人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结

第一节金属的化学性质一、钠及其化合物（一）钠na1、单质钠的物理性质：钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。2、单质钠的化学性质： 钠与 o2 反应常温下： 4na + o 2 2na2o （新切开的钠放在空气中容易变暗）加热时：2na + o 2 na2 o2 （钠先熔化后燃烧， 发出黄色火焰， 生成淡黄色固体na2o2。） 钠在空气中的变化过程：na na2o naoh na2 co310h 2o（结晶） na2co3（风化），最终得到是一种白色粉末。一小块钠置露在空气中的现象：银白色的钠很快变暗（生成na2o），跟着变成白色固体(naoh) ，然后在固体表面出现小液滴（naoh 易潮解），最终变成白色粉未（最终产物是na2co 3）。 钠与 h2o 反应2na 2h2 o 2naoh h2离子方程式： 2na 2h2o 2na 2oh h 2（注意配平）实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。“浮 钠密度比水小；游 生成氢气；响 反应剧烈；熔 钠熔点低；红 生成的 naoh 遇酚酞变红” 。 钠与盐溶液反应如钠与 cuso4 溶液反应，应该先是钠与 h2o 反应生成 naoh 与 h 2，再和 cuso4 溶液反应，有关化学方程式： 2na 2h2o 2naoh h 2 cuso4 2naoh cu(oh) 2 na2so4总的方程式： 2na 2h2ocuso4 cu(oh) 2 na2so4 h2实验现象：钠熔成小球，在液面上四处游动，有蓝色沉淀生成，有气泡放出k 、ca、na 三种单质与盐溶液反应时，先与水反应生成相应的碱，碱再和盐溶液反应 钠与酸反应：2na 2hcl 2nacl h 2（反应剧烈）离子方程式：2na 2h 2na h 23、钠的存在：以化合态存在。4、钠的保存：保存在煤油或石蜡中。5、工业制钠：电解熔融的nacl ： 2nacl( 熔融 )通电2na + cl 26、钠的用途：在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等； 钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂； 钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。(二)氧化钠和过氧化钠1、na2ona2o + h 2o = 2naoh,白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：na2o + co 2 = na 2co 3,na2o + 2hcl = 2nacl + h2o .另外：加热时，2na2o + o 2 = 2na 2o22、na2o2：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水和二氧化碳反应。2na 2o2 + 2h 2o = 4naoh + o 2 ；2na2o2 + 2co 2 = 2na 2co 3 + o2 （作供氧剂） 。因此 na 2o2 常做生氧剂，同时，na2o2 还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：na2o2和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色。（三）钠盐：na 2co 3 与 nahco 3 的性质比较na 2co 3nahco 3俗称纯碱、苏打小苏打水溶性比较na2co 3 nahco 3溶液酸碱性碱性碱性与酸反应剧烈程度较慢（二步反应）较快（一步反应）nahco 3+hcl=nacl+与酸反应na2co3+2hcl=2nacl+h 2o+co 2co32 +2h +=co 2 +h2oh 2o+co 2hco 3+h =h 2o+co 2加热分解热稳定性加热不分解2nahco 3=na 2co3+ h 2o+co 2与 co 2 反应na2 co3+co 2+h 2o=2nahco 3不反应注意几个实验的问题：1、向饱和的na2co3 溶液中通足量的co 2 有晶体 nahco 3 析出。2、na2co3 溶液与稀hcl 的反应 :向 na 2co 3 溶液中滴加稀hcl ，先无气体，后有气体，如果 n(hcl) 小于 n(na 2co 3)时反应无气体放出。发生的反应：先na2co3 + hcl = nacl + nahco 3,后 nahco 3 + hcl = nacl + h 2o +co 2 向稀 hcl 中滴加 na2co 3 溶液， 先有气体， 反应是： na2co 3 + 2hcl = 2nacl + h2o +co 2如果用 2mol 的 na2co3 和 2.4mol 的稀 hcl 反应，采用方法放出co 2 是 0.4mol ；采用方法放出co2 为 1.2mol 。希望同学们在解题时要留意。3、na2co3 溶液和 nahco 3 溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加cacl2 或 bacl 2 溶液， 有白色沉淀的原取溶液为na 2co 3，另一无明显现象的原取溶液为nahco 34、侯氏制碱法反应式： nacl + nh 3 + co 2 + h 2o = nahco 3 + nh 4cl.注意： 在生产中应先在饱和的nacl 溶液中先通入nh 3，后通入 co2，nahco 3 晶体析出过滤，在滤液中加入nacl 细末和通nh 3 析出 nh 4cl 晶体为副产品。nh 4cl 晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。（四）氢氧化钠naoh ：俗称烧碱、火碱、苛性钠，易潮解，有强腐蚀性，具有碱的通性。二、铝及其化合物（一）铝的性质1、物理性质：银白色金属，质较软，但比镁要硬，熔点比镁高。有良好的导电、导热性和延展性。2、化学性质：铝是较活泼的金属。 通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。4al + 3o 2 = 2al 2o3。同时也容易与 cl 2、s 等非金属单质反应。 与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时，能反应，但无氢气放出； 非强氧化性酸反应时放出氢气。（ 2al 6h 2al 3 3h 2 ） 与强碱溶液反应：2al + 2naoh + 2h2o = 2naalo2 + 3h（ 2al 2oh 2h o222alo 2 3h2 ） 与某些盐溶液反应：如能置换出cuso4、agno 3 等溶液中的金属。 铝热反应：铝与某些金属氧化物的反应（如v、 cr、mn 、 fe 的氧化物）叫做铝热反应高温2al + fe 2o3al 2o3 + 2fe。al和 fe2o3 的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。（二）氧化铝（al 2o 3）白色固体，熔点高（2054），沸点 2980，常作为耐火材料；是两性氧化物。