金屬元素復(fù)習(xí)知識(shí)歸納

1、金屬元素復(fù)習(xí)知識(shí)歸納第一節(jié)金屬概論一、金屬的分類按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可對(duì)金屬從不同的角度進(jìn)行分類。冶金工業(yè)的分類方法黑色金屬：鐵、格、錳（注意：實(shí)際上，鐵、格、錳均為銀白色金屬）有色金屬：除上述三種以外的其它金屬，如常見的鋁、銅等。根據(jù)金屬密度的大小輕金屬：密度小于4.5g/cm3的金屬。如：鋁、鈉、鉀、鎂、鈣等。重金屬：密度大于4.5g/cm3的金屬。如：鐵、銅、銀、汞等。根據(jù)地殼中的含量常見金屬：如：鐵、鋁、銅、錫等。稀有金屬：如：鉭、鋯、鈮等。二、金屬的物理通性常溫下均呈固態(tài)（汞除外）2.都有金屬光澤，不透明3.都能導(dǎo)電、傳熱4.都有延展性注意金屬的特性：熔點(diǎn)最低（汞-Hg）、最高（鎢-

2、W）；硬度最大（格-Cr）；密 度最大（鋨-Os）、最?。ㄤ?Li）；延展性最好（金-Au）；導(dǎo)電性最好（銀-Ag），其次為（Cu），（Al ）也不錯(cuò)。三、金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬活動(dòng) 性順序K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬失電 子能力依次減小，還原性減弱空氣中跟氧氣的反 應(yīng)易被氧化常溫時(shí)能被氧化加熱時(shí)能被 氧化不能被 氧化跟水反應(yīng)常溫下置換加熱或與水蒸氣反應(yīng)時(shí)能置換不與水反應(yīng)跟酸的 反應(yīng)能置換出稀酸（如HCl、H2SO4）中的氫不能置換出稀酸中的氫反應(yīng)劇烈反應(yīng)程度依次減弱能跟濃硫酸、硝酸反應(yīng)能跟王水反應(yīng)跟鹽的 反應(yīng)與水反應(yīng)前面的金屬

3、可將后面的金屬從其鹽溶液中置換出來跟堿的反 應(yīng)Al、Zn等具有兩性的金屬可以與堿反應(yīng)存在形式化合態(tài)化合態(tài)和游 離態(tài)游離態(tài)四、合金由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合在一起形成的具有金屬特性的物質(zhì)。 注意：（1）合金屬于混合物；（2）合金的熔點(diǎn)都低于組成它任何一種成分金屬的熔點(diǎn)； （3）合金的硬度比它的各萬分金屬大；（4）合金的化學(xué)性質(zhì)與成分金屬不同。例如：鐵很 容易生銹，但在普通鋼里加入一定量的格和鎳，就成為不銹鋼。第二節(jié)鎂鋁及其化合物一、鎂鋁的物理性質(zhì)1、共同點(diǎn)：均為銀白色，屬于輕金屬，熔點(diǎn)較低，硬度較小。2、不同點(diǎn)：密度：鋁鎂一一鋁的相對(duì)原子質(zhì)量大而半徑小。熔點(diǎn)、硬度：鋁鎂一鋁價(jià)電

4、子數(shù)多而半徑小，金屬鍵強(qiáng)二、鎂鋁的化學(xué)性質(zhì)1、與非金屬單質(zhì)（如O2、S、Cl2等）反應(yīng)鎂鋁與氧氣反應(yīng)：常溫下鎂鋁表面生成氧化物薄膜，具有一定的抗腐蝕性。點(diǎn)燃時(shí)都可 以在空氣中燃燒（可用以照明彈）2Mg+ O2 點(diǎn)燃 2MgO 4Al+3O2 點(diǎn)燃 2A12O32、與酸的反應(yīng)：鎂鋁均與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)放氫氣：Mg+2H+= Mg2+ H2 f2A1+6H+ =2A13+ +3H2 f。鎂與濃硫酸、濃硝酸：Mg+4HNO3 （濃）=Mg （NO3）2+2NO2T+2H2OMg+2H2SO4 （濃）=MgSO4+SO2T+2H2O鋁與濃硫酸、濃硝酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱時(shí)繼續(xù)反應(yīng)。A1+6HNO3

