人教版高一化學必修一金屬及其化合物知識點總結

第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學性質一、鈉及其化合物（一）鈉1、單質鈉的物理性質：鈉質軟、銀白色、熔點低、密度比水的小但比煤油的大。2、單質鈉的化學性質：①鈉與O2反應常溫下：4+O2=220（新切開的鈉放在空氣中簡單變暗）加熱時：2+O2==2O2（鈉先熔化后燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體202。）鈉在空氣中的變化過程：一一20——一一23?10H2O（結晶）一一23（風化），最終得到是一種白色粉末。一小塊鈉置露在空氣中的現(xiàn)象：銀白色的鈉很快變暗（生成20），跟著變成白色固體（），然后在固體表面出現(xiàn)小液滴（易潮解），最終變成白色粉未（最終產物是23）。②鈉與H2O反應2+2H2O=2+H2↑ 離子方程式：2++2H2O=2++2-+H2↑（留意配平）試驗現(xiàn)象：鈉浮在水面上，熔成小球，在水面上游動，有哧哧的聲音，最終消逝，在反應后的溶液中滴加酚酞，溶液變紅?！案　c密度比水??；游——生成氫氣；響——反應猛烈；熔——鈉熔點低；紅——生成的遇酚酞變紅”。鈉與鹽溶液反應如鈉與4溶液反應，應當先是鈉與H2O反應生成與H2,再和4溶液反應，有關化學方程式：2+2H2O=2+H2↑ 4+2=（）2]+24總的方程式：2+2H2O+4=（）2l+24+H2↑試驗現(xiàn)象：鈉熔成小球,在液面上四處游動,有藍色沉淀生成,有氣泡放出K、、三種單質與鹽溶液反應時，先與水反應生成相應的堿，堿再和鹽溶液反應鈉與酸反應：2+2=2+H2↑（反應猛烈）離子方程式：2+2H+=2++H2↑3、鈉的存在：以化合態(tài)存在。4、鈉的保存：保存在煤油或石蠟中。5、工業(yè)制鈉：電解熔融的：2（熔融） 2+言通也6、鈉的用途：①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，透霧實力強。（二）氧化鈉和過氧化鈉1、2O 2O+H2O2,白色固體，是堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性:20+223，2O+22+H2O.另外：加熱時，22O+O222O22、202：淡黃色固體是困難氧化物，易與水和二氧化碳反應。22O2+2H2O4+O2；22O2+22223+O2（作供氧劑）。因此2O2常做生氧劑，同時，2O2還具有強氧化性，有漂白作用。照試驗：2O2和水反應后的溶液中滴加酚酞，變紅后又褪色。（三）鈉鹽：23與3的性質比較233俗稱純堿、蘇打小蘇打水溶性比較23?3溶液酸堿性堿性堿性與酸反應猛烈程度較慢（二步反應）較快（一步反應）與酸反應23+2222↑ 32f22↑20 322↑3^22↑熱穩(wěn)定性加熱不分解加熱分解232322↑與2反應232223不反應與溶液反應不反應（不能發(fā)生離子交換）323203-232- 與（）2溶液反應()2233l+2232^3^也能反應生成3沉淀與2、溶液反應有3沉淀不反應用途洗滌劑，玻璃、肥皂、造紙、紡織等發(fā)酵粉、滅火劑、治工業(yè)療胃酸過多（有胃潰瘍時不能用）相互轉化23溶液能汲取2轉化為323+H20+22332320★留意幾個試驗的問題：1、向飽和的23溶液中通足量的2有晶體3析出。2、23溶液與稀的反應①:向23溶液中滴加稀，先無氣體，后有氣體，假如n（）小于n（23）時反應無氣體放出。發(fā)生的反應：先23+ +3,后3+ +H2O2↑向稀中滴加23溶液，先有氣體，反應是：23+22+H2O+2↑假如用2的23和的稀反應，采納①方法放出2是0.4；采納方法放出2為。盼望同學們在解題時要留意。3、23溶液和3溶液的鑒別：取兩種試液少量，分別滴加2或2溶液，有白色沉淀的原取溶液為23，另一無明顯現(xiàn)象的原取溶液為34、侯氏制堿法反應式：+3+2+H2O3+4.留意：在生產中應先在飽和的溶液中先通入3，后通入2，3晶體析出過濾，在濾液中加入細末和通3析出4晶體為副產品。4晶體析出后的母液進行循環(huán)試用，提高原料的利用率。（四）氫氧化鈉：俗稱燒堿、火堿、苛性鈉，易潮解，有強腐蝕性，具有堿的通性。二、鋁及其化合物（一）鋁的性質1、物理性質：銀白色金屬，質較軟，但比鎂要硬，熔點比鎂高。有良好的導電、導熱性和延展性。2、化學性質：鋁是較活潑的金屬。①通常與氧氣易反應，生成致密的氧化物起愛護作用。4+3O222O3o同時也簡單與2、S等非金屬單質反應。②與酸反應：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，但無氫氣放出；非強氧化性酸反應時放出氫氣。（2+6H+=23++3H2↑）與強堿溶液反應：2+2+2H2O22+3H2↑（2+2-+2H2O=22-+3H2↑）與某些鹽溶液反應：如能置換出4、3等溶液中的金屬。鋁熱反應：鋁與某些金屬氧化物的反應（如V、、、的氧化物）叫做鋁熱反應2+2O3空溫=2O3+2。和2O3的混合物叫做鋁熱劑。利用鋁熱反應焊接鋼軌。（二）氧化鋁（2O3）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。有各種不同顏色的緣由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)生產中的礦石剛玉主要成分是α-氧化鋁，硬度僅次于金剛石，用途廣泛。兩性氧化物：既能與強酸反應又能與強堿反應生成鹽和水的氧化物。2O3+623+3H2O2O3+222+H2O。