我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色，蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是 氧化铝，硬度仅次于金刚石，用途广泛。两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。al 2 o3 + 6hcl = 2alcl3 + 3h 2o ,al 2o3 + 2naoh = 2naalo2 + h 2o 。al 2 o3 是工业冶炼铝的原料，由于氧化铝的熔点高，电解时， 难熔化， 因此铝的冶炼直到1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(na 3alf 6 )，使氧化铝的熔点降至1000 度左右，铝的冶炼才快速发展起来，铝及其合金才被广泛的应用。2al 2o3通电 4al + 3o 2。（三）氢氧化铝（al(oh) 3）白色难溶于水的胶状沉淀，是两性氢氧化物。加热易分解。两性氢氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。al(oh) 3 + 3hcl = alcl3 + 3h 2o,al(oh) 3 + naoh = naalo 2 + 2h 2o2al(oh) 3al 2o3 +3 h 2o（四）铝的冶炼铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产的流程：铝土矿 （主要成分是氧化铝）用氢氧化钠溶解过滤向滤液中通入二氧化碳酸化，过滤氢氧化铝氧化铝铝。主要反应： al 2o3 + 2naoh = 2naalo 2 + h 2o，co 2 + 3h 2o + 2naalo 2 = 2al(oh) 3 +通电na2co 3 ， 2al(oh) 3al 2o3 +3 h 2 o ,2al 2o34al + 3o 2。（五）铝的用途：铝有良好的导电、导热性和延展性，主要用于导线、炊具等，铝的最大用途是制合金，铝合金强度高，密度小，易成型，有较好的耐腐蚀性。迅速风靡建筑业。也是飞机制造业的主要原料。= k+ al（六）明矾的净水：化学式： kal(so 4)212h 2o，它在水中能电离：kal(so 4)2+3+ 2so42-。铝离子与水反应，生成氢氧化铝胶体，具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物， 使之沉降已达净水目的。al 3+ + 3h 2o = al(oh) 3 (胶体 )+ 3h + 。知识整理：（ al(oh) 3）的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。alcl 3 + 3nh 3 h 2o = al(oh) 3 + 3nh 4cl 。 实验： a 、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有沉淀，后溶解。反应式：先al 3+ 3oh- = al(oh) 3 , 后 al 3+ 4oh-= alo 2+ 2h 2o。b 、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，现象是开始无沉淀，后来有沉淀，且不溶解。反应式： 先 al 3+ + 4oh - = alo2- + 2h 2o，后 al 3+ + 3alo2- + 6h 2o = 4al(oh) 3。 实验： 向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。 co 2 + 3h 2o + 2naalo 2 = 2al(oh) 3+ na 2co 3。 将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。al 3+ + 3alo 2- + 6h 2o = 4al(oh) 3。 实验： a 、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。反应的离子方程式：alo 2- + h + + h 2o = al(oh) 3 ,al(oh) 3 + 3h + = al 3+ + 2h 2o 。b 、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液，先无沉淀，后有沉淀且不溶解。2反应的离子方程式：alo 2- + 4h + = al 3+ + 2h 2 o ,3alo - + al 3+ + 6h 2o = 4al(oh) 3 。 铝三角：alal 2o32alo -al 3+三、铁及其化合物（一）铁fe1、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色，纯铁不易生锈，但生铁（含碳杂质的铁）在潮湿的空气中易生锈。 （原因：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是fe2 o3）。2、单质铁的化学性质： 与非金属单质反应：3fe 2o2点燃fe3o4（现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体）2fe + 3cl 2点燃2fecl 3,fe + sfes。22（ fe 2h2 ） 与非氧化性酸反应：fe 2hcl fecl hfe2 h常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。4 与盐溶液反应：fe cuso feso cu （ fe cu2 fe2 cu ）； fe +2 fecl=433fecl2fe 与弱氧化剂反应，如h +、cu2+ 、i2 、s 等；fe用还原剂如h 2 、co 等还原 feo 或用 mg 、zn、al 等还原2+盐溶液。铁与强氧化剂反应如cl 2、br 2、浓 h2so4 、浓 hno 3 等。用还原剂如h 2 、co 等还原 fe2o3 或用足量mg 、zn 、al 等还原fe2+遇强氧化剂的反应如cl 2、br 2、o2、浓 h2so4、浓 hno 3、h2o2、na2o2、hclo 等。fe3+遇某些还原剂的反应如fe、cu 、so2、i-、 h2s 等以及少量的zn、mg 、al 等。(1) fe2+fe3+2fe2+cl 2 = 2fe3+2cl-3fe2+ +4h + +no 3- = 3fe 3+ +no + 2h 2o2fe3+ + fe = 3fe 2+2fe3+cu=2fe 2+cu2+2fe3+2i - = 2fe 2+i 2(2) fefe2+fe+2h +=fe2+h 2fe+s 加=热fes fe+2fe3+=3fe2+ fe2+zn=zn 2+fe(3) fefe3+点燃2fe+3cl 2=2fecl 3fe + 4h + +no 3 (稀） = fe 3+ no + 2h 2 o2fe3+3zn=2fe+3zn 2+（五）铁的冶炼原料：铁矿石（提供铁元素）、焦炭（提供热量和还原剂）、空气（提供氧气） 、石灰石（除去铁矿石中的二氧化硅杂质）。设备：高炉。主要反应： c + o 2点燃co 2 ,，c + co 2高温2co （这两个反应是制造还原剂并提供热量），高温3co + fe 2o3高温2fe 3co 2 ， caco3cao + co 2 ， cao + sio 2高温casio3.（六）焰色反应1、定义：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。2、