1教学内容:钠镁铝及其重要化合物一、基础知识回顾(一)钠及其重要化合物1.钠的性质:物理性质颜色状态硬度保存方法银白色固体较小保存在煤油中★钠在自然界里没有游离态,只能以化合态存在;可以做高压钠灯;钠钾合金常温下是液体;可以置换某些金属氯化物:TiCl4+4Na4NaCl+Ti化学性质①与水的反应浮密度(钠)<密度(水)熔反应放热、钠的熔点低游产生气体推动小球迅速移动响反应剧烈、有气体生成红产物呈碱性2Na+2H2O→2NaOH+H2↑②与非金属反应Ⅰ、钠与氧气反应:钠在空气中逐渐被氧化成Na2O,而在氧气中燃烧则生成Na2O2。常温:4Na+O2→2Na2O(白色)点燃:2Na+O2→Na2O2(淡黄色)Ⅱ、在氯气中燃烧:黄色火焰,产生白色的烟2Na+Cl2→2NaClⅢ、和硫粉混合研磨:(火星四射、发生爆炸)2Na+S→Na2S③与盐溶液反应2Na+2H2O→2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH→Na2SO4+Cu(OH)2↓2.钠的化合物①氧化钠和过氧化钠比较内容Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价-2价-1价(过氧离子O22—)电子式稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成700~800℃2物质类别碱性氧化物过氧化物(不是碱性氧化物)与水反应Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2与盐酸反应Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂②碳酸钠与碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打溶解性易溶于水易溶于水(溶解度较Na2CO3小)热稳定性稳定受热易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑H+CO32-+H+=HCO3-CO32-+2H+=CO2↑+H2O分步进行HCO3-+H+=CO2↑+H2OOH-不反应HCO3-+OH—=CO32-+H2O石灰水CO32-+Ca2+=CaCO3↓石灰水足量:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O石灰水不足:2HCO3-+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32-BaCl2CO32-+Ba2+=BaCO3↓不反应(若再加NaOH,则有沉淀)CO2NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应用途用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业,洗涤发酵剂、灭火器,医疗上用于治胃酸过多转化(二)镁及其重要化合物1.镁的性质化学名称镁物理性质硬度及密度较小,熔点较低的银白色金属,良好的导电性,导热性,延展性。表面均有一层致密的氧化膜。化学性质与氧气反应2Mg+O2→2MgO与非金属单质反应Mg+Cl2MgCl23Mg+N2Mg3N2点燃点燃3化学性质与水反应Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑与酸反应Mg+2H+=Mg2++H2↑与碱反应不反应与盐反应Mg+Cu2+=Mg2++Cu与某些氧化物反应2Mg+CO22MgO+C制取①煅烧贝壳,制成石灰乳②加入海水沉淀池中③沉淀与盐酸反应④蒸发结晶电解课堂练习一、选择题(每小题有1~2个正确答案)1、核工业中常作快中子反应堆热交换剂的是()A、钠钾合金B、铀汞合金C、生水D、镁2、下列化合物中,只有在水溶液中才能导电的电解质是()A、NaClB、C2H5OHC、H2SO4D、NaHCO33、判断下列说法正确的是()A、离子化合物都是强电解质B、其水溶液能导电的物质都是电解质C、强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强D、强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物4、将4gNaOH分别加入100mL下列液体中(设密度均为1g•cm-3),溶液的导电能力变化不大的是()A、自来水B、3.65%的稀盐酸C、6%的稀醋酸D、5.35%的氯化铵溶液5、在强酸性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是()A、Ca2+Na+NO3-SO42-B、Mg2+Cl-Al3+SO42-C、K+Cl-HCO3-NO3-D、Ca2+Fe3+Na+NO3-6、将相同质量的镁条分别放在足量①O2②N2③空气④CO2中燃烧,将燃烧后所得的固体产物按质量由小到大的顺序排列的是()A、②①③④B、③②①④C、④③②①D、②③①④7、将一定质量Mg、Zn、Al的混合物与足量稀硫酸反应,生成H22.8L(标准状况),则原混合物的质量可能是()A、2gB、4gC、8gD、10g8、可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是()A、加热时无气体放出B、滴加盐酸时有气泡放出C、溶于水后滴加BaCl2稀溶液有白色沉淀生成D、溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成9、以NA表示阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是()A、53g碳酸钠中含NA个CO32-B、0.1molOH-含NA个电子C、1.8g重水(D2O)中含NA个中子D、标准状况下11.2L臭氧中含NA个氧原子10、镁粉在焰火、闪光灯中是不可缺少的原料,工业上制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却。下列气体中,可用来冷却镁蒸气的是()A、空气B、二氧化碳C、氢气D、氩气点燃411、下列关于钠离子的叙述中,正确的是()A、不能独立存在B、比钠原子活泼C、焰色反应呈黄色D、具有强还原性12、下列离子方程式中正确的是()A、过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2OB、NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应:NH4++OH-=NH3↑+H2OC、碳酸钠溶液中通入少量CO2:CO32-+CO2+H2O=2HCO3-D、FeCl2溶液中通入过量Cl2:Fe2+Cl2=Fe3++2Cl-二、综合题13、有一包白色粉末,它可能由硫酸钠、碳酸钠、硝酸银中的一种或几种混合组成的。现进行实验,取白色粉末加入稀盐酸,得到澄清的溶液,并有气体放出,那么白色粉末中肯定有的是,肯定没有的是,不能确定的是。为了把不能确定的物质断定它是否存在,那么可在澄清溶液中加入,若出现______现象,则能确定存在,反之说明不存在。