高一化学金属及其化合物(复习)(人教版必修1).ppt

第三章金属及其化合物 复习 研究內容 物理性质化学性质制法用途 常见金属活动顺序 KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu 学习金属的思路 金属氧化物氢氧化物盐 1 金属基础知识 人类最早发现和使用的金属是 应用最广泛的金属是 地壳中含量最多的三种金属 按含量由大到小的顺序排列分是 2 金属原子的最外层电子数一般少于4个 因此在化学反应中容易电子而成为 铜 铁 铝 铁 钙 失去 金属离子 3 一般特性 大多数金属具有金属光泽 具有性 性 性 导电性最好的金属是银 延展性最好的是金 常温下只有是液体 4 金属与氧气的反应 钠 铝 铁分别与空气或氧气的反应 导电 延展 可塑 汞 1 与氧气的反应 4Na O2 2Na2O 白色 4Al 3O2 2Al2O3 3Fe 2O2 Fe3O4 黑色 2Na O2 Na2O2 淡黄色 6 铝与氢氧化钠溶液反应 离子方程式 2Al 2H2O 2OH 2AlO2 3H2 氧化 还原性 5 金属与水反应 2Na 2H2O 2NaOH H2 Mg 2H2O Mg OH 2 H2 3Fe 4H2O Fe3O4 4H2 KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu 与冷水反应 与热水反应 与水蒸气反应 不与水反应 高温 如果加热温度较低 则反应反向进行 如果水是液态则反应不能发生 可用于铝和其他金属的区别 7 金属参与化学反应的实质 MMn 化合价升高 被 表现较强的 与非氧化性酸的反应 Mg 2HCl MgCl2 H2 2Al 6HCl 2AlCl3 H2 Fe H2SO4 FeSO4 H2 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 金属活动顺序中 H以后的金属不与盐酸 稀硫酸反应 与氧化性酸的反应 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O2Fe 6H2SO4 浓 Fe2 SO4 3 3SO2 6H2OCu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 常温下 浓硫酸 浓硝酸可用铁槽车或铝槽车运输 这是因为常温下 浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜 阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应 这种现象叫做 钝化 与盐溶液的反应 Fe CuSO4 FeSO4 Cu Na与CuSO4溶液反应的化学方程式 2Na CuSO4 2H2O Na2SO4 Cu OH 2 H2 注意 活泼金属与盐溶液反应时 首先与水反应 然后与盐反应 金属的冶炼 活泼金属 K Ca Na Mg Al用电解法 较活泼金属 Zn Fe Sn Pb Cu用还原剂法 难熔金属氧化物 V W Mn Cr等用铝还原 不活泼金属 Hg Ag用加热法 金属氧化物的性质 1 物理性质 氧化钠 氧化镁 氧化铝均是白色固体氧化铁是红褐色固体氧化亚铁 四氧化三铁 氧化铜是黑色固体过氧化钠是淡黄色固体 2 金属氧化物的化学性质 少数金属氧化物能与水反应 生成可溶或微溶的碱 Na2O H2O 2NaOH CaO H2O Ca OH 2 多数金属氧化物是碱性氧化物能与酸反应 生成盐和水 MgO 2HCl MgCl2 H2O Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O CuO 2HCl CuCl2 H2O 特殊 氧化铝是两性氧化物 与酸和碱反应都生成盐和水过氧化钠是复杂氧化物与水反应生成碱和氧气 与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气 过氧化钠有强氧化性 白色固体 NaOH KOH Ba OH 2 Ca 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易溶于水强碱 NaOH KOH Ba 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 MgO 2HCl MgCl2 H2O Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O CuO 2HCl CuCl2 H2O Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 无 无 黄 蓝绿 金属氧化物的性质 工业冶炼铝的流程 铝土矿 主要成分为Al2O3还有少量的Fe2O3 SiO2等杂质 1 金属氧化物两性氧化物 氧化铝两性氧化物指的是既能与强酸反应生成盐和水 又能与强碱反应生成盐和水的氧化物 Al2O3 HCl 离子方程式 Al2O3 NaOH 离子方程式 6 2AlCl3 3H2O Al2O3 6H 2Al3 3H2O 2 2NaAlO2 H2O Al2O3 2OH 2AlO2 H2O 几种重要的金属化合物 1 金属活动顺序表中铝之前的金属氧化物能与水反应生成或的碱 铝之后的金属氧化物则不能和水发生反应生成对应的碱 2 金属氧化物与酸的反应 多数金属氧化物可与酸反应生成 可溶于水 