高中金屬及其化合物知識點總結(jié)

1、金屬及其化學(xué)物的知識點總結(jié)一、鈉及其化合物 1、鈉（1）鈉的物理性質(zhì)：鈉是銀白色金屬，密度?。?.97g/cm3），熔點低（97），硬度小，質(zhì)軟，可用刀切割。鈉通常保存在煤油中。是電和熱的良導(dǎo)體。（2）鈉的化學(xué)性質(zhì)：從原子結(jié)構(gòu)可知鈉是活潑的金屬單質(zhì)。鈉與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：常溫：4Na + O2 = 2Na2O,加熱：2Na + O2 Na2O2;2Na + Cl2 2NaCl; 2Na + S Na2S等。鈉與水反應(yīng):2Na + 2H2O = 2NaOH + H2；實驗現(xiàn)象：鈉浮在水面上，熔成小球，在水面上游動，有哧哧的聲音，最后消失，在反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞，溶液變紅。 注意：鈉在空氣中的變化

2、：銀白色的鈉 變暗（生成了氧化鈉） 變白（生成氫氧化鈉） 潮解 變成白色固體（生成碳酸鈉）。鈉與酸反應(yīng)：如2Na + 2HCl = 2NaCl + H2,Na放入稀鹽酸中，是先與酸反應(yīng)，酸不足再與水反應(yīng)。因此Na放入到酸溶液中Na是不可能過量的。同時Na與H2的物質(zhì)的量比始終是2:1。當(dāng)然反應(yīng)要比鈉與水的反應(yīng)劇烈多。鈉與鹽的溶液反應(yīng)：鈉不能置換出溶液中的金屬，鈉是直接與水反應(yīng)。反應(yīng)后的堿再與溶液中的其他物質(zhì)反應(yīng)。如鈉投入到硫酸銅溶液的反應(yīng)式：2Na + CuSO4 + 2H2O = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 。 鈉與氫氣的反應(yīng)：2Na + H2 = 2NaH。NaH + H2

3、O = NaOH + H2 ；NaH是強的還原劑。（3）工業(yè)制鈉：電解熔融的NaCl，2NaCl(熔融) 2Na + Cl2。（4）鈉的用途：在熔融的條件下鈉可以制取一些金屬，如鈦、鋯、鈮、鉭等；鈉鉀合金是快中子反應(yīng)堆的熱交換劑；鈉蒸氣可作高壓鈉燈，發(fā)出黃光，射程遠，透霧能力強。2、氧化鈉和過氧化鈉（1）Na2O：白色固體，是堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性：Na2O + H2O = 2NaOH,Na2O + CO2 = Na2CO3,Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O .另外：加熱時，2Na2O + O2 = 2Na2O2. (2)Na2O2：淡黃色固體是復(fù)雜氧化物，易與水、

4、二氧化碳反應(yīng)放出氧氣。2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ,2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 （作供氧劑）。因此Na2O2常做生氧劑，同時，Na2O2還具有強氧化性，有漂白作用。如實驗：Na2O2和水反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞，變紅后又褪色，實驗研究表明是有：Na2O2 + H2O = 2NaOH + H2O2,2H2O2 = 2H2O + O2 反應(yīng)發(fā)生。因為H2O2也具有漂白作用。當(dāng)然過氧化鈉也可以直接漂白的。 3、碳酸鈉和碳酸氫鈉 性質(zhì) Na2CO3（Na2CO310H2O） NaHCO3 性質(zhì)比較俗稱 純堿或蘇打 小蘇打 NaHCO3的顆粒比Na2

5、CO3小水溶性 易溶于水 易溶于水 S(Na2CO3)>S(NaHCO3)溶液酸堿性 顯堿性 顯堿性 同濃度Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定 受熱分解生成Na2CO3、H2O、CO2 NaHCO3的熱穩(wěn)定性比Na2CO3差，用于除雜質(zhì)。與酸反應(yīng) 能與強酸反應(yīng) 能與強酸反應(yīng) 等物質(zhì)的量時Na2CO3耗酸量大于NaHCO3溶液中相互轉(zhuǎn)化 Na2CO3溶液能吸收CO2轉(zhuǎn)化為NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2 = 2 NaHCO3 除CO2中的HCl雜質(zhì)是用飽和的NaHCO3溶液，而不用Na2CO3溶液用途 用在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油