5、 （濃） 加熱 A1（NO3）3+3NO2T+3H2O2A1 +6H SO （濃）加熱Al （SO +3SO T+3H O2 42 4”223、與水的反應(yīng)：鎂與沸騰的水發(fā)生明顯的反應(yīng)，而鋁與水反應(yīng)很微弱。Mg+2H2O加熱Mg（OH）2+H2f。4、鋁與強(qiáng)堿（如氫氧化鈉）溶液的反應(yīng)：2A1 + 2H2O + 2NaOH = 2 NaA1O2 +3 H2T，鎂與堿不反應(yīng)?！咀⒁狻浚?）鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)但不與氨水等弱堿反應(yīng)；（2）反應(yīng)中水為氧化劑。5、與某些氧化物的反應(yīng)：鎂與二氧化碳的反應(yīng)：2Mg+CO2點(diǎn)燃2MgO+C鋁熱反應(yīng)：鋁與氧化鐵反應(yīng)：2Al+Fe2O3高溫2Fe+Al2O3特點(diǎn)：放出大

6、量的熱，可使生成的金屬熔化。應(yīng)用：焊接鋼材；冶煉難熔金屬。引申：鋁與Fe2O3、FeO、Fe3O4 Cr2O3 V2O5 MnO2等的混合物都稱為鋁熱劑。6、與鹽溶液反應(yīng)：Mg+Cu2+=Mg2+Cu，2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu三、用途鎂的用途：制合金、飛機(jī)、汽車部件、煙火、照明彈等。鋁的用途：制合金、飛機(jī)、汽車、輪船部件、導(dǎo)線、日用品等。四、鎂和鋁的氧化物比較：1、物理性質(zhì)MgO是白色粉末，堿性氧化物，可緩慢地與水反應(yīng)，熔點(diǎn)2800C用作耐火材料;Al2O3是白色粉末，兩性氧化物，不溶于水，熔點(diǎn)2050C用作耐火材料。注意：自然界中純凈的氧化鋁為無色晶體，俗稱剛玉，硬度僅次于金剛石

7、。2、化學(xué)性質(zhì)MgO具有堿性氧化物的通性。MgO+2H+= Mg2+H2O而Al2O3具有兩性，既可和強(qiáng)酸反應(yīng)也可和強(qiáng)堿反應(yīng)。Al O +6H+= 2Al3+3H OAl O +2OH-=2AlO-+H O23223223、制法：都可采用其氫氧化物的受熱分解，也可用碳酸鎂加熱煅燒來制取MgO。五、鎂和鋁的氫氧化物的比較1、鎂和鋁氫氧化物的性質(zhì)：氫氧化鎂：難溶于水，已溶的部分可部分電離，從而使酚歐變紅。氫氧化鋁：兩性氫氧化物。Al(OH) 3+3H+=Al3+3H2OAl(OH) 3 +OH-= AlO2-+2H2O2、氫氧化鋁的制法：(注意：不宜用氫氧化鈉)鋁鹽與氨水反應(yīng)：AlCl3+3NH3

8、H2O= Al(OH)3l+3NH4Cl鋁鹽與偏鋁酸鹽反應(yīng)：3AlO2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3l向偏鋁酸納溶液中通入足量二氧化碳：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3；+HCO3- 六、有關(guān)Al(OH)3沉淀圖像把NaOH滴入AlCl3中：現(xiàn)象：滴入NaOH馬上就出現(xiàn)白色沉淀，當(dāng)沉淀增加到一定程度時(shí)又逐漸消失。反應(yīng)：OD： Al3+3OH-=Al(OH) 3DB: Al(OH) 3+OH- =AlO2+2H2O把AlCl3滴入含NaOH的溶液中：現(xiàn)象：滴入AlCl3出現(xiàn)沉淀但馬上又消失， 繼續(xù)加沉淀不再消失。反應(yīng)：OA： 4OH-+Al3+=AlO2+2H2OAD： 3A

