專題02常見金屬及其應(yīng)用

目錄

實(shí)驗(yàn)1鈉的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)2過氧化鈉與水的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)3碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的比較

實(shí)驗(yàn)4焰色試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)5氫氧化亞鐵的制備

實(shí)驗(yàn)6鐵及其化合物的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)7鋁及其化合物的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)1鈉的，性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)梳理

1.鋼的物理性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)裝置

1-

叼24能常力?！喾綀D＞?切姍

暫諭成盤澹中

實(shí)驗(yàn)原理4Na+O2===2Na2O；

實(shí)驗(yàn)用品鈉；濾紙、小刀、鑲子、表面皿

實(shí)驗(yàn)步驟用隈子取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，觀察鈉的表面的光澤和

顏色，并注意新切開的鈉的表面所發(fā)生的變化

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

實(shí)驗(yàn)說明①鈉暴露在空氣中很快變暗，這是因?yàn)殁c迅速被空氣中的氧氣氧化而生成了氧化鈉。

這一實(shí)驗(yàn)不僅說明鈉具有銀白色金屬光澤，質(zhì)軟，而且極易被空中的氧氣氧化。

②鈉通常保存在煤油中，防止與氧氣、水等反應(yīng)。

③未用完的鈉必須放回原試劑瓶。

2.鋼的化學(xué)性質(zhì)

（1）與氧氣反應(yīng)

條件加熱

實(shí)驗(yàn)裝置036

I<1)I(2)<))<4)

將一個(gè)干燥的坨煙加熱，同時(shí)切取一塊綠豆大的納，迅速投到熱坨煙中。繼續(xù)

實(shí)驗(yàn)步驟

加熱珀煙片刻，待納熔化后立即撤掉酒精燈，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

—

①加熱時(shí)：________一。

結(jié)論

②穩(wěn)定性：Na2O2_Na2Oo

實(shí)驗(yàn)說明鈉在空氣中燃燒生成的淡黃色固體是過氧化鈉

鈉與氧氣在菖溫下反應(yīng)，生成的物質(zhì)為氧化鈉，在加熱時(shí)，生成過氧化鈉，為

什么反應(yīng)物相同，產(chǎn)物卻不同呢？這是因?yàn)榉磻?yīng)條件不同，生成的產(chǎn)物不同。

分析解讀

即反應(yīng)條件對反應(yīng)結(jié)果有影響。因此，在化學(xué)方程式的書寫中，耍注意反應(yīng)條

件，并遵守客觀事實(shí)。

（2）與水反應(yīng)

預(yù)測產(chǎn)物—

實(shí)驗(yàn)步驟在燒杯中加一些水，滴入幾滴酚限溶液，然后把一小塊鈉投入水中。你看到什么現(xiàn)象？

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析及結(jié)論

分析及結(jié)論浮——鈉浮在水面上鈉的密度比水的小

熔——鈉熔化成光亮的小球鈉與水反應(yīng)放出熱量，鈉的熔點(diǎn)低

游——小球在水面上迅速游動(dòng)生成的氣體推動(dòng)鈉球在水水面上迅速游動(dòng)，球周

圍有水霧出現(xiàn)，

響——發(fā)生“嘶嘶”的響聲，逐漸減小，最后消失鈉與水劇烈反應(yīng)，有時(shí)可能有火花或伴有爆鳴聲

紅——加入酚酥的溶液顏色變紅反應(yīng)生成的產(chǎn)物呈堿性

實(shí)驗(yàn)結(jié)論鈉的密度比水反應(yīng)放熱且鈉的熔點(diǎn)反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生H2和NaOHo

①鈉通常保存在—中，防止與氧氣、水等反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)說明②未用完的鈉必須放回________o

③金屬鈉著火，不能用____________滅火，必須用___________米滅火。

②鈉與水反應(yīng)劇烈，生成,化學(xué)方程式是,還原劑：氧化劑:

