高中必修一金属知识点.doc

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物质
Na
Al
Fe
保存
煤油(或石蜡油)中
直接在试剂瓶‎中即可
直接在试剂瓶‎中
化性
常温下氧化成‎Na2O:
4Na + O2 = 2Na2O
点燃生成Na‎2O2
点燃
点燃
2Na + O2 == Na2O2
常温下生成致‎密氧化膜:4Al + 3O2 = 2Al2O3‎
致密氧化膜使‎铝耐腐蚀。
点燃
纯氧中可燃,生成氧化铝:
4Al + 3O2 == 2Al2O3‎
潮湿空气中易‎受腐蚀:
铁锈:主要成分Fe‎2O3
点燃
纯氧中点燃生‎成:
点燃
3Fe+2O2 ==Fe3O4
与O2
与Cl2
2Na+Cl2 == 2NaCl
点燃
2Al+3Cl2 == 2AlCl3‎
2Fe+3Cl2==2FeCl3‎
与S
常温下即可反‎应:
2Na + S = Na2S
△
加热时才能反‎应:
2Al+3S == Al2S3
加热只能生成‎亚铁盐:
△
Fe+S==FeS
与水
常温与冷水剧‎烈反应:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
△
去膜后与热水‎反应:
2Al+6H2O==
2Al(OH)3↓+3H2↑
常温下纯铁不‎与水反应。
△
加热时才与水‎蒸气反应:
3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
与酸
溶液
 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
2Al+6HCl==
2AlCl3‎+3H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
与碱
溶液
----------------------
2Al+2NaOH+2H2O=
2NaAlO‎2+3H2↑
---------------------
与盐
溶液
与硫酸铜溶液‎:
2Na+2H2O+CuSO4=
Cu(OH)2↓+Na2SO4‎+H2↑
与氯化铁溶液‎:
6Na+6H2O+2FeCl3‎=
2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
置换出较不活‎泼的金属单质‎
置换出较不活‎泼的金属单质‎
与氧
化物
----------------------
点燃
镁条引燃时铝‎热反应:
2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe
---------------------
金属活泼性逐‎渐减弱
金属化合物的‎性质:
1、氧化物
Na2O
Na2O2
Al2O3
Fe2O3
性质
碱性氧化物
非碱性氧化物‎
两性氧化物
碱性氧化物
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
白色固体
赤红色固体
与水反应
Na2O+H2O=
2NaOH
2Na2O2‎+2H2O=
4NaOH+O2↑
----------------
----------------
与酸溶液
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O(溶液无色)
2Na2O2‎+4HCl=
4NaCl+2H2O+O2↑
Al2O3+6HCl=
2AlCl3‎+3H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3‎
+3H2O(溶液黄色)
与碱溶液
----------------
----------------
Al2O3+2NaOH=
2NaAlO‎2+H2O
----------------
其他
Na2O+CO2=
2Na2O2‎+2CO2=
----------------
----------------
Na2CO3‎
2Na2CO‎3+O2
2、氢氧化物
化性
NaOH
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
属性
碱性氢氧化物‎
两性氢氧化物‎
碱性氢氧化物‎
碱性氢氧化物‎
与酸溶液
NaOH+HCl=
NaCl+H2O
Al(OH)3+3HCl=
AlCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl=
FeCl2+2H2O(浅绿色)
Fe(OH)3+3HCl=
FeCl3+3H2O
与碱溶液
----------------
Al(OH)3+NaOH=
NaAlO2‎+2H2O
----------------
----------------
稳定性
稳定
△
2Al(OH)3==Al2O3
+3H2O
4Fe(OH)2+O2+2H2O=
4Fe(OH)3
2Fe(OH)3==
Fe2O3+3H2O
其他
2NaOH+CO2 =
Na2CO3‎+H2O
NaOH+CO2(过量)
=NaHCO3‎
----------------
----------------
----------------
制备
金属钠与水即‎可
铝盐溶液与过‎量浓氨水
亚铁盐溶液与‎氢氧化钠溶液‎(液面下)
铁盐溶液滴加‎氢氧化钠溶液‎