6、、冶金等工業(yè)中。 發(fā)酵粉的主要成分之一；制胃酸過多等。 注意幾個實驗的問題：1、向飽和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶體NaHCO3析出。2、Na2CO3溶液與稀HCl的反應(yīng)向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先無氣體，后有氣體，如果n(HCl)小于n(Na2CO3)時反應(yīng)無氣體放出。發(fā)生的反應(yīng)：先Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3,后NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O +CO2 .向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有氣體，反應(yīng)是：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2.如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl

7、反應(yīng)，采用方法放出CO2是0.4mol；采用方法放出CO2為1.2mol。希望同學(xué)們在解題時要留意。3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鑒別：取兩種試液少量，分別滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的原取溶液為Na2CO3，另一無明顯現(xiàn)象的原取溶液為NaHCO3。4、侯氏制堿法反應(yīng)式：NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl.注意:在生產(chǎn)中應(yīng)先在飽和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶體析出過濾，在濾液中加入NaCl細末和通NH3析出NH4Cl晶體為副產(chǎn)品。NH4Cl晶體析出后的母液進行循環(huán)試用，提高原料的利用率。二、鎂及其

8、化合物1、鎂的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：鎂是銀白色金屬，質(zhì)較軟，密度1.74g/cm3，是輕金屬，硬度小。（2）化學(xué)性質(zhì)：鎂是較活潑金屬與非金屬反應(yīng)：2Mg + O2 = 2MgO,Mg + Cl2 MgCl2,3Mg + N2 Mg3N2等。與沸水反應(yīng)：Mg + 2H2O(沸水)= Mg(OH)2 + H2 .與酸反應(yīng)：與非強氧化性酸反應(yīng)：是酸中的H+與Mg反應(yīng)，有H2放出。與強氧化性酸反應(yīng)：如濃H2SO4、HNO3，反應(yīng)比較復(fù)雜，但是沒有H2放出。與某些鹽溶液反應(yīng)：如CuSO4溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液等。Mg + 2FeCl3 = 2FeCl2 + MgCl2, Mg + FeCl2

9、 = Fe + MgCl2.2、鎂的提取：海水中含有大量的MgCl2,因此，工業(yè)上主要是從分離了NaCl的海水中來提取MgCl2.流程：海水中加入CaO或Ca(OH)2 Mg(OH)2沉淀、過濾、洗滌沉淀，用稀HCl溶解 MgCl2溶液，蒸發(fā)結(jié)晶 MgCl26H2O晶體，在HCl氣體環(huán)境中加熱 MgCl2固體，電解熔融的MgCl2 Mg + Cl2 。主要反應(yīng)：MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2+ CaCl2, Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O, MgCl26H2O MgCl2 + 6H2O , MgCl2(熔融) Mg + Cl2。3、鎂的用途：鎂主

10、要是廣泛用于制造合金。制造的合金硬度和強度都較大。因此鎂合金被大量用火箭、導(dǎo)彈、飛機等制造業(yè)中。4、氧化鎂（MgO）：白色固體，熔點高（2800），是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料（耐火材料）。是堿性氧化物。MgO + H2O = Mg(OH)2, MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O 。注意以下幾種情況的離子方程式的書寫：（1）n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)1:4：Mg2+ + 2HCO3- + 4OH- = Mg(OH)2+ 2CO32- + 2H2O；(2)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:2：Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- = MgCO3+ CO32- +

