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教案
文档属性
| 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教案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 227.7KB | ||
| 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 | 2020-12-02 14:53:30 | ||
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文档简介
第二节 几种重要的金属化合物
一、钠的重要化合物
1、Na2O与Na2O2
Na2O与Na2O2 都是Na的氧化物，都只含有Na和O两种元素，那么，它们的化学性质是否相同？让我们一起动手做实验来探究一下
Na2O2 与水反应
实验步骤：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。
实验现象：反应生成的气体能使木条复燃。
实验结论：Na2O2 与H2O反应放热，生成物助燃
(1) 与水反应：
Na2O+H2O ==2NaOH
2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑
［板书］
2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑
Na2O2 既是氧化剂又是还原剂
碱性氧化物是与H2O 化合生成碱，由此可知，Na2O 是碱性氧化物，Na2O2 是过氧化物。
分别装入Na2O和Na2O2 的试管中滴入适量的水，充分反应后，滴入2 滴酚酞试剂。
实验现象：Na2O加入水无明显现象，滴酚酞变红
Na2O2 加入水，剧烈反应，有汽泡变出，溶液变红后褪色
由此可知，Na2O2是强氧化剂，有漂白性。
(2) 与CO2 反应：
2 Na2O2+2CO2 ==2 Na2CO3 +O2
Na2O +CO2==Na2CO3
人进行呼吸时，需要呼出CO2 ，吸进O2，而CO2 与Na2O2 正好可以反应生成O2，以保证人体正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
色态 白色固体 淡黄色固体
与H2O反应 Na2O+H2O ==2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2 反应 Na2O+CO2 ==Na2CO3 2Na2O2 +2CO2 ==2Na2CO3+O2
类别 碱性氧化物 过氧化物
生成条件 Na在空气中缓慢氧化 Na 在空气中燃烧
稳定性 不稳定
2Na2O+O22Na2O2 相对稳定
用途
供氧剂、强氧化剂、漂白剂
Na、Na2O、Na2O2 、NaOH 在空气中放置一段就会变质，最后产物是什么？
(Na2CO3 )
Na2CO3 往往含有结晶水，就是我们日常生活中常用的苏打，它还有一个分子量比它小的弟弟------小苏打，它们的性质既相似又不同，下面我们就学习它们的性质
Na2CO3与NaHCO3
在2支试管里分别加入少量Na2CO3 和NaHCO3 (各约1克)
观察二者外观上的细小差别，分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象，用手摸一摸试管底部，有什么感觉？
继续向试管内加入10 mL水，用力振荡，有什么现象？
向试管内滴入1-2滴酚酞溶液，各有什么现象？
在下表中记录实验现象并得出初步结论
步骤 Na2CO3 NaHCO3
白色粉末，加H2O 结块成晶体，放热 细小白色粉末，加H2O，部分溶解，没有明显放热感觉
振荡长时间后可溶解 仍有固体残余
溶液变红 微红
初步结论 加水变成含结晶水的晶体 部分溶解，碱性比Na2CO3弱
Na2CO3与Na2CO3·10H2O 是两种不同的纯净物，Na2CO3·10H2O在空气中易被风化而变成粉末
根据初中所学的知识回答，检验某一物质是否含有碳酸根（CO32―），用什么方法？
（加HCl，看是否有气体生成，将生成气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，有沉淀产生）
如此看来，在Na2CO3中滴加稀盐酸，必定有气体生成，那么在NaHCO3 中滴加稀盐酸，现象又如何呢？是否和Na2CO3 与HCl的反应一样吗？让我们通过实验来得出结论。
（1）与盐酸反应
Na2CO3＋2HCl＝＝2NaCl +H2O＋CO2↑（慢）
CO32― ＋2H＋ ＝＝H2O ＋CO2 ↑
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2 ↑(快)
HCO3―+H＋==H2O+CO2 ↑
慢的原因是因为先生成HCO3― ，再进一步反应生成H2O 和CO2
那么，滴加HCl 产生无色无味气体的物质中是否一定有CO32―?(不一定，还可能含有HCO3― )
怎样来区别Na2CO3 与NaHCO3呢？
实验步骤：分别向装有Na2CO3和NaHCO3的溶液中分别加入BaCl2 溶液
实验现象：Na2CO3 有白色沉淀；NaHCO3 没有现象
(2) 与BaCl2 溶液反应：
Ba2＋ +CO32―==BaCO3 ↓
碳酸盐的正盐除了K＋、Na＋、NH4＋外都不溶于水，而酸式盐却都溶于水，因此，鉴别Na2CO3和NaHCO3 溶液，我们常用BaCl2或CaCl2做试剂来鉴别。
Na2CO3 与NaHCO3 的另一个不同点是热稳定性不同.
