金属及其化合物一、钠及其化合物1、钠的性质、制备、保存及用途2•钠的氧化物及性质比较3、Na 2C 03 与 Na HC 03 的4、焰色反应(1)定义:许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,这在化学上叫做焰色反应。
(2)实验步骤:a•点燃酒精灯(一点)b•将铂丝放入稀盐酸中清洗,在放到火焰上灼烧,直至火焰呈现原来的颜色(二洗烧)c.用铂丝蘸取固体或液体待测物,灼烧、观察。
若是钾元素,应透过蓝色钴玻璃观察(三蘸烧)。
d.将铂丝用稀盐酸洗净,放在火焰上烧至原色,放回原处(四洗烧)。
二、镁及其重要化合物(三)铝及其重要化合物1、 铝的结构:(1) 、原子结构示意图: (2) 、周期2. 铝的性质:表中位置:第三周期川 A 族;铝原子核外有三个电子,在化学反应中,容易失去最外层的三个电子, 显+3价。
三、铝的重要化合物1■氧化铝(AI 2O 3)(1) 物理性质:白色固体、熔点高( 2054C)、不溶于水,不与水化合。
常作耐火材料。
刚玉的主要成分是 AI 203,其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石;含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。
(2) 化学性质:① 电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高,故在氧化铝中添加冰晶石(Na 3AlF 6)降低其熔点。
电解2AI 203 ========= 2AI + 3 0 T② 与酸反应:AI 203 + 6HCI = AICI 3+ 3H 20 ③ 与碱反应: AI 203 + 2Na0H = 2NaAI0 2+ H 20既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物2氢氧化铝(Al (0H )3)(1) 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。
(1) 2A1+6H 20 ====== 2Al(OH> +3H 2 TI -------------- --------------------- A化合价降低,被还原,得6e —化合价升高,被氧化,失 6e —| V(1) 2A1+6H 20 ====== 2AI(OH 3 +3出 TI ------- -- ------------ A(2) 化学性质:①不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。
2AI(0H) 3 = Al 2O 3 + 2出0这是工业上制取纯净氧化铝的方法。
② AI(OH) 3+NaOH= NaAIO 2+2H 2O ③ AI(OH) 3 + 3HCI= AICI 3 + 3H 2O+——--------- ------------------------------------- 3+AI(OH) 3 具有两性的原因: H +AIO 2 +H 2O — AI(OH) 3 — AI + 3OH注意:(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱;作为酸时是一元酸( HAIO3 )。
(2)氢氧化铝与酸碱反应时,弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。
3.3 明矶:KAI(SO 4)2 42H 2O复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
KAI(SO 4)2 =K +AI +2SO 4 -AI 3++3H 2O = AI(OH) 3 (胶体)+3H +4.A|3+、AIO 2-的性质(一) AI 3+的性质(1) AICI 3 中逐滴加入氨水: AI 3++3NH 3 H 2O=AI(OH) 3 J +3NH 4+,用AI 3+制取AI(OH) 3用弱碱更合适(2) 、AICI 3中逐滴加入 NaOH 溶液至过量?① 方程式:AI +3OH -= AI(OH) 3 J AI(OH) 3+OH = AIO 2+2H 2O② 现象:白色沉淀先增加再减少最后消失 ③ 图像:(3) 、向NaOH 溶液中滴加 AICI 3溶液① 有关反应:AI 3++4OH ——=AIO 2——+2H 2O3+—— IAI +3AIO 2 +6H 2O = 4AI(OH) 3 J② 现象:开始无沉淀生成,后来白色沉淀逐渐 增加,最后沉淀量不变③ 图像:(二) AIO 2——的性质(1)向含有AIO 2——的偏铝酸盐溶液中通入 CO2直至过量离子方程式: ①2AIO 2——+ CO(少量)+ 3fO = 2AI(OH) 3山+ CO 22、向含有AIO 2——的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量 离子方程式:① AIO 2 + H + + H 2O=AI(OH) 3 I②AI(OH) 3 + 3H += A|3++ 3H 2O图像:(3) 向含有H +的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量n(NH 3 H 2O)/m图像:②AIO 2——+ CQ(足量)+ 2H z O= AI(OH) 3 - + HCO ——n( CO 2)/moI3+)/moI0 1/2 1n[AI(OH) 3]/mol0 1 2—— + 3+离子方程式:① AIO 2 + 4H = Al + 2出0② AI 3++ 3AIO 2—— + 6H 2O= 4AI(0H) 30图像:四、铁及其化合物1•物理性质:银白色,具有金属光泽;质地较软,有良好的导电性、延展性。
