新編高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)匯總
知識(shí)點(diǎn)概述
本知識(shí)點(diǎn)包含了幾種比較重要的金屬化合物的性質(zhì)對(duì)比和反應(yīng)條件
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
知識(shí)點(diǎn)一：氧化鈉和過氧化鈉
要點(diǎn)詮釋：鈉的重要氧化物有兩種，其中氧化鈉是堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性;過氧化鈉性質(zhì)較為獨(dú)特。它們的性質(zhì)對(duì)比如下：
化學(xué)式Na2O(氧化鈉)Na2O2(過氧化鈉)
顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體
生成條件鈉與氧氣不加熱時(shí)反應(yīng)生成
4Na+O2==2Na2O
鈉與氧氣加熱時(shí)生成
2Na+O2Na2O2
與水反應(yīng)
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
與CO2反應(yīng)
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
與鹽酸反應(yīng)
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
實(shí)驗(yàn)：把水滴入盛有少量的過氧化鈉固體的試管中，用帶火星的木條放在試管中，檢驗(yàn)生成的氣體。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：滴入水后有大量氣泡產(chǎn)生;產(chǎn)生的氣體使帶火星的木條復(fù)燃;試管外壁發(fā)熱;向溶液中滴入酚酞溶液，溶液發(fā)紅，振蕩試管溶液又褪為無(wú)色。
說明：過氧化鈉的水溶液具有強(qiáng)氧化性，可將酚酞氧化變質(zhì)而使溶液褪為無(wú)色。
知識(shí)點(diǎn)二：碳酸鈉和碳酸氫鈉
要點(diǎn)詮釋：碳酸鈉是一種正鹽，碳酸氫鈉是一種酸式鹽，它們有許多相似的性質(zhì)，也有許多不同的性質(zhì)，它們的性質(zhì)可對(duì)比如下：
化學(xué)式
Na2CO3碳酸鈉
NaHCO3 碳酸氫鈉
顏色狀態(tài)白色粉末白色細(xì)小晶體
溶解性易溶易溶(比碳酸鈉小)
熱穩(wěn)定性穩(wěn)定，受熱不分解
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
與鹽酸反應(yīng)
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
與NaOH反應(yīng)
不反應(yīng)
NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
與BaCl2反應(yīng)
Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl
不反應(yīng)
與CO2的反應(yīng)
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
不反應(yīng)
與Ca(OH)2的反應(yīng)
Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH
2NaHCO3+Ca(OH)2== Na2CO3+2H2O+CaCO3↓
相互轉(zhuǎn)化
說明：
1.碳酸鈉、碳酸氫鈉溶于水的探究
操作步驟 1 g Na2CO3 1 g NaHCO3
觀察外觀 白色粉末 細(xì)小白色晶體
加幾滴水 加水結(jié)塊變成晶體，放熱 加水部分溶解，感受不到熱量變化
加10 mL水，用力振蕩 溶解 仍有少量固體不溶解
加1～2滴酚酞溶液 溶液變紅(較深) 溶液變淺紅色
原因(可查資料) Na2CO3+H2ODNaHCO3+NaOH NaHCO3+H2ODH2CO3+NaOH
初步結(jié)論 加水先變成含結(jié)晶水的晶體，水溶液堿性比NaHCO3溶液強(qiáng) 加水部分溶解，水溶液堿性比Na2CO3溶液弱
2.Na2CO3、NaHCO3熱穩(wěn)定性的探究
現(xiàn)象 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)論
Na2CO3 澄清石灰水不變渾濁 ———— 受熱不分解
NaHCO3 澄清石灰水變渾濁 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O 受熱易分解
3.碳酸鈉晶體在干燥空氣里容易逐漸失去結(jié)晶水變成碳酸鈉粉末，此種現(xiàn)象稱為風(fēng)化。
4.Na2CO3溶液中逐滴滴加稀鹽酸，開始時(shí)無(wú)氣體放出，化學(xué)方程式為：
Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl;繼續(xù)滴加會(huì)產(chǎn)生氣體，化學(xué)方程式為：NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O。
總的化學(xué)方程式為：2HCl+Na2CO3== 2NaCl+CO2↑+H2O。
如果鹽酸中逐滴滴加Na2CO3溶液，則一開始就會(huì)產(chǎn)生氣體，
化學(xué)方程式為：Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O。
由此可知，我們可利用兩個(gè)過程現(xiàn)象的不同區(qū)別Na2CO3溶液和鹽酸。
5.Na2CO3溶液與CaCl2、BaCl2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2等反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，而NaHCO3溶液與它們則不會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。利用此現(xiàn)象可區(qū)別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。
6.利用Na2CO3溶液與Ca(OH)2溶液的反應(yīng)可制取NaOH溶液。
7.CO2在飽和NaHCO3溶液中溶解度會(huì)大大減小，所以可利用排飽和NaHCO3溶液的方法收集CO2，也可利用飽和NaHCO3洗滌CO2中的酸性氣體雜質(zhì)。
8.在飽和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2，會(huì)析出白色晶體NaHCO3。其原因有三個(gè)：①Na2CO3轉(zhuǎn)變?yōu)镹aHCO3后，溶質(zhì)質(zhì)量增加了;②反應(yīng)過程中有水消耗;③NaHCO3溶解度比碳酸鈉的溶解度小。
9.NaHCO3溶液與Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液混合時(shí)，會(huì)因相對(duì)量的大小不同，其產(chǎn)物也不同。例如少量的NaHCO3與大量的Ca(OH)2的反應(yīng)為：NaHCO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+NaOH+H2O;大量NaHCO3與少量Ca(OH)2的反應(yīng)為：2NaHCO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+Na2CO3+2H2O。書寫化學(xué)方程式或離子方程式時(shí)應(yīng)特別注意。
知識(shí)點(diǎn)三：焰色反應(yīng)
要點(diǎn)詮釋：很多金屬或它們的'化合物在灼燒時(shí)，其火焰會(huì)呈現(xiàn)特殊的顏色，在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。它表現(xiàn)的是某種金屬元素的性質(zhì)，借此可檢驗(yàn)?zāi)承┙饘僭亍?/p>
操作步驟：
(1)干燒：把焊在玻璃棒上的鉑絲(或用光潔無(wú)銹的鐵絲)放在酒精燈外焰里灼燒，至與原來(lái)的火焰顏色相同為止。
(2)蘸燒：用鉑絲(或鐵絲)蘸取Na2CO3溶液，在外焰上灼燒，觀察火焰的顏色。
(3)洗燒：將鉑絲(或鐵絲)用鹽酸洗凈后，在外焰上灼燒至沒有顏色。
(4)蘸燒：用鉑絲(或鐵絲)蘸取K2CO3溶液，在外焰上灼燒，觀察火焰的顏色。
說明：
①火源最好用噴燈、煤氣燈，因其火焰焰色更淺。而酒精燈火焰往往略帶黃色。
�、谘嫔磻�(yīng)前，應(yīng)將鉑絲(或鐵絲)灼燒到無(wú)色。也可先用鹽酸清洗，再灼燒到無(wú)色。
�、圩鲡浀难嫔磻�(yīng)時(shí)，要透過藍(lán)色鈷玻璃片進(jìn)行觀察，以吸收黃色，排除鈉鹽的干擾。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(焰色反應(yīng)的焰色)：鈉——黃色;鉀——紫色;鈣——磚紅色;鍶——洋紅色;銅——綠色;鋰——紅色;鋇——黃綠色。
知識(shí)點(diǎn)四：氧化鋁和氫氧化鋁
要點(diǎn)詮釋：氧化鋁是典型的兩性氧化物，氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物。
1.氧化鋁：白色難溶，熔點(diǎn)很高的物質(zhì)。
(1)由于鋁表面有一層致密的氧化鋁薄膜，能夠有效地保護(hù)內(nèi)層金屬鋁。
(2)氧化鋁是工業(yè)冶煉金屬鋁的原料。
(3)氧化鋁是一種比較好的耐火材料，它可以用來(lái)制造耐火坩堝、耐火管和耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器等。
(4)氧化鋁能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中。