现象 发生反应的化学方程式 结论
Na2CO3 石灰水无变化 ----------- 受热不分解
NaHCO3 石灰不变浑浊 2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2 ↑ 易分解
(3) 热稳定性：
Na2CO3 稳定，NaHCO3受热易分解
2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2 ↑
正盐比酸式盐稳定。
Na2CO3 和NaHCO3 性质比较
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱、苏打 小苏打
色态 白色粉末(Na2CO3·10H2O)为晶体) 白色晶体
溶解性 易溶于水 溶解度相对小
与H＋ 反应 慢，CO32― +2H＋ ==H2O +CO2 ↑ 快，HCO3―+H＋==H2O+CO2↑
与可溶性钡、钙盐 Ba2＋ +CO32―==BaCO3 ↓Ca2＋+CO32―==CaCO3 ↓ 不反应
热稳定性 稳定，受热，难分解，Na2CO3 ·10H2O 易风化 不稳定，2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑
用途 玻璃，制皂，造纸，纺织 发酵粉，制药
Na2CO3和NaHCO3混合时的提纯方法？
Na2CO3粉末中混有NaHCO3，用加热法
2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑
Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量NaOH
NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
NaHCO3 溶液中混有Na2CO3 通入过量CO2
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
Na2CO3 与HCl 反应时加入的顺序不同，现象如何？
在盐酸中逐滴加入Na2CO3 溶液，立即产生气泡
2H＋ +CO32― ==H2O +CO2 ↑
在Na2CO3 溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡
CO32― +H＋==HCO3―
HCO3―+H＋==H2O +CO2 ↑
如何鉴别Na2CO3 与NaHCO3
利用热稳定性不同
与酸反应速率不同
阴离子不同，分别加CaCl2 和BaCl2 溶液
(4) 制取Na2CO3 的方法------侯氏制碱法(索尔维制碱法)
侯氏制碱法的过程
向饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2
NH3 +H2O+CO2==NH4HCO3
依据NaHCO3 溶解度小，会从溶液中析出
NaCl+NH4HCO3==NaHCO3 ↓+NH4Cl
∴ NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝＝NaHCO3↓＋NH4Cl
将NaHCO3 晶体滤出，NH4Cl可作氮肥
2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑
根据之前的学习知道，K、Na的化学性质非常相似，初中学习物质的溶解性我们知道，Na＋、K＋盐全溶，用离子反应是不可能把Na＋、K＋鉴别出来，怎样鉴别钠盐和钾盐呢？(我们利用元素本身的性质来研究，利用焰色反应)
3、焰色反应
（1）定义：很多金属或金属的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应。
要注意的是，焰色反应不是化学反应是物理变化，检验的是元素的性质，主要用来检验金属元素。
那么，应如何操作焰色反应的实验呢？
操作：洗――烧――蘸――烧
洗---用稀盐酸洗铂丝。(用稀盐酸将其表面的氧化物反应掉，生成的氯化物灼烧时易汽化而挥发，以除去干扰焰色反应的杂质，不能用稀H2SO4 洗，因生成的硫酸盐沸点高)
烧---用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上烧到与原来颜色相同为止。(除去杂质)
蘸---用灼烧合格的Pt 丝蘸取被灼烧的物质
烧---将沾在铂丝的物质在火焰上灼烧，并观察其现象。
值得注意的是，选用火焰颜色较浅的煤气灯和酒精灯；金属丝本身在火焰上燃烧应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化，用Pt丝效果较好，也可用Fe、Ni、W来代替。
经过操作后，我们能够发现不同的金属元素具有不同的颜色
钠盐：黄色 钾盐：透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
焰色反应很灵敏，微量的金属都被检验出来，一般的溶液中都有少量Na＋，由于K＋ 焰色反应非常浅，容易被Na 干扰。
用途： 离子检验 焰色材料
――漫话焰火
1、火焰是靠内装的火药的引燃、发射的。
