高三化学_金属元素总复习_金属及其化合物知识点全_常见金属_钠镁铝铁铜ppt课件.ppt

金属及其化合物 钠 铁 铝 镁 铜 钙 1 1 金属元素的原子结构特点和在周期表中的位置 1 结构特点 金属元素原子的最外层电子数较少 原子的半径 与同周期元素相比 较大 2 位置 金属元素集中于元素周期表的左下方 主要分布于 A A族和所有的副族元素族中 副族是完全由金属元素构成的族 2 金属性强弱的判断规律 1 与水 或非氧化性酸 反应的剧烈程度 2 金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱 3 置换反应 4 原电池的正 负极 5 电解时金属阳离子的放电顺序 金属阳离子的氧化性 金属的通性 2 3 金属单质的性质 1 金属物理共性 金属固体有导电 导热 延展 金属光泽等通性 常温下汞是液体 其余都是固体 2 金属单质的化学性质 金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化 M ne Mn 可以根据失电子能力判断金属单质还原性的强弱 3 金属单质跟酸反应的规律 a 与非氧化性酸 如盐酸 稀硫酸等 反应位于H前的金属能与非氧化性酸发生置换反应 实质是 M nH Rn H2 等物质的量的金属与足量的酸反应 生成H2物质的量多少决定于该金属元素的化合价或失电子的数目 b 与强氧化性酸的反应注意 Fe和Al遇冷的浓硫酸 浓硝酸发生钝化反应 强氧化性酸跟金属反应不能生成H2 练习 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 4 5 4 金属氧化物金属氧化物可分为碱性氧化物 两性氧化物 酸性氧化物过氧化物超氧化物等几类 1 碱性氧化物 如Na2O FeO CuO Fe2O3等 其性质是能溶于水或与酸反应生成盐和水 2 两性氧化物 如Al2O3 其性质是既能与酸作用生成盐和水 也能与碱作用生成盐和水 6 3 过氧化物 如Na2O2 其晶体中存在的阳离子是Na 阴离子是过氧离子 过氧化物典型的化学性质是与水和二氧化碳作用均能产生氧气 5 金属氢氧化物在NaOH Ca OH 2 Mg OH 2 Al OH 3 Fe OH 3 Fe OH 2 Cu OH 2等常见重要的金属氢氧化物中 7 6 金属的冶炼 1 原理 在一定条件下 用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质 2 方法 根据金属活动性强弱 常用以下三种方法 电解法 如 钾 钠 钙 铝 热还原法 如 铁 钨 铬 常见还原剂 C CO H2 Al 铝热法 等 热分解法 如 汞 银 8 小结 学习和掌握金属及其化合物重点知识的关键之一就是建立两条转化线 元素价态发生变化 元素价态未发生变化 用氧化还原反应的原理分析 用复分解反应等原理分析 9 单质 10 钠及其化合物 11 思考 金属钠露置在空气中的变化过程 银白色金属钠 表面变暗 出现白色固体 表面变成溶液 Na Na2O NaOH NaOH潮解 出现白色固体 白色粉末 Na2CO3 10H2O Na2CO3 12 一 钠性质 钠的化学性质 易失电子 化学性质活泼 强还原性 物理性质 13 1 与非金属反应 如氧气 氯气 硫等 常温 点燃 淡黄色 14 2 与水反应 浮熔游响红 密度比水小 熔点低且反应放热产生气体反应剧烈 产生碱 在水溶液中滴酚酞 实验现象 2Na 2H2O 2NaOH H2 2Na 2H2O 2Na OH H2 实质 与水电离出的少量H 反应 15 3 与非氧化性酸反应 2Na 2H 2Na H2 先与酸反应 过量的钠再与水反应 4 与盐反应 16 CuSO4溶液 饱和NH4Cl 饱和NaCl 化学方程式 现象 钠溶解 放出无色无味气体 析出晶体 2Na 2H2O 2NaOH H2 钠溶解 有刺激性气味气体放出 2Na 2NH4Cl 2NaCl H2 2NH3 钠溶解 放出无色无味气体 有蓝色沉淀 2Na 2H2O CuSO4 Na2SO4 H2 Cu OH 2 先与水反应生成碱 再考虑碱与盐的反应 钠与不同的盐溶液反应 17 钠与水溶液反应小结 有酸酸为先 无酸水为先 5 与含有 OH或 COOH的有机物反应2Na 2C2H5OH2C2H5ONa H2 2Na 2CH3COOH2CH3COONa H2 2Na 2C6H5OH2C6H5ONa H2 