难溶于水 对应的盐和水 2 金属的氢氧化物铁的氢氧化物 制备Fe OH 2 Fe OH 3 可溶性盐与碱溶液反应制得 利用生成沉淀的颜色可以检验溶液中Fe2 Fe3 的存在 离子方程式 离子方程式 总方程式 Fe2 2OH Fe OH 2 Fe3 3OH Fe OH 3 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 三价铁离子的检验 离子方程式 二价铁离子的检验 转化为Fe3 再检验 离子方程式 在一定条件下Fe Fe2 Fe3 之间会相互转化 Fe3 3SCN Fe SCN 3 Fe2 Cl2 Fe3 2Cl 与酸的反应 生成盐和水 Fe OH 2 HCl 离子方程式 Fe OH 3 HCl 离子方程式 Fe OH 3的热不稳定性 2 FeCl2 2H2O Fe OH 2 2H Fe2 2H2O 3 FeCl3 3H2O Fe OH 3 3H Fe3 3H2O 2Fe OH 3 Fe2O3 3H2O 氢氧化铝 两性氢氧化物 制备和性质 用氨水和可溶性铝盐反应制备 离子方程式 产物只能与强酸和强碱溶液反应 离子方程式 离子方程式 Al OH 3的热不稳定性 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 Al OH 3 3H Al3 3H2O Al OH 3 OH AlO2 2H2O 2Al OH 3 Al2O3 3H2O Na2CO3和NaHCO3性质比较 纯碱 苏打 小苏打 白色粉末Na2CO3 10H2O为晶体 细小白色晶体 可溶于水溶解度小于碳酸钠 稳定 受热难分解 2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 易溶于水 不稳定 受热易分解 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 CO32 2H H2O CO2 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 快 HCO3 H H2O CO2 Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOHNa2CO3 NaOH不反应 2NaHCO3 Ca OH 2 CaCO3 Na2CO3 2H2O NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O Na2CO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl Na2CO3 BaCl2 BaCO3 2NaCl 不反应 Na2CO3 NaHCO3 CO2 H2O或少量H 固 溶液 加NaOH 除杂 焰色反应是表现元素的性质 是物理变化 一根铂丝 将铂丝在稀盐酸中蘸一下 然后在酒精灯火焰上灼烧至无色 用灼烧后的铂丝蘸取少许待测物 火焰中灼烧观察到不同颜色的火焰 K的焰色要透过钴玻璃观察 洗 烧 蘸 烧 实验探究 1 焰色反应 掌握操作方法 几种金属的焰色 LiNaKCaSrBaCu 紫红黄紫砖红洋红黄绿绿 碳酸钠和碳酸氢钠比较 1 溶解性 Na2CO3 NaHCO3 2 热稳定性 化学方程式 3 与酸反应 NaHCO3快离子方程式 4 与盐反应 反应方程式 相互转化 2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 H HCO3 CO2 H2O Ca2 CO32 CaCO3 Na2CO3 H2O CO22NaHCO3 常温 或 OH HCO3 CO32 H2O 十二水硫酸铝钾 KAl SO4 2 12H2O 1 俗名 明矾 无色晶体 易溶于水 2 电离和水解 电离方程式 水解方程式 KAl SO4 2 K Al3 2SO42 Al3 3H2OAl OH 3 3H 焰色反应 1 很多及它们的在灼烧时火焰都会 在化学元素上称作焰色反应 金属 化合物 呈现特殊的颜色 2 操作 将 或用光洁无锈的铁丝 蘸盐酸在无色火焰上灼烧至 蘸取试样在火焰上灼烧 观察火焰颜色 用洗净铂丝 并在火焰上灼烧至 再试验下一个试样 3 焰色反应的颜色 铂丝 无色 盐酸 无色 钠黄钾紫钙砖红 锶洋红 钡黄绿 铜绿铷紫锂紫红 记住口诀 4 做焰色反应实验时应注意 火焰本身尽可能色 否则会干扰实验现象的观察 煤气灯较理想 若用酒精灯则使用 铂丝使用前要用洗净 灼烧至色 因为盐酸是易挥发性酸 铂丝也可用洁净无锈的铁丝代替 焰色反应不是化学检验方法 一般是在其他化学方法无法鉴别时才采用 无 外焰 盐酸 无 1 合金是一种跟其他一种或几种 或跟 一起而成的具有的物质 合金属于 2 合金的性质 合金的熔点它的各成分金属 合金的硬度及机械性能成分金属 合金的导电能力纯金属 故导线用的都是纯度较高的铜或铝 金属 金属 金属 非金属 熔合 金属特性 混合物 低于 高于 低于 用途广泛的金属材料 3 常见的合金及其重要应用 铜合金 铁合金 铝合金 钛合金 具有密度小 强度高 耐腐蚀 耐高温等优点 主要用于飞机 火箭 导弹 人造卫星 宇宙飞船等尖端领域 4 在进行金属材料选择时 主要考虑以下几个方面 主要用途 外观 物理性质 化学性质 价格 加工难度 日常维护 对环境的影响等 1 合金是一种跟其他一种或几种 或跟 一起而成的具有的物质 合金属于 2 合金的性质 合金的熔点它的各成分金属 