第二节 几种重要的金属化合物
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知识梳理
一、金属氧化物的性质
1.__________不溶于水。
2.__________能与水反应,生成可溶或微溶的碱。
Na2O+H2O====2NaOH,CaO+H2O====Ca(OH)2
3.金属氧化物_____________能溶于酸生成盐和水。
MgO溶于盐酸得无色溶液:MgO+2HCl====MgCl2+H2O
Fe2O3溶于盐酸得棕黄色溶液:Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O
CuO溶于盐酸得淡蓝色溶液:CuO+2HCl====CuCl2+H2O
4.两性氧化物:既能与酸反应生成___________,又能和碱反应生成________________。
Al2O3+6H+====2Al3++3H2O,Al2O3+2OH-====2 +H2O
5.过氧化物:Na2O2能与CO2、H2O反应
反应方程式为:______________________________,___________________________________。
二、金属氢氧化物
1.按溶解性分类
(1)易溶于水(活泼金属):NaOH、KOH等。
(2)微溶于水:Ca(OH)2。
(3)不溶于水(多数):Mg(OH)2、Fe(OH)3等。
2.两性氢氧化物
Al(OH)3只与强酸、强碱反应,但弱的酸(如H2CO3)或弱的碱(如NH3•H2O)与Al(OH)3是不能发生反应的,有关反应的离子方程式为:
Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O,Al(OH)3+OH-==== +2H2O
三、铁的化合物之间的转化关系
图3-4
四、两种重要的钠盐
碳酸钠 碳酸氢钠
俗名纯 碱或苏打 小苏打
色态 白色晶体 细小的白色晶体
水溶性 易溶于水,溶液呈碱性,使酚酞变红 易溶于水(但比Na2CO3溶解度小),溶液呈碱性(使酚酞变浅红)
热稳定性 较稳定,受热难分解 受热易分解
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
与酸反应 Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O相同条件下放出CO2的速度较___________
与碱反应 Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O
与水CO2反应 Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3 __________反应
与盐反应 CaCl2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaCl __________反应
五、焰色反应
金属的单质、化合物或含有金属离子的溶液,在火焰上灼烧时往往能呈现某种特征的颜色,这实际上是一种__________变化的过程。利用焰色反应实验可以鉴别化合物(如KCl和NaCl)、溶液(如KOH溶液和NaOH溶液)或是检验溶液中是否有某种金属离子存在。需要
明确的是焰色反应是“金属____________”的性质。
焰色反应的步骤可归纳为三烧:“_____________→_____________→______________”。
疑难突破
1.Na2O、Al2O3都是白色固体,但附在银白色的金属钠或铝上均显暗灰色。它们的性质是否相同,是否都能对内部金属起到保护作用?
剖析:它们的化学性质不同:Na2O能溶于水生成NaOH,Al2O3不溶于水;Na2O能与酸反应,Al2O3既能与酸反应,又能与强碱反应;Na2O疏松,对内层金属不能起保护作用,而在空气中铝表面的Al2O3是致密的薄层,对内层铝有很好的保护作用。
2.Al2O3是两性氧化物,为什么铝却能在冷浓硫酸或冷浓硝酸中发生钝化?
剖析:氧化铝有各种存在的形式,其性质不完全相同。铝在冷浓硫酸或冷浓硝酸中钝化时,生成的是致密的氧化铝薄膜,它既不溶于酸,也不溶于碱,保护了里面的金属铝不再与酸反应。铝条与Hg(NO3)2溶液反应后放置在空气中生成的是疏松的氧化铝,因此金属铝继续与氧气反应。通常实验室里新制的氧化铝是两性化合物,既能溶于强酸又能溶于强碱。
问题探究
问题1 为了在化学实验中较长时间地保存Fe(OH)2,应做好哪些工作才能达到目的?
探究:Fe(OH)2的还原性很强,极不稳定,很容易被空气中的O2氧化而变为Fe(OH)3,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3。因此,应做好以下工作:
(1)使用新配制的FeSO4和NaOH溶液。
(2)把配制溶液用的蒸馏水事先加热煮沸一下。
(3)加入NaOH溶液所用的胶头滴管尖端插入FeSO4溶液液面以下。
(4)如果在试管中FeSO4溶液的液面上,预先注入一层植物油,则生成的Fe(OH)2保存时间会更长一些。
问题2 已知Ba(OH)2是强碱,易溶于水。试通过讨论写出下列两种情况下发生化学反应的方程式:
(1)Al2(SO4)3溶液中加入少量的Ba(OH)2溶液。
(2)Al2(SO4)3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液。
探究:(1)Al2(SO4)3溶液中加入少量的Ba(OH)2溶液,有BaSO4沉淀和Al(OH)3沉淀生成,发生反应的化学方程式