金属和金属键
九宫山-查准考证号
第三章 金属及其化合物
第一节 金属的化学性质
金属与氧气反应
金属与盐置换反应
金属与酸反应
4Na+O
2
=2Na
2
O
2Na+O
2
Na
2
O
2
(淡黄色)
举例写反应的化学方程式
2Na
2
O
2
+2H
2
O====4NaOH+O
2
↑
2Na
2
O
2
+2CO
2
====2Na
2
CO
3
+O
2
↑
名称
色态
化学式
与水反应方程式
与CO
2
反应方程式
稳定性
转化
铁与水蒸气
现象
铁丝保持红热
肥皂泡燃烧
[铝及其氧化物的反应
2Al + 2NaOH + 2H
2
O ===
2NaAlO
2
+ 3H
2
↑ 2Al + 6HCl ===
2AlCl
3
+ 3H
2
↑
Al
2
O3+NaOH=NaAlO
2
+H
2
O
Al
2
O
3
+6HCl=AlCl
3
+3H
2O
离子方程式:
2Al + 2OH
-
+
2H
2
O === 2AlO
2
-
+ 3H
2
↑
Al
2
O3+OH
-
=AlO
2
-
+H
2
O Al
2
O
3
+6H
+
=Al
3
+
+3H
2
O
课堂练习]
1.钠与水反应时产生的各种现象如下:
①钠浮在水面上;②钠沉在水底;③钠熔化成小
球;④小球迅速游动逐渐减小,最后消失;⑤发出嘶
嘶的声音;⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一
组是( D)
A.①②③④⑤ B.全部 C.①②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥
2.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象正确的描述是( C)
①金
属先熔化;②在空气中燃烧,放出黄色火花;③燃烧后得白色固体;④燃烧时火焰为黄色;⑤燃
烧后生成
浅黄色固体物质
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
3.相同质量的钠在下列情况下产生氢气最多的是(D )
A.放在足量水中
B.放在足量盐酸中
C.放在足量CuSO
4
溶液中
D.用刺有小孔的铝,包好放入足量水底中
4.将一小块金属钠久置于空气中,有下列现象:①
生成白色粉末;②变暗;③生成白色固体;④发
生潮解变为液体,这些现象的先后顺序是(C )
A.①②③④ B.④③②① C.②③④① D.①③④②
[课堂练习]
向一金属铝的易拉罐内充满CO
2
,然后向罐内注入足量NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,
过一段
时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象:
(1)罐壁内凹而瘪的原因: 反应方程式:
(2)罐壁重新鼓起的原因:
反应方程式:
3Fe+4
H
2
O(g)Fe
3
O
4
+4H
2
↑
化学方程式
过氧化钠
淡黄色固体
Na
2
O
2
2Na
2
O
2+2H
2
O====4NaOH+O
2
↑
2Na
2<
br>O
2
+2CO
2
====2Na
2
CO
3<
br>+O
2
较稳定
氧化钠
白色固体
Na
2
O
Na
2
O+H
2
O====2NaOH
Na
2<
br>O+CO
2
====Na
2
CO
3
不稳定
1
第二节 几种重要的金属化合物
一、金属氧化物物理性质:
Na
2
O
CaO
MgO
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CuO
2、金属氧化物化学性质
①与盐酸反应:
反应物
MgO
Fe
2
O
3
CuO
水溶性
Na
2
O
CaO
MgO
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CuO
Na
2
O
CaO
MgO
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CuO
溶液颜色
黄色
蓝色
化学方程式
颜色、状态
红棕色
黑色
颜色、状态
红棕色
黑色
溶解性
Na
2
O+H
2
O=2NaOH
CaO+H
2
O=Ca(OH)
2
溶解性
Na
2
O+H
2
O=2NaOH
CaO+H
2
O=Ca(OH)
2
颜色、状态
红棕色
黑色
溶解性
Na
2
O+H
2
O=2NaOH
CaO+H
2
O=Ca(OH)
2
②氧化铝的两性: Al
2
O
3
+6HCl=2Al
Cl
3
+3H
2
O Al
2
O
3
+2NaOH=2NaAlO
2
+H
2
O3、
3金属氧化物用途:氧化铁—红色油漆和涂料;氧化铝—耐火材料;
氧化铜—铜盐原料;氧化亚铜—红色颜料。
二、氢氧化物
活泼金属的氢氧化物:NaOH 、KOH 、Ba (OH)
2
、Ca(OH)
2
溶解性]
1、铁的氢氧化物
(1)铁的氢氧化物制取F
eSO
4
+2NaOH=Fe(OH)
2
↓+Na
2
SO<
br>4
FeCl
3
+3NaOH=Fe(OH)
3
↓+3NaCl
(2)
转化:4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4
Fe(OH)
3
(硫酸亚铁中加入氢氧化钠为何生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红
褐色?