Al2O3+6H+==2Al3++3H2O Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
這種既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物叫做兩性氧化物。
(5)實(shí)驗(yàn)室中可用加熱氫氧化鋁使其分解得到氧化鋁：2Al(OH)3Al2O3+3H2O
工業(yè)上可通過分離提純自然界中存在的鋁土礦得到氧化鋁。
2.氫氧化鋁：白色難溶的物質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)：
(1)在試管里加入10 mL 0.5 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液，滴加氨水，振蕩，觀察沉淀的生成。
現(xiàn)象：溶液中產(chǎn)生白色膠狀難溶物質(zhì)，繼續(xù)滴加氨水至過量，白色沉淀不溶解。
實(shí)驗(yàn)室中常用此種方法制取氫氧化鋁，反應(yīng)方程式為：Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4;離子方程式為：Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+。
(2)將(1)得到的混合物分成三份，其中一份中滴加一滴墨水，觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象：膠狀A(yù)l(OH)3能吸附色素，一段時(shí)間后溶液又變澄清。它還能凝聚水中的懸浮物。
(3)在剩余的兩份中，分別滴加2 mol·L-1鹽酸、2 mol·L-1 NaOH溶液，邊滴邊振蕩。
現(xiàn)象：兩支試管都由渾濁變澄清。
反應(yīng)的離子方程式為：Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
象這種既能跟強(qiáng)酸反應(yīng)，又能跟強(qiáng)堿反應(yīng)的氫氧化物，稱為兩性氫氧化物。
說明：
(1)在溶液中得到的白色膠狀氫氧化鋁具有凝聚水中懸浮物，吸附色素的能力。利用明礬凈水就是利用溶液中Al3+與水反應(yīng)生成的氫氧化鋁，吸附水中的懸浮雜質(zhì)形成沉淀。
(2)由于氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿，不能溶于弱堿，所以實(shí)驗(yàn)室中利用鋁鹽與堿反應(yīng)制取氫氧化鋁時(shí)，使用氨水比使用NaOH溶液更好。
(3)Al(OH)3是醫(yī)用胃藥中的一種，它的堿性不強(qiáng)，可以中和過多的胃酸而不至于對(duì)胃壁產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激或腐蝕作用。
(4)向AlCl3的溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液，其現(xiàn)象為：產(chǎn)生白色膠狀沉淀，沉淀量不斷增多至最大，而后逐漸溶解至完全消失。具體分析可表示如下：
當(dāng)時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Al3++3OH-==Al(OH)3↓;
當(dāng)時(shí)，有部分Al(OH)3被堿溶解，即Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O;
當(dāng)時(shí)，沉淀全部溶解，全過程方程式可表示為：Al3++4OH-==AlO2-+2H2O。
此過程用圖象表示為
知識(shí)點(diǎn)五：鐵的氧化物
要點(diǎn)詮釋：鐵的氧化物有3種：氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵，其性質(zhì)可對(duì)比如下：
化學(xué)式
FeO氧化亞鐵
Fe2O3氧化鐵
Fe3O4四氧化三鐵
鐵的化合價(jià)
+2+3+2 +3
顏色狀態(tài)
黑色粉末紅色粉末黑色晶體
溶解性不溶不溶不溶
穩(wěn)定性
空氣中加熱變成Fe3O4
穩(wěn)定穩(wěn)定
與鹽酸反應(yīng)
FeO+2H+==Fe2++H2O
Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+== 2Fe3++Fe2++4H2O
高溫還原
FeO+COFe+CO2
Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3
用途
煉鐵原料
煉鐵原料、紅色油漆和涂料
煉鐵原料
工業(yè)上冶煉金屬鐵時(shí)，往往在高溫下用CO還原鐵的氧化物，可表示如下：
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
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