 D.FeO和Fe3O4组成的混合物
9.按示例完成下列反应的离子方程式
KOH H2SO4
MgO MgO + 2H+ = Mg2++ H2O
Fe2O3
Al2O3
CuO第二节 几种重要的金属化合物 第3课时
【教学目标】
1、掌握Na2CO3、NaHCO3及铁盐的化学性质和用途。掌握检验金属离子的实验方法——试剂法和焰色反应;
2、以KAl(SO4)2 为代表,使学生了解复盐的组成特点;
3、Fe2+、Fe3+ 的转化;
4、通过实验培养学生的观察能力、分析问题的能力。
【难点重点】Na2CO3、NaHCO3的化学性质,Fe2+、Fe3+ 的转化
【教学过程】
【复习提问】完成下列变化的化学反应方程式。
实验室制氢氧化铝
氢氧化亚铁在潮湿空气中不稳定
氢氧化铝既溶于硫酸又溶于氢氧化钾
三、盐
1、碳酸钠和碳酸氢钠
【实验】Na2CO3、NaHCO3的水溶性(操作参阅书本P50)
【实验】Na2CO3、NaHCO3和盐酸、澄清石灰水、氯化钙溶液反应
【实验】Na2CO3、NaHCO3的热稳定牲(操作参阅书本P50)
碳酸钠 碳酸氢钠
俗名
溶解性
和盐酸的作用
和二氧化碳反应 -----------------
和氢氧化钠的作用 ------------------
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
碳酸钠的水合 Na2CO3 + x H2O ===
碳酸钠晶体的风化 Na2CO3·x H2O ===
碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液均显 性
【思考】如何检验碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液?用石灰水行不行?
【思考】如何除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠?如果是碳酸钠溶液中的碳酸氢钠呢?
如何除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠?
2、明矾------KAl(SO4)2·12H2O
明矾为 晶体,可溶于水,在水中因为生成 ,故而明矾常用作净水剂。
明矾在水中完全电离,电离方程式: 。
复盐: 叫做复盐。
【思考】明矾溶液中逐滴滴入氢氧化钡溶液到过量,有什么现象?
2、三价铁的氧化性
⑴Fe3+离子的检验
【实验】Fe3+离子的检验(操作参阅书本P51)
FeCl3 FeCl2
溶液的颜色
滴入KSCN溶液
滴加氢氧化钠溶液
【结论】Fe3+离子的检验方法:
方法1:用KSCN溶液:
方法2:用NaOH溶液:
⑵Fe3+离子的氧化性
【实验】在盛有2mL FeCl3溶液的试管中,加入少量铁粉,振荡试管。充分反应后,滴入几滴KSCN溶液,观察并记录实验现象。再加入几滴氯水,又有什么现象?
现象 化学方程式
加入铁粉
再滴入KSCN溶液 ---------------------
再滴入氯水
【结论】Fe3+离子具有较强的氧化性,能氧化Cu前面的所有金属。自身被还原成Fe2+。
例:FeCl3溶液能溶解Cu
铁粉加入FeCl3溶液中溶液质量增加:
⑶Fe2+离子的还原性
Fe2+离子具有较强的还原性,遇强氧化剂O2、Cl2、硝酸等被氧化成Fe3+。
例:氯化亚铁溶液中滴加氯水:
【思考】如何除去FeCl3溶液中的FeCl2?如何除去FeCl2溶液中的FeCl3?
实验室中如何保存FeSO4溶液?
【总结】Fe2+和Fe3+的互相转化:
【练习】用方程式表示下列变化
Fe → FeCl2
Fe → FeCl3
【阅读】P52铝盐和铁盐的净水作用
3、焰色反应
⑴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珠的颜色,这在化学上叫做焰色反应。
【实验】焰色反应(操作参阅书本P53)
注:① ②
③
⑵钠钾的焰色反应:钠的焰色: ,钾的焰色:
课堂练习
1.下列反应,其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧;②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间;
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液;④无水硫酸铜放入医用酒精中。
A、②③①④ B、③②①④ C、③①②④ D、①②③④
2.下列关于Na2CO3和NaHCO3的性质的比较中,不正确的是( )
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 B.常温时在水中的溶解度:NaHCO3>Na2CO3
C.与稀盐酸反应的剧烈程度:Na2CO3>NaHCO3
D.等质量的固体与足量盐酸反应放出CO2的质量:Na2CO3 > NaHCO3
3.有两份质量相同的NaHCO3,向第一份中加人盐酸使其充分反应;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
4.用光洁的铂丝蘸取无色溶液,在无色火焰上灼烧时观察到黄色火焰,则下列有关叙述中正确的是( )
A.只含有Na+ B.一定含有Na+,也可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+ D.可能含有Na+和K+的一种
5.为确定NaHCO3固体中是否含Na2CO3,下列实验操作及判断正确的是( )
A.观察加热时能否放出气体 B.观察加盐酸时能否放出气体
C.溶于水中,加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀生成
D.溶于水中,滴加少量BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
6.下列有关焰色反应的叙述正确的是( )
A.只有金属的化合物灼:烧时才会有不同的焰色
B.每次实验后,铂丝都要用水洗净
C.若透过蓝色钴玻璃只看到紫色,说明样品含K元素而不含Na元素
D.若样品灼烧呈黄色,判断一定有Na元素,但不能排除含其他金属元素
7.将下列四种化合物溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液,没有颜色变化,再加入氯水即呈现红色的是( )
A.FeO B.Fe2 O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3
8.要证明某溶液中不含Fe3+可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为( )
①加入少量氯水②加入少量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
9.将适量铁粉放人三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是( )
A.2:3 B.3:2 C.1:2 D.1:1.