常用的黑火药用KNO3、S、C按一定的比例混合成，主要反应为
S＋2KNO3＋3C＝＝K2S＋3CO2↑＋N2↑
反应中放出大量的热，使生成的气体在高温下有限空间产生较强的压力，将焰色射送出去。
2、五光十色的焰色――火焰发色剂
Sr(NO3)2――红色 NaNO3――黄色 Ba(NO3)2 ――绿色
LiNO3――紫红色
Mg、Al、Zn粉等在烧灼则产生耀眼的白光
火花――Al、Fe燃烧，爆炸时以散开的白色或黄色熔融粒子喷射而形成的。
浓烟――@及未反应的木炭粉等形成的。
燃放焰火虽可以给人带来欢乐，但引起的环境污染是相当严重的。
以上我们学习钠的化合物的知识以及一种科学检验元素的方法――焰色反应。
铝的重要化合物
Al占地壳总质量的7.7%，在所有元素中是第3位，在金属中为第1位，主要存在的形式为：铝土矿（Al2O3）、明矾石（K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O）、长石（K2O·Al2O3·6SiO2）、云母等
Al的最常见的重要化合物有Al2O3、Al(OH)3、KAl(SO4)2等，它们有哪些性质呢？下面我们就来学习这几种重要的Al的化合物的性质。
1、氧化铝( aluninum oxide)
Al2O3为白色粉末，不溶于，熔点2050℃，用作耐火材料，自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉。硬度仅次于金刚石，通常所说的是红(铬)蓝(钛)宝石是混有少量不同氧化物杂质的刚玉。我们曾介绍过Al2O3是典型的两性氧化物。
Al2O3是典型的两性氧化物（amphoteric oxide）
Al2O3＋6H＋＝＝2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋6OH―＝＝2AlO2―＋H2O （强碱）
2、氢氧化铝（aluninum hydroxide）
我们曾提到过Al(OH)3 是典型的两性氢氧化物，既能跟酸起反应，又能跟碱起反应。
Al(OH)3是典型的两性氢氧化物（amphoteric hydroxide）
（1）化学性质：
Al(OH)3＋3H＋＝＝Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋OH―＝＝AlO2―＋2H2O (强碱)
为什么Al(OH)3具有两性呢？
H＋＋AlO2―＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH―
但是Al(OH)3不与弱酸反应，如向Al(OH)3浊液通入CO2不反应；也不与碱反应，如NH3·H2O，故实验室用NH3·H2O制备Al(OH)3
Al(OH)3 的制备
实验步骤：在试管里另入10 mL 0.5 mol/L Al2(SO4)3 溶液，滴加氨水，生成白色胶状物质，继续滴加氨水，直到不再产生沉淀为止。当氨水过量时，沉淀不溶解，沉淀放在蒸发皿中加热，生成白色粉末。
在实验室可以用铝盐溶液与NH3 ·H2O 反应来制取Al(OH)3
Al2(SO4)3+6NH3 ·H2O ==2Al(OH)3↓+3 (NH4)2SO4
Al3＋+3NH3 ·H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4＋
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
为什么不用强碱比如氢氧化钠呢？
因为氢氧化钠会和生成的氢氧化铝反应，无法控制量。
Mg(OH)2 、Al(OH)3 性质比较
Mg(OH)2 Al(OH)3
物理性质 白色粉末、难溶于H2O 白色胶状物，难溶于水
化 学
性
质 电离 中强碱，
Mg(OH)2 == Mg2＋ +2OH― 两性氢氧化物，H＋＋AlO2―＋H2O Al(OH)3 Al3＋＋3OH―
跟酸 Mg(OH)2 +2H＋ ==
Mg2＋ +2H2O Al(OH)3+3H＋==
Al3＋+3H2O
跟碱 不反应 Al(OH)3 +OH― ==
AlO2― +2H2O
分解 Mg(OH)2MgO+H2O 2Al(OH)3
Al2O3+3H2O
实验室 制法 Mg2＋+2OH―=Mg(OH)2↓ Al3＋+3NH3 ·H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4＋
3、硫酸铝钾(KAl(SO4)2)
明矾就是带12个结晶水的硫酸铝钾，即KAl(SO4)2 ·12H2O
KAl(SO4)2 是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，是一种复盐。
复盐：KAl(SO4)2==K＋+Al3＋+2SO42―
明矾溶液中滴入石蕊试液，变红，为什么？
Al3＋+3H2OAl(OH)3+3H＋
明矾水解所产生的胶状物Al(OH)3吸附能力强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀使水澄清。所以，明矾常作净水剂，但广泛使用铝盐净化水，可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是老年痴呆症特有的症状。使用时要切实注意，尽量扬长避短，才能使Al及其化合物对人类社会发展发挥出更为重要的作用。