離子方程式為。

要點(diǎn)歸納

1.鈉燃燒時(shí)不能用水滅火，應(yīng)用沙土蓋滅。

2.取用金屬鈉時(shí)，用鏡子夾取金屬鈉，用謔紙擦干表面的煤油，放在潔凈干燥的玻璃片上用小刀切割，不

能用手直接接觸金屬鈉，并且將剩余的鈉放回原試劑瓶中保存。

實(shí)驗(yàn)2過氧化鈉與水的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)梳理

實(shí)驗(yàn)裝置L//

ET〃一/

口,伊味『pH試紙

3NajOj

實(shí)驗(yàn)原理

2Na2O24-2H2O===4NaOH+02T

實(shí)驗(yàn)用品水、過氧化鈉固體、pH試紙；試管、木條、試管。

實(shí)驗(yàn)步驟把l-2mL水滴入盛有l(wèi)-2g過氧化鈉固體的試管中，立即把帶火星的木條放在試管口，檢驗(yàn)生成

的氣體。用手輕輕摸一摸試管夕理，有什么感覺？用pH試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條—o用手輕摸試管外壁，感覺試管壁溫度—。pH試

NX0,

實(shí)驗(yàn)裝置￡L方￡n

實(shí)驗(yàn)原理2NaHCO3^=Na2CO3+CO2T+H20

實(shí)驗(yàn)用品Na2cO3固體、NaHCOj固體、澄清石灰水；硬質(zhì)試管、試管、酒精燈、鐵架臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示，分別加熱Na2c03固體和NaHCCh固體，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，比較碳酸鈉、碳酸氫鈉的

熱穩(wěn)定性。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象剛加熱Na2cCh固體時(shí)，石灰水中有氣泡，之后無氣泡，澄清石灰水__________；力口熱NaHCCh

固體時(shí)，試管口處有小液滴出現(xiàn)，石灰水中有氣泡，澄清石灰水______o

實(shí)驗(yàn)結(jié)論①Na2c03固體很秘定，受熱不易發(fā)生分解；但Na2co3-XH?0易風(fēng)化；NaHCCh固體不穩(wěn)定，

受熱容易分解，化學(xué)方程式為_________△___________________o

②Na2c03的熱穩(wěn)定性比NaHCCh強(qiáng)。碳酸鈉很穩(wěn)定，

實(shí)驗(yàn)說明加熱碳酸鈉固體時(shí)，最初也會(huì)看到導(dǎo)管口有氣泡，那是試管內(nèi)空氣受熱、體積膨脹而造成的。

2.Na2CO3、NaHCCh的化學(xué)性質(zhì)

（1）熱穩(wěn)定性

①Na2c0.3性質(zhì)穩(wěn)定，受熱難分解“

②NaHCCh性質(zhì)不穩(wěn)定，受熱易分解，化學(xué)方程式為2NaHCCh：ANa2cO3+H2O+CO2b

（2）與足量鹽酸反應(yīng)

①實(shí)驗(yàn)探究——碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的比較

實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式及結(jié)論

在兩支試管中分別加入3NaHCCh與鹽酸反應(yīng)比等

mL稀鹽酸，將兩個(gè)各裝質(zhì)量的Na2co3與鹽酸反應(yīng)

有少量等質(zhì)量的Na2c03、_；NaHCCh與產(chǎn)生氣體—且—o

NaHCCh粉末的小氣球分鹽酸混合比Na2co3、NaHCOa分別與

NaHCO,Na￡O,—?

