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1、学而不思则惘，思而不学则殆化学必修一第三章第二节几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物1. 氧化纳（ Na2O） 、过氧化钠（ Na2O2）（1） Na2O2性质的实验探究实验步骤：取一支试管，向其中加入少量Na2O2固体，然后滴入适量水，并立即把带火星的木条放在试管口，用手触摸试管外壁，向反应溶液中滴加酚酞溶液。实验现象：产生大量气泡带火星木条复燃试管外壁温度升高滴入酚酞后溶液变红实验结论： 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2过氧化钠还能与 CO2反应生成碳酸钠和氧气2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2（2） Na2O 与 Na2O2的比较钠的氧化物Na
2、2O Na2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧元素化合价-2 -1 生成条件常温中空气中加热或点燃金属钠种类碱性氧化物过氧化物结构存在 O2-（阳离子）存在 O22-（过氧离子）化学性质与 H2O反应Na2O + H2O = 2NaOH 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2与 H+反应Na2O + H2SO4 = H2O + Na2SO42Na2O2 + 2H2SO4 = 2H2O + O2 + 2Na2SO4与 CO2反应Na2O + CO2 = Na2CO32Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2转化关系2Na2O + O2 = 2Na2O2 Na2O2与酸
3、反应生成盐和水外，还有O2，故 Na2O2不是碱性氧化物。 Na2O2在与 H2O、CO2的反应中，既是氧化剂、又是还原剂。 Na2O2与 H2O（滴入酚酞）反应，溶液先变红，后褪色。变红是由于NaOH 生成，褪色是由于Na2O2的漂白性（3） Na2O2的用途Na2O2能与 H2O及 CO2反应放出 O2，这一性质决定了它具有特殊的用途：可用在呼吸面具上和潜水艇里作为氧气的来源。2. 碳酸钠（ Na2CO3） 、碳酸氢钠（ NaHCO3）Na2CO3：纯碱、苏打，白色粉末。其晶体含结晶水，Na2CO3?xH2O,在空气中易失去结晶水变成无水 Na2CO3粉末。NaHCO3：小苏打，细小的白色
4、晶体。（1）Na2CO3与 NaHCO3在水溶液中的溶解性及其水溶液的酸碱性操作步骤及结论1g Na2CO31g NaHCO3滴加几滴水后，用手触摸试管壁白色粉末，加水结块，变成晶体，放热细小白色晶体，加水部分溶解，感受不到热量变化分别加入 10mL水振荡可溶解固体量减少精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆向试管中滴加 2 滴酚酞溶液变红（较深）溶液变红（较浅）初步结论加少量水先结合生成含结晶水的晶体 Na2CO3?xH2O ，溶液碱性比NaHCO3强。加水部分溶解，溶解性Na2CO3NaHC
5、O3，溶液碱性比 Na2CO3弱。（2）Na2CO3与 NaHCO3的热稳定性装置物质现象发生反应的化学方程式结论Na2CO3澄清石灰水不变浑浊不反应Na2CO3受热不分解NaHCO3澄清石灰水变浑浊2NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO2NaHCO3受热易分解可利用 NaHCO3受热易分解的性质的性质鉴别Na2CO3和 NaHCO3，也可除去 Na2CO3固体中的NaHCO3杂质。碳酸及碳酸盐的热稳定性关系：可溶性碳酸盐（铵盐除外）不溶性碳酸盐 酸式碳酸盐 碳酸（3）Na2CO3和 NaHCO3与稀盐酸的反应在两支试管中分别加入3mL 稀盐酸，将两个各装有0.3gNa2CO3、NaHC
6、O3的小气球分别套在两支试管口上，将气球内的Na2CO3、NaHCO3同时倒入试管中，比较它们放出CO2的快慢。从上述反应可以看到， Na2CO3、NaHCO3都能与稀盐酸反应放出CO2。Na2CO3 + 2HCl =2NaCl + H2O +CO2NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O +CO2但是 NaHCO3与稀盐酸的反应要比Na2CO3与稀盐酸反应剧烈得多，这是由于CO32- HCO3- CO2两步反应，较慢HCO3- CO2一步反应，较快（4）Na2CO3、NaHCO3与碱反应与 NaOH反应Na2CO3与 NaOH不反应NaHCO3与 NaOH反应： HCO3- + O
7、H- = CO32- + H2O 与澄清石灰水 Ca(OH)2反应Na2CO3 + Ca(OH)2=CaCO3 + 2NaOH NaHCO3： 2NaHCO3 + Ca(OH)2（少量） =CaCO3 + 2 H2O + Na2CO3 NaHCO3 + Ca(OH)2（过量） =CaCO3 + H2O + NaOH （5）Na2CO3、NaHCO3与盐（如 CaCl2）反应精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3NaHCO3与 CaCl2