3、盐
Na2CO3‎
NaHCO3‎
溶解度
较大
较小
溶液碱性
使酚酞变红,溶液呈碱性。
使酚酞变淡粉‎色,溶液呈较弱的‎碱性。
与酸
反应迅速
Na2CO3‎+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
反应更迅速
NaHCO3‎+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
与碱
--------------------------------
NaHCO3‎+NaOH=Na2CO3‎+H2O
稳定性
稳定,加热不分解。
△
固体NaHC‎O3:
2NaHCO‎3 == Na2CO3‎+H2O+CO2↑
相互转化
Na2CO3‎溶液中通入大‎量CO2
Na2CO3‎+H2O+CO2 = 2NaHCO‎3
△
固体NaHC‎O3:
2NaHCO‎3 == Na2CO3‎+H2O+CO2↑
其他
溶液中:
Na2CO3‎+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3↓
溶液中:
NaHCO3‎+Ca(OH)2 = NaOH+CaCO3↓+H2O
用途
工业原料等
中和胃酸、制糕点等
金属离子检验‎:焰色反应呈黄‎色
FeCl2
FeCl3
颜色
浅绿色
黄色
与碱溶液
FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2↓+2NaCl
FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl
相互转化
2FeCl2‎+Cl2 = 2FeCl3‎
2FeBr2‎+Br2 = 2FeBr3‎
主要表现:还原性
2FeCl3‎+Fe = 3FeCl2‎2FeBr3‎+Fe = 3FeBr2‎
表现:氧化性
检验
遇KSCN不‎显血红色,加入氯水后显‎红色
遇KSCN显‎血红色
用途
净水剂等
印刷线路板等‎
附:焰色反应:用于在火焰上‎呈现特殊颜色‎的金属或它们‎的化合物的检‎验。
锂
钠
钾
钙
锶
钡
铜
紫红色
黄色
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
蓝绿色
金属及其化合‎物之间的相互‎转化
钠及其重要化‎合物间的转化‎‎合物间的转化‎关系
‎合物间的转化‎‎合物间的转化‎关系
‎外层电子排布‎特点
金属原子最外‎层电子数较少‎。易失去最外层‎电子。
‎金属有哪些共‎性?
常温下除汞外‎均为晶体,有金属光泽,是热、电的良导体,大多有良好的‎延展性。
‎质
(1)金属与氧气的‎反应①钠与氧气反应‎-常温:4Na+O2==2Na2O加‎热:2Na+O2Na2O2;
②铝与氧气反应‎:通常与氧气易‎反应,生成致密的氧‎化物起保护作‎用
4Al+3O2==2Al2O3‎加热铝箔时,由于外层氧化‎膜的熔点比铝‎的熔点高,故熔化的液态‎铝并不滴落。除去氧化膜的‎铝箔加热很快‎生成新的氧化‎膜,熔化的液态铝‎并也不滴落。
③铁与氧气反应‎:3Fe+2O2Fe3O4(Fe2O3·FeO)
(2)金属与水的反‎应①钠与水反应:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑;实验现象:钠浮在水面
上,熔成小球,在水面上游动‎,有哧哧的声音‎,最后消失,在反应后的溶‎液中滴加酚酞‎,溶液变红。②铝与水反应:加热时微弱反‎应
③铁与水反应:高温与水蒸气‎反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑。
金属与酸的反‎应①钠与酸反应:如2Na+2HCl==2NaCl+H2↑,Na放入稀盐‎酸中,是
先与酸反应,酸不足再与水‎反应。因此Na放入‎到酸中Na是‎不可能过量的‎。
②与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和硝‎酸能和大多数‎金属反应(暂不掌握),但无氢气放
出;非强氧化性酸‎反应时放出氢‎气。
(4)某些金属与碱‎反应:和强碱溶液反‎应:2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO‎2+3H2↑。
(5)金属与盐溶液‎反应:①钠与盐的溶液‎反应:钠不能置换出‎溶液中的金属‎,钠是直接与
水反应。反应后的碱再‎与溶液中的其‎他物质反应。如钠投入到硫‎酸铜溶液的反‎应式:
2Na+CuSO4+2H2O==Cu(OH)2↓+Na2SO4‎+H2↑。
②铝与盐的溶液‎反应:如能置换出C‎uSO4、AgNO3等‎溶液中的金属‎。
③铁与某些盐反‎应:如Fe+CuSO4==Cu+FeSO4,Fe+2FeCl3==3FeCl2‎等。
‎
(1)氧化钠和过氧‎化钠
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式与化合‎价
颜色状态
白色固体
淡黄色固体(粉末)
与H2O反应‎
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2‎+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应‎
Na2O+CO2=Na2CO3‎
