化学第三章第二节几种重要的金属化合物

第二节几种重要的金属化合物一.钠的重要化合物1.氧化钠和过氧化钠Na2ONa2O2离子化合物-2-1白色固体淡黄色固体不稳定稳定是电解质碱性氧化物稳定性颜色状态

氧元素化合价

化合物类别

化学式

过氧化钠

氧化钠

名称是？

Na2ONa2O2

碱性氧化物是与水反应与CO2反应与SO2反应与酸反应Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3Na2O+SO2=Na2SO3Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2不是Na2O2+SO2=Na2SO42Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑特殊性质转化关系保存用途既有氧化性，又有还原性，氧化性较强—————————强氧化性漂白性2Na2O+O2=2Na2O2△密闭隔绝空气和水—————————强氧化剂漂白剂制氧剂2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2-1-202e--1-202e-2.氢氧化钠物理性质：俗名_______________、是一种_______色固体，易吸收空气中的水分而______,易溶于水并_____,水溶液有涩味，有_______性。烧碱、火碱、苛性钠白色潮解放热滑腻性化学性质：有碱的通性①与酸反应：NaOH+HCl—___________NaCl+H2O②与酸性氧化物反应

2NaOH+CO2(不足）—__________

Na2CO3+H2ONaOH+CO2(足量、）—______________NaHCO3③与盐反应CuSO4+2NaOH—_________________④使酸式盐转化为正盐NaHCO3+NaOH—_______________Na2SO4+Cu(OH)2↓Na2CO3+H2O保存：要_______保存，要用_______塞的试剂瓶。用途：用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业。密封橡胶3.碳酸氢钠和碳酸钠

名称碳酸钠(碳酸钠晶体)

碳酸氢钠化学式俗称颜色状态

水溶性

热稳定性与NaOH反应Na2CO3(Na2CO3﹒10H2O)NaHCO3纯碱苏打小苏打白色粉末(白色晶体)细小晶体易溶于水可溶于水

＞稳定不易分解受热分解

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑—————NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O△与酸反应(同质量与同量酸)与CaCl2反应溶液碱性(同浓度)

相互转化用途CO32-+2H+=CO2↑+H2OHCO3-+H+=CO2↑+H2O反应缓慢放出气体反应激烈放出气体快CO32-→HCO3-→

H2CO3HCO3-

→H2CO3碱性碱性＞Na2CO3NaHCO3CO2+H2O加热或NaOH溶液制玻璃、造纸制皂、洗涤剂发效粉、干粉灭火剂、治胃酸Ca2++CO32-=CaCO3↓不反应鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法（1）晶体受热法（固体）NaHCO3受热产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体CO2而Na2CO3无此性质。（2）CaCl2溶液法CaCl2溶液地加到Na2CO3溶液中能产生白色沉淀，滴加到NaHCO3溶液中无白色沉淀产生。（CaCl2可以用可溶性钙盐和钡盐代替）（3）稀盐酸法晶体加盐酸：NaHCO3晶体反应比Na2CO3反应剧烈向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，开始一段无气体产生，当稀盐酸滴加到一定量后有气体产生；而向NaHCO3溶液中滴加稀盐酸，立即产生无色无味的气体。（4）pH法等浓度时：Na2CO3碱性＞NaHCO3碱性很多金属或他们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。燃烧时火焰的颜色：钠和钠的化合物黄色钾和钾的化合物紫色(蓝色钴玻璃)4、焰色反应操作步骤：铂金丝→在无色火焰上灼烧至无色→蘸取样品→在无色火焰外焰上灼烧→现象→盐酸洗净→重做（2）通过焰色反应可以检验某些金属元素的存在，可以利用金属元素的焰色反应制成节日的烟花。注意：（1）金属及其化合物的焰色反应属于物理变化，其焰色不是物质燃烧时火焰的焰色。几种常见金属的焰色：LiNaKCaSrBaCu紫红黄紫砖红洋红黄绿绿二.铝的重要化合物1.氧化铝[Al2O3]（俗称刚玉)（2）物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高(2050℃)，硬度大。氧化铝能与酸或强碱反应，生成盐和水Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O（3）化学性质：（1）存在：铝土矿、刚玉（红、蓝宝石）两性氧化物（4）主要用途：④Al2O3是冶炼铝的原料2Al2O3=4Al+3O2↑通电③是一种很好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等①覆盖在铝制品表面有效地保护内层的铝。②刚玉的硬度仅次于金刚石，可做轴承、表芯等2.氢氧化铝[Al(OH)3]一种不溶于水的白色胶状物质，它能吸附水中悬浮物聚沉，又能吸附色素，是常用的净水剂。思考：如何得到Al(OH)3?方案：可溶性铝盐与可溶性碱试剂：Al2(SO4)3、氨水、NaOH溶液现象：向Al2(SO4)3滴加氨水：产生白色沉淀向Al2(SO4)3滴加NaOH：先产生白色沉淀，再消失结论：1、氢氧化铝能够与NaOH溶液反应2、实验室制备氢氧化铝应选择可溶性铝盐与可溶性弱碱如氨水。Al3++3NH3﹒H2O=Al(OH)3↓+3NH4+小结：氢氧化铝的化学性质：（1）既能与强酸反应，又能与强碱反应，是两性氢氧化物。其酸的形式一般表示为HAlO2，称为偏铝酸，是酸性极弱的酸。碱酸Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O（2）热稳定性差2Al(OH)3=Al2O3+3H2O△用途：是医用的胃酸中和剂中的一种；在水中形成胶体时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。（1）硫酸铝钾：KAl(SO4)2由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物叫做复盐。如KAl(SO4)2、(NH4)2Fe(SO4)2等

