3.钠与盐溶液的反应
实质上是先与水反应生成 NaOH,NaOH再与盐反应。
与CuSO4溶液反应:2Na+2H2O
NaOH+H2↑
(1) CuSO4+2NaOH
Na2SO4
+Cu(OH)2 (2) 合并(1)(2)得:
(2)与FeCl3溶液反应:
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[特别提醒]:钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在,即金属离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触。钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。 |
[例1] 下列关于钠与水反应的说法不正确的是 ( )
①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变红;②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应;③钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧;④将两小块质量相等的金属钠,一块直接投入水中,另一块用锡箔包住,在锡箔上刺些小孔,然后按入水中,两者放出的氢气质量相等。
A.①② B.②③ C.②③④ D.①②③④
[解析]钠与水反应产生氢氧化钠只能使酚酞变红,而不能使石蕊变红。钠与水的反应本质是钠与H+的反应,所以钠先与盐酸溶液中的酸反应。钠在水蒸气中反应产生的是氢气,尽管温度高且反应放热,因无氧气不能燃烧。钠的密度比水大,浮在水面上时,就有部分钠被氧气氧化,而用锡箔包住的钠不会被氧气氧化,所以与水反应的钠质量不相等,两者放出氢气的质量也不相等。
[答案]D
[黑色陷阱]忽视了钠与水反应产生H2,无氧气存在而漏选③;忽略了钠直接投入水中,在水面上部分钠被氧化而漏选④。
考点2 过氧化钠的结构与性质
3.制备物质
(1)工业冶炼铁,如:Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2
(2)制取氢氧化亚铁
实验原理:
实验现象: 。
要制得白色的Fe(OH)2沉淀,要注意以下几点:
①硫酸亚铁溶液中不能含有Fe3+,因此,硫酸亚铁溶液应是 。
②实验用的氢氧化钠溶液,溶解亚铁盐的蒸馏水应煮沸,以 。
③实验时,用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后,把滴管插入硫酸亚铁溶液的 ,再轻轻挤胶头滴管的胶头,逐滴加入氢氧化钠溶液,这时就会析出Fe(OH)2白色絮状沉淀。
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[特别提醒]:Fe(OH)2制备的方法很多,核心问题两点,一是溶液中的溶解氧必须除去,二是反应过程必须与O2隔绝。 |
[例1](2008 届金湖中学第二次质量检测)由于Fe(OH)2在空气中易被氧化,同学们为了观察到白色的Fe(OH)2固体想了很多方法。甲同学:在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等制备。![]()
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(1)在试管I里加入的试剂是 。
(2)II中的试剂加入前应如何处理: 。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管I和II中加入试剂,打开止水夹,塞紧后的实验步骤是 。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 。
乙同学:只是将甲同学所用药品中的铁屑改为FeS固体,其余都与甲相同。
(5)对乙同学的这一改变请你作出评价:__________________________________。
丙同学:认为甲乙两同学所用的装置太复杂,难以组装,该同学应用试管取了一些不含Fe3+的FeSO4溶液,然后向其中加入经煮沸并冷却的NaHCO3溶液,结果也制得了白色沉淀并较长时间保持白色。
(6)请你解释原因并写出相关反应的离子方程式:______________________________。
[解析]用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2并观察沉淀的颜色变化是必修Ⅰ重要的演示实验。Fe(OH)2、FeSO4均易被氧化,FeSO4又易水解,应避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,可得答案。
乙同学将药品中的铁屑改为FeS固体,与稀H2SO4反应生成H2S,H2S有强还原性。
[答案](1)稀H2SO4和铁屑 (2)煮沸 (3)稍等片刻后关闭止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不易进入。
(5)反应中生成的H2S也能防止Fe(OH)2被氧化,白色沉淀能存在较长时间,但易产生空气污染。(6)因双水解反应:Fe2++2HCO3–
Fe(OH)2↓+2CO2↑,CO2既能排净试管中的空气,也能防止空气进入试管。
[规律总结]制备方法探究
①
在液面上加隔氧剂:用密度比水小的且不溶于水的有机溶剂,如汽油、苯等物质滴加在反应液面上进行液封,以减少Fe(OH)2与O2接触。(不能用四氯化碳,因为四氯化碳比水密度大,加入它后会处于试管底部,起不到隔离空气的作用。)
②用右图装置
向试管中加入煮沸过的稀硫酸,加入稍过量的还原铁粉,充分反应后得到FeSO4溶液,静置。液面上充满氢气。打开止水夹可见白色沉淀。
③用电解实验
电极材料:石墨碳棒和铁片,(注:铁片表面氧化膜要去掉)将铁片与直流电源的正极连接,石墨棒与直流电源的负极连接。
电解液:可选择Na2SO4溶液或NaOH溶液。 方法:在进行电解前应对电解液进行简单处理:加热一段时间驱赶溶液中氧气,然后再向电解液中加入苯,隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化。
考点2 金、银、铜等金属材料