金属元素复习知识归纳

金属元素复习知识归纳 金属元素复习知识归纳第一节金属概论 一、金属的分类按照不同的分类标准，可对金属从不同的角度进行分类。 1冶金工业的分类方法黑色金属铁、铬、锰（注意实际上，铁、铬、锰均为银白色金属）有色金属除上述三种以外的其它金属，如常见的铝、铜等。 2根据金属密度的大小轻金属密度小于4.5g/cm的金属。 如铝、钠、钾、镁、钙等。 重金属密度大于4.5g/cm的金属。 如铁、铜、银、汞等。 3根据地壳中的含量常见金属如铁、铝、铜、锡等。 稀有金属如钽、锆、铌等。 二、金属的物理通性1常温下均呈固态（汞除外）2都有金属光泽，不透明3都能导电、传热4都有延展性注意金属的特性熔点最低（汞-Hg）、最高（钨-W）；硬度最大（铬-Cr）；密度最大（锇-Os）、最小（锂-Li）；延展性最好（金-Au）；导电性最好（银-Ag），其次为（Cu），（Al）也不错。 三、金属的化学性质金属活动性顺序金属失电子能力空气中跟氧气的反应跟水反应跟酸的反应跟盐的反应跟碱的反应存在形式 四、合金由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。 注意 （1）合金属于混合物； （2）合金的熔点都低于组成它任何一种成分金属的熔点； （3）合金的硬度比它的各万分金属大； （4）合金的化学性质与成分金属不同。 例如铁很容易生锈，但在普通钢里加入一定量的铬和镍，就成为不锈钢。 常温下置换加热或与水蒸气反应时能置换易被氧化K CaNa MgAl MnZn FeSn Pb(H)Cu HgAg PtAu依次减小，还原性减弱常温时能被氧化加热时能被氧化不能被氧化33不与水反应不能置换出稀酸中的氢能跟浓硫酸、硝酸反应能跟王水反应能置换出稀酸（如HCl、H2SO4）中的氢反应剧烈与水反应反应程度依次减弱前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应化合态化合态和游离态游离态第二节镁铝及其化合物 一、镁铝的物理性质 1、共同点均为银白色，属于轻金属，熔点较低，硬度较小。 2、不同点密度铝镁铝的相对原子质量大而半径小。 熔点、硬度铝镁铝价电子数多而半径小，金属键强 二、镁铝的化学性质 1、与非金属单质（如O 2、S、Cl2等）反应镁铝与氧气反应常温下镁铝表面生成氧化物薄膜，具有一定的抗腐蚀性。 点燃时都可以在空气中燃烧(可用以照明弹)2Mg+O2点燃2MgO4Al+3O2点燃2Al2O 32、与酸的反应镁铝均与稀硫酸、稀盐酸反应放氢气Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H2。 镁与浓硫酸、浓硝酸Mg+4HNO3（浓）=Mg(NO3)2+2NO2?+2H2O Mg+2H2SO4（浓）=MgSO4+SO2?+2H2O铝与浓硫酸、浓硝酸在常温下发生钝化，加热时继续反应。 Al+6HNO3（浓）加热Al(NO3)3+3NO2?+3H2O2Al+6H2SO4（浓）加热Al2(SO4)3+3SO2?+3H2O 3、与水的反应镁与沸腾的水发生明显的反应，而铝与水反应很微弱。 Mg+2H2O 4、铝与强碱(如氢氧化钠)溶液的反应2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2，镁与碱不反应。 【注意】 （1）铝与强碱溶液反应但不与氨水等弱碱反应； （2）反应中水为氧化剂。 5、与某些氧化物的反应镁与二氧化碳的反应2Mg+CO2点燃加热Mg(OH)2+H2。 2MgO+C铝热反应铝与氧化铁反应2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3特点放出大量的热，可使生成的金属熔化。 应用焊接钢材；冶炼难熔金属。 引申铝与Fe2O 3、FeO、Fe3O 4、Cr2O 3、V2O 5、MnO2等的混合物都称为铝热剂。 6、与盐溶液反应Mg+Cu2+=Mg2+Cu，2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu 三、用途镁的用途制合金、飞机、汽车部件、烟火、照明弹等。 铝的用途制合金、飞机、汽车、轮船部件、导线、日用品等。 四、镁和铝的氧化物比较 1、物理性质MgO是白色粉末，碱性氧化物，可缓慢地与水反应，熔点2800，用作耐火材料；Al2O3是白色粉末，两性氧化物，不溶于水，熔点2050，用作耐火材料。 注意自然界中纯净的氧化铝为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石。 2、化学性质MgO具有碱性氧化物的通性。 MgO+2H+=Mg2+H2O而Al2O3具有两性，既可和强酸反应也可和强碱反应。 Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 3、制法都可采用其氢氧化物的受热分解，也可用碳酸镁加热煅烧来制取MgO。 五、镁和铝的氢氧化物的比较 1、镁和铝氢氧化物的性质氢氧化镁难溶于水，已溶的部分可部分电离，从而使酚酞变红。 