別套在兩支試管的管口。Na2c。3與鹽酸鹽酸反應(yīng)的離子方程式為

俗徒版NaHCOiN3CO,

NaHCO,與幡拉酸的反應(yīng)將氣球內(nèi)的Na2c03和混合_________

NaHCCh同時(shí)倒入試管________H__.Q

中。

實(shí)驗(yàn)4焰色試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)梳理

實(shí)驗(yàn)原理很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)__________。

驗(yàn)用品碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液、鹽酸；鉗絲（或鐵絲）、酒精燈（或煤油燈）、藍(lán)色針玻璃。

實(shí)驗(yàn)步驟①把熔嵌在玻璃棒上的鉗絲（或用光潔無銹的鐵絲）放在酒精燈（最好用煤氣燈）外焰里灼燒,

至與原來火焰顏色相同時(shí)為止。用鈉絲（或鐵絲）蘸取碳酸鈉溶液，在外焰上灼燒，觀察火焰

顏色。

②將伯絲（或鐵絲）用鹽酸洗凈后，在外焰上灼燒至沒有顏色時(shí)，再蘸取碳酸鉀做同樣的實(shí)驗(yàn),

此時(shí)要透過藍(lán)色鉆玻璃觀察火焰的顏色。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①用的絲（或鐵絲）蘸取碳防鈉溶液，在外焰上灼燒，可觀察到火焰為—色：②用伯絲（或鐵

絲）蘸取碳酸鉀溶液做同樣的實(shí)驗(yàn)，透過藍(lán)色鉆玻璃可觀察到火焰為_色。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。

實(shí)驗(yàn)說明①做焰色試驗(yàn)前，鉗絲（或鐵絲）應(yīng)灼燒至與原來的火焰顏色______為止。

②更換其他試劑進(jìn)行焰色試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將鈉絲（或鐵絲）用—洗凈后，在外焰上灼燒至與原來

的火焰顏色一時(shí)，再蘸取其他試劑進(jìn)行焰色試驗(yàn)。

③觀察鉀元素的焰色，要透過__________,因?yàn)樗{(lán)色鉆玻璃能吸收—，避免—的化合物干擾。

④焰色反應(yīng)產(chǎn)生的火焰顏色與元素的_______無關(guān)，如：灼燒鈉的化合物和單質(zhì)時(shí)，火焰顏色

均為—色。幾種常見金屬的焰色：鈉：—色，鉀：_色（透過藍(lán)色鉆玻璃），鈣：—色。

⑤可以用焰色反應(yīng)一鈉、鉀等等金屬或離子；利用焰色反應(yīng)也可制成_______。焰色反應(yīng)是

—變化而不是—變化。

要點(diǎn)歸納

1.（1）焰色試驗(yàn)是變化，是金屬元素的性質(zhì)，既可以是—，也可以是，如不論灼燒Na2co3、

NaCKNa2s04還是鈉的單質(zhì)，均發(fā)出火焰。

（2）用稀鹽酸清洗的原因：生成金屬氯化物，而金屬氯化物在高溫時(shí)易—。

（3）焰色反應(yīng)中所用的火焰應(yīng)是_色或—色的。

（4）灼燒鉗絲時(shí)應(yīng)一直燒至火焰—到原來的顏色。

（5）可用代替鉗絲，不能用一代替。

（6）觀察鉀的焰色時(shí)，要透過,目的是濾掉鈉元素灼燒時(shí)產(chǎn)生的—o

2.焰色試驗(yàn)的應(yīng)用

（1）利用焰色反應(yīng)可檢驗(yàn)?zāi)承┯贸Ｒ?guī)化學(xué)方法不能鑒定的o

（2）不同的金屬及其化合物對應(yīng)不同的焰色反應(yīng)且顏色艷麗多彩，因此可用于制作節(jié)日燃放的—或—

一等。

實(shí)驗(yàn)5氫氧化亞鐵的制備

實(shí)驗(yàn)梳理

制備原理Fe2++2OH-=Fe(OH)2l

溶液中不含。2等氧化性物質(zhì)和Fe3+

成功關(guān)鍵

制備過程中，保證生成的Fe(OH”在密閉且隔絕空氣的體系中

方法裝置說明

11

用不含F(xiàn)e-廿的FeSCh溶液與用不含。2的蒸儲(chǔ)

