高中化学PEP教材教学-11第十一讲几种重要的金属化合物(二).pdf
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1、1 / 17 第十一讲几种重要的金属化合物(二) 【教学目标 】 1氧化物的性质:氧化铝、氧化铁、氧化铜等金属氧化物与水、酸、碱溶液反应 2氢氧化物的性质: 氢氧化铝、 氢氧化铁、 氢氧化亚铁的制备方法;理解氢氧化铝的两性; 了解氢氧化铝、氢氧化铁等难溶性氢氧化物受热分解 3盐的性质 :比较碳酸钠、碳酸氢钠在水中的溶解性、水溶液的碱性、热稳定性,掌握鉴 别它们的方法;碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应;理解Fe 3+ 的氧化性, Fe 2+和 Fe3+ 之间 的相互转化(局限与Fe 3+ 与 Fe、Cu 反应, Fe 2+ 与 Cl2反应) ;了解 Fe 3+ 的检验;了解 铝盐和铁盐的净水作用 4
2、合金:知道合金的一般特性;能列举铜合金、钢等合金材料的重要应用;能说出青铜的 主要成分,钢的主要成分 【知识梳理 】 知识点一、铝的重要化合物的性质 1氧化铝 (1)物理性质:熔点高,白色固体不溶于水,俗名:刚玉。 (2)化学性质: 两性 氧化物,能和强酸、强碱反应生成盐和水。 与强酸反应:Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O 与强碱反应:Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O (3)用途:冶炼铝单质,耐高温材料。 2Al(OH)3 (1)物理性质:白色固体难溶于水。 (2)化学性质:两性氢氧化物,能和强酸、强碱反应。 a在水中的电离方程式:H +AlO2-+H2O ? Al(OH
3、)3 ? Al3+ +3OH b与强酸反应:Al(OH)3+3H+= Al3+3H2O c与强碱反应:Al(OH)3 +OH= AlO2 +2H2O 2 / 17 d受热易分解:2Al(OH)3=加热 =Al2O3+3H2O e制备方法: 铝盐和氨水反应:Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+ 偏铝酸盐和二氧化碳反应: 2AlO2 + CO2( 少量 ) + 3H2O = 2Al(OH)3+ CO32 AlO2 + CO2( 过量 ) + 2H2O = Al(OH)3+ HCO3 铝盐和偏铝酸盐双水解反应: Al3+ + 3AlO2+ 6H2O = 4Al(OH)3 3
4、铝盐 (1)AlCl 3:共价化合物 a与碱反应 与强碱反应Al3+ + 3OH = Al(OH)3 Al3+ + 4OH= AlO2 + 2H2O 【注意】讨论Al 3+ 和 OH 的量值关系 与弱碱反应Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+ bAl 3 的水解 (选学 ) Al3+ + 3H2O =可逆 = Al(OH)3 + 3H+ 2Al3+ + 3CO32+ 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2 Al3+ + 3HCO3 = Al(OH)3 + 3CO2 2Al3+ + 3S2 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S Al3+ + 3HS +
5、 3H2O = Al(OH)3 + 3H2S Al3+ + 3AlO2 + 6H2O= 4Al(OH)3 3 / 17 水解应用: AlCl3溶液直接加热蒸发灼烧,终得到固体是Al2O3 。因 Al 3+ 水解生成的Al(OH) 3 和 HCl ,受热后HCl 气体挥发,促进Al 3+水解,最后得到 Al(OH)3固体,灼烧后分解得到 Al2O3。 【注意】加热Al2(SO4)3溶液,最终得到固体是Al2(SO4)3 (2)NaAlO 2 a与酸的反应 与强酸: AlO2 + H+ + H2O = Al(OH)3 AlO2 + 4H+ = Al3+ + 2H2O 【注意】讨论AlO 2 和 H
