資源簡(jiǎn)介 高三化學(xué)總復(fù)習(xí)――金屬及其化合物 知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 一.金屬的通性 1.位置:金屬元素位于周期表的左下角,最外層電子數(shù)大部分少于4個(gè)。 2.物理通性:大部分有延展性、金屬光澤,都有導(dǎo)熱導(dǎo)電性等。 3.化學(xué)性質(zhì):易失電子,被氧化,金屬表現(xiàn)還原性。 4.鈉、鋁、鐵、銅單質(zhì)的重要性質(zhì) 鈉鋁鐵銅 與非金屬單質(zhì)O24Na+O2=2Na2OO2+2Na Na2O24Al+3O2 2Al2O33Fe+2O2 Fe3O42Cu+O2 2CuO Cl22Na+Cl2 2NaCl2Al+3Cl2 2AlCl32Fe+3Cl2 2FeCl3Cu+Cl2 CuCl2 S2Na+S Na2S2Al+3S Al2S3Fe+S FeS2Cu+S Cu2S H2O2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2↑3Fe+4H2O Fe3O4+4H2不反應(yīng) HCl溶液2Na+2HCl=2NaCl+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑不反應(yīng) NaOH溶液與水反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑不反應(yīng)不反應(yīng) CuSO4溶液 2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑較復(fù)雜較復(fù)雜不反應(yīng) 制備2NaCl 2Na+Cl2↑2Al2O3 4Al+3O2↑Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2CuO+CO Cu+CO2 二.鈉及其化合物1.鈉 ?、赔c的物理性質(zhì)狀態(tài)顏色硬度密度熔點(diǎn)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性 固體銀白色較小(比水大)較小(比水?。┹^低(用酒精燈加熱,很快熔化)是電和熱的良導(dǎo)體 ?、柒c的化學(xué)性質(zhì) ①鈉與非金屬單質(zhì)的反應(yīng) A:與氧氣:4Na+O2=2Na2O(變暗);O2+2Na Na2O2(燃燒生成淡黃色固體) B:與氯氣:2Na+Cl2 2NaCl; C:與S:2Na+S Na2S ?、阝c與水的反應(yīng)(水中先滴入酚酞) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑現(xiàn)象概述現(xiàn)象描述原因 浮浮在水面鈉的密度比水小 游四處游動(dòng)鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體 熔融化成銀白色小球鈉的熔點(diǎn)較低,且該反應(yīng)放出大量熱 響發(fā)出咝咝的響聲鈉與水反應(yīng)劇烈 紅溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色生成了堿性物質(zhì) ③鈉與酸的反應(yīng):2Na+2H+=2Na++H2↑ ④鈉與鹽溶液的反應(yīng): 2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑;6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑ ⑤Na可與某些有機(jī)物反應(yīng): 2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑;2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑; 2C6H5OH+2Na→2C6H5ONa+H2↑; ⑶鈉的保存 通常鈉保存在煤油中,原因是①鈉極易與空氣中的O2、水蒸氣反應(yīng); ②鈉不與煤油反應(yīng); ③鈉的密度比煤油大,沉于底部。 注意:鈉保存在煤油中,而不能保存在汽油、CCl4中,因汽油易揮發(fā),CCl4的密度比鈉的密度大,起不到隔離O2和H2O的作用。 ?、肉c的用途:①冶煉金屬:TiCl4+4NaTi+4NaCl; ②鈉鉀合金,作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑; ③在電光源上,用鈉制高壓鈉燈。2.