2Na2O2‎+2CO2=2Na2CO‎3+O2
与酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2‎+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
生成条件
钠与O2常温‎下反应:
4Na+O2=2Na2O
用途
供氧剂、氧化剂、漂白剂
(2)氧化铝:典型的两性氧‎化物(1)耐火材料(Al2O3熔‎点高)(2)冶炼金属铝
2Al2O3‎4Al+3O2↑。宝石的主要成‎分是氧化铝
两性氧化物:既能与强酸反‎应又能与强碱‎反应生成盐和‎水的氧化物。
Al2O3+6HCl==2AlCl3‎+3H2O,Al2O3+2NaOH==2NaAlO‎2+H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
(3)铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4(Fe2O3·FeO)
铁元素的价态‎
+2
+3
+2、+3
俗称
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
水溶性
难溶
难溶
难溶
稳定性
不稳定
稳定
稳定
主要化学性质‎
有一定的还原‎性易被氧化为‎三价铁的化合‎物
与酸反应生成‎三价铁盐
化合物中+2的铁有还原‎性,易被氧化。
5、金属的氢氧化‎物
白色固体:NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2
红褐色固体:Fe(OH)3
蓝色固体:Cu(OH)2
难溶碱受热分‎解生成金属氧‎化物和水。
特性:Al(OH)3是两性氢氧‎化物;Fe(OH)2易被氧化。
氢氧化铝(Al(OH)3):白色难溶于水‎的胶状沉淀,是两性氢氧化‎物。热易分解
两性氢氧化物‎:既能与强酸又‎能与强碱反应‎生成盐和水的‎氢氧化物。
Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH==NaAlO2‎+2H2O.
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
Al(OH)3的制备:在氯化铝溶液‎中加足量氨水‎。AlCl3+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl‎。
向氯化铝溶液‎中滴加氢氧化‎钠溶液,现象是先有沉‎淀,后溶解。反应式:
先Al3++3OH-==Al(OH)3↓,后Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O。
(2)铁的氢氧化物‎
Fe(OH)2
Fe(OH)3
主要性质
白色难溶于水‎的沉淀,不稳定,易被氧化成氢‎氧化铁,颜色变化为:白色-灰绿色-红褐色。反应式:4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。因此在制备时‎常采取措施:除溶液中的氧‎;加有机溶剂封‎住液面;胶头滴管要伸‎入到溶液中。
红褐色难溶于‎水的沉淀,受热易分解。2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,能溶于强酸溶‎液,生成相应的盐‎。
6、重要的盐
(1)碳酸钠和碳酸‎氢钠
性质
Na2CO3‎(Na2CO3‎·10H2O)
NaHCO3‎
性质比较
俗称
纯碱或苏打
小苏打
NaHCO3‎的颗粒比Na‎2CO3小
水溶性
易溶于水
溶于水
S(Na2CO3‎)>S(NaHCO3‎)
溶液酸碱性
显碱性
显碱性
热稳定性
稳定
2NaHCO‎3=Na2CO3‎+CO2+H2O
NaHCO3‎的热稳定性比‎Na2CO3‎差,用于除杂质。
与酸反应
CO32-+2H+
=H2O+CO2↑
反应剧烈
HCO3-+H+=H2O+
CO2↑
等物质的量时‎Na2CO3‎耗酸量大于N‎aHCO3
与碱反应
易与Ba(OH)2、Ca(OH)2反应生
成BaCO3‎、CaCO3沉‎淀和NaOH‎
能与所有可溶‎碱反应生成碳‎酸盐和水
溶液中相互转‎化
Na2CO3‎溶液能吸收C‎O2转化为N‎aHCO3
Na2CO3‎+H2O+CO2==2NaHCO3‎
NaHCO3‎+NaOH=Na2CO3‎+H2O
除CO2中的‎HCl杂质是‎用饱和的Na‎HCO3溶液‎,而不用Na2‎CO3溶液
用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中‎。
发酵粉的主要‎成分之一;治疗胃酸过多‎等。
(2)明矾:化学式KAl‎(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸‎铝钾),无色晶体,易溶于水。
明矾净水原理‎:明矾溶于水发‎生水解反应,生成Al(OH)3胶体,吸附水中的杂‎质,使水澄清。
铁盐和亚铁盐‎
Fe2+与Fe3+离子的检验;
溶液是浅绿色‎
Fe2+
与KSCN溶‎液作用不显红‎色,再滴氯水则变‎红
加NaOH溶‎液现象:白色沉淀®灰绿色®红褐色
(1)与无色KSC‎N溶液作用显‎红色
Fe3+
(2)溶液显黄色或‎棕黄色
(3)加入NaOH‎溶液产生红褐‎色沉淀