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高中化学5.2重要的金属化合物获奖ppt课件
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常见考法一 氧化钠和过氧化钠的性质对比
1.Na2O是 色 体,电子式为 ,属于 氧化物。2.Na2O2是 色 体,电子式为 ,既含 键,又含 键。Na2O2属于 物,不属于 物。
常见考法二 铁的氧化物比较
铁的常见氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4,分述如下:1.FeO, 色 ,具有碱性氧化物的性质,遇氧化剂生成 价铁的化合物。2.Fe2O3, 色 体,俗名铁红,铁锈的主要成份是 。3.Fe3O4, 色 体,俗名磁性氧化铁,所以其中有1/3是 价的铁,有2/3是 价的铁。
常见考法三 Na2O2与水反应的实验探究
Na2O2与水的反应两步进行:第一步:Na2O2与水发生复分解反应,生成 和 ,Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2第二步:H2O2分解生成 和 .所以在过氧化钠与水反应的实验探究中,既有氢氧化钠的性质,也有过氧化氢的性质。
常见考法四 Na2O2分别与CO2、H2O的反应
1.Na2O2分别与CO2、H2O反应的化学方程式分别是: 2.Na2O2与二氧化碳和水蒸气的混合气体反应时,可认为 先反应, 后反应。
2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2↑,2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
已知过氧化氢具有漂白性。某同学研究过氧化钠跟水的反应,进行如下实验:向盛有少量过氧化钠固体的试管中滴加水,直到气体不再放出,加水稀释,将所得溶液平均盛放在两支试管中。一支试管中滴加酚酞试液,溶液变红,半分钟内红色褪去;另一支试管中加入少量二氧化锰,又有气体放出,待气体不再放出后,再滴加酚酞,溶液变红,持久不褪色。请写出:(1)过氧化钠跟水反应可能的化学方程式:① ;② ;(2)加入二氧化锰后发生反应的化学方程式为 ,反应中二氧化锰的作用是 。
1.了解氢氧化钠的物理性质,理解氢氧化钠与铝的反应2.理解铁的氢氧化物的制备方法
知识点一:氢氧化钠的性质
一.物理性质俗名烧碱、火碱、苛性钠,是一种白色固体,易吸收空气中的水分而潮解,易溶于水且溶于水放出大量的热,有强腐蚀性
二、铝与氢氧化钠溶液的反应
铝片放入盐酸、NaOH溶液中都有气泡产生
为什么铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应开始时气体产生的速度较慢,而后越来越快?
因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用,氧化膜反应完全以后才有H2产生,且随着反应的进行,温度升高,反应速度也加快。
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
铝的特殊性:既能跟酸反应产生H2,又能跟强碱溶液反应产生H2。
【例题1】5.4 g Al与足量的NaOH溶液反应,求生成的气体在标况下的体积?若是足量的盐酸呢?
2Al~2NaOH~3H2↑
2Al~6HCl~3H2↑
5.4 g (即0.2ml)Al
~H2(0.3ml),标况下6.72L。
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【例题2】Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应,产生标准状况下的氢气4.48 L,下列推断中不正确的是( ) A.参加反应的Mg、Al共0.2 ml B.参加反应的HCl为0.4 ml C.Mg、Al在反应中共失去0.4 ml电子 D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 ml H2
三.化学性质NaOH来源广泛,是一种常用的一元强碱,具有碱的通性(1)能与酸碱指示剂或试纸发生显色反应(2)能与酸反应:NaOH+HCl===NaCl+H2O (3)能与酸性氧化物反应(CO2、SO2) CO2(少量)+2NaOH===Na2CO3+H2O CO2(过量)+NaOH===NaHCO3 (4)能与某些盐反应:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4(5)能与酸式盐反应(与强酸、弱酸的酸式盐都能反应) ①NaOH与NaHSO4反应:NaHSO4+NaOH===Na2SO4+H2O ②NaOH与NaHCO3反应:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O(6)能与铝反应:2NaOH+2Al+6H2O===2NaAl(OH)4+3H2↑
用铝箔包住0.1 ml金属钠,用针扎出些小孔,放入水中,完全反应,用排水法收集产生的气体,则收集到的气体为(标准状况下)( )A.H2和O2的混合气 B.1.12升H2C.大于1.12升H2 D.小于1.12升H2
【答案】C【解析】0.1 ml金属钠与水反应生成0.05 ml氢气和0.1 ml NaOH,NaOH继续与铝箔反应产生氢气,所以生成的氢气大于0.05 ml。答案为C。
实验1:在氯化铁溶液和硫酸亚铁溶液中分别滴加氢氧化钠溶液
向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,最终得到的还是红褐色沉淀
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐和碱溶液反应制得
红褐色沉淀是什么物质?