14、我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:(1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为。(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是。(3)写出上述流程中X物质的分子式。(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是A、增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出B、使NaHCO3更多地析出C、使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度15、将某碳酸钠和碳酸氢钠的混合物2.74g加热到质量不再变化时,剩余物质的质量为2.12g。求混合物中碳酸钠的质量分数。16、已知Mg在CO2中可以燃烧。现将agMg置于盛有bL(标准状况)CO2和O2混合气体密闭容器中燃烧。⑴在密闭容器中可能发生的化学反应有。⑵若在反应容器中CO2有剩余,则容器内的固体物质一定含有。⑶若反应容器中O2有剩余,则容器内固体物质的质量为。此时,在bLCO2和O2的混合气体中,氧气的体积V(O2)必须满足的条件是。(用同时含a,b的式子表示)答案1、A2、CD3、A4、BD5、B6、D7、BC8、C9、B10、CD11、AC12、AC13、Na2CO3,AgNO3,Na2SO4,BaCl2,浑浊,Na2SO414、(1)联合制碱法或侯德榜制碱法,化肥或电解液或焊药等(其他合理答案均正确)(2)NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl5点燃点燃=NaHCO3↓+NH4Cl(3)CO2(4)I过滤⑸稀硝酸和硝酸银溶液(6)AC15、38.7%16、(1)2Mg+O2====2MgO、2Mg+CO2====2MgO+C(2)MgO(3)5a/3g7a/15LV(O2)bL)(三)铝及其重要化合物1、铝的结构:(1)、原子结构示意图:(2)、周期表中位置:第三周期ⅢA族;铝原子核外有三个电子,在化学反应中,容易失去最外层的三个电子,显+3价。2.铝的性质:物理性质银白色金属,硬度和密度小,具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性化学性质①与非金属单质反应:(1)铝在空气中缓慢氧化,在氧气中点燃剧烈燃烧。4Al+3O2=========2Al2O3思考:在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢?铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面,阻止了内部的铝与空气接触。(2)铝在氯气中燃烧。2Al+3Cl2→2AlCl3②与盐溶液反应:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3③与某些氧化物反应—铝热反应:2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3铝热剂(发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成)④与沸水微弱反应:2Al+6H2O=========2Al(OH)3+3H2↑⑤与酸反应:2Al+6HCl======2AlCl3+H2↑2Al+3H2SO4======Al2(SO4)3+3H2↑注意:铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜,从而阻止内部金属进一步发生反应,这种现象称为钝化。⑥与碱反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑反应的实质:分两步进行:(2)Al(OH)3+NaOH========NaAlO2+2H2O化合价降低,被还原,得6e—(1)2Al+6H2O======2Al(OH)3+3H2↑化合价升高,被氧化,失6e—63、铝的重要化合物3.1氧化铝(Al2O3)(1)物理性质:白色固体、熔点高(2054℃)、不溶于水,不与水化合。常作耐火材料。刚玉的主要成分是Al2O3,其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石;含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。(2)化学性质:①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高,故在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)降低其熔点。2Al2O3=========2Al+3O2↑②与酸反应:Al2O3+6HCl=AlCl3+3H2O③与碱反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物3.2氢氧化铝(Al(OH)3)(1)物理性质:氢氧化铝是白色胶状物质,不溶于水,有强的吸附性,可以吸附水中的悬浮物和各种色素。(2)化学性质:①不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。△2Al(OH)3=Al2O3+2H2O这是工业上制取纯净氧化铝的方法。Al(OH)3具有两性的原因:H++AlO2—+H2OAl(OH)3Al3++3OH—注意:(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱;作为酸时是一元酸(HAlO3)。(2)氢氧化铝与酸碱反应时,弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。3.3明矾:KAl(SO4)2·12H2O复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。4.Al3+、AlO2-的性质(一)Al3+的性质1、AlCl3中逐滴加入氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适n(NH3·H2O)/moln[Al(OH)3]/mol②Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑+4H2O失2×3e——得6×e———电解③Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OKAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-Al3++3H2O======Al(OH)3(胶体)+3H+△72、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量?①方