有機(jī)層隔離法-NaOH溶液

-苯水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備

#FeSO.溶液

先打開止水夾，用生成的氫氣排盡裝置中的空

止水

制備方法卜

氫氣氛圍中稀硫酸；］氣，關(guān)閉止水夾，生成的硫酸亞鐵溶液被壓入

NaOH

8r溶液右側(cè)盛有氫氧化鈉溶液的試管中

利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉

電解法II上煤油

圜R^NaOH溶液淀，陽極材料為鐵，陰極材料為石墨

要點(diǎn)歸納

制備Fe(OH)2應(yīng)注意：

①配制FeSCh溶液時(shí)，加入少量鐵粉；

②配制溶液的蒸馀水及NaOH溶液均需“煮沸”除氧；

③反應(yīng)過程中避免和空氣接觸(油封)

實(shí)驗(yàn)6鐵及其化合物的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)梳理

1.鐵單質(zhì)的還原性

實(shí)驗(yàn)原理CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

實(shí)驗(yàn)用品CuSCh溶液、鐵絲、試管、膠頭滴管

在一支試管中加入2mLeuSCh溶液，再將一段鐵絲放入CuSO4溶液中。過一會(huì)兒排出鐵絲，觀察

實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鐵絲上附有紅色的—色溶液變成一色。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe具有____性

實(shí)驗(yàn)說明Fe與CuSO4溶液反應(yīng)置換出銅。

2.鐵鹽的氧(匕性

實(shí)驗(yàn)原理Cu+2FeC13=2FeCl2+CuCh、2FeCh+2KI=2FeCh+b+2KC1

實(shí)驗(yàn)用品銅片、FeCh稀溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸儲(chǔ)水、試管、膠頭滴管、鏡子

1.取3mLFeCh稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過一會(huì)兒，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)步驟2.在一支盛有3mL水的試管中滴加幾滴FeCh稀溶液，再滴加3滴KI溶液，觀察現(xiàn)象。然后向

溶液中滴加2滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1._色溶液變—色，銅片質(zhì)量—0

2.加入KI溶液后，溶液________,加入淀粉溶液后，溶液變—。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe3+具有氧化件°

實(shí)驗(yàn)說明LFe3+能將Cu、「氧化成Cu2+、I2o

2.KI是常用的還原劑，能被氧化生成H淀粉溶液遇k變藍(lán)。

3.亞鐵鹽的氧化性和還原性

實(shí)驗(yàn)原理FeCl2+Zn=ZnCk+Fe、10FcSO4+2KMnO4+8H2so4==5Fe2(SO4)3+2MnSO4+8H9+

K2so4、

Fe^+3SCN-=Fe(SCN)3

實(shí)驗(yàn)用品鋅片、KMnCh酸性溶液、FeSCh溶液、KSCN溶液、試管、膠頭滴管、鐐子

1.取3mLFeCb稀溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過一會(huì)兒，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)步驟2.在一支試管中加入少量酸性KMn04溶液，然后向試管中加入少量FeSCh溶液，觀察溶液

的顏色變化。當(dāng)溶液紫色褪去時(shí)，再滴加2滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.鋅片失去光澤變黑，溶液由—色逐漸變?yōu)椤?/p>

2溶.液___色褪去變黃色，滴入KSCN后，溶液變—色。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論LFe2+具有_性。

2.Fe?+具有_性，與酸性KMnO,溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使酸性KMnCh溶液褪色并生成

Fe3\

實(shí)驗(yàn)說明Fe?+能將Zn氧化為ZM+,Fe?+與酸性KMnCh溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使酸性KMnCh溶液

褪色并生成Fe3+。

4.鐵離子的檢驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)裝置

用向*KI..；而If人KSCNM?承IV).