密度7.86 g/cm 3,熔沸点较高。
位置:第四周期,第忸族2.化学性质:(1)与非金属反应注意:铁在常温下不会和水发生反应,但在水和空气中O 2和CO 2的共同作用下,铁却很容易被腐蚀(生锈/电化学腐蚀)(3) 与酸反应+2+a. 与非氧化性酸反应 Fe +2H == Fe + H 2b. 与氧化性酸反应c. 常温下,铁在冷浓硫酸,浓硝酸中发生钝化d.与浓硫酸反应: 2Fe +6 H 2SO 4(浓) Fe 2(SO 4)3 +3SO 2 +6 H2Oe.与稀硝酸反应:① 当Fe 少量时,离子方程式为: Fe + 4H + NO 3 == Fe 3 +NOf +2H 2O②当 Fe 过量时,,离子方程式为:3Fe+8H ++2NO 3「== 3Fe 2++2NOf +4H 2O ③当 1:4v n( Fe) :n (HNO 3)v 3:8 时,此情况下,Fe 3+ 和 Fe 2+ 共存。
(4)与盐溶液反应:2Fe 3++ Cu = 2Fe 2++ Cu 2+ Fe + 2Fe 3+ = 3 Fe 2+ Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu3.铁的氧化物FeOFe 2O 3 Fe 3O 4 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 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与非氧化性酸 反应+2+FeO+2H =Fe 2 +H 2O+ 3+Fe 2O 3+6H =2Fe 3+3H 2O+3+Fe 3O 4+8H =2Fe 3 +2+Fe +4H 2O与还原剂反应(H 2、CO 、AI 等)高温FeO+CO Fe+CO 2r高温Fe 2O 3+3CO2Fe+3CO 23Fe 3O 4+8AI 9Fe+4AI 2O 3用途----------- -------- -用作红色油漆和涂料;赤 铁矿是炼铁原料一 --------- ----------注:3FeO+1OHNO 3(稀)=3Fe (NO 3)3+NOf +5H 2O4、铁的氢氧化物(1) Fe (OH )2 的制备Fe+S (I 2) 三 FeS (Fe®4Fe+3O 2 厶 2Fe 3O 42Fe+3Cl 2(Br 2^ —— 2FeCh弱氧化剂Fe 3+、H +、I ?、S 、铁后的金属阳离子(置换)Fe 2+ Fe强氧化剂 Cl 2、B 「2、HNO 3、浓 H 2SO 4、Mn°4(H +)…*(2)与水反应高温3Fe + 4H 2O(g)Fe 3O 4 + 4 H 2 f 置换)3+Fe2 )/moIFe(0H)2易被氧化,在制备时应注意:① FeS04晶体中不能有Fe3+;②配制后的FeSO q溶液中要加入少量铁粉; ③配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气;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FeSO q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小但不溶于水的有机物以隔绝空气.化学方程式:FeSO±+ 2NaOH = Fe(OH) 2 J +N26O4 ____________ Fe2++ 2OH -= Fe(OH)? J (白色)4Fe(OH)2+ O^+ 2H?O = 4Fe(OH)总(红褐色)(白色f灰绿色f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:FeCb+3NaOH= Fe(OH) 3 J +3NaCI Fe 3++ 3OH -= Fe(OH) 3 J (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 Fe g O a +3H g O_[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(3) Fe(OH)3胶体的制备向加热沸腾的蒸馏水中加入FeCl3溶液,待出现红褐色时,停止加热,便可得到Fe(OH)3胶体。
制备时要注意:①不可长时间加热,因为加热会使胶体凝聚;②不能用自来水,因为自来水中的电解质也可使胶体凝聚。
5. 铁的两种氢氧化物的比较6. 铁盐和亚铁盐(1) Fe3+、Fe2+的检验:Fe3+的检验:①Fe3+盐溶液中滴加KSCN溶液。
现象:溶液变红色,反应方程式:FeCl3+3KSCN= Fe(SCN) 3+3KCIFe 3++3SCN -= Fe(SCN) 3 (红色)②向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液。
现象:产生红褐色沉淀,反应方程式: FeCb+3NaOH= Fe(OH) 3 J +3NaCIFe + 3OH = Fe(OH) 3 J (红褐色)③向Fe3+盐溶液中滴加苯酚溶液。
现象:溶液变为紫色,则证明溶液中含有Fe3+。
Cu + 2H 2SO 4(浓)—CUSO 4+SO 2 f +2HOCu + 4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2 + 2 NO 2 f + 2HOFe 2+的检验:①向Fe 2+盐溶液中滴加KSCN 溶液,再滴加氯水(硝酸、H 2O 2等)。