2O3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年美國科學家霍爾發(fā)覺在氧化鋁中加入冰晶石（36），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用。22O3 4÷?02↑o（三）氫氧化鋁（（）3）白色難溶于水的膠狀沉淀，是兩性氫氧化物。加熱易分解。兩性氫氧化物：既能與強酸又能與強堿反應生成鹽和水的氫氧化物。（）3+33+3H2O,（）3+ 2+2H2O．2（）3 如H20（四）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)生產的流程：鋁土礦（主要成分是氧化鋁）一用氫氧化鈉溶解過濾一向濾液中通入二氧化碳酸化，過濾一氫氧化鋁一氧化鋁一鋁。主要反應：2O3 +2 22+H2O , 2+3H2O +22 2()3 ；+23,2()3 =△ 2O3+3H2O ,2203通電4+302↑o（五）鋁的用途：鋁有良好的導電、導熱性和延展性，主要用于導線、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?？焖亠L靡建筑業(yè)。也是飛機制造業(yè)的主要原料。(六)明礬的凈水：化學式：(4)2?12H2O，它在水中能電離：(4)2+3++242-。鋁離子與水反應，生成氫氧化鋁膠體，具有很強的吸附實力，吸附水中的懸浮物，使之沉降已達凈水目的。3++3H2O()3(膠體)+3。知識整理：①(()3)的制備：在氯化鋁溶液中加足量氨水。3+33?H2O()3；+34o試驗：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。反應式：先3++3()3；,后3++42-+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。反應式：先3++42-+2H2O,后3++32-+6H2O4()3；。試驗：向偏鋁酸鈉溶液中通二氧化碳，有沉淀出現(xiàn)。2+3H2O+222()3；+23。將氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液混和有沉淀出現(xiàn)。3++32-+6H2O4()3；。試驗：A、向偏鋁酸鈉溶液中滴加稀鹽酸，先有沉定，后溶解。反應的離子方程式：2-++H2O()3()3+33++2H2O。B、向稀鹽酸中滴加偏鋁酸鈉溶液，先無沉淀，后有沉淀且不溶解。反應的離子方程式：2-+43++2H2O,32-+3++6H2O4()3；。三、鐵及其化合物(一)鐵1、單質鐵的物理性質：鐵片是銀白色的，鐵粉呈黑色，純鐵不易生銹，但生鐵(含碳雜質的鐵)在潮濕的空氣中易生銹。(緣由：形成了鐵碳原電池。鐵銹的主要成分是2O3)o2、單質鐵的化學性質：①與非金屬單質反應：3+2O2TO4(現(xiàn)象：猛烈燃燒，火星四射，生成黑色的固體）2+32 -點燃l~+S②與非氧化性酸反應：+2=2+H2f （+2H+=2++H2↑）常溫下鋁、鐵遇濃硫酸或濃硝酸鈍化。加熱能反應但無氫氣放出。與鹽溶液反應：+4=4+（+2+=2++）；+2332與水蒸氣反應：3+4H2O（g）叁溫=3O4+4H2↑（二）鐵的氫氧化物 ()2 ()3 主白色難溶于水的沉淀，不穩(wěn)定，易被氧化成氫紅褐色難溶于水的沉淀，受熱易分要氧化鐵，顏色變化為：白色一灰綠色一紅褐色。解。2()3 2O3+3H2O,能溶于強性反應式：4()2+O2+2H2O4()3o()2+2H+=2酸溶液，生成相應的鹽。質++2H2O()3+3H+=23++3H2O（三）2+、3+的檢驗離子2+3+常①滴加溶液，無明顯變化，再加氯水，溶液變見血紅色；①直接視察溶液是黃色；方②直接視察溶液是淺綠色；②滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)紅褐色沉法③滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)沉淀的顏色變化是：白色一灰綠色一紅褐色。淀；③滴加溶液，有血紅色溶液出現(xiàn)。（四）鐵三角HNO、HSO(濃)、Br2、3H2O2?4MnOr4-) Fe3+Fe、Cu、H2S、S2-、I-、與弱氧化劑反應，如、2+、I2、S等；用還原劑如H2、等還原或用、、等還原2+鹽溶液。鐵與強氧化劑反應如2、2、濃H24、濃3等。用還原劑如H2、等還原2O3或用足量、、等還原2+遇強氧化劑的反應如2、2、O2、濃H24、濃3、H2O2、2O2、等。3+遇某些還原劑的反應如、、2、、H2S等以及少量的、、等。(1)Fe2+, rFe3+2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-3Fe2++4H++NO3-==3Fe3++NO∣+2H2O2Fe3++Fe==3Fe2+2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2Fe3++2I-==2Fe2++I2⑵FeFe2+Fe+2Hb==Fe2++H2IFe+S加熱FeSFe+2Fe3+==3Fe2+Fe2++Zn==Zn2++Fe(3)FeFe3+2Fe+3Cl2===2FeCl3Fe+4H++NO3-(稀)==Fe3++NO+2H2O2Fe3++3Zn==2Fe+3Zn2+（五）鐵的冶煉原料：鐵礦石（供應鐵元素）、焦炭（供應熱量和還原劑）、空氣（供應氧氣）、石灰石（除去鐵礦石中的二氧化硅雜質）。設備：高爐。主要反應：C+O2~點^2,,C+2 皿（這兩個反應是制造還原劑并供應熱量），3+2O3 高溫+32,3 +2↑,高溫 3. 高溫（六）焰色反應1、定義：金屬或它們的化合物在灼燒時使火焰呈現(xiàn)特別顏色的性質。2、操作步驟：鉑絲（或鐵絲）用鹽酸浸洗后灼燒至無色,沾取試樣（單質、化合