2018-2019学年高中化学 第三章 金属及其化合物章末系统总结学案 新人教版必修1.doc

第三章 金属及其化合物章末系统总结一、重点知识梳理二、实验探究(一)Na2O2的主要性质探究某淡黄色的颗粒状固体，其化学性质比较活泼，在通常状况下能跟许多物质发生化学反应。例如，它与CO2反应时，只生成了Na2CO3和O2，它与稀盐酸反应时，只生成了NaCl、H2O和O2。上课时，老师做了如下实验：a取少量的淡黄色的颗粒状固体投入到盛有少量水的试管中，可观察到产生了一种无色无味的气体；b再向试管中滴加几滴酚酞试液，可观察到烧杯中溶液变红。根据实验现象，回答下列问题：(1)淡黄色的颗粒状固体中一定含有什么元素，依据是什么？提示：淡黄色的颗粒状固体中一定含有钠和氧两种元素，因为该物质与稀盐酸反应时，生成NaCl、H2O和O2，所以根据质量守恒规律知该固体中一定含有钠和氧两种元素。(2)同学们对实验a中产生的气体的组成看法不一，提出了以下几种假设：该气体是CO；该气体是H2。请你推测该气体还可能是什么气体？提示：O2(3)设计一个实验，证明你在(2)中的推测(写出简要操作步骤，反应现象和结论)。操作步骤反应现象结论提示：操作步骤：收集气体，将带火星的木条靠近集气瓶口(或试管口)；反应现象：带火星的木条复燃；结论：该气体是氧气。(4)写出该淡黄色固体与稀盐酸反应的离子方程式。提示：2Na2O24H=4NaO22H2O即时训练1将少量稀盐酸滴加到盛有碳酸钙的U形管中，可观察到U形管中的脱脂棉剧烈燃烧。(1)稀盐酸与碳酸钙反应的离子方程式是_。(2)从脱脂棉的燃烧可以推出关于Na2O2与CO2反应的结论是a._，b._ _。(3)Na2O2与CO2反应的化学方程式是_。还原剂是_，氧化剂是_。解析：稀盐酸与碳酸钙反应放出CO2，CO2遇Na2O2发生反应：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，该反应放热，使脱脂棉的温度很容易达到其着火点，且生成的O2助燃，故脱脂棉会剧烈燃烧起来。在上述反应中只有Na2O2中的氧元素的化合价发生变化，故Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。答案：(1)2HCaCO3=Ca2CO2H2O(2)反应生成O2反应放热(3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2Na2O22干燥管A中为块状白色固体，B中为淡黄色粉末，C中为白色固体，并将A、B、C按如图所示连接，当打开活塞()()时，D中蜡烛火焰明亮；打开活塞()()时，D中蜡烛火焰熄灭；关闭活塞()时，A中反应自行停止。试根据上述实验事实，回答以下各问题：(1)A中发生的化学反应是_。(2)在装置B中的淡黄色粉末是_。(3)在干燥管C中的白色固体应为_。解析：此题以蜡烛火焰的明亮和熄灭为突破口。明亮一定是通入了O2，而熄灭一般是CO2。由此可确定B中是Na2O2(淡黄色粉末)和CO2的反应；从而可知A是产生CO2的简易启普发生器，C中是一个不与CO2反应的白色固体，即是中性或酸性的固体干燥剂。答案：(1)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(2)Na2O2(3)CaCl2或P2O5(二)氢氧化亚铁的制备方法教材中有关Fe(OH)2的制备方法，实际上只能观察到瞬间的Fe(OH)2白色沉淀(几乎分辨不出)。要较长时间观察到白色沉淀的生成，关键是降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量。方法1：装置如图甲所示。在试管中加入适量的5% FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1 molL1 NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀。方法2：装置如图乙所示。实验时，先打开活塞K，再将分液漏斗中的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后闭关K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的Fe(OH)2白色沉淀。若拔去广口瓶上的橡胶塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 图甲 图乙即时训练3某研究性学习小组在研究由Fe2制备Fe(OH)2的过程中，设计了如图所示实验方案：按照图示进行实验，容器A中的反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C，容器A中的反应仍在进行，最终在_容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及的化学方程式有_。解析：依题意，关闭弹簧夹C后，容器A中的反应仍在进行，产生的氢气将A中生成的FeSO4溶液压入容器B中，与容器B中的NaOH溶液接触，生成Fe(OH)2沉淀。答案：BFeH2SO4=FeSO4H2FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO44如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_，A中反应的化学方程式为_。(2)实验开始时应先将活塞E_(填“打开”或“关闭”)，其目的是_。在C中收集到的气体主要为_。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_。(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为_；写出有关反应的化学方程式：_。解析：Fe(OH)2属于难溶碱，制取时可根据：盐碱新盐新碱的规律，用可溶性的亚铁盐和可溶性碱反应制备。B中有NaOH溶液，还需要加入亚铁盐溶液，实验要求必须使用铁屑和6 mol/L的硫酸溶液，很显然是用于制取FeSO4，然后采用一定的方法使FeSO4和碱混合。由于Fe(OH)2极易被氧化，所以FeSO4和NaOH溶液应在无氧气的情况下进行反应，可以用生成的H2将系统内的空气排净。答案：(1)铁屑FeH2SO4=FeSO4H2(2)打开排出B中的空气H2(3)关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应(4)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3