高考一轮复习钠、镁、铝、铁、铜知识点总结

..高考命题方向1．从钠原子结构特征认识钠的化学性质；和的对比,与比较；碱金属元素的原子结构及物理性质比较。2.Mg、Al及其化合物性质的试题在高考中不断增多,在离子共存、离子方程式书写及其正误判断、物质鉴别和推断、实验和化学计算不断出现。3.Al3+、Al<OH>3、AlO2-的相互转化及图像分析时,一是要明确反应原理,掌握反应规律；二是要弄清图像中的最高点、最低点、转折点及水平线的意义；三是要将定性分析和定量计算充分结合起来。4.复习铁及其化合物性质时,要将铁的变价性质、Fe<OH>2的颜色变化、Fe3+的检验及基本概念、基本理论和其他元素化合物知识结合起来综合分析。知识点1：钠、镁1、物理性质钠：钠是银白色金属,密度小〔0.97g/cm3,镁：镁是银白色金属,质较软,密度1.74g/cm3,熔点低〔97℃,硬度小,质软,可用刀切是轻金属,硬度小。割。钠通常保存在煤油中。是电和热的良导体。2、原子结构+12+12822+11821钠镁3、化学性质〔1与非金属单质〔氧气、氯气、硫、氮气常温：4Na+O2AUTOTEXT====2Na2O,2Mg+O2AUTOTEXT====2MgO加热：2Na+O2Na2O2;Mg+Cl2MgCl22Na+Cl22NaCl;2Mg+CO22MgO+C2Na+SNa2S3Mg+N2Mg3N2〔2与水的反应2Na+2H2OAUTOTEXT====2NaOH+H2↑Mg+2H2O<沸水>AUTOTEXT====Mg<OH>2+H2↑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、熔、游、响、红结论：从反应条件的难易判断出金属性/还原性：Na>Mg〔3与酸反应2Na+2HClAUTOTEXT====2NaCl+H2↑Mg+2HClAUTOTEXT====MgCl2+H2↑Na放入稀盐酸中,是先与酸反应,酸不足与非强氧化性酸反应：是酸中的H+与Mg反应,再与水反应。因此Na放入到酸溶液中Na有H2放出。是不可能过量的。同时Na与H2的物质的与强氧化性酸反应：如浓H2SO4、HNO3量比始终是2:1。当然反应要比钠与水的反应比较复杂,但是没有H2放出。反应剧烈多。<4>与某些盐溶液反应钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。Mg+2FeCl3AUTOTEXT====2FeCl2+MgCl2反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入Mg+FeCl2AUTOTEXT====Fe+MgCl2.到硫酸铜溶液的反应式：Mg+CuCl2AUTOTEXT====Cu+MgCl2.a.2Na+2H2OAUTOTEXT====2NaOH+H2↑b.CuSO4+2NaOHAUTOTEXT====Cu<OH>2↓+Na2SO4总：2Na+CuSO4+2H2OAUTOTEXT====Cu<OH>2↓+Na2SO4+H2↑。4、制取贝壳〔CaCO3煅烧生石灰水石灰乳海水盐酸MgCl2·6H2O贝壳〔CaCO3煅烧生石灰水石灰乳海水盐酸MgCl2·6H2O一定条件MgCl2电解Mg<OH>2Mg工业制镁：主要反应：MgCl2+Ca<OH>2AUTOTEXT====Mg<OH>2↓+CaCl2,Mg<OH>2+2HClAUTOTEXT====MgCl2+2H2O,MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O,MgCl2<熔融>Mg+Cl2↑。5、用途钠的用途：熔融①在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等；熔融TiCl4+4Na====4NaCl+Ti②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；③钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。镁的用途：镁主要是广泛用于制造合金。制造的合金硬度和强度都较大。因此镁合金被大量用火箭、导弹、飞机等制造业中。6、钠的氧化物〔氧化钠、过氧化钠钠在空气中的变化：银白色的钠变暗〔生成了氧化钠变白〔生成氢氧化钠潮解变成白色固体〔生成碳酸钠。名称过氧化钠〔Na2O2氧化钠〔Na2O①氧的化合价-1-2②颜色状态淡黄色固体白色固体③与水反应2Na2O2+2H2OAUTOTEXT====4NaOH+O2↑Na2O+H2OAUTOTEXT====2NaOH④与CO2反应2Na2O2+2CO2AUTOTEXT====2Na2CO3+O2↑Na2O+CO2AUTOTEXT====Na2CO3,⑤类别过氧化物碱性氧化物⑥漂白性具有漂白性无⑦用途常做供氧剂,具有强氧化性,有漂白作用。