8、不反应（6）Na2CO3与 NaHCO3的相互转化Na2CO3NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 = 2 NaHCO3Na2CO3 + HCl =NaCl + NaHCO3 2 NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O 3. 焰色反应（1） 定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。焰色反应是元素的一种物理性质，无论是金属离子还是金属原子，均能发生焰色反应。说明：焰色反应属于物理变化的过程。不是所有元素都有特殊的颜色，只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素
9、才有特殊的颜色。（2） 焰色反应的实验步骤灼烧：用铂丝放在酒精灯火焰上灼烧，直到与原来火焰颜色相同为止。蘸烧：用铂丝蘸取欲检测的试液或试样，放在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色。洗烧：测试完毕，用铂丝用稀盐酸洗净，在火焰上方灼烧到没有颜色为止，以备下次再用。注意：火源最好用喷灯、煤气灯。因为酒精灯火焰略带黄色喷灯的火焰温度高，而且无色。蘸取待测物的金属丝，最好用铂丝，也可以用铁丝、镍丝、钨丝来代替，每次使用时必须在火焰上灼烧至无色，以免对实验产生干扰。金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净，然后在火焰上灼烧至无颜色，不能用稀硫酸代替稀盐酸，这是因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发，若用稀硫酸洗涤金
10、属丝，则由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，易对后续实验产生干扰。观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片，因为钾中常混有钠的杂质，蓝色钴玻璃片可以滤去黄光。（3） 常见的一些金属或金属离子的焰色反应颜色元素锂钠钾钙锶钡铜焰色紫红色黄色紫色砖红色洋红色黄绿色绿色（4） 应用鉴别一些金属元素用相应的化合物制烟花二、铝的重要化合物1. 氧化铝（1） 物理性质：白色固体，不易溶于水，熔点很高，硬度很大。（2） 化学性质：Al2O3是两性氧化物，与酸或强碱溶液都能发生化学反应生成盐和水。Al2O3强酸: Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O 强碱 ： Al2O3 + 2OH- = 2AlO
11、2- + H2O （3） 用途冶炼金属铝的原料良好的耐火材料通入 CO2或滴加少量酸加热或加碱精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆2. 氢氧化铝 Al(OH) 3(1)Al(OH) 3的实验室制法操作现象结论与化学方程式试管中生存白色胶状沉淀， 氨水过量时， 沉淀不消失。Al(OH) 3不溶于水，也不溶于弱碱化学方程式：Al2(SO4)3 + 6NH3?H2O = 2Al(OH)3 +3(NH4)2SO4离子方程式：Al3+ + 3NH3?H2O = Al(OH)3+ 3NH4+(2) Al(
12、OH) 3的两性不能与弱酸和弱碱反应，只能与强酸、强碱反应操作现象结论与化学方程式试管中的白色胶状物质逐渐减少，直至完全溶解Al(OH) 3能溶于强酸：Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH) 3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 试管中的白色胶状物质逐渐减少，直至完全溶解Al(OH) 3能溶于强碱：Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Al(OH) 3 + OH- = AlO2- + 2H2O （3）Al(OH) 3的稳定性Al(OH) 3不稳定，受热易分解： 2 Al(OH) 3 = Al2O3 + 3H2O （4）Al(O
13、H) 3的制备可以用铝盐与强碱反应：Al3+ + 3OH- = Al(OH)3但强碱过量时： Al(OH)3 + OH- =AlO2- + 2H2O 所以一般不用强碱。由于 Al(OH) 3不溶于弱碱，故常用氨水来制备Al(OH) 3Al3+ + 3NH3?H2O = Al(OH)3+ 3NH4+也可以用偏铝酸盐与强酸反应来制取：AlO2- + H2O + H+ = Al(OH)3但是强酸过量时： Al(OH) 3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 所以一般也不用强酸由于 Al(OH) 3不溶于弱酸，一般向偏铝酸盐溶液中通CO2的方法来制备 Al(OH) 3CO2适量或不足： 2AlO2
14、- + 3H2O + CO2 = 2Al(OH)3 + CO32-CO2过量时： AlO2- + 2H2O + CO2 = Al(OH)3 + H CO3-工业上用铝盐与偏铝酸盐反应来制取Al(OH) 3Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4 Al(OH)3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆3. 明矾 KAl(SO4)2?12H2O （1）在水溶液中的电离KAl(SO4)2?12H2O = K+ + Al3+ + 2SO42- + 12H2O （2）应用：明矾常用作净水剂，净水原理