同时氢氧化铝还能作为胃药，一般胃病比较严重的人可以服用氢氧化铝片，中和胃酸。
（铝三角）
铁的重要化合物
1、铁的氧化物
FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名
铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
价态 +2价 +3价 +3，+2价
水溶性 不溶 不溶 不溶
稳定性 不稳定，在空气里加热迅速被氧化 稳定 稳定
非氧化性反应 碱性氧化物FeO+2H＋==Fe2＋+H2O 碱性氧化物
Fe2O3 + 6H＋ == 2Fe3＋ + 3H2O 复杂氧化物，Fe3O4 +8H＋ == Fe2＋ + 2Fe3＋ +4H2O
与氧化性酸反应 3FeO + 10HNO3 ==3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O Fe2O3 + 6H＋ == 2Fe3＋ + 3H2O 3 Fe3O4 + 28 HNO3 == 9Fe(NO3)3 +NO↑+14 H2O
共性 高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，还原过程中Fe的价态降低，最终生成Fe
铁的氢氧化物
氢氧化铁
氢氧化亚铁
Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备
实验步骤：在2支试管晨分别加入少量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
加 NaOH
溶液 立即产生红褐色沉淀 开始时生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
离子 方程式 Fe3＋+3OH―==Fe(OH)3↓ Fe2＋+2OH―==Fe(OH)2 ↓
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
生成Fe(OH)2 时，开始生成白色絮状沉淀是Fe(OH)2，最后生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3，从Fe的化合价来看，Fe(OH)2 被什么氧化了？
(被空气中O2氧化)
为了制取氢氧化亚铁那么我们应该采用什么方法？
使用新制的FeSO4溶液和NaOH溶液
2、配置溶液用的蒸馏水先煮沸，排出蒸馏水中的O2
3、加入NaOH溶液的胶头滴管的尖端插入FeSO4溶液液面以下
4、如果在试管中的FeSO4溶液上面加一层植物油，则生成的Fe(OH)2保存的时间会更长
Fe(OH)2、Fe(OH)3均为弱碱，具有碱的通性
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
类别 二元弱碱 三元弱碱
与非氧化性酸 Fe(OH)2 +2H＋ ==
Fe2＋+2H2O Fe(OH)3 +3H＋ ==
Fe3＋+3H2O
与氧化性酸 3Fe(OH)2+10HNO3 == 3Fe(NO3)3 +NO↑+8H2O Fe(OH)3 +3H＋ ==
Fe3＋+3H2O
稳定性 分解产生很复杂 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
制法 Fe2＋+2OH―==Fe(OH)2 ↓ Fe3＋+3OH―==Fe(OH)3 ↓
转化关系 4Fe(OH)2+O2+2H2O== 4Fe(OH)3
3、铁盐和亚铁盐
(1) 常见的亚铁盐(绿色)： FeCl2 、FeSO4
具有强还原性，必须现制现用
保存方法：加入少量铁粉
常见的铁盐（黄色）：FeCl3、Fe2(SO4)3
具有强氧化性
Fe3＋的检验
在2支试管里分别加入5 mL FeCl2 溶液和5 mL FeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察现象并记录
滴入KSCN溶液
FeCl3溶液 呈血红色
FeCl2溶液 无变化
Fe3＋＋3SCN－＝＝Fe（SCN）3 （血红色）
我们利用这一特别现象来检验Fe3＋，险些之外，还可用与NaOH溶液反应
Fe2＋＋2OH―＝＝Fe(OH)2 （白色絮状沉淀）
4Fe(OH)2↓＋O2＋2H2O＝＝4Fe(OH)3↓
白色――灰绿色――红褐色
Fe3＋＋3OH― ＝＝Fe(OH)3 ↓（红褐色沉淀）
Fe3＋ 的氧化性
在盛有2 mL 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，观察并记录现象。再加入几滴氯水，又发生了什么变化？
FeCl3溶液中加入 现象 反应的离子方程式
铁粉，KSCN溶液 不显血红色 2Fe3＋+Fe==3Fe2＋
氯水，振荡 显血红色 2Fe2＋ +Cl2==2Fe3＋+2Cl―
Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ ；而Fe2＋ 在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋
亚铁盐和铁盐之间可以相互转化
（铁三角）
一、钠的重要化合物
1、Na2O与Na2O2
Na2O与Na2O2 都是Na的氧化物，都只含有Na和O两种元素，那么，它们的化学性质是否相同？让我们一起动手做实验来探究一下
Na2O2 与水反应
实验步骤：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。
实验现象：反应生成的气体能使木条复燃。
实验结论：Na2O2 与H2O反应放热，生成物助燃
(1) 与水反应：
Na2O+H2O ==2NaOH
2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑
［板书］
2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑
Na2O2 既是氧化剂又是还原剂
碱性氧化物是与H2O 化合生成碱，由此可知，Na2O 是碱性氧化物，Na2O2 是过氧化物。
分别装入Na2O和Na2O2 的试管中滴入适量的水，充分反应后，滴入2 滴酚酞试剂。
实验现象：Na2O加入水无明显现象，滴酚酞变红
Na2O2 加入水，剧烈反应，有汽泡变出，溶液变红后褪色
由此可知，Na2O2是强氧化剂，有漂白性。
(2) 与CO2 反应：
2 Na2O2+2CO2 ==2 Na2CO3 +O2
Na2O +CO2==Na2CO3
人进行呼吸时，需要呼出CO2 ，吸进O2，而CO2 与Na2O2 正好可以反应生成O2，以保证人体正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
色态 白色固体 淡黄色固体
与H2O反应 Na2O+H2O ==2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2 反应 Na2O+CO2 ==Na2CO3 2Na2O2 +2CO2 ==2Na2CO3+O2
类别 碱性氧化物 过氧化物
生成条件 Na在空气中缓慢氧化 Na 在空气中燃烧
稳定性 不稳定
2Na2O+O22Na2O2 相对稳定
用途
供氧剂、强氧化剂、漂白剂
Na、Na2O、Na2O2 、NaOH 在空气中放置一段就会变质，最后产物是什么？
(Na2CO3 )
Na2CO3 往往含有结晶水，就是我们日常生活中常用的苏打，它还有一个分子量比它小的弟弟------小苏打，它们的性质既相似又不同，下面我们就学习它们的性质
Na2CO3与NaHCO3
在2支试管里分别加入少量Na2CO3 和NaHCO3 (各约1克)
观察二者外观上的细小差别，分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象，用手摸一摸试管底部，有什么感觉？
继续向试管内加入10 mL水，用力振荡，有什么现象？
向试管内滴入1-2滴酚酞溶液，各有什么现象？
在下表中记录实验现象并得出初步结论
步骤 Na2CO3 NaHCO3
白色粉末，加H2O 结块成晶体，放热 细小白色粉末，加H2O，部分溶解，没有明显放热感觉
振荡长时间后可溶解 仍有固体残余
溶液变红 微红
初步结论 加水变成含结晶水的晶体 部分溶解，碱性比Na2CO3弱
Na2CO3与Na2CO3·10H2O 是两种不同的纯净物，Na2CO3·10H2O在空气中易被风化而变成粉末
根据初中所学的知识回答，检验某一物质是否含有碳酸根（CO32―），用什么方法？
（加HCl，看是否有气体生成，将生成气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，有沉淀产生）
如此看来，在Na2CO3中滴加稀盐酸，必定有气体生成，那么在NaHCO3 中滴加稀盐酸，现象又如何呢？是否和Na2CO3 与HCl的反应一样吗？让我们通过实验来得出结论。
（1）与盐酸反应
Na2CO3＋2HCl＝＝2NaCl +H2O＋CO2↑（慢）
CO32― ＋2H＋ ＝＝H2O ＋CO2 ↑
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2 ↑(快)
HCO3―+H＋==H2O+CO2 ↑
慢的原因是因为先生成HCO3― ，再进一步反应生成H2O 和CO2
那么，滴加HCl 产生无色无味气体的物质中是否一定有CO32―?(不一定，还可能含有HCO3― )
怎样来区别Na2CO3 与NaHCO3呢？
实验步骤：分别向装有Na2CO3和NaHCO3的溶液中分别加入BaCl2 溶液
实验现象：Na2CO3 有白色沉淀；NaHCO3 没有现象
(2) 与BaCl2 溶液反应：
Ba2＋ +CO32―==BaCO3 ↓
碳酸盐的正盐除了K＋、Na＋、NH4＋外都不溶于水，而酸式盐却都溶于水，因此，鉴别Na2CO3和NaHCO3 溶液，我们常用BaCl2或CaCl2做试剂来鉴别。
Na2CO3 与NaHCO3 的另一个不同点是热稳定性不同.