鈉的重要化合物 ⑴Na2O、Na2O2和NaOH名稱和化學(xué)式氧化鈉(Na2O)過(guò)氧化鈉(Na2O2)氫氧化鈉(NaOH) 顏色和狀態(tài)白色固體淡黃色固體無(wú)色固體 類別堿性氧化物離子化合物過(guò)氧化物離子化合物堿離子化合物 電子式Na+[]Na+Na+[]2-Na+Na+[]- 氧元素化合價(jià)-2-1-2 化學(xué)鍵離子鍵離子鍵非極性鍵離子鍵極性鍵 穩(wěn)定性不穩(wěn)定比Na2O穩(wěn)定穩(wěn)定 與水反應(yīng)Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑不反應(yīng) 與酸反應(yīng)Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2ONaOH+HCl=NaCl+H2O 與酸酐反應(yīng)Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH+CO2=NaHCO3 與鹽溶液反應(yīng)Na2O+2NaHSO4=2Na2SO4+H2ONa2O+H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO42Na2O2+4NaHSO4=4Na2SO4+O2↑+2H2O2Na2O2+H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+2Na2SO4+O2NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 用途制氫氧化鈉漂白劑、供氧劑、氧化劑化工原料、制紙漿、肥皂 知識(shí)拓展:Na2O2的強(qiáng)氧化性:能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3、等,因強(qiáng)氧化性而使品紅溶液褪色。 ⑵Na2CO3和NaHCO3名稱和化學(xué)式碳酸鈉(Na2CO3)碳酸氫鈉(NaHCO3) 俗名純堿、蘇打小蘇打 顏色和狀態(tài)白色晶體白色粉末 水中溶解性易溶易溶(比Na2CO3溶解度小) 熱穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 與酸反應(yīng)CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2↑HCO3-+H+=CO2↑+H2O 與某些堿反應(yīng)Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOHNaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 與某些鹽反應(yīng)BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaClNaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 與CO2反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反應(yīng) 相互轉(zhuǎn)化Na2CO3 NaHCO3 制法NaOH+CO2=NaHCO32NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2↑NaOH+CO2=NaHCO3 鑒別加酸產(chǎn)生CO2加熱難分解加酸產(chǎn)生CO2較Na2CO3快加熱分解出CO2 用途制玻璃、肥皂、造紙、紡織發(fā)酵粉、治胃酸過(guò)多 知識(shí)拓展: ?、兮c在露置于空氣中的變化過(guò)程: Na→Na2O→NaOH→NaOH(aq) →Na2CO3·10H2O→Na2CO3銀白色→變暗→白色固體→溶液→白色塊狀→白色粉末 ②碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng): 若將鹽酸逐滴緩慢滴加到碳酸鈉溶液中:H++CO32-=HCO3-;HCO3-+H+=H2O+CO2↑。 現(xiàn)象:開始無(wú)氣體生成,滴加到一定量后出現(xiàn)氣體。 若將碳酸鈉逐滴緩慢滴加到鹽酸中:2H++CO32-=H2O+CO2↑。 現(xiàn)象:立即出現(xiàn)氣泡。(常用來(lái)相互鑒別) ?、氢c及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化3.堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及其遞變規(guī)律名稱和符號(hào)鋰(Li)鈉(Na)鉀(K)銣(Rb)銫(Cs) 原子序數(shù)311193755 結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 電子式Li·Na·K·Rb·Cs· 主要化合價(jià)+1+1+1+1+1 相同點(diǎn)最外層電子數(shù)相同,都是1個(gè)電子 不同點(diǎn)原子核外電子層數(shù)不同,依次增多 原子半徑依次遞增 離子半徑依次遞增 金屬活動(dòng)性依次遞增 質(zhì)還原性依次遞增 陽(yáng)離子氧化性依次遞減 物理性質(zhì)顏色和狀態(tài)銀白色固體 