11、 2H2O；(3)n(Mg(HCO3)2):N(NaOH)=1:1： Mg2+ + HCO3- + OH- = MgCO3+H2O 。三、鋁及其化合物1、鋁的性質(zhì)：（1）物理性質(zhì)：銀白色金屬，質(zhì)較軟，但比鎂要硬，熔點比鎂高。有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。（2）化學(xué)性質(zhì)：鋁是較活潑的金屬。通常與氧氣易反應(yīng)，生成致密的氧化物起保護作用。4Al + 3O2 = 2Al2O3。同時也容易與Cl2、S等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。與酸反應(yīng)：強氧化性酸，如濃硫酸和濃硝酸在常溫下，使鋁發(fā)生鈍化現(xiàn)象；加熱時，能反應(yīng)，但無氫氣放出；非強氧化性酸反應(yīng)時放出氫氣。與強堿溶液反應(yīng)：2Al + 2NaOH + 2H2O = 2Na

12、AlO2 + 3H2。與某些鹽溶液反應(yīng)：如能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬。鋁熱反應(yīng)：2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe。該反應(yīng)放熱大，能使置換出的鐵成液態(tài)，適用性強。在實驗室中演示時要加入引燃劑，如濃硫酸和蔗糖或鎂條和氯酸鉀等。2、氧化鋁（Al2O3）：白色固體，熔點高（2054），沸點2980，常作為耐火材料；是兩性氧化物。我們常見到的寶石的主要成分是氧化鋁。有各種不同顏色的原因是在寶石中含有一些金屬氧化物的表現(xiàn)。如紅寶石因含有少量的鉻元素而顯紅色，藍寶石因含有少量的鐵和鈦元素而顯藍色。工業(yè)生產(chǎn)中的礦石剛玉主要成分是氧化鋁，硬度僅次于金剛石，用途廣泛。兩性氧化物：既

13、能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 。Al2O3是工業(yè)冶煉鋁的原料，由于氧化鋁的熔點高，電解時，難熔化，因此鋁的冶煉直到1886年美國科學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)在氧化鋁中加入冰晶石(Na3AlF6)，使氧化鋁的熔點降至1000度左右，鋁的冶煉才快速發(fā)展起來，鋁及其合金才被廣泛的應(yīng)用。2Al2O3 4Al + 3O2。3、氫氧化鋁（Al(OH)3）：白色難溶于水的膠狀沉淀，是兩性氫氧化物。熱易分解。兩性氫氧化物：既能與強酸又能與強堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。Al(OH)3 + 3

14、HCl = AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O 4、鋁的冶煉：鋁是地殼中含量最多的金屬元素，自然界中主要是以氧化鋁的形式存在。工業(yè)生產(chǎn)的流程：鋁土礦（主要成分是氧化鋁） 用氫氧化鈉溶解過濾 向濾液中通入二氧化碳酸化，過濾 氫氧化鋁 氧化鋁 鋁。主要反應(yīng)：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O ，CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 = 2Al(OH)3+ Na2CO3 ，2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O ,2Al2O3 4Al + 3O2。5、鋁的用途：鋁有良好的導(dǎo)

15、電、導(dǎo)熱性和延展性，主要用于導(dǎo)線、炊具等，鋁的最大用途是制合金，鋁合金強度高，密度小，易成型，有較好的耐腐蝕性。迅速風(fēng)靡建筑業(yè)。也是飛機制造業(yè)的主要原料。6、明礬的凈水：化學(xué)式：KAl(SO4)212H2O，它在水中能電離：KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42-。鋁離子與水反應(yīng)，生成氫氧化鋁膠體，具有很強的吸附能力，吸附水中的懸浮物，使之沉降已達凈水目的。Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 (膠體)+ 3H+ 。知識整理：（Al(OH)3）的制備：在氯化鋁溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl 。實驗：A、向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液，現(xiàn)象是先有沉淀，后溶解。反應(yīng)式：先Al3+ + 3OH- = Al(OH)3, 后Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O。B、向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液，現(xiàn)象是開始無沉淀，后來有沉淀，且不溶解。反應(yīng)式：先Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O，后Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3。實驗：向偏鋁酸鈉溶液中通二氧化碳，有沉淀出現(xiàn)。CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 = 2Al(OH)3+ Na2C