现象 发生反应的化学方程式 结论
Na2CO3 石灰水无变化 ----------- 受热不分解
NaHCO3 石灰不变浑浊 2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2 ↑ 易分解
(3) 热稳定性：
Na2CO3 稳定，NaHCO3受热易分解
2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2 ↑
正盐比酸式盐稳定。
Na2CO3 和NaHCO3 性质比较
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱、苏打 小苏打
色态 白色粉末(Na2CO3·10H2O)为晶体) 白色晶体
溶解性 易溶于水 溶解度相对小
与H＋ 反应 慢，CO32― +2H＋ ==H2O +CO2 ↑ 快，HCO3―+H＋==H2O+CO2↑
与可溶性钡、钙盐 Ba2＋ +CO32―==BaCO3 ↓Ca2＋+CO32―==CaCO3 ↓ 不反应
热稳定性 稳定，受热，难分解，Na2CO3 ·10H2O 易风化 不稳定，2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑
用途 玻璃，制皂，造纸，纺织 发酵粉，制药
Na2CO3和NaHCO3混合时的提纯方法？
Na2CO3粉末中混有NaHCO3，用加热法
2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑
Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量NaOH
NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
NaHCO3 溶液中混有Na2CO3 通入过量CO2
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
Na2CO3 与HCl 反应时加入的顺序不同，现象如何？
在盐酸中逐滴加入Na2CO3 溶液，立即产生气泡
2H＋ +CO32― ==H2O +CO2 ↑
在Na2CO3 溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡
CO32― +H＋==HCO3―
HCO3―+H＋==H2O +CO2 ↑
如何鉴别Na2CO3 与NaHCO3
利用热稳定性不同
与酸反应速率不同
阴离子不同，分别加CaCl2 和BaCl2 溶液
(4) 制取Na2CO3 的方法------侯氏制碱法(索尔维制碱法)
侯氏制碱法的过程
向饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2
NH3 +H2O+CO2==NH4HCO3
依据NaHCO3 溶解度小，会从溶液中析出
NaCl+NH4HCO3==NaHCO3 ↓+NH4Cl
∴ NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝＝NaHCO3↓＋NH4Cl
将NaHCO3 晶体滤出，NH4Cl可作氮肥
2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑
根据之前的学习知道，K、Na的化学性质非常相似，初中学习物质的溶解性我们知道，Na＋、K＋盐全溶，用离子反应是不可能把Na＋、K＋鉴别出来，怎样鉴别钠盐和钾盐呢？(我们利用元素本身的性质来研究，利用焰色反应)
3、焰色反应
（1）定义：很多金属或金属的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应。
要注意的是，焰色反应不是化学反应是物理变化，检验的是元素的性质，主要用来检验金属元素。
那么，应如何操作焰色反应的实验呢？
操作：洗――烧――蘸――烧
洗---用稀盐酸洗铂丝。(用稀盐酸将其表面的氧化物反应掉，生成的氯化物灼烧时易汽化而挥发，以除去干扰焰色反应的杂质，不能用稀H2SO4 洗，因生成的硫酸盐沸点高)
烧---用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上烧到与原来颜色相同为止。(除去杂质)
蘸---用灼烧合格的Pt 丝蘸取被灼烧的物质
烧---将沾在铂丝的物质在火焰上灼烧，并观察其现象。
值得注意的是，选用火焰颜色较浅的煤气灯和酒精灯；金属丝本身在火焰上燃烧应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化，用Pt丝效果较好，也可用Fe、Ni、W来代替。
经过操作后，我们能够发现不同的金属元素具有不同的颜色
钠盐：黄色 钾盐：透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
焰色反应很灵敏，微量的金属都被检验出来，一般的溶液中都有少量Na＋，由于K＋ 焰色反应非常浅，容易被Na 干扰。
用途： 离子检验 焰色材料
――漫话焰火
1、火焰是靠内装的火药的引燃、发射的。
常用的黑火药用KNO3、S、C按一定的比例混合成，主要反应为