密度0.534g/cm30.97g/cm30.86g/cm31.523g/cm31.879g/cm3 熔點(diǎn)依次遞減 沸點(diǎn)依次遞減 化學(xué)性質(zhì)跟氧氣反應(yīng)4Li+O2=2Li2O4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O22K+O2=K2O2K+O2KO2Rb+O2RbO2Cs+O2CsO2 跟鹵素反應(yīng)2M+X2=2MX(M、X2分別表示堿金屬、鹵素) 跟硫反應(yīng)2M+S=M2S 與水反應(yīng)2M+2H2O=2MOH+H2↑ 反應(yīng)劇烈程度:Li<Na<K<Rb<Cs 與酸反應(yīng)2M+2H+=2M++H2↑ 與鹽溶液反應(yīng)(CuSO4) 制法2MCl2M+Cl2↑(K:Na+KClK+NaCl) 知識(shí)拓展:堿金屬的特殊性: ?、貼a、K需保存于煤油中,但Li的密度比煤油小,所以Li必須保存在密度更小的石蠟中或密封于石蠟中。 ?、趬A金屬中,從Li→Cs,密度呈增大的趨勢(shì),但ρ(K) <ρ(Na) ③試劑瓶中的藥品取出后,一般不能放回原瓶,但金屬Na、K等除外。三.鎂、鋁及其化合物1.鎂與鋁 ⑴原子結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì) 鎂鋁 在周期表中位置第3周期 第ⅡA族第3周期 第ⅢA族 原子結(jié)構(gòu)示意圖 色態(tài)較低較低但大于鎂 熔點(diǎn)較小較小但大于鎂 密度較小較小但大于鎂 硬度較小較小但大于鎂 ⑵鎂鋁的化學(xué)性質(zhì)項(xiàng)目MgAl 與非金屬反應(yīng)O2方程式2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O3 現(xiàn)象劇烈反應(yīng)、耀眼白光、放出大量熱 SMg+SMgS2Al+3SAl2S3 N23Mg+N2Mg3N2 與H2O方程式Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑ 現(xiàn)象冷水慢,沸水快一般不反應(yīng),只有氧化膜被破壞后反應(yīng) 與酸反應(yīng)Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑(常溫下,在濃H2SO4、濃HNO3中鈍化) 與NaOH溶液2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 與某些氧化物2Mg+CO22MgO+C2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 主要用途鎂合金汽車、飛機(jī)制造、照明彈等鋁合金汽車、船舶、飛機(jī)制造、防銹油漆、導(dǎo)線、電纜等 工業(yè)制備MgCl2 Mg+Cl2↑2Al2O3 4Al+3O2↑ 2.鎂和鋁氧化物的對(duì)比氧化物MgOAl2O3 屬類堿性氧化物兩性氧化物 色態(tài)白色粉末、熔點(diǎn)高白色粉末、熔點(diǎn)高 化學(xué)性質(zhì)H2OMgO+H2O=Mg(OH)2↓(反應(yīng)緩慢進(jìn)行)不溶解也不反應(yīng) 酸液MgO+2H+=Mg2++H2OAl2O3+6H+= 2Al3++3H2O NaOH溶液不溶解也不反應(yīng)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 重要用途制造耐火、耐高溫材料制造耐火、耐高溫器材,冶煉鋁 3.鎂和鋁的氫氧化物氫氧化物Mg(OH)2Al(OH)3 屬類堿兩性氫氧化物 色態(tài)白色固體白色固體 溶解性難溶難溶 電離方程式Mg(OH)2Mg2++2OH-H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH- 與HCl等酸溶液Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(可溶于NH4Cl等強(qiáng)酸弱堿鹽)Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O 與NaOH溶液不反應(yīng)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 熱不穩(wěn)定性Mg(OH)2 MgO+H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2O 實(shí)驗(yàn)室制法可溶性鎂鹽加NaOH溶液 Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓可溶性鋁鹽加氨水Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH+4 4.