氢氧化铝两性氢氧化物。 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 2、氢氧化铝的制法(注意不宜用氢氧化钠)铝盐与氨水反应AlCl33NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl铝盐与偏铝酸盐反应3AlO2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3向偏铝酸纳溶液中通入足量二氧化碳AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3- 六、有关Al(OH)3沉淀图像把NaOH滴入AlCl3中现象滴入NaOH马上就出现白色沉淀，当沉淀增加到一定程度时又逐渐消失。 反应ODAl3+3OH-=Al(OH)3?DBAl(OH)3+OH-=AlO2?+2H2O把AlCl3滴入含NaOH的溶液中现象滴入AlCl3出现沉淀但马上又消失，继续加沉淀不再消失。 反应OA4OH+Al=AlO2?+2H2O AD3AlO2?+Al3+6H2O=4Al(OH)3?（暂不作要求）把盐酸滴入NaAlO2的溶液中现象先出现沉淀，当盐酸过量时，沉淀又溶解。 反应ODAlO2?+H2O+H+=Al(OH)3?沉淀D-3+沉淀D OA BNaOH OA BHCl DBAl(OH)3+3H=Al+3H2O把NaAlO2滴入盐酸现象滴入NaAlO2出现沉淀，但马上又消失，继续滴加出现的沉淀不再消失。 反应OAAlO2?+4H+=Al3+2H2O ADAl+3AlO2?+6H2O=4Al(OH)3?（暂不作要求）3+3+沉淀D OA BNaAlO2第三节铁及铁的化合物 一、铁的原子结构铁是26号元素，位于元素周期表第四周期第族。 铁的原子结构示意图见右图。 铁原子不仅能失去最外层的2个电子，而且次外层的电子也能失去。 当铁遇到弱氧化剂时，失去最外层的2个电子形成Fe2+，当铁遇到强氧化剂时，还能进一步失去次外层上的1个电子形成Fe。 故铁的常见化合价为+2价和+3价。 二、铁的化学性质1.铁与弱氧化剂(S、I 2、非氧化性酸H+、盐溶液)反应，被氧化为Fe2+。 Fe+S加热3+FeS Fe+I2加热FeI2Fe+2H+=Fe2+H2Fe+Cu2+=Fe2+Cu2.铁与强氧化剂(Cl 2、Br 2、硝酸、浓硫酸等)，被氧化为Fe3+。 2Fe+3Cl2点燃2FeCl32Fe+3Br2=2FeBr3Fe+4HNO3（稀、足）=Fe(NO3)3+NO?+2H2O2Fe+6H2SO4（浓、足）加热Fe2(SO4)3+3SO2?+6H2O3.常温下，铁遇浓硝酸、浓硫酸时发生钝化。 4.铁与O 2、H2O(气)反应时，生成Fe3O4。 3Fe+2O2加热Fe3O43Fe+4H2O(气)高温Fe3O4+4H2 三、铁的氧化物的性质铁的氧化物俗称色态铁的价态水溶性FeO+2不溶Fe2O3铁红+3不溶Fe3O4磁性氧化铁黑色晶体+ 2、+3不溶黑色粉末红棕色粉末与盐酸的反应FeO+2HCl=FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O高温与CO反应Fe xO y+y COy CO2+x Fe注意 （1）FeO与非氧化性酸(H+)相遇，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸(如HNO3)相遇，+2价铁被氧化成+3价铁。 3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO?+5H2O FeO+4HNO3（浓、足）=Fe(NO3)3+NO2?+2H2O （2）Fe3O4是复杂氧化物，经研究证明，Fe3O4晶体中的1/3铁呈+2价，2/3铁呈+3价因此Fe3O4可写成FeO?Fe2O3。 四、铁的氢氧化物的性质Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶于水的弱碱，可通过可溶性亚铁盐和可溶性铁盐分别与强碱反应制得。 1Fe(OH)2不稳定,易被氧化成Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3反应现象:白色灰绿色红褐色2Fe(OH)3受热分解生成Fe2O32Fe(OH)3加热Fe2O3+3H2O而Fe(OH)2因易被氧化，所以在空气中受热时不能得到FeO。 五、Fe与Fe的相互转化2+3+Fe既有氧化性又有还原性，但主要表现为还原性。 当遇到较强氧化剂时转化为Fe；而Fe3+具有较强的氧化性，可被还原为Fe2+。 2FeCl2+Cl2=2FeCl32FeBr2+3Cl2(过量)=2FeCl3+2Br22FeSO4+2H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+SO2?+2H2O2FeCl3+H2S=S?+2FeCl2+2HCl2FeCl3+2KI=I2+2FeCl2+2KCl2FeCl3+Fe=3FeCl22FeCl3+Cu=2Fe