FeSO
4
+2NaOH=Fe(OH)
2
↓+Na
2
SO
4
4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O=4
Fe(OH)
3
灰绿色为Fe(OH)
2
与Fe(OH)
3
的一
种复杂混合物)
(3)不稳定分解:2Fe(OH)
3
2
Fe
2
O
3
+3H
2
O
2、氢氧化铝(1)制取Al
2
(SO
4
)
3
+
6NH
3
·H
2
O=2Al(OH)
3
↓+3(NH
4
)
2
SO
4
Al
3+
+3 N
H
3
·H
2
O=Al(OH)
3
↓+3NH
4+
(2)Al(OH)
3
的两性Al(OH)
3
+3
HCl=AlCl
3
+3H
2
O
Al(OH)
3
+NaOH=NaAlO
2
+2H
2
O
(3)Al(OH)
3
不稳定:2Al(OH)
3
===Al
2
O
3
+3H
2
O
三、盐
1、碳酸钠和碳酸氢钠
化学式
俗名
颜色、状态
溶解性
热稳定性
与酸反应
与碱反应
碳酸钠
Na
2
CO
3
苏打、纯碱
白色粉末
大
对热稳定
能、慢
不一定
碳酸氢钠
NaHCO
3
小苏打
无色晶体
小
受热易分解
能、快
能
用途
(1)碳酸钠和碳酸氢钠在水中的溶解性:Na
2
CO
3
〉NaHCO
3
( 2)受热分解
(碳酸钠较稳定,碳酸氢钠受热不稳定:)2NaHCO
3
Na
2
CO
3
+ CO
2
+
H
2
O
(3)与盐酸反应:Na
2
CO
3
+
2HCl = 2NaCl + CO
2
↑ + H
2
O
NaHCO
3
+ HCl = NaCl + CO
2
↑+
H
2
O
2、三价铁的氧化性
3+-
(1)Fe
3+
的检验
Fe+3SCN=Fe(SCN)
3
(红色)
(2)Fe
3+
的氧化性
2FeCl
3
+Fe=3FeCl
2
2FeCl
2
+Cl
2
=2FeCl
3
3、焰色反应
(1)焰色反应——很多金属或它们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
(实质不是化学反应,是物理变化)。
(2)焰色反应的操作 <
br>完成要点:先要灼烧铂丝成无色,做完一种离子的鉴别后,要用盐酸洗,再灼烧至无色,再检验第二种离子
。
(3)焰色反应的用途:离子检验、焰火材料。
[练习]
1、写出Fe(OH)
2
、Fe(OH)
3
与盐酸反应的化学方程式:
2、加热Fe(OH)
3
分解生成红棕色粉末,写出化学方程式:
3、铁的氢氧化物制取
加入氢氧化钠溶液现象
离子方程式
FeCl
3
溶液
FeSO
4
溶液
4、如何确保Fe(OH)
2
不被氧气氧化,观察到持续时间长的白色沉淀
用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)
2
沉淀:
方法一:用不含Fe
3+
的FeSO
4
溶液与用不含O
2
的蒸馏水配制的NaO
H溶液反应制备。
(1)除去蒸馏水中溶解的O
2
常采用
的方法。
(2)生成白色Fe(OH)
2
沉淀的操作可采用长滴管吸取不含O
2
的NaOH溶液,插入FeSO
4
溶液液面下,
再挤出NaOH溶液。这
样操作的理由是 。
方法二:在如图
装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H
2
SO
4
等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 (。2)在试管Ⅱ里加入的试剂是
。
(3)为了制得白色Fe(OH)
2
沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹
,塞紧塞子
后的实验步骤是 。
3
(4)这样生成的Fe(OH)
2
沉淀能较长时间保持白色,其理由是
。
5、讨论
(1)如何理解碳酸钠比碳酸氢钠与盐酸反应要慢?
(2)相同物质
的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应放CO
2
的量有何关系?消耗HCl的物质的量
有何关系?
(3)、如何鉴别Na
2
CO
3
、NaHCO
3
、NaCl三种白色粉末?
6、焰色反应的操作:A为什么铂丝用稀盐酸洗涤、灼烧后才能做下一个焰色反应实验?
B观察钾的焰色反应,为什么要透过蓝色的钴玻璃?
C一种溶液,若其焰色反应呈黄色,能证明它是钠盐溶液吗?
第三节
用途广泛的金属材料
4