鋁及其化合物間相互轉(zhuǎn)化、鋁三角及相關(guān)圖象 實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象圖象離子方程式 ①向可溶性鋁鹽溶液中滴加NaOH溶液至過(guò)量先生成沉淀又溶解Al3++3OH-=Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O ②向可溶性鋁鹽溶液中滴加稀氨水至過(guò)量出現(xiàn)白色沉淀Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ ③向NaOH溶液中滴加可溶性鋁鹽溶液至過(guò)量開始無(wú)明顯變化,一段時(shí)間后出現(xiàn)沉淀Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓ ④向可溶性偏鋁酸鹽溶液中滴加鹽酸至過(guò)量先沉淀又溶解H++AlO2-+H2O = Al(OH)3↓;Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O ⑤向可溶性偏鋁酸鹽溶液中逐漸通入CO2氣體至過(guò)量先無(wú)明顯變化,后出現(xiàn)沉淀AlO-2+2H2O+CO2(過(guò)量) =Al(OH)3↓+HCO-32AlO2-+3H2O+CO2(少量) =Al(OH)3↓+CO2-3 ⑥向鹽酸中滴加可溶性偏鋁酸鹽溶液至過(guò)量出現(xiàn)白色沉淀4 H++AlO2-=Al3++2H2O;3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3 ↓ 知識(shí)拓展: ?、臕l(OH3)的兩性:H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH- 酸式電離 堿式電離 當(dāng)向Al(OH)3中加入酸溶液,平衡向堿式電離方向移動(dòng),使Al(OH)3溶解。當(dāng)向Al(OH)3中加入強(qiáng)堿溶液時(shí),平衡向酸式電離方向移動(dòng),使Al(OH)3溶解。 ?、其X熱反應(yīng)及應(yīng)用:2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 ;4Al + 3MnO23Mn + 2Al2O3 鋁熱劑――鋁粉和金屬氧化物;助燃劑――KClO3;引燃劑――鎂條。 鋁熱反應(yīng)應(yīng)用:焊接鋼軌,冶煉熔點(diǎn)較高的金屬如:釩、鉻、錳等。 ?、羌饶芘c強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì): ?、俳饘賳钨|(zhì):Al;②兩性氧化物:Al2O3;③兩性氫氧化物Al(OH)3;④弱酸的酸式鹽:NaHCO3、NH4HCO3等;⑤弱酸銨鹽:(NH4)2CO3、(NH4)2S等。四.鐵及其化合物1.鐵 ?、盆F的原子結(jié)構(gòu):位于第4周期Ⅷ族,是過(guò)渡元素。 原子結(jié)構(gòu)示意圖:;常見價(jià)態(tài)+2,+3價(jià)。 ?、莆锢硇再|(zhì):純鐵為銀白色有金屬光澤,有延展性和導(dǎo)熱性,能導(dǎo)電,能被磁鐵吸引,密度7.86g/cm3,熔點(diǎn)1535℃,沸點(diǎn)2750℃。 ⑶化學(xué)性質(zhì): 鐵能與Cl2、Br2、O2、I2、S等非金屬單質(zhì)反應(yīng);與稀硫酸、濃硫酸、硝酸、鹽酸等酸反應(yīng);與H2O、Fe3+、Cu2+等反應(yīng)。 ?、倥c鐵生成+3價(jià)的有:Cl2、Br2、濃硫酸、硝酸等。 ?、谂c鐵生成+2價(jià)的有:I2、S、稀硫酸、鹽酸、Fe3+、Cu2+等。 ③與鐵生成Fe3O4的有:O2、H2O等。2.鐵的氧化物3.鐵的氫氧化物4.亞鐵和鐵鹽的鑒別 5.鐵三角知識(shí)拓展: ●Fe3+的性質(zhì)規(guī)律: ?、潘庑裕?br/> ?、貴e3+半徑小,所帶電荷高,水解能力強(qiáng)。 常溫下,F(xiàn)e3++3H2OFe(OH)3+3H+ 沸水中,F(xiàn)e3++3H2O(沸水)Fe(OH)3(膠體)+3H+ ②遇HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-等離子時(shí),水解完全。 如Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑。 ?、蹖eCl3溶液蒸干并灼燒,得Fe2O3。 ?、茉趐H≥4時(shí),它就形成Fe(OH)3而沉淀完全。 ⑵較強(qiáng)的氧化性: ?、貴e3+的氧化性在金屬陽(yáng)離子中是比較強(qiáng)的,其氧化性: H+ ?、贔e3+表現(xiàn)氧化性的反應(yīng)有: ?、翘卣鹘j(luò)合反應(yīng):Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3顯紅色。 Fe3++6C6H5OH=[Fe(C6H5O)6]3-+6H+,顯紫色。 ●制Fe(OH)2白色沉淀: Fe(OH)2極易被氧化,溶解在水中少量的O2都能將它氧化成Fe(OH)3,所以按一般強(qiáng)堿與弱酸鹽反應(yīng)制弱堿的操作很難得到Fe(OH)2白色沉淀。要制得Fe(OH)2白色沉淀必須用加熱煮沸過(guò)的蒸餾水(以減少溶解在水中的O2)臨時(shí)配制的FeSO4溶液,最好在溶液中再滴幾滴植物油以避免FeSO4溶液與空氣接觸,準(zhǔn)備加入的NaOH溶液也要先加熱煮沸,加入NaOH溶液時(shí)應(yīng)將滴管尖嘴伸人FeSO4溶液的試管底部再擠出NaOH溶液。五.銅及其化合物1.銅 ?、旁咏Y(jié)構(gòu):銅元素位于元素周期表第4周期ⅠB族,過(guò)渡元素。 原子結(jié)構(gòu)示意圖:;常見價(jià)態(tài)+1和+2價(jià)。 ?、莆锢硇再|(zhì):紫紅色光澤,熔點(diǎn)1083.4℃,沸點(diǎn)為2567℃,有良好延展性,是電和熱的良導(dǎo)體。 ?、腔瘜W(xué)性質(zhì): ?、倥c非金屬單質(zhì)2Cu+O22CuO(黑色);2Cu+SCu2S;Cu+Cl2CuCl2 ②與酸反應(yīng):與非氧化性酸反應(yīng)(稀鹽酸、稀硫酸)不反應(yīng)。 Cu+2H2SO4(稀)CuSO4+SO2↑+2H2O;Cu+4HNO3(濃) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O; 3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O; ?、埯}溶液:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2;Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 ?、茉诔睗窨諝庵猩摄~綠:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO32.銅的化合物 ⑴銅的氧化物[CuO] CuO+2HCl=CuCl2+H2O;H2+CuOCu+H2O;C+2CuO2Cu+CO2↑ ⑵銅的氫氧化物[Cu(OH)2]:藍(lán)色難溶于水。 Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O;Cu(OH)2CuO+H2O; CH3CHO+2Cu(OH)2Cu2O↓+CH3COOH+2H2O ⑶硫酸銅[CuSO4] CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;CuSO4+Fe=Cu+FeSO4; CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O(藍(lán)色粉末變?yōu)榘咨勰?;CuSO4+5H2O =CuSO4·5H2O(白色粉末變成藍(lán)色,常用來(lái)檢驗(yàn)水的存在)。3.銅及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化六.金屬規(guī)律小結(jié): 金屬活動(dòng)順序表及應(yīng)用(重點(diǎn):鈉、鎂、鋁、鐵、銅的性質(zhì)及強(qiáng)弱比較)金屬活動(dòng)順序K Ca NaMg Al ZnFe Sn Pb(H)Cu Hg AgPt Au 原子失電子能力 由大到小,還原性由強(qiáng)到弱 離子得電子能力 由小到大,氧化性由弱到強(qiáng) 和氧氣反應(yīng) 常溫易被氧化常溫能被氧化常溫干燥空氣中不易被氧化 加熱時(shí)能被氧化不能氧化 和水反應(yīng)劇烈反應(yīng)得強(qiáng)堿和H2與熱水慢反應(yīng) 高溫與水蒸氣反應(yīng)生成金屬氧化物和H2 不跟水反應(yīng) 和酸反應(yīng)劇烈反應(yīng)置換出氫能置換出酸(非氧化性酸)中的氫 不能置換稀酸中的氫 與氧化性酸反應(yīng)只溶于王水 和強(qiáng)堿反應(yīng)僅Al、Zn能跟強(qiáng)堿水溶液反應(yīng) 和鹽溶液反應(yīng)先與水反應(yīng)前面的金屬?gòu)柠}溶液中置換出后面的金屬 金屬氧化物與水劇烈反應(yīng)弱不溶于水,也不與水反應(yīng) 堿的熱分解不分解受熱分解常溫分解 冶煉方法熔融電解法熱還原法(高溫用CO、Al等)熱分解法物理方法 在自然界中的存在形式只以化合態(tài)存在多以化合態(tài),極少以游離態(tài)只以游離態(tài)存在 七.合金 1.概念:由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 2.性能:硬度比單一金屬大;熔點(diǎn)比單一金屬低;化學(xué)性質(zhì)與單一成分不同;機(jī)械性能優(yōu)于單一成分 精彩文檔 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)