7、钠的化合物〔碳酸钠、碳酸氢钠名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名苏打、纯碱小苏打颜色状态白色粉末白色晶体水溶性均溶于水；同温度下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3热稳定性稳定,加热不分解不稳定2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O与酸反应Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O与碱反应NaOHNaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3与CaCl2反应Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl用途用于玻璃．肥皂．造纸．纺织等工业；洗涤剂发酵剂．灭火剂,医疗上用于治疗胃酸过多相互转化+〔CO2+H2O加热/+NaOH〔一怎样鉴别碳酸钠和碳酸氢钠？1.加热固体,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体的是碳酸氢钠2.溶解度大小比较法。3.加入相同浓度的盐酸,反应剧烈的是碳酸氢钠。4.溶解,加入CaCl2溶液,产生白色沉淀的是碳酸钠。<二>注意几个实验的问题：1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先无气体,后有气体,如果n<HCl>小于n<Na2CO3>时反应无气体放出。发生的反应：先①Na2CO3+HClAUTOTEXT====NaCl+NaHCO3,后②NaHCO3+HClAUTOTEXT====NaCl+H2O+CO2.②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有气体,反应是：Na2CO3+2HClAUTOTEXT====2NaCl+H2O+CO2.如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应,采用①方法放出CO2是0.4mol；采用②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NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量,分别滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。4、侯氏制碱法反应式：NaCl+NH3+CO2+H2OAUTOTEXT====NaHCO3↓+NH4Cl.注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤,在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用,提高原料的利用率。知识点2：铁、铜〔一铁1、单质铁〔1物理性质：铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属,纯铁的熔点较高〔1535℃,防腐能力强。密度7.83g/cm3,是电和热的良导体。但是通常炼制的铁中含有碳等杂质,使铁的熔点降低,防腐能力大大下降。〔2化学性质：铁是活泼的金属,在自然界中只有化合态形式,如磁铁矿〔Fe3O4,赤铁矿<Fe2O3>等。①与非金属单质反应：3Fe+2O2Fe3O4<Fe2O3·FeO>,2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br22FeBr3Fe+I2FeI2Fe+SFeS。②高温与水蒸气反应：3Fe+4H2O<g>Fe3O4+4H2↑。③与酸反应：强氧化性酸：常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。加热时,与强氧化性反应,但无氢气放出。非强氧化性酸：铁与酸反应有氢气放出。④与某些盐反应：如Fe+CuSO4AUTOTEXT====Cu+FeSO4,Fe+2FeCl3AUTOTEXT====3FeCl2等。2、铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4〔Fe2O3·FeO铁元素的价态＋2＋3＋2、＋3俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物水溶性难溶难溶难溶稳定性不稳定稳定稳定主要化学性质有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物与酸反应生成三价铁盐化合物中＋2的铁有还原性,易被氧化。