,电离方程式为：

KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-(NH4)2Fe(SO4)2==2NH4++Fe2++2SO42-十二水合硫酸铝钾:KAl(SO4)2•12H2O俗名叫明矾，是一种无色晶体，可溶于水，并与水反应生成Al(OH)3胶体，所以明矾可用作净水剂3、铝盐（Al3+）①与弱碱溶液反应Al3++3NH3﹒H2O=Al(OH)3↓+3NH4+该反应可用于制备Al(OH)3②与强碱溶液反应（2）铝盐的化学性质白色沉淀逐渐增多Al(OH)3NaOH白色沉淀逐渐减少澄清溶液NaAlO2AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaClAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2ONaOHAlCl3Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液NaOH不产生沉淀或沉淀立即消失NaAlO2AlCl3白色沉淀逐渐增多溶液变浑Al(OH)3相同反应物，滴加顺序不同反应过程不同AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaClAlCl3向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液Al3++4OH-=AlO2-+2H2O（碱过量）3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓③与某些盐反应3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓4、偏铝酸盐(NaAlO2)的化学性质（1）与弱酸（如碳酸）反应2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO32AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-H2CO3HAlO2+H2O结论：酸性H2CO3>HAlO2（Al(OH)3)（2）与强酸反应①向NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸刚滴加时产生白色沉淀，继续滴加至一定量时白色沉淀溶解直至溶液又变澄清。AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O②向盐酸中逐滴滴加NaAlO2溶液刚开始滴加时无沉淀产生，继续滴加至一定量时出现白色沉淀AlO2-+4H+=Al3++2H2O（酸过量）3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓小结：生成Al(OH)3的反应可溶性的铝盐+碱→Al(OH)3Al3++3NH3﹒H2O=Al(OH)3↓+3NH+可溶性偏铝酸盐+酸→Al(OH)3AlO2-+CO2+2H2O→Al(OH)3↓+HCO3-