S＋2KNO3＋3C＝＝K2S＋3CO2↑＋N2↑
反应中放出大量的热，使生成的气体在高温下有限空间产生较强的压力，将焰色射送出去。
2、五光十色的焰色――火焰发色剂
Sr(NO3)2――红色 NaNO3――黄色 Ba(NO3)2 ――绿色
LiNO3――紫红色
Mg、Al、Zn粉等在烧灼则产生耀眼的白光
火花――Al、Fe燃烧，爆炸时以散开的白色或黄色熔融粒子喷射而形成的。
浓烟――@及未反应的木炭粉等形成的。
燃放焰火虽可以给人带来欢乐，但引起的环境污染是相当严重的。
以上我们学习钠的化合物的知识以及一种科学检验元素的方法――焰色反应。
铝的重要化合物
Al占地壳总质量的7.7%，在所有元素中是第3位，在金属中为第1位，主要存在的形式为：铝土矿（Al2O3）、明矾石（K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O）、长石（K2O·Al2O3·6SiO2）、云母等
Al的最常见的重要化合物有Al2O3、Al(OH)3、KAl(SO4)2等，它们有哪些性质呢？下面我们就来学习这几种重要的Al的化合物的性质。
1、氧化铝( aluninum oxide)
Al2O3为白色粉末，不溶于，熔点2050℃，用作耐火材料，自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉。硬度仅次于金刚石，通常所说的是红(铬)蓝(钛)宝石是混有少量不同氧化物杂质的刚玉。我们曾介绍过Al2O3是典型的两性氧化物。
Al2O3是典型的两性氧化物（amphoteric oxide）
Al2O3＋6H＋＝＝2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋6OH―＝＝2AlO2―＋H2O （强碱）
2、氢氧化铝（aluninum hydroxide）
我们曾提到过Al(OH)3 是典型的两性氢氧化物，既能跟酸起反应，又能跟碱起反应。
Al(OH)3是典型的两性氢氧化物（amphoteric hydroxide）
（1）化学性质：
Al(OH)3＋3H＋＝＝Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋OH―＝＝AlO2―＋2H2O (强碱)
为什么Al(OH)3具有两性呢？
H＋＋AlO2―＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH―
但是Al(OH)3不与弱酸反应，如向Al(OH)3浊液通入CO2不反应；也不与碱反应，如NH3·H2O，故实验室用NH3·H2O制备Al(OH)3
Al(OH)3 的制备
实验步骤：在试管里另入10 mL 0.5 mol/L Al2(SO4)3 溶液，滴加氨水，生成白色胶状物质，继续滴加氨水，直到不再产生沉淀为止。当氨水过量时，沉淀不溶解，沉淀放在蒸发皿中加热，生成白色粉末。
在实验室可以用铝盐溶液与NH3 ·H2O 反应来制取Al(OH)3
Al2(SO4)3+6NH3 ·H2O ==2Al(OH)3↓+3 (NH4)2SO4
Al3＋+3NH3 ·H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4＋
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
为什么不用强碱比如氢氧化钠呢？
因为氢氧化钠会和生成的氢氧化铝反应，无法控制量。
Mg(OH)2 、Al(OH)3 性质比较
Mg(OH)2 Al(OH)3
物理性质 白色粉末、难溶于H2O 白色胶状物，难溶于水
化 学
性
质 电离 中强碱，
Mg(OH)2 == Mg2＋ +2OH― 两性氢氧化物，H＋＋AlO2―＋H2O Al(OH)3 Al3＋＋3OH―
跟酸 Mg(OH)2 +2H＋ ==
Mg2＋ +2H2O Al(OH)3+3H＋==
Al3＋+3H2O
跟碱 不反应 Al(OH)3 +OH― ==
AlO2― +2H2O
分解 Mg(OH)2MgO+H2O 2Al(OH)3
Al2O3+3H2O
实验室 制法 Mg2＋+2OH―=Mg(OH)2↓ Al3＋+3NH3 ·H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4＋
3、硫酸铝钾(KAl(SO4)2)
明矾就是带12个结晶水的硫酸铝钾，即KAl(SO4)2 ·12H2O
KAl(SO4)2 是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，是一种复盐。
复盐：KAl(SO4)2==K＋+Al3＋+2SO42―
明矾溶液中滴入石蕊试液，变红，为什么？
Al3＋+3H2OAl(OH)3+3H＋
明矾水解所产生的胶状物Al(OH)3吸附能力强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀使水澄清。所以，明矾常作净水剂，但广泛使用铝盐净化水，可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是老年痴呆症特有的症状。使用时要切实注意，尽量扬长避短，才能使Al及其化合物对人类社会发展发挥出更为重要的作用。