10.将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( )
A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-浓度基本不变
B.往溶液中加入无色KSCN溶液,显红色
C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6:1
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:5
11.有由Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的某几种物质组成的混合物,向混合物中加入足量盐酸有气体放出,若将上述混合物在空气中充分加热,也有气体放出,下列推断正确的是( )
A.混合物中一定含有Na2CO3 B.混合物中一定不含有Na2CO3和NaCl
C.混合物中是否含有Na2CO3和NaCl无法确定 D.混合物中一定不含有NaCl
12.如何除去下列物质中含有的少量杂质
(1)Na2CO3中混有NaHCO3
(2) NaHCO3溶液中混有Na2CO3
(3) Na2CO3中混有Na2O2
(4)NaCl溶液中混有NaHCO3
(5)CO2中混有HCl气体
(6)NaOH溶液中混有Na2CO3
13.氢氧化亚铁的制备方法一: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1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中加人试剂,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_________ ____________。
14.将一定量的NaOH与NaHCO3的混合物X,放在密闭容器中加热,充分反应后生成CO2气体V1 L(V1 ≠ 0)。将反应后的固体残渣Y与过量盐酸反应,又生成CO2 V2 L(气体体积均在标准状况下测定)。
(1)Y的成分是_______________。
A.Na2CO3与NaOH B. Na2CO3与NaHCO3 C. 只含有Na2CO3 D.只含有NaOH
(2)X中NaOH与NaHCO3共__________mol;NaOH与NaHCO3物质的量之比为_______。
第三章有关反应方程式总结
一、钠、钠的氧化物的有关化学方程式:
2Na +2H2O ====2NaOH + H2↑ 2Na+2H2O === 2Na++ 2OH—+ H2↑
4Na +O2 ==== 2Na2O
2Na +O2 ==== 2Na2O2
2Na2O2 +2H2O === 4NaOH +O2↑ 2Na2O2+2H2O === 4Na+ + 4OH—+O2↑
2Na2O2 +2CO2 === 2Na2CO3 + O2
Na2O + H2O === 2NaOH Na2O + H2O === 2Na+ + 2OH—
二、铝、氧化铝、氢氧化铝的有关化学方程式:
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑ 2Al + 2OH—+ 2H2O ==2AlO2—+3H2↑
2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ 2Al + 6 H+== 2Al3++3H2↑
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3 H2O Al2O3 + 6 H+== 2Al3+ + 3 H2O
Al2O3 + 2 NaOH== 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH— ==2AlO2— + H2O
Al (OH)3 + 3 HCl == AlCl3 + 3 H2O Al (OH)3 + 3 H+== Al3+ + 3 H2O
Al (OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2 H2O Al (OH)3 + OH— ==AlO2— + 2 H2O
氢氧化铝的实验室制法 :铝盐溶液和氨水反应制取氢氧化铝
Al2(SO4)3 + 6 NH3·H2O == 2 Al (OH)3↓+ 3(NH4)2SO4
(离子方程式:Al3+ + 3NH3·H2O== Al (OH)3↓+3NH4+)
Al (OH)3 不稳定:2 Al (OH)3 ==== Al2O3 + 3 H2O
三、铁的有关方程式:
铁高温下与水蒸气反应:3Fe + 4H2O(g)====Fe3O4 + 4H2
氢氧化亚铁易被空气中氧气氧化:4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
Fe(OH)3 不稳定:2 Fe(OH)3 ==== Fe2O3 + 3 H2O
2FeCl3 + Fe == 3FeCl2 2Fe3+ + Fe == 3Fe2+
2FeCl2 + Cl2 ==2FeCl3 2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ + 2Cl—
FeCl3 溶液溶解Cu : 2FeCl3 +Cu == 2FeCl2 + CuCl2 (2Fe3+ +Cu == 2Fe2+ + Cu2+)
四、碳酸钠和碳酸氢钠:
碳酸钠的水合:Na2CO3 + x H2O === Na2CO3·x H2O
碳酸钠晶体的风化:Na2CO3·x H2O === Na2CO3 + x H2O
碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3===Na2CO3 +H2O+ CO2 ↑
碳酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2CO3 +CO2 +H2O === 2NaHCO3
CO32— +CO2 +H2O === 2HCO3—
碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钠:NaHCO3 +NaOH ===Na2CO3 +H2O
HCO3— +OH—===CO32— +H2O
碳酸氢钠中加入盐酸:NaHCO3 + HCl === NaCl + CO2 ↑ + H2O
HCO3— + H+ === CO2 ↑ + H2O
碳酸氢钠溶液中加入硫酸氢钠:NaHCO3 + NaHSO4 === Na2SO4 + CO2 ↑ + H2O
HCO3— + H+ === CO2 ↑ + H2O
Fe2+
Fe3+
图1 实验装置