酸性 CH3COOH C6H5OH H2O C2H5OH 18 6 钠的存在 保存与制取 元素存在形态 游离态 以单质形态存在 化合态 以化合物形态存在 存在 钠在自然界里没有游离态 只能以化合态存在 食盐 NaCl 纯碱 Na2CO3 10H2O 硝酸钠 NaNO3 保存 加煤油密封 Na 煤油 隔绝空气和水 金属钠着火如何扑灭 制取 电解熔融的氯化钠 19 7 钠的用途 1 制Na2O2 2 制Na K合金 做原子反应堆导热剂 3 高压钠灯 4 还原贵重金属 和氧气反应 钠的导热性 焰色反应 黄光射程远 透雾力强 钠具有还原性 4Na TiCl4 4NaCl Ti 钛的冶炼 20 练习 取等量的两小块钠 将其中一份直接投入水中 另一份用铝箔包好 刺上多个小孔 用镊子夹住放入水面下 充分反应后 两种操作 反应放出的H2量是否相等 21 2价 1价 碱性氧化物非碱性氧化物 白色固体淡黄色固体 Na2O H2O 2NaOH 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 Na2O 2HCl 2NaCl H2O 2Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 Na2O CO2 Na2CO3 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 变蓝 变蓝后褪色 不稳定 易转化为Na2O2 常温下缓慢氧化点燃或加热 用于制取Na2CO3 强氧化剂 漂白剂 供氧剂 较稳定 二 钠的两种氧化物 22 小结 Na2O2的强氧化性 分析下列物质反应可能的现象和相应的生成物 Na2O2与SO2反应 2 Na2O2投入FeCl2溶液中 3 Na2O2投入Na2SO3溶液中 4 Na2O2投入品红溶液中 23 1 向含有下列离子的溶液中加入Na 其离子浓度一定没有减少的是 溶液体积不变 A S2 B NH4 C HCO3 D AlO2 2 向含有题1中离子的溶液中加入Na2O2 其离子浓度一定没有减少的是 24 三 氢氧化钠 NaOH l 物理性质 俗名烧碱 火碱 苛性钠 白色固体 易吸收空气中的水分而潮解 易溶于水并放热 有强腐蚀性 2 化学性质NaOH来源广泛 是一种最常用的一元强碱 具有碱的通性 NaOH Na OH 使酚酞试液变红 与酸性氧化物 SO2 CO2 SiO2 SO3 P2O5等 反应SO2 2NaOH Na2SO3 H2O固体NaOH 或碱石灰 不能用来干燥酸性气体SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 25 与酸和酚发生中和反应NaOH HCl NaCl H2ONaOH CH3COOH CH3COONa H2O 与某些单质 Cl2 Al 等反应2A1 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 与两性氧化物 氢氧化物反应Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2OAl OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 与盐发生复分解反应NH4Cl NaOH NaCl NH3 H2OMgCl2 2NaOH Mg OH 2 2NaCl 26 27 3 NaOH制法 电解食盐水 2NaCl H2O 2NaOH H2 Cl2 石灰纯碱法 Ca OH 2 Na2CO3 CaCO3 2NaOH4 保存 密封保存 不能用玻璃塞 要用橡胶塞5 用途 用于肥皂 石油 造纸 纺织 印染等工业 28 推断题 某银白色固体A放在空气中氧化成灰白色固体B 将A点燃后 其火焰呈黄色 生成淡黄色固体C A B C均跟无色液体D反应 生成碱性物质E 其中A跟D反应时还生成可燃性气体F C跟D反应则生成另一种气体G F和G混合后遇火可剧烈反应而发生爆炸 并生成D 据此判断A G的化学式 ABCDEFG Na Na2O O2 H2O NaOH H2 Na2O2 29 纯碱 苏打小苏打 易溶于水 20 S 22 2g 溶于水 20 S 9 6g 很稳定850 开始部分分解 碱性 碱性 四 碳酸钠与碳酸氢钠 30 CO32 2H CO2 H2O HCO3 H CO2 H2O HCO3 OH CO32 H2O CO32 Ca2 