什么氧化了Fe(OH)2?
知识点二:铁的氢氧化物
阅读课本 “铁的氢氧化物”部分,完成表格:(发生反应的写化学方程式)
易被空气中氧气氧化成氢氧化铁
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
问题:制得Fe(OH)2后,其颜色发生变化的原因是什么?(用化学方程式表示并变出价态变化,指出氧化剂、还原剂)
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
+2 0 +3 -2
Fe(OH)2显还原性
不 溶
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O
有关铁的氢氧化物的说法中,错误的是( )A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色固体B.Fe(OH)2具有还原性,在空气中易被氧化为Fe(OH)3C.Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性,受热能分解D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能产生丁达尔现象
【答案】A【解析】选项A,Fe(OH)2是白色固体,“黑色固体”是错误的。答案为A。
由实验1可知,白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。那么,在实验室里,如何得到Fe(OH)2呢?
【分析】 Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化,因此实验室中得到Fe(OH)2的关键是防止氧气的干扰。其中包括溶液中的氧气的干扰与空气中的氧气的干扰。
知识点三:氢氧化亚铁的制备
制备Fe(OH)2的注意事项(1)Fe2+必须是新制的,并放入铁粉,以防Fe2+被氧化成Fe3+;(2)除去溶液中溶解的O2,其方法是加热煮沸NaOH溶液;(3)滴管末端插入试管内的液面以下;(4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。
【思考】还有没有其他改进方案?
【讨论】下图为实验方案改进,请讨论图①的防氧化原理。图②的防氧化原理和图①类似,如何操作才能达到目的?
打开止水夹a,检验试管B出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时,夹紧止水夹a。
铁粉和硫酸反应得到H2,装置充满了H2,生成的Fe(OH)2没有与O2接触。
【实验探究2】用下图所示的密封反应装置来制备氢氧化亚铁。
具体操作:注射器A吸入NaOH溶液后用硅胶塞封口,再用注射器B将FeSO4溶液缓慢推入注射器A中,使两溶液混合反应。为保证实验的顺利进行,对反应液进行了处理,回答下列问题:①用硅胶封口的原因是什么?②配制硫酸亚铁溶液加入Vc用硅胶塞封口;配制FeSO4溶液时加入Vc,其目的是什么?答案:①防止空气中的氧气进入;②Vc具有还原性,可以防止二价铁离子被氧化。
某同学在研究制取Fe(OH)2的方法时,设计了一个较好的方案:①在一支大的硬质试管中加入2 mL ~ 3 mL煤油。②再缓缓加入4 mL ~ 5 mL FeSO4溶液。③往试管中投入绿豆大小的金属钠。回答下列问题:(1)写出实验时,发生反应的离子方程式 、 ,煤油的作用是 。(2)实验结束后,如果用胶头滴管将煤油吸去,可观察到的现象是 。
【答案】(1)2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑,Fe2++2OH- = Fe(OH)2↓;隔绝空气以防生成的Fe(OH)2被氧化。(2)出现白色沉淀,然后沉淀转化为灰绿色,最后变为红褐色。【解析】煤油的密度小于水,浮于FeSO4溶液的上方,投入金属钠后,金属钠位于溶液与煤油的交界处,与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与FeSO4反应生成Fe(OH)2,上层的煤油起到隔绝空气的作用。一旦把煤油吸去,Fe(OH)2就被氧气氧化了。
常见考法一 氢氧化钠与铝的反应
铝跟氢氧化钠溶液的反应是分步进行的:a.2Al+6H2O===2Al(OH)3+3H2↑;b.Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O;总反应为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,Al是还原剂,H2O是氧化剂。要标出该反应的电子转移情况,需在反应前后加上4 H2O,即:
常见考法二 氢氧化亚铁的制备
要制得比较纯的白色氢氧化亚铁必须注意防氧化,主要措施有:①配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸,尽可能除去溶液中溶解的O2;②赶尽空气以在惰性或还原性气体的气氛下反应(如N2、CO2、H2等);③隔绝空气如用苯、汽油、煤油覆盖在液面。