4.鈉的性質(zhì)
實驗原理:金屬鈉的物理性質(zhì),金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)——還原性。
實驗過程:(1)用鑷子取一小塊金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油,置于濾紙上。用小刀切去一端的表層,迅速讓學(xué)生觀察切面的顏色。
(2)向一只盛有水的培養(yǎng)皿中滴加幾滴酚酞溶液,然后把切去表層的小塊(約綠豆粒般大小)金屬鈉投入水中,觀察反應(yīng)的現(xiàn)象和溶液顏色的變化。
(3)將切好的金屬鈉一小塊放在石棉網(wǎng)上加熱,使其與氧氣反應(yīng)。
實驗現(xiàn)象及結(jié)論:
(1)鈉沉于煤油的底部。(說明鈉的密度怎樣呢?為什么鈉要保存在煤油中呢?鈉的密度比煤油大,保存在煤油中可以隔絕空氣和水。) 鈉很容易用小刀切開。(說明鈉的質(zhì)地怎么樣?軟/硬?鈉是銀白色固體、質(zhì)軟)鈉的切面迅速從光亮的銀白色變暗了,失去了金屬光澤。(鈉露置在空氣中很快就會被空氣中的氧氣氧化生成Na2O:4Na+O2 ==2Na2O。)
(2)鈉浮在水面上。(說明鈉的密度小于水) 鈉熔化成小球。(說明反應(yīng)放熱,鈉的熔點(diǎn)低)鈉在水面上會游動。(說明鈉與水接觸部位發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生了氣體,氣體推動小球迅速游動。由于氣體、小球、水相互撞擊而發(fā)出嘶嘶聲) 鈉逐漸消失。(說明反應(yīng)劇烈,速率很快) 加入酚酞的水溶液會變紅。(說明反應(yīng)生成了堿,鈉與水的反應(yīng)2Na+2H2O==2NaOH+H2↑)
(3)鈉在空氣中加熱會劇烈燃燒,發(fā)出明亮的黃色火焰,得到淡黃色的產(chǎn)物。(2Na+O2
Na2O2)
問題:①未用完的鈉要及時放回原試劑瓶,為什么?
②取用鈉要用鑷子,不要用手直接接觸,為什么?
③比較鈉在常溫下、加熱條件下分別與氧氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物。鈉的兩種氧化物有何相似的化學(xué)性質(zhì)?寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
④比較等量且大小形狀均相同的金屬鈉分別與水、鹽酸、乙醇、氯化銨溶液中反應(yīng),觀察到的現(xiàn)象有何不同?為什么?寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
⑤將金屬鈉分別投入到CuSO4、MgCl2、FeCl3、AlCl3、Ca(HCO3)2等溶液中,觀察到的現(xiàn)象是什么?寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。
⑥為什么鈉能把四氯化鈦中鈦置換出來,而不能把CuSO4溶液中Cu置換出來呢?
5.氫氧化鋁的兩性
實驗原理:氫氧化鋁為兩性氫氧化物,能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水。
實驗過程:在一支大試管中放入一定量的0.5mol/L硫酸鋁溶液,滴加氨水直到不再產(chǎn)生沉淀為止。將沉淀分成兩份:一份滴加鹽酸,一份滴加氫氧化鈉溶液,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
實驗現(xiàn)象及結(jié)論:硫酸鋁溶液與足量氨水反應(yīng)產(chǎn)生白色膠狀沉淀。
[說明氫氧化鋁不溶于弱堿氨水,Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4]一份氫氧化鋁沉淀中加入鹽酸,觀察到白色沉淀逐漸溶解直至消失。
[說明氫氧化鋁具有堿性,可與強(qiáng)酸發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水,Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O]一份沉淀中加入氫氧化鈉溶液,觀察到白色沉淀逐漸溶解直至消失。
{說明氫氧化鋁具有酸性,可與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水,Al(OH)3+NaOH== Na[Al(OH)4] }
問題:①實驗室中制備氫氧化鋁時,一般不用氫氧化鈉等強(qiáng)堿代替氨水與鋁鹽反應(yīng),為什么?實驗室中制備氫氧化鋁時,一般不用鹽酸等強(qiáng)酸代替二氧化碳與四羥基合鋁酸鹽溶液反應(yīng),為什么?
②如何鑒定明礬中的確有鋁離子存在?
③向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液的現(xiàn)象與向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液的現(xiàn)象有何不同?為什么?用離子方程式表示原因。若四羥基合鋁酸鹽溶液與鹽酸滴加順序不同,現(xiàn)象會不同嗎?為什么?用離子方程式表示原因。若氯化鋁溶液與四羥基合鋁酸鹽溶液滴加順序不同,現(xiàn)象會不同嗎?為什么?用離子方程式表示原因。
④既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的常見物質(zhì)有哪些?請小結(jié)之。并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
⑤氫氧化鋁具有兩性的本質(zhì)原因是因為存在酸式電離和堿式電離,請結(jié)合電離平衡移動的原理解釋氫氧化鋁的兩性。
⑥鋁土礦的主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì),請設(shè)計實驗方案從鋁土礦中提取純凈的氧化鋁。并寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。
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