同时氢氧化铝还能作为胃药，一般胃病比较严重的人可以服用氢氧化铝片，中和胃酸。
（铝三角）
铁的重要化合物
1、铁的氧化物
FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名
铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
价态 +2价 +3价 +3，+2价
水溶性 不溶 不溶 不溶
稳定性 不稳定，在空气里加热迅速被氧化 稳定 稳定
非氧化性反应 碱性氧化物FeO+2H＋==Fe2＋+H2O 碱性氧化物
Fe2O3 + 6H＋ == 2Fe3＋ + 3H2O 复杂氧化物，Fe3O4 +8H＋ == Fe2＋ + 2Fe3＋ +4H2O
与氧化性酸反应 3FeO + 10HNO3 ==3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O Fe2O3 + 6H＋ == 2Fe3＋ + 3H2O 3 Fe3O4 + 28 HNO3 == 9Fe(NO3)3 +NO↑+14 H2O
共性 高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，还原过程中Fe的价态降低，最终生成Fe
铁的氢氧化物
氢氧化铁
氢氧化亚铁
Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备
实验步骤：在2支试管晨分别加入少量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
加 NaOH
溶液 立即产生红褐色沉淀 开始时生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
离子 方程式 Fe3＋+3OH―==Fe(OH)3↓ Fe2＋+2OH―==Fe(OH)2 ↓
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
生成Fe(OH)2 时，开始生成白色絮状沉淀是Fe(OH)2，最后生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3，从Fe的化合价来看，Fe(OH)2 被什么氧化了？
(被空气中O2氧化)
为了制取氢氧化亚铁那么我们应该采用什么方法？
使用新制的FeSO4溶液和NaOH溶液
2、配置溶液用的蒸馏水先煮沸，排出蒸馏水中的O2
3、加入NaOH溶液的胶头滴管的尖端插入FeSO4溶液液面以下
4、如果在试管中的FeSO4溶液上面加一层植物油，则生成的Fe(OH)2保存的时间会更长
Fe(OH)2、Fe(OH)3均为弱碱，具有碱的通性
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
类别 二元弱碱 三元弱碱
与非氧化性酸 Fe(OH)2 +2H＋ ==
Fe2＋+2H2O Fe(OH)3 +3H＋ ==
Fe3＋+3H2O
与氧化性酸 3Fe(OH)2+10HNO3 == 3Fe(NO3)3 +NO↑+8H2O Fe(OH)3 +3H＋ ==
Fe3＋+3H2O
稳定性 分解产生很复杂 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
制法 Fe2＋+2OH―==Fe(OH)2 ↓ Fe3＋+3OH―==Fe(OH)3 ↓
转化关系 4Fe(OH)2+O2+2H2O== 4Fe(OH)3
3、铁盐和亚铁盐
(1) 常见的亚铁盐(绿色)： FeCl2 、FeSO4
具有强还原性，必须现制现用
保存方法：加入少量铁粉
常见的铁盐（黄色）：FeCl3、Fe2(SO4)3
具有强氧化性
Fe3＋的检验
在2支试管里分别加入5 mL FeCl2 溶液和5 mL FeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察现象并记录
滴入KSCN溶液
FeCl3溶液 呈血红色
FeCl2溶液 无变化
Fe3＋＋3SCN－＝＝Fe（SCN）3 （血红色）
我们利用这一特别现象来检验Fe3＋，险些之外，还可用与NaOH溶液反应
Fe2＋＋2OH―＝＝Fe(OH)2 （白色絮状沉淀）
4Fe(OH)2↓＋O2＋2H2O＝＝4Fe(OH)3↓
白色――灰绿色――红褐色
Fe3＋＋3OH― ＝＝Fe(OH)3 ↓（红褐色沉淀）
Fe3＋ 的氧化性
在盛有2 mL 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，观察并记录现象。再加入几滴氯水，又发生了什么变化？
FeCl3溶液中加入 现象 反应的离子方程式
铁粉，KSCN溶液 不显血红色 2Fe3＋+Fe==3Fe2＋
氯水，振荡 显血红色 2Fe2＋ +Cl2==2Fe3＋+2Cl―
Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ ；而Fe2＋ 在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋
亚铁盐和铁盐之间可以相互转化
（铁三角）