第二节 几种重要的金属化合物
一、钠的重要化合物
二、铝的重要化合物
三、铁的重要化合物
1. 氧化钠和过氧化钠
Na2O + H2O = 2NaOH
一、钠的重要化合物
思考与交流
1、回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。

2、氧化钠与水反应和氧化钙与水反应类似，请你写出氧化钠与水反应的化学方程式。
Na2O是白色固体，Na2O2是淡黄色固体。
目录
实验3-5
把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。用手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？然后向反应后的溶液滴入酚酞溶液，有什么现象发生？
现象：产生大量气泡；带火星的木条复燃；试管发热；溶液颜色变红。
-1
-1
-2
-2
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑
Na2O2的用途：
在呼吸面具、潜艇紧急情况时作供氧剂，作秸杆、织物的漂白剂。
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
练习：写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式：
2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 ↑
NaOH + HCl = NaCl + H2O ①
Na2O2不是碱性氧化物
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑ ②
在面粉发酵或油条制作时常常用到纯碱或小苏打，你知道纯碱、小苏打的成分是什么吗？
请思考：
2、碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠（Na2CO3）俗名叫纯碱，也叫苏打；碳酸氢钠（NaHCO3）俗名叫小苏打。
科学探究
(1)碳酸钠和碳酸氢钠的性质
白色粉末，加水结块变成晶体；放热
细小白色粉末，加水部分溶解；感受不到热量变化
振荡时间长时可溶解
固体量减小
溶液变红（较深）
溶液变微红色
加水先变成含结晶水的晶体，溶液碱性比NaHCO3的强
加水部分溶解，
溶液碱性比Na2CO3的弱
(2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
(3)Na2CO3和NaHCO3与盐酸的反应
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑
HCO3- + H+ = H2O + CO2↑
（反应较快）
澄清的石灰水不变浑浊
澄清的石灰水变浑浊
────
受热不分解
受热易分解
碳酸钠粉末吸湿性很强，遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠（Na2CO3•xH2O）。碳酸钠晶体在干燥空气中容易失去结晶水而变成碳酸钠粉末。
碳酸钠和碳酸氢钠都是盐，但溶液都呈碱性。日常的食用碱主要是十水碳酸钠，俗称洗涤碱；NaHCO3是发酵粉的主要成分，也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料，在橡胶工业中作发泡剂。
小知识
请思考：
大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗？
3.焰色反应
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。
①我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈 。
黄色
②钠燃烧时，火焰呈 。
黄色
[实验3—6] 用铂丝分别蘸取碳酸钠溶液和碳酸钾溶液，在火焰上灼烧。
问题
1.铂丝为什么要用盐酸洗涤?
2.为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色?
一些金属及其化合物的焰色反应
黄色
紫色
砖红色
洋红色
绿色
紫红色
黄绿色
节日燃放的五彩缤纷的烟花，就是碱金属、以及锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽的色彩。
1. 下列叙述正确的是（ ）
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O主要作氧化剂，Na2O2主要作还原剂
④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行
⑤Na2O2是强氧化剂，Na2O是一种碱性氧化物
A、都正确 B、②③④⑤ C、②③⑤ D、④⑤
练习
√
2．下列说法中不正确的是（ ）
A、Na2CO3比NaHCO3 易溶于水
B、Na2CO3比NaHCO3稳定
C、Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀
D、物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应
得CO2的物质的量之比为2︰1
3．不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实
验操作是（ ）
A、加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石
灰水中
B、在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液
C、在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸
D、在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水
√
√
4．有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述错误的
是（ ）
A、等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应，
在相同的条件下NaHCO3产生的CO2气体体积大
B、同一温度下，与等浓度的盐酸反应时，NaHCO3比
Na2CO3剧烈
C、与同种酸反应生成等量的CO2时，所消耗的酸的
量相等
D、将石灰水加入到NaHCO3溶液中将会产生沉淀
√
在医疗上有一种药叫胃舒平，你知道它的作用吗？你知道它的成分是什么？
铝能与强酸、强碱反应，那么Al2O3能否也溶于强酸和强碱呢？
请思考
二、铝的重要化合物
1、氧化铝
氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中。
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
结论： Al2O3是一种两性氧化物。
氧化铝难溶于水，熔点很高，也很坚固；是冶炼金属铝的原料，也是一种比较好的耐火材料。
物理性质：
化学性质：
目录
AlCl3 + 3NH 3·H2O = Al（OH）3 + 3NH4Cl
氢氧化铝是白色胶状沉淀，它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。
2、氢氧化铝
实验3 —7
1)制备
制取氢氧化铝。
Al(OH)3吸附色素
与强碱反应
Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O
结论：氢氧化铝既能跟强酸反应生成盐和水，又能跟强碱反应生成盐和水，所以氢氧化铝是两性氢氧化物。
注意：Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱
[ 实验3—8 ] 取新制取的氢氧化铝分别与2mol/L盐酸和氢氧化钠溶液反应。观察现象。
2)两性
Al(OH)3是医用的胃酸中和剂中的一种，它的碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反应，使胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。
这是工业上制取纯净氧化铝的方法。
P59学与问
为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取
氢氧化铝，而不用氢氧化钠溶液呢?
