内容正文:
第七讲 重要的金属化合物
知识梳理
· 考点一 氧化物
1. 钠的氧化物及过氧化物
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
-2
-1
色、态
白色固体
淡黄色固体
正、负离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
用途
氧化剂、供氧剂、漂白剂
(1)强氧化性的五个表现
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。
Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的,等于生成氧气的量,ΔV=V(O2)=V
固体质量变化关系
CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO2)=28 g·mol-1×n(CO2)、Δm(H2O)=2 g·mol-1×n(H2O)
2. 铁的氧化物
【注意】铁是过渡金属元素的代表,是变价金属。铁能失去最外层2个电子,也能失去次外层1个电子。因此铁通常显+2价和+3价,且+3价更稳定。
1.下列关于Na2O2的说法不正确的是
A.将一定量的Na2O2粉末加入滴有紫色石蕊溶液的水中并振荡,有气泡产生,最终溶液褪色
B.向饱和NaOH溶液中放入一定量的Na2O2粉末,充分反应后恢复到原来温度,溶液pH不变,溶液中Na+数目不变
C.将足量的Na2O2投入到盛有FeCl22溶液的试管中,有气泡产生,试管壁发烫,最终沉淀呈红褐色
D.Na2O2的漂白原理与次氯酸、臭氧的相同,但与SO2、活性炭的漂白原理不同
【答案】B
【解析】A.Na2O2与水发生:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,溶液中产生气泡,过氧化钠具有强氧化性,从而具有漂白性,溶液最终变为无色,故A正确;
B.过氧化钠能与水反应,则饱和的烧碱溶液中的溶剂减少,原饱和溶液有晶体析出,剩余溶液还是饱和溶液,温度不变时,溶液中离子的浓度不变,溶液pH不变,由于溶剂水减少则Na+数目减少,故B错误;
C.将Na2O2投入FeCl2溶液中,发生的反应为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2NaOH+FeCl2=Fe(OH)2↓+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+H2O=4Fe(OH)3,4Fe(OH)2是白色沉淀易被氧化为红褐色的Fe(OH)3沉淀,所以看到的现象是:有大量气泡生成,出现白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,故C正确;
D.Na2O2、次氯酸、O3消毒原理都是利用其强氧化性,能够氧化有色物质,二氧化硫能够与有色物质化合生成无色的化合物而具有漂白性,活性炭具有吸附性起到漂白作用,漂白原理不同,故D正确;
故选B。
· 考点二 氢氧化物
1.氢氧化钠
(1)物理性质:NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠;它是一种白色固体,易溶于水并放出大量的热,有吸水性;吸收空气中的水分而潮解;有很强的腐蚀性。
(2)化学性质
①具有碱的通性
②其他反应
与金属铝反应:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
与非金属单质反应:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
酯类水解:CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
(3)NaOH的制取
①土法制碱:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
②现代工业制碱:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
2.铁的氢氧化物
【注意】(1)在碱类中,Fe(OH)2有较强的还原性,Fe(OH)3有较强的氧化性:Fe(OH)2与强氧化性酸,如HNO3反应,则被氧化成Fe3+,Fe(OH)3与还原性酸,如HI反应,则被还原为Fe2+。
(2)制备Fe(OH)2时,需注意以下问题:
①Fe2+必须是新制的并放入铁粉以防Fe2+被氧化成Fe3+;
②除去溶液中溶解的O2,其方法是加热NaOH溶液;
③滴管末端插入试管内的液面以下;
④必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。
2.举重运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果,某种“镁粉”中只含有、