6、 +的量值关系 与弱酸: 2NaAlO2+CO2(少量 ) +3H2O 2Al(OH)3+Na2CO3 NaAlO2 + CO2(过量 ) + 2H2O = Al(OH)3+NaHCO3 【注意】讨论AlO2 和 CO2的量值关系 b水解: 3NaAlO2+AlCl3+6H2O4Al(OH)3 (3)KAl(SO4)2 aKAl(SO4)2由两种金属阳离子和一种酸根离子组成的化合物,该类化合物叫复盐。 bKAl(SO 4)212H2O 俗名明矾,是无色晶体,易溶于水; 电离方程式: KAl(SO4)2 = K Al3+ 2SO42 【注意】 Al 3+ 水解,其水溶液显酸性,水解生成的Al(O
7、H)3有吸附作用,可作净水剂。 典型例题 1.(2015 西城期末6)下列金属中,表面自然形成氧化膜能保护内层金属不被空气氧化的是 AK BNa CFe DAl 【答案】 D 4 / 17 2 ( 2015 汇文期末7)实验室需将AlCl3溶液中的 Al 3+全部沉淀出来,适宜用的试剂是 ANaOH 溶液BBa(OH)2溶液C盐酸D氨水 【答案】 D 知识点二、铁的重要化合物的性质 1铁的氧化物 化学式FeO Fe2O3Fe3O4 俗名铁红磁性氧化铁 色态黑色粉末红棕色粉末黑色磁性晶体 铁的价态+2 +3 1/3的+2 价 2/3的+3 价 水溶性不溶不溶不溶 稳定性 不稳定,在空气里 加热迅
8、速被氧化 4FeO+3O2=加热 =2Fe2O3 稳定稳定 与非氧化性酸 反应 FeO+2H+=Fe2+ +H2O Fe2O3+6H+=2 Fe3+ +3H2O Fe3O4+8H+=F e2+ +2Fe3+ +4H2O 与氧化性的酸3FeO+10HNO3=3Fe(NFe2O3+6H+=2 5 / 17 反应O3)3+NO+5H2O Fe3+ +3H2O 共性高温时,都能被C、CO 、H2、Al 等还原剂还原成单质 2铁的氢氧化物 Fe(OH)2Fe(OH)3 物理性质白色沉淀红褐色沉淀 稳定性常温下,迅速被O2氧化: 4Fe(OH)2+2H2O=4Fe(OH) 3 现象: 产生白色沉淀,迅速变
9、为 灰绿色,最后变为红褐色。 加热易分解: 2Fe(OH)3=加热 =Fe2O3+3H2O 与酸反应非氧化性酸: Fe(OH)2+2H+=Fe2+ +2H2O 也可被氧化性酸氧化 溶于非氧化性酸: Fe(OH)3+3H+=Fe3+ +3H2O 3Fe(OH)3 胶体的制备 (1)操作:用烧杯盛20mL蒸馏水,加热至沸腾,然后滴加饱和氯化铁溶液1-2mL ,继续 煮沸至溶液变成红褐色,停止加热。 (2)现象:烧杯中的液体变为红褐色、透明的胶体。 (3)结论: FeCl 3的水溶液可水解生成 Fe(OH) 3胶体,加热可促进其水解。 (5)方程式: Fe3+ 3H2O=可逆 =Fe(OH)3+3H
10、+ 4Fe(OH)2 的制备 (1)原理: Fe2+2OH-=Fe(OH)2 6 / 17 (2)步骤:煮沸蒸馏水及NaOH 溶液,除去溶解在其中的氧气。 取一定量FeSO4溶液,先加少量的还原铁粉。 之后在FeSO4溶液上滴加一层油脂或苯等密度比水小的有机物。 用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下。 5铁盐 Fe 2+ Fe 3+ 离子颜色浅绿色棕黄色 氧化性 还原性 有还原性,不稳定,易被氧化, 保存要用煤油液封 只有氧化性 水解性Fe2+2H2O可逆 =Fe(OH)2+2H+ Fe3+ 3H Fe3+ 3H2O=可逆 =Fe(OH)3+3H+ 与强碱反 应 Fe2+2OH-=
11、Fe(OH)2(白 沉) Fe2+3OH-=Fe(OH)3(红褐色 ) 6Fe 2+ 、Fe 3+ 的检验: Fe 2+ Fe 3+ 观察颜色浅绿色黄色 与 KSCN 溶液 的显色反应 步骤: 向未知溶液滴入少量 KSCN溶液,溶液呈无色,继 续滴入少量氯水,溶液呈血红 色 步骤: 向未知溶液中滴入 少量 KSCN 溶液 现象:溶液呈血红色 Fe3+ +3SCN-=Fe(SCN)3 7 / 17 与苯酚溶液的 显色反应 无现象步骤:向未知溶液之中滴入 少量苯酚溶液 现象:溶液呈紫色 与 NaOH 溶液反应 产生白色沉淀,迅速变为灰绿 色,最后变为红褐色。 现象:立刻生成红褐色 加铜片无现象现象