答：因为氢氧化铝能溶于过量的氢氧化钠溶液中；另外，使用氨水过量时对产物没有影响。
阅读：资料卡片——硫酸铝钾
明矾晶体
[KAl(SO4)2•12H2O]
有关铝三角的基本图象：
1、铝盐溶液和氨水的反应
原理：Al3++3NH3· H2O = Al(OH)3 ↓ +3NH4+
3
2、在一定量AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液
原理：Al3++3OH- = Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O
3
4
3、向偏铝酸盐溶液中通入CO2
原理：CO2 +2AlO2- + 3H2O = 2Al(OH)3 ↓+CO32-
1/2
4、向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液
1
4
原理： H+ +AlO2- + H2O = Al(OH)3 ↓
Al(OH)3 +3H+ = Al3+ + 3H2O
5、向氯化镁和氯化铝的混合溶液中加足量的氢氧化钠
原理：氢氧化钠先与氯化镁和氯化铝反应，生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝溶解，但氢氧化镁不溶。
氢氧化镁
氢氧化铝
Al3+
Al(OH)3
3OH-
AlO2-
OH-
3H+
H++ H2O
4OH-
4H+
“铝三角”
1.怎样以AlCl3溶液为原料制取Al(OH)3？
2.怎样以NaAlO2溶液为原料制取Al(OH)3？
[思考]
1、不能用NaOH溶液除去括号中杂质的是（ ）
Mg（Al2O3） B．MgCl2（AlCl3）
C．Fe（Al） D．Fe2O3（Al2O3）
2、实验室制备Al(OH)3最好用（ ）
A．Al2O3和稀盐酸 B．Al2O3和水
C．Al2(SO4)3和KOH D．AlCl3和氨水
3、实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀
出来，适宜用的试剂是（ ）
A．NaOH溶液 B．Ba(OH)2 溶液 C．盐 D．氨水
练习
√
√
√
3．在200mL氯化镁和氯化铝的混合液中，Mg2+的物质的量浓度为0.2mol/L，Cl-的物质的量浓度为1.3 mol/L。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来，至少需要加入 4 mol/L NaOH溶液的体积为（ ） A．40mL B．72mL C．80mL D．128mL
√
三、铁的重要化合物
1、铁的氧化物
——
铁红
磁性氧化铁
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
+2价
+3价
+2价、+3价
不溶
不溶
不溶
不稳定
稳定
稳定
FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O
Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O
高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe(炼铁原理)
目录
2、铁的氢氧化物
白色絮状沉淀 → 灰绿色 → 红褐色沉淀
红褐色沉淀
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3+3NaCl
FeSO4 + 2NaOH =
Fe（OH）2 + Na2SO4
4Fe（OH） 2 + O2
+2H2O = 4Fe（OH）3
实验3-9：在FeCl3、FeSO4分别加入NaOH溶液
铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐
和碱溶液反应制得。
学与问：
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
Fe(OH)3+ 3HCl = FeCl3 + 3H2O
Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，你能写出它们与酸反应的化学方程式吗？
讨论：通过以上实验，你认为氢氧化亚铁的化学性质与一般的氢氧化物有什么异同？
(1)氢氧化铁的性质
①与酸反应
②受热可分解
氢氧化铁是一种难溶于水的红褐色固体
(2)氢氧化亚铁的性质
①与酸反应
② 不稳定，易被空气中的氧气氧化
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
（氧化剂）
（还原剂）
Fe(OH)3 + 2HCl = FeCl3 + 3H2O
3、铁盐和亚铁盐
（1）Fe3+离子的检验
向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液
溶液呈血红色
溶液颜色无变化
交流和讨论: 还有哪些方法可以鉴别FeCl3溶液和FeCl2溶液?
FeCl2 FeCl3
(2)Fe3+离子的氧化性
科学探究：在FeCl3溶液中加入足量Fe粉，振荡。再滴入几滴KSCN溶液，观察现象；在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)，再观察现象。
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
溶液不显血红色
溶液变成血红色
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl¯
总结：
还原剂
+氧化剂(Cl2)
+还原剂(Fe)
氧化剂
Fe2+
Fe3+
Fe
阅读：资料卡片——铜盐
图 3-21 出土的古代铜制品上往往覆盖着一层铜绿[主要成分是Cu2(OH)2CO3]
实践活动：铝盐和铁盐的净水作用
不加试剂
加入明矾
加入硫酸铁溶液
2 min时
5 min时
无明显变化
有明显沉降，溶液半透明
有明显沉降溶液半透明
沉淀沉在底部 溶液接近透明
沉淀沉在底部 溶液接近透明
浑浊 ， 略有沉降
明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清，可用做净水剂。
结 论
目录
练习
运用铁及其化合物的知识，完成下列各题。
1、下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是（ ）
A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
2、既有氧化性，又有还原性的微粒是（ ）
A. Fe B. Fe2+ C. Fe3+
3、把过量的铁粉加入稀硝酸中，其结果是（ ）
A. 不反应 B. 生成硝酸铵 C. 生成硝酸亚铁
√
√
√
4、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法
是（ ）
A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气
C. 加入铜粉 D. 加入铁粉
5、当人体缺铁时，往往需要吃补铁保健品，人体能够吸收的是+2价铁元素。但是+2价铁元素很容易被氧化。查看一种补铁保健品，了解其中铁元素的价态。
①你认为可以采用什么方法检验补铁剂中铁元素的价态？
②天然食品中含有的大多是+3价铁元素，为了使+3价铁元素转化为+2价铁元素并被人体较好地吸收，你认为应该采取哪些措施？请查找资料，寻找办法。
√