第三章 金属及其化合物
金属钠及其化合物的性质
一、 金属钠
1、钠与氧气的反应
【易错点津】做完金属钠的实验后,剩余的钠必须放回盛有煤油的原试剂瓶中,切不可随便丢弃或带出实验室,以免发生危险!
【规律方法】金属钠露置在空气中的变化如下:
Na(银白色固体)→氧化钠(变暗)→氢氧化钠(潮解)→十水碳酸钠(晶体)→碳酸钠(风化成白色粉末)
Na+O2=Na2O Na2O+H20=2NaOH
2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3·10H2O Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O 2、钠与水的反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2?
五字现象:浮、熔、游、响、红。
【规律方法】钠与酸、碱、盐的反应 (1)与盐的反应,总结为:先水后盐。 (2)钠与酸反应
钠与盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应时,首先是钠直接与酸反应,过量的钠再与水反应,而不能认为是钠先与水反应,生成的NaOH再与酸发生中和反应。
+?2Na+2H=2Na+H2?
钠与酸反应的离子方程式为:
(3)钠与碱的反应:实际就是钠与水的反应。 二、氧化钠与过氧化钠
【易错点津】Na2O2是过氧化物,不是碱性氧化物,且阴阳离子个数比为1:2。 1、Na2O(与CaO一样都属于碱性氧化物)与H2O和CO2的反应 2、Na2O2与H2O和CO2的反应
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2?(注意:该方程式中Na2O2既是氧化剂又是还原剂) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(注意:该方程式中Na2O2既是氧化剂又是还原剂)
【规律方法】相同物质的量的Na2O2与足量水和二氧化碳反应生成氧气的量相等;在上述两个反应中氧化剂与还原剂的量为1:1,每1molNa2O2转移的电子数为2mol。 氧化钠与过氧化钠的比较
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比较内容 颜色、状态 氧的化合价 电子式 稳定性 生成条件 物质类别 与水反应 与CO2反应 与盐酸反应 用途 保存 相互转化 碳酸钠与碳酸氢钠 物质 俗名 色态 溶解性 热稳定性 Na2O 白色固体 —2价 较不稳定 通过钠的常温氧化生成 碱性氧化物 Na2O + H2O==2NaOH Na2O + CO2==Na2CO3 Na2O + 2HCl==2NaCl + H2O 用于少量Na2O2制取 密封保存 Na2O2 淡黄色固体 —1价(过氧离子O22) — 较稳定 通过钠的燃烧生成 过氧化物(不是碱性氧化物) 2Na2O2 + 2H2O==4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2==2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 4HCl==4NaCl + 2H2O + O2↑ 强氧化剂、漂白剂、供氧剂 密封保存 2Na2O+O2?2Na2O2 Na2CO3 纯碱、苏打 白色粉末 易溶于水 不易分解 ①加热 无现象 ②与酸反应的快慢 出现气体慢 ③可溶性Ca盐或Ba盐 出现沉淀 NaHCO3 小苏打 白色晶体 较易溶于水(溶解度小于Na2CO3) 受热易分解 产生气体 鉴别 出现气体快 无现象 与OH反应 相互转化
? CO+HOHCO3-+OH-=CO32?+H2O 22????????Na2CO3????????????????NaHCO3 ①固体加热;②NaOH溶液2
【规律方法】
1、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的规律 (1)与酸反应放出气体快慢的原因(略)
(2)不用任何试剂鉴别Na2CO3溶液和稀盐酸的原理:
Na2CO3和稀盐酸反应时,滴加方式不同,现象不同。
①把Na2CO3逐滴滴入到稀盐酸中,开始时HCl过量,则发生反应: 即:一开始就产生CO2气体。
②把稀盐酸逐滴滴入到Na2CO3中,开始时,反应为: 继续滴加稀盐酸才发生反应: , 即开始阶段无明显现象,后来才有气体产生。
注意:只有在盐酸相对Na2CO3足量时,两种滴加方式产生的CO2才一样多,否则前一种方式产生的多。这一实验通常用于不需要任何试剂鉴别Na2CO3溶液和稀盐酸。
金属铝及其化合物的性质
一、金属铝(两性金属) 1、铝与氧气的反应
【引申拓展】活泼的金属在空气中易于氧气反应,表面生成一层氧化膜,有的氧化膜疏松,不能保护内部金属,如铁表面的铁锈等;有的氧化膜致密,可以保护内部金属不被继续氧化,如铝、镁表面的氧化膜。
2、铝与酸和碱的反应
【规律方法】等量的金属铝和足量的酸和强碱反应时,产生H2的量是相等的。 2Al 3 H2 【引申拓展】
(1)铝和强碱的反应实际是分步进行的:
第一步:铝先和铝表面的氧化铝反应:Al2O3+2OH?=2AlO2?+H2O 第二步:失去保护膜的铝和水反应:2Al + 6H2O === 2Al(OH)3 + 3H2 第三步:强碱和氢氧化铝反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(2)铝和碱反应的现象:反应中可观察到开始反应较慢,后来渐渐加快,这是因为开始时是铝表面的氧化铝反应,不产生氢气;由于该反应放热,温度升高,反应速率加快。
(3)铝具有很强的还原性,能够再高温下将Fe2O3等金属氧化物中的金属还原出来,同时放出大量的热,这类化学反应称为“铝热反应”。如: 高温
2Al + Fe2O3 =========== 2Fe + Al2O3
2、氧化铝
俗称刚玉,硬度仅次于金刚石,难溶于水,熔点高,是冶炼金属的原料,也是一种比较好
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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
3、氢氧化铝
白色胶状固体,具有吸附性,因此可用作净水剂和色素吸附剂,由于Al(OH)3的碱性不强,但可以与酸发应,可用作胃酸中和剂。
【引申拓展】明矾净水。
三、“铝三角”——Al、Al(OH)3、AlO2?间的互相转化(写方程式):
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2、强氧化铝沉淀的图像分析
有关氢氧化铝沉淀量的图像大致可分为以下六类『主要是围绕Al(OH)3沉淀的生成和溶解展开研究』。
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