CaCO3 Na2CO3 NaHCO3 通入CO2或加酸 加热或加NaOH 31 思考 通过滴加酚酞的对比实验 能说明一个什么问题 32 33 如何鉴别Na2CO3和NaHCO3 固体受热 向溶液中加入CaCl2 滴加少量稀盐酸 同浓度 测定溶液pH 34 NaHCO3溶液中混有Na2CO3 通入过量的CO2气体Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 Na2CO3和NaHCO3混合物的分离提纯 Na2CO3固体粉末中混有NaHCO3 用加热法 2NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 Na2CO3溶液中混有NaHCO3 滴加适量NaOH溶液NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O 小结 35 思考 同物质的量的Na2CO3 NaHCO3与慢慢滴入足量的盐酸反应 谁先放出气体 最后放出的气体谁多 谁消耗的盐酸多 NaHCO3先放出气体 最后放出的气体一样多 Na2CO3消耗的盐酸多 36 小结 Na为中心的知识网络 Ca OH 2 KCl CH3COOH 1 2 5 6 7 8 10 Na2SNa2ONa2O2NaCl NaNaOHNa2CO3NaHCO3 C2H5ONaKC6H5ONaCH3COONa C2H5OH 4 3 9 37 五 焰色反应 许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色 在化学上叫焰色反应 焰色反应的本质是物理变化 钾 紫色 透过蓝色钴玻璃 钠 黄色 实验步骤 干烧 试验前铂丝灼烧至色 醮烧 醮取待测液灼烧看色 洗烧 每次做完都要用洗净铂丝 再灼烧至无色 38 39 六 碱金属元素 都可与非金属 O2Cl2S 反应可与水 与酸反应都生成 1价离子 都是强碱 最外层只有一个电子 电子层数不同 固态 基本上为银白色 良好的导电性 导热性 从上到下熔沸点降低 活泼性增强 碱性增强 40 铝及其化合物 41 铝及其化合物的相互转化 42 一 铝单质 1 铝的物理性质 具有银白色金属光泽的轻金属 密度小 具有良好的延展性 导电性和导热性 43 2 化学性质 1 与氧气的反应 4Al 3O2 2Al2O3 生成致密的氧化物起保护作用 2 与沸水反应 44 3 与强酸溶液反应 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 6H 2Al3 3H2 说明 铝的 钝化 在冷的浓硫酸和浓硝酸中 铝不溶解 表面形成致密的氧化膜 45 4 与强碱反应 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 2Al 2OH 2H2O 2AlO2 3H2 说明 等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应生成氢气的量相等 2Al 6H 2Al3 3H2 46 5 与氧化物反应 铝热反应 实质 利用Al的强还原性 6 铝与盐的溶液反应 能置换出CuSO4 AgNO3等溶液中的金属 47 3 铝的用途 制造电线和电缆 导电性 可作汽车 飞机 火箭材料 镁铝合金密度小 做各种铝质器皿 48 二 几种铝的重要化合物 1 氧化铝 1 物理性质 高熔点的白色粉末状物质 2 两性氧化物 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2OAl2O3 2OH 2AlO2 H2O Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 6H 2Al3 3H2O 49 氧化铝不容于水 与水不反应 故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝 铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性 碱性或咸的食物 说明 50 3 用途 耐火材料 Al2O3熔点高 宝石的主要成分是氧化铝 51 2 氢氧化铝 1 物性 白色胶状难溶于水 2 化性 两性氢氧化物 Al OH 3 3H Al3 3H2O Al OH 3 OH AlO2 2H2O 说明 Al OH 3的制备 