12、:铜被腐蚀,溶液为蓝色, 方程式: 2Fe 3+ +Cu2+ = 2Fe 2+ +Cu KI- 淀粉试纸无现象现象:试纸变蓝 方程式: 2Fe 3+ +2I -= 2Fe2+ +I2 KMnO 4(H + ) 紫色褪去无现象 7做“离子共存”题时要注意的问题: (1)Fe 2+ 、 Fe 3+ 与 OH -不共存。 (2)Fe 2+ 、 Fe 3+ 与某些弱酸酸根发生双水解不共存。 (3)Fe 2+ 有还原性,与NO3 (H+) 、MnO 4 -(H+ )发生氧化还原不共存。 (4)Fe 3+ 有氧化性与I -发生氧化还原不共存。 (5)Fe 3+ 与 SCN 发生络合反应不共存。 典型例题
13、1.( 2015 二中期末21)对一份废铁屑样品进行实验: 把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中,过滤。 8 / 17 在滤液中加入适量的稀硝酸,再加入过量的氯水,有红褐色沉淀生成,过滤。 加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣。 下列说法不正确的是() A. 实验中置换反应离子方程式:Fe + 2H + = Fe2+ + H 2 B. 实验中加入硝酸,反应的离子方程式为:3Fe 2+ NO 3 - + 4H+ = 3Fe3+ + NO + 2H 2O C. 实验和实验中的沉淀和残渣分别为Fe(OH)2、 Fe(OH)3和 Fe3O4 D. 实验中可以用H2O2代替 HNO3,既能起到氧化作用
14、,又不引入杂质 【答案】 C 知识点三、用途广泛的金属材料 1合金 (1)合金是指由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (2)合金属于混合物,其硬度一般大于它的成分金属,其熔点一般低于它的成分金属。 (3)青铜是我国使用最早的合金。 (4)钢是用量最大,用途最广的合金,它可分为碳素钢和合金钢。 典型例题 1(2015汇文期末5)下列关于合金的说法不正确的是 A.在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得具有合金特性的合金 B. 合金的熔点一般高于组成它的纯金属的熔点 C. 合金的硬度一般大于组成它的纯金属的硬度 D. 钢、不锈钢都是合金 【答案】 B 9 / 1
15、7 【巩固练习 】 一、选择题 (每小题只有1 个选项符合题意) 1氧化铝属于( ) A酸性氧化物B碱性氧化物 C两性氧化物D 不成盐氧化物(像 CO 一样 ) 答案 C 2下列物质中,既能跟盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是( ) AFe(OH)3BAl(OH) 3CH2SO4D CaO 答案 B 3下列物质中,不能与氢氧化钠溶液反应的是( ) A碳酸钠B碳酸氢钠C氢氧化铝D 氯化铁 答案 A 4向镁、铝、铜三种金属粉末混合物中,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过 量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有( ) A 2 AlOBCu 2 CAl 3 D Mg 2 答案 A 5检验氯化
16、亚铁溶液是否变质,可加入( ) A氢氧化钠溶液B铁片CKSCN 溶液D 石蕊试液 答案 C 6为除去硫酸亚铁溶液中硫酸铜、硫酸铁杂质,应该加入的物质( ) A锌粉B镁粉C铁粉D 铝粉 答案 C 7下列操作中,溶液的颜色不发生变化的是( ) A硫酸亚铁溶液露置于空气中 B硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液 C硫酸亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液 D 氯化铁溶液中加入还原铁粉 答案 C 8下列离子方程式中,正确的是( ) A铁跟 FeCl3溶液反应: FeFe 3 2Fe2 BFe 跟稀盐酸反应:2Fe 6H 2Fe 3 3H2 CFeCl 2溶液跟 Cl2反应: Fe 2 Cl2 Fe 3 2Cl 10 /
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