9、lO2+Al3+ +6H2O=4Al(OH) 3)(暫不作要求)把鹽酸滴入NaAlO2的溶液中：現(xiàn)象：先出現(xiàn)沉淀，當(dāng)鹽酸過量時(shí)，沉淀又溶解。OA B NaOH反應(yīng)：OD： AlO2+H2O+H+=Al(OH) 3OA B NaOHDB： Al（OH） 3+3H+=Al3+3H2O&把 NaAlO2滴入鹽酸：現(xiàn)象：滴入NaAlO2出現(xiàn)沉淀，但馬上 又消失，繼續(xù)滴加出現(xiàn)的沉淀不再消失。反應(yīng)：OA： AlO2+4H+= Al3+2H2OAD： Al3+3AlO2+6H2O=4Al（OH）3（暫不作要求）第三節(jié)鐵及鐵的化合物一、鐵的原子結(jié)構(gòu)鐵是26號(hào)元素，位于元素周期表第四周期第M族。、鐵的原子結(jié)構(gòu)示

10、意圖見右圖。鐵原子不僅能失去最外層的2個(gè)電子，而且次外層的電 7 子也能失去。當(dāng) 鐵遇到弱氧化劑時(shí)，失去最外層的2個(gè)電子形成Fe2+，當(dāng)鐵遇覲氧化劑時(shí)，還能進(jìn)一步失 去次外層上的1個(gè)電子形成Fe3+。故鐵的常見化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià)/二、鐵的化學(xué)性質(zhì)y1.鐵與弱氧化劑（S、12、非氧化性酸H+、鹽溶液）反應(yīng)，被氧化為Fe2+Fe+S 加熱 FeSFe+I2 加熱 FeI2Fe+2H+=Fe2+H2fFe+Cu2+=Fe2+Cu鐵與強(qiáng)氧化劑（Cl2、Br2、硝酸、濃硫酸等），被氧化為Fe3+2Fe+3Cl2 點(diǎn)燃 2FeCl32Fe+3Br2=2FeBr3Fe+4HNO3 （稀、足）=Fe（NO

11、3）3+NOT+2H2O2Fe+6H SO （濃、足）加熱 Fe （SO ）+3SO T+6H O2 42 4”22常溫下，鐵遇濃硝酸、濃硫酸時(shí)發(fā)生鈍化。鐵與O2、H2O（氣）反應(yīng)時(shí)，生成Fe3O4。3Fe+2O 加熱 Fe O 3Fe+4H O（氣）高溫 Fe O+4H 23 42、）3 42三、鐵的氧化物的性質(zhì)鐵的氧化物FeOFe.O俗稱鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的價(jià)態(tài)+2+3+2、+3水溶性不溶不溶不溶與鹽酸的反應(yīng)FeO+2HC1=FeC12+H2OFe2O3+6HC1=2FeC13+3H2OFe O +8HC1=FeCl+2FeCl+4H O34232與CO反應(yīng)Fe

12、xO+y CO 高溫y CO2 +x Fe注意(1)FeO與非氧化性酸(H+)相遇，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成亞鐵鹽；但與強(qiáng)氧化性酸 (如HNO3)相遇，+2價(jià)鐵被氧化成+3價(jià)鐵。3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO 個(gè)+5H2OFeO+4HNO (濃、足)=Fe (NO +NO T+2H O(2)Fe3O4是復(fù)雜氧化物，經(jīng)研究證明，F(xiàn)e3O4晶體中的1/3鐵呈+2價(jià)，2/3鐵呈+3價(jià) 因此Fe3O4可寫成FeO Fe2O3。四、鐵的氫氧化物的性質(zhì)Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶于水的弱堿，可通過可溶性亞鐵鹽和可溶性鐵鹽分別與強(qiáng) 堿反應(yīng)制得。Fe(OH)2不穩(wěn)定，易被氧化成F

13、e(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3反應(yīng)現(xiàn)象:白色一灰綠色一紅褐色 Fe(OH)受熱分解生成 Fe2O2Fe(OH)加熱 Fe2O+3H2O而Fe(OH)2因易被氧化，所以在空氣中受熱時(shí)不能得到FeO。五、Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化Fe2+既有氧化性又有還原性，但主要表現(xiàn)為還原性。當(dāng)遇到較強(qiáng)氧化劑時(shí)轉(zhuǎn)化為Fe3+； 而Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性，可被還原為Fe2+。2FeCl+C1 =2FeCl2FeBr+3C1 (過量)=2FeCL+2Br, TOC o 1-5 h z 22322322FeSO+2H SO (M)=Fe (SO +SO T+2H O 42 42、 4,3222FeCl +H S=S J+2FeCl +2HC12FeCl +2KI=I +2FeCl +2KC13223222FeCl+Fe=3FeCl2FeCl+Cu=2FeCl+CuCl3232