可溶性铝盐与弱碱 AlCl3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4Cl 52 Al OH 3加热能分解 3 用途 用作药物 治疗胃酸过多 53 3 硫酸铝钾 1 复盐 KAl SO4 2 K Al3 2SO42 2 明矾 化学式KAl SO4 2 12H2O 十二水合硫酸铝钾 无色晶体 易溶于水 明矾净水原理 明矾溶于水发生水解反应 生成Al OH 3胶体 吸附水中的杂质 使水澄清 54 55 D 56 写出镁及其化合物之间相互转化的化学方程式及相应的离子方程式 57 2008年上海 明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料 明矾石的组成和明矾相似 此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质 具体实验步骤如下图所示 根据上述图示 完成下列填空 1 明矾石焙烧后用稀氨水浸出 配制500mL稀氨水 每升含有39 20g氨 需要取浓氨水 每升含有251 28g氨 mL 用规格为 mL量筒量取 2 氨水浸出后得到固体混合体系 过滤 滤液中除K SO42 外 还有大量的NH4 检验NH4 的方法是 3 写出沉淀物中所有物质的化学式 4 滤液I的成分是水和 5 为测定混合肥料K2SO4 NH4 2SO4中钾的含量 请完善下列步骤 称取钾氮肥试样并溶于水 加入足量 溶液 产生白色沉淀 依次填写实验操作名称 冷却 称重 6 若试样为mg 沉淀的物质的量为nmol 则试样中K2SO4的物质的量为 mol 用含有m n的代数式表示 58 思路分析 解题的关键是铝及其化合物与一般活泼金属元素及其化合物性质的差异 即铝及其氧化物 氢氧化物具有两性 可溶于氢氧化钠溶液 不溶于氨水 解析 1 根据稀释前后溶质的质量不变得 0 5L 39 2g L v 251 28g L v 0 078L 78mL 为了减少误差 最好选用与氨水的实际体积稍大一点的量筒即可 2 NH4 的检验方法是 先将NH4 中加入强碱 使之转化为NH3 然后检验NH3即可 3 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 根据题意明矾石中含有Al2O3 Fe2O3 所以沉淀物为Al OH 3 Al2O3和Fe2O3 4 由于明矾石的组成与明矾相似 所以滤液的成分中含有K2SO4和反应后生成的 NH4 2SO4以及水 5 混合肥料中含有K2SO4和 NH4 2SO4 要产生白色沉淀 加入的溶液为BaCl2或Ba NO3 2溶液 以后的操作为 先将混合液过滤 然后洗涤 最后干燥 冷却后称量 6 根据题意有 174n K2SO4 132n NH4 2SO4 mg 再由SO42 守恒得 n K2SO4 n NH4 2SO4 nmol n K2SO4 mol 答案 1 78 100 2 取滤液少许 加入NaOH 加热 生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 3 Al OH 3 Al2O3 Fe2O3 4 K2SO4 NH4 2SO4 5 BaCl2 过滤 洗涤 干燥 6 mol 59 铁及其化合物 60 铁及其化合物相互转化 61 一 金属铁 1 在元素周期表中的位置 铁位于第四周期第 族 过渡元素原子结构示意图为 2 铁的物理性质 铁具有银白色金属光泽 纯铁质软 密度大 7 86g cm3 熔沸点高 熔点15350C 沸点是27500C 有良好的延展性 导电性和导热性 有铁磁性 能被磁铁吸引 62 3 铁的化学性质 Fe 2e Fe2 Fe 3e Fe3 Fe表现还原性 Fe3 比Fe2 稳定 1 铁与强氧化剂反应 Fe 4HNO3 稀 Fe NO3 3 NO 2H2O a 铁与氯气 硝酸 浓硫酸等强氧化剂反应可显 3价 b 常温下 铁遇浓硫酸和浓硝酸钝化 3 3 63 2 铁与弱氧化剂反应 Fe 2H Fe2 H2 稀HCl或稀H2SO4 2 Fe Cu2 Cu Fe2 与盐的反应 2 Fe 2Fe3 3Fe2 2 Fe3 的氧化性 a 铁与H Cu2 Fe3 等弱氧化剂反应可显 2价 Fe 4HNO3 稀 Fe NO3 3 NO 2H2O b Fe与过量HNO3 Fe3 Fe与少量HNO3 Fe2 64 3 与水的反应 65 4 与氧气反应 纯氧气 二