向r清人KSCNiSSf?6>

實(shí)驗(yàn)原理Fe3+4-3SCN-=FC(SCN)3>2FeCh+Fe=3FeCh,

實(shí)驗(yàn)用品FeCh稀溶液、KSCN溶液、鐵粉、試管、膠頭滴管

一1.在一支試管中加入2mL蒸儲(chǔ)水，再滴加幾滴FeCh稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，觀

實(shí)驗(yàn)步驟察現(xiàn)象。

2.在一支試管中加入少量FeCb稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片?刻，再滴加幾滴KSCN

溶液，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.溶液變?yōu)開色。

2.加入適量鐵粉后溶液變?yōu)椤渭訋椎蜬SCN溶液后，溶液______。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論可用KSCN試劑檢驗(yàn)Fe3+是否存在

實(shí)驗(yàn)說明FeCh與鐵粉反應(yīng).牛成了FeCb,溶液中不再存在Fe3+0

實(shí)驗(yàn)7鋁及其化合物的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)梳理

1.鋁與氧氣的反應(yīng)

（1）鋁粉可以在純氧中燃燒，發(fā)出耀眼的,生成,4A1+3O2燮=2AbO3。

（2）常溫下鋁在空氣中極易與氧氣反應(yīng)，表面生成?層致密的薄膜，能阻止氧氣與鋁進(jìn)一步反應(yīng)。

2.鋁與氯氣、硫的反應(yīng)：金

3.鋁與酸的反應(yīng)

鹽酸q鋁片Q

實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)原理A12O3+6HCI=____________；2A1+6IICI=___________

實(shí)驗(yàn)用品鹽酸、鋁片；試管、酒精燈、木條。

在一支試管中加入5mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。過一段

實(shí)驗(yàn)步驟

時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象？

開始無現(xiàn)象，一段時(shí)間后鋁片________，然后冒鋁片表面有________產(chǎn)生，試管壁

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有一現(xiàn)象。一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，可聽到爆鳴聲，后氣體燃燒

發(fā)出______火焰

實(shí)驗(yàn)結(jié)論氧化鋁和鋁均能和鹽酸反應(yīng)。

鋁片表面有一層致密的保護(hù)膜氧化鋁，可以與鹽酸發(fā)生反應(yīng)：

AhO3+6HCl=2AlC13+3H20,這個(gè)階段沒有氣體生成；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，保護(hù)膜氧化

鋁逐漸減少，鋁單質(zhì)直接與鹽酸接觸，發(fā)生反應(yīng)：2A1+6HC1=2A?3+3H2b因此，

實(shí)驗(yàn)說明鋁片

與鹽酸剛開始反應(yīng)時(shí)沒有氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，當(dāng)鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣、且氫

氣將試管中空氣排凈后，即可用點(diǎn)燃的木條檢驗(yàn)氫氣。試管壁發(fā)熱說明反應(yīng)在生成

新物質(zhì)的同時(shí)，放出了熱量。

說明：A1常溫下遇冷的濃硫酸、濃硝酸會(huì)發(fā)生—。

4.鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)

11

實(shí)驗(yàn)裝置1

Y而戶

，5片二人Nu5偉及中

實(shí)驗(yàn)原理

2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2t：Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[AI(OH)4]

實(shí)驗(yàn)用品NaOH溶液、鋁片；試管、酒精燈、木條。

在兩支試管中分別加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支試管中放入一小塊鋁片，

實(shí)驗(yàn)步驟向另一支試管中放入用砂紙仔細(xì)打磨過（除去表面的氧化膜）的一小塊鋁片。觀察

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。過一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管口，你觀察到什么現(xiàn)象？

用砂紙打磨過的鋁片表面立即劇烈反應(yīng)，有________產(chǎn)生，試管壁有—現(xiàn)象。未

經(jīng)打磨過的鋁片剛開始反應(yīng)較后逐漸一，產(chǎn)生________,試管壁有—現(xiàn)象。

實(shí)