合金的硬度及机械性能成分金属 合金的导电能力纯金属 故导线用的都是纯度较高的铜或铝 金属 金属 金属 非金属 熔合 金属特性 混合物 低于 高于 低于 用途广泛的金属材料 3 常见的合金及其重要应用 铜合金 铁合金 铝合金 钛合金 具有密度小 强度高 耐腐蚀 耐高温等优点 主要用于飞机 火箭 导弹 人造卫星 宇宙飞船等尖端领域 4 在进行金属材料选择时 主要考虑以下几个方面 主要用途 外观 物理性质 化学性质 价格 加工难度 日常维护 对环境的影响等 常见离子检验的化学方法 Fe2 加NaOH产生红白色沉淀迅速转化灰绿色最后转化红褐色沉淀 或加SCN 无现象 再加氯水产生血红色溶液 Ba2 加入SO42 产生白色沉淀 再加入稀HNO3或盐酸沉淀不溶解 Mg2 加入过量强碱产生白色沉淀 Al3 加入过量强碱先产生白色沉淀 后消失 Cu2 加入OH 产生蓝色沉淀 Ag 加入Cl 产生白色沉淀 此沉淀不溶于稀HNO3 Fe3 加SCN 产生血红色溶液 或加氢氧化钠产生红褐色沉淀 铁及其重要化合物 Fe2 与Fe3 的关系 Fe3 的检验方法 Fe FeCl2 Fe OH 3 Fe OH 2 Fe3O4 Fe2O3 FeCl3 Fe2 Fe3 Fe 还原剂 如Al 强氧化剂 如Cl2 O2 HNO3 弱氧化剂 如S I2 强氧化剂 还原剂 如Fe粉 Fe3 遇SCN一显红色 可利用这一反应来检验Fe3 的存在 铁三角 钠及其化合物的相互关系 NaCl Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 Na2O2 Na2CO3 10H2O Na2O 巩固与练习 1 钠与水反应时产生的各种现象如下 钠浮在水面上 钠沉在水底 钠熔化成小球 小球迅速游动逐渐减小 最后消失 发出嘶嘶的声音 滴入酚酞后溶液显红色 其中正确的一组是 A B 全部C D D 2 将一小块钠投入下列溶液时 既能产生气体又会出现沉淀的是 A 稀H2SO4B NaOH溶液C CuSO4溶液D MgCl2溶液 3 将一小块金属钠久置于空气中 有下列现象 生成白色粉末 变暗 生成白色固体 发生潮解变为液体 这些现象的先后顺序是 A B C D CD C 4 下列属于碱性氧化物的是 属于酸性氧化物的是 属于两性氧化物的是 A CO2B Fe2O3C Al2O3D CO B A C 5 将二氧化碳通入下列溶液中 最终一定会有沉淀的是 A 氢氧化钠溶液B 澄清石灰水C 偏铝酸钠溶液D 氯化钙溶液 c 金属单质与水 酸的反应 例1 第二主族元素R的单质及其相应氧化物的混合物12g 加足量水经完全反应后蒸干 得固体16g 试推测该元素可能为A MgB CaC SrD Ba极限法例2 若1 8g某金属跟足量盐酸充分反应 放出2 24L 标准状况 氢气 则该金属是A AlB MgC FeD Zn平均摩尔质量法例3 将钠 镁 铝各0 3mol分别放入100mL1mol L的盐酸中 同温同压下产生的气体体积比是A 1 2 3B 6 3 2C 3 1 1D 1 1 1 BC A C 例4 将一定质量的Mg Zn Al混合物与足量稀H2SO4反应 生成H22 8L 标准状况 原混合物的质量可能是A 2gB 4gC 8gD 10g极限法 BC 7 下列各反应过程中 没有发生Fe3 Fe2 变化的是 A 向稀硝酸中逐渐加入过量的铁屑B 用三氯化铁溶液腐蚀铜版制作印刷电路板C 向氯化亚铁溶液中通氯气D 过量的稀硫酸与铁屑反应 6 常温下 铝片不能溶于浓硝酸却能溶于氢氧化钠溶液 原因是 有关铝片溶于NaOH溶液的化学反应方程式是 CD 铝片在浓硝酸中发生钝化 生成致密的氧化膜 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 物理性质 淡黄色的固体化学性质 1 与水反应2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 2 与二氧化碳的反应2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 Na2O2 如下图是测定NaOH 含Na2CO3 纯度的实验装置 把样品溶于过量的盐酸中 不同时间电子天平的读数如下表所示 假设CO2全部逸出 1 计算样品中NaOH的质量 2 粗略计算溶液中新生成的溶质的物质的量浓度 1 由题意可知 因碳酸钠与盐酸反应放出CO2气体 导致溶液质量减小 所以减小的质量为CO2气体的质量 即2 2g 以此可以求算碳酸钠的质量 2 2 44 106 5 3g 因样品总质量为13 3g 故NaOH的质量为8g 2 新生成的溶质是NaCl 可由Na2CO3的质量及NaOH的质量求得其物质的量 即 2 2 44 2 8 40 0 3 mol 而溶液的体积可由图中看出为200mL 虽然反应后有CO2气体逸出 但因逸出的气体质量仅5 3g 故可粗略认为溶液体积仍为200mL 所以其浓度为 0 3mol 0 2L 1 5mol L 实验操作时间 s电子天平读数 g烧杯 盐酸357 3000370 60030370 125烧杯 盐酸 样品60369 75090368 400120368 400 向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体 充分反应后 在减压低温下蒸发溶液 得到白色固体 请回答下列问题 1 由于CO2通入量不同 所得到的白色固体的组成也不同 试推