15、为明矾溶于水，中水中生成Al(OH)3胶体，胶体与悬浮于水中的杂质（泥沙）形成絮状不溶于水的沉淀物，沉淀下来，使水澄清。三、铁的重要化合物1.铁的氧化物：通常有Fe2O3、FeO 、Fe3O4三种化学式FeO Fe2O3Fe3O4名称、俗名氧化亚铁氧化铁（铁红）四氧化三铁（磁性氧化铁）铁的化合价+2 +3 +2（占 1 /3） 、+3（占 2/3）颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性都不溶于水，但溶于酸溶液与 H+的反应FeO+2H+=Fe2+H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O Fe3O4+8H+= Fe2+2Fe3+4H2O 空气中的稳定性不稳定，在空气中加热生成 Fe3O
16、4稳定稳定生成方法Fe(OH) 3 = Fe2O3 + 3H2O3Fe+2O2= Fe3O4注意：Fe3O4是最稳定的铁的氧化物，较耐腐蚀。FeO 不稳定，中空气中受热就迅速被氧化成Fe3O4，6FeO+O2=2Fe3O4。铁红常用作红色油漆和涂料（如红色外墙）。2.铁的氢氧化物(1)铁的氢氧化物的制备实验探究：制取 Fe(OH)2和 Fe(OH)3实验步骤实验现象结论、解释、化学方程式在试管里加入少量FeSO4溶液，然后滴入 NaOH溶液先生成白色沉淀，后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色Fe2+2OH-=Fe(OH)2白色，Fe(OH)2极易被 O2氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)2+O2+
17、2H2O= 4 Fe(OH)3在试管中加入少量 FeCl 3溶液，再滴加 NaOH溶液生成红褐色沉淀Fe3+3OH-=Fe(OH)3Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化，在制备Fe(OH)2时，应该注意采用适当的措施防止氧气进入，具体措施是： 用加热煮沸的方式，除去蒸馏水中的氧气。为防止氧气进入，在滴加NaOH 溶液时，可将吸有NaOH 溶液的长滴管伸到FeSO4溶液的液面下（此处特殊，在其他实验中滴管应垂直悬空操作），再挤出 NaOH 溶液。防止氧气进入， 还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水的有机物等，以隔绝空气。（2）铁的氢氧化物的制备Fe(OH)2Fe(O
18、H)3颜色、状态白色固体红褐色固体水溶性难溶难溶与酸反应Fe(OH)2+2H+= Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+= Fe3+3H2O 稳定性不稳定，在无氧气条件下：比 Fe(OH)2稳定，受热分解点燃精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆Fe(OH)2 = FeO+ H2O 2Fe(OH)3 = Fe2O3+3 H2O 二者关系在空气中， Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4
19、Fe(OH)33.铁盐和亚铁盐常见的亚铁盐主要有绿矾（FeSO4?7H2O） ，铁盐有 FeCl3、Fe2 (SO4)3等。亚铁盐中 Fe2+易被氧化。配制亚铁盐溶液时，应加入铁粉（或铁钉），防止 Fe2+被氧化。(1) Fe2+还原性， Fe3+有氧化性Fe2+价态居中，理论上既有氧化性又有还原性，但其氧化性太弱，能表现氧化性的反应很少，例如： Zn + Fe2+ = Zn2+ + Fe ，故 Fe2+ 主要以还原性为主， Fe2+易被氧化剂氧化为Fe3+：Fe2+ Fe3+如：2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O。Fe3+有氧化性且较强，可氧化一些还原剂，生成
20、Fe2+：Fe3+ Fe2+如：2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+；2Fe3+ + 2 I- = 2Fe2+ + I2(2) Fe2+和 Fe3+的检验检验方法Fe2+（浅绿色）Fe3+（棕黄色或黄色）加碱溶液白色沉淀灰绿色红褐色Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3红褐色沉淀Fe3+3OH-=Fe(OH)3加 KSCN 溶液无明显现象，若通入Cl2溶液变红色2Fe2+ + Cl2= 2Fe3+ + 2Cl- Fe3+ + 3SCN-Fe（SCN ）3溶液变红色Fe3+ + 3SCN-Fe（SCN ）3淀粉 KI试纸无明显现象变蓝色
21、2Fe3+ + 2 I- = 2Fe2+ + I2通 H2S或硫化氢无明显现象黄色沉淀2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S + 2 H+加 KMnO4（H+）溶液KMnO4溶液褪色5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O 无明显现象(3)铝盐和铁盐的净水作用硫酸铝 Al2 (SO4)3、氯化铝（ AlCl3）和明矾等铝盐，硫酸铁 Fe2 (SO4)3、氯化铁（ FeCl3）等铁盐常用作净水剂，就是利用Al3+、Fe3+发生水解反应：Al3+ + 3H2OAl(OH)3（胶体） + 3H+Fe3+ 3H2OFe(OH)3（胶体） + 3H+Al(OH)3、Fe(OH)3胶体中的胶粒能吸附水中带相反电荷胶粒的胶体以及悬浮杂质，形成不溶物沉降水底，从而达到净化水的目的。O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、K2Cr2O7、KMnO4、浓 H2SO4、HNO3等Al、Zn、Fe、Cu、S2-、HS-、H2S、I-、HI、SO2等精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页