可溶性铝盐+可溶性偏铝酸盐→Al(OH)3Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓习题：有关反应图像的计算问题图像所反映的信息：①坐标②特征的点：原点、起始点、转折点③变化趋势1、向氯化铝溶液中滴加NaOH溶液至过量nAl(OH)3n(NaOH)2、向NaOH溶液中滴加氯化铝溶液至过量nAl(OH)3n(AlCl3)3、向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸nAl(OH)3n(H+)4、向稀盐酸中滴加NaAlO2溶液至过量nAl(OH)3n(AlCl3)5、向等物质的量的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液n沉淀n(NaOH)6、向等物质的量的HCl、MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液n沉淀n(NaOH)例题：在Al2（SO4）3和MgSO4混合溶液中滴入NaOH溶液，生成沉淀量与滴入的NaOH溶液体积关系如图所示，则原溶液Al2（SO4）3和MgSO4的物质的量之比为（）（A）1:2（B）2:1（C）3:1（D）6:1Al2(SO4)3~2Al3+~6OH-~2Al(OH)3~2OH-10mL30mLMgSO4~2OH-5mL50mL-30mL10mL10mL例题：在Al2（SO4）3和MgSO4混合溶液中滴入NaOH溶液，生成沉淀量与滴入的NaOH溶液体积关系如图所示，则原溶液Al2（SO4）3和MgSO4的物质的量之比为（）（A）1:2（B）2:1（C）3:1（D）6:1A练习、将镁、铝的混合物0.1mol溶于100mL2mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/LNaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V的变化情况如图所示。已知V1＝160mL。请回答：(1)金属粉末中n（Mg）＝________mol.(2)若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积P＝_____mL.(3)V2＝__________mLmV1PV2V已知：n(Mg)+n(Al)=o.1mol加入NaOH后发生反应：先H++OH-=H2O后Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Al3++3OH-=Al(OH)3↓160mL×1mol/L=0.16mol由Al~3H+Mg~2H+可知n(H+)=3n(Al)+2n(Mg)=0.1L×2mol/L×2-0.16mol=0.24mol则（1）n（Mg）=0.06moln（Al）=0.04mol（2）n（OH-）=n（H+）=0.24molP=240mL+160mL=400mL（3）使Al(OH)3溶解的NaOH溶液的体积为40mL，则V2=440mL练习、将镁、铝的混合物0.1mol溶于100mL2mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/LNaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V的变化情况如图所示。已知V1＝160mL。请回答：(1)金属粉末中n（Mg）＝________mol.(2)若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积P＝_____mL.(3)V2＝__________mLmV1PV2V（1）0.06mol（2）400mL（3）440mL三.铁的重要化合物在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位（金属第二位）铁元素主要化合价：+2+3名称氧化亚铁氧化铁四氧化铁化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称_____铁红

磁性氧化铁化合价

+2

+3

+2+3

形成状态颜色

黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性均难溶很难直接化合1.铁的氧化物

高温2Fe+O2FeO

3Fe+2O2Fe3O4点燃稳定性

不稳定

稳定

稳定还原性氧化性氧化性还原性氧化性还原性氧化性与盐酸反应FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O碱性氧化物

是

是

否6FeO+O2==2Fe3O4△2.铁的氢氧化物

名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式

Fe(OH)2

Fe(OH)3水溶性

难溶

难溶

颜色

白色

红褐色热稳定性

不稳定

不稳定2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O△受热分解Fe(OH)2FeO+H2O隔绝空气△Fe(OH)2Fe(OH)3与H+反应制备Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓注意：1、氢氧化亚铁还原性较强,在空气中迅速被氧气氧化，白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

2、若想制得Fe(OH)2且白色固体保持较长时间，需要采取一定的措施。①配制FeSO4及NaOH溶液时使用煮沸过的蒸馏水②向FeSO4溶液中加入铁粉保证无Fe3+③试管中加入FeSO4溶液后加植物油液封④使用长的滴管滴加NaOH溶液且滴加时滴管要伸入液面以下3.铁盐与亚铁盐的相互转化Fe2+具有强还原性，弱氧化性很容易被强氧化剂氧化如：2Fe2++X2=2Fe3++2X-(X:Cl、Br)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2OFe2+Fe3+O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4K2Cr2O7、浓H2SO4、HNO3等Fe3+：处于最高价态，只有氧化性，且较强，易被强还原剂还原为Fe2+如：2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++