3、铁的氢氧化物Fe<OH>2Fe<OH>3主要性质白色难溶于水的沉淀,不稳定,易被氧化成氢氧化铁,颜色变化为：白色－灰绿色－红褐色。反应式：4Fe<OH>2+O2+2H2OAUTOTEXT====4Fe<OH>3。因此在制备时常采取措施：除溶液中的氧；加有机溶剂封住液面；胶头滴管要伸入到溶液中。红褐色难溶于水的沉淀,受热易分解。2Fe<OH>3Fe2O3+3H2O能溶于强酸溶液,生成相应的盐。4、Fe2+、Fe3+的检验：离子Fe2+Fe3+常见方法①滴加KSCN溶液,无明显变化,再加氯水,溶液变血红色；②直接观察溶液是浅绿色；③滴加氢氧化钠溶液,出现沉淀的颜色变化是：白色－灰绿色－红褐色。①直接观察溶液是黄色；②滴加氢氧化钠溶液,出现红褐色沉淀；③滴加KSCN溶液,有血红色溶液出现。5、铁三角：①：Fe与弱氧化剂反应,如H+、Cu2+、I2、S等；FeFe+I2FeI2Fe+SFeSFe②：用还原剂如H2、CO等还原FeO或用Mg、Zn、Al等还原Fe2+盐溶液。Fe2+Fe3+Fe2+Fe3+CO+FeOAUTOTEXT====Fe+CO2Mg+FeSO4AUTOTEXT====Fe+MgSO4③：铁与强氧化剂反应如Cl2、Br2、浓H2SO4、浓HNO3等。2Fe+3Cl2AUTOTEXT====2FeCl3④：用还原剂如H2、CO等还原Fe2O3或用足量Mg、Zn、Al等还原Fe3+的盐溶液。CO+Fe2O3AUTOTEXT====Fe+CO2⑤:Fe2+遇强氧化剂的反应如Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、浓HNO3、H2O2、Na2O2、HClO等。FeCl2+2Cl2AUTOTEXT====2FeCl3⑥: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。Fe+2FeCl3AUTOTEXT====3FeCl26、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+O2CO2,C+CO22CO〔这两个反应是制造还原剂并提供热量3CO+Fe2O32Fe＋3CO2,CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SiO2CaSiO3.从高炉中出来的铁含有2－4.5％的碳,我们称之为生铁,性能差,需进一步的炼制得到性能较好的钢〔含碳量0.03%~2%。高炉的尾气常含有CO有毒气体,常采取净化后循环使用的方法。<二>铜1、铜的性质〔1物理性质：铜是紫红色的金属,是电和热的良导体,广泛用作导线,密度8.9g/cm3,是重金属。铜是较不活泼的金属,自然界中有少量的单质铜存在,大部分是化合态如黄铜矿〔CuFeS2,孔雀石〔CuCO3·Cu<OH>2等。〔2化学性质：①与非金属单质2Cu+O22CuO〔黑色,Cu+Cl2CuCl2〔有棕黄色的烟,2Cu+SCu2S<黑色>②与强氧化性酸Cu+2H2SO4<浓>CuSO4+SO2↑+2H2O,Cu+4HNO3<浓>AUTOTEXT====Cu<NO3>2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3<稀>AUTOTEXT====3Cu<NO3>2+2NO↑+4H2O.③与某些盐反应Cu+2FeCl3AUTOTEXT====2FeCl2+CuCl2,Cu+2AgNO3AUTOTEXT====Ag+Cu<NO3>2.2、铜的冶炼：工业上是高温冶炼黄铜矿得到粗铜,然后用电解方法精练得到纯度很高的精铜,电解中将粗铜连在电源的正极,精铜连在电源的负极,用可溶性的铜盐做电解液。这样通电一段时间后,粗铜上的铜就不断溶下,在精铜表面析出。〔99.95%~99.98%〔99.5%~99.7%黄铜矿粗铜〔99.95%~99.98%〔99.5%~99.7%黄铜矿粗铜精铜电解2.火法炼铜:[练习]1、Na、Mg、Al、Fe四种金属中两种组成的混合物12g,与足量盐酸反应放出H20.5g,则混合物中必定含有的金属是 〔A．钠 B．镁 C．铝 D．铁2、有一块铝铁合金,将其溶解于足量盐酸中,再加入过量溶液,在空气中静置至红褐色沉淀不再增加时,将沉淀滤出再灼烧至恒重,得到残留物的质量与原合金质量相同,则合金中铝的质量分数是〔A．22.2% B．30% C．75.5% D．80.6%3、向某晶体的水溶液中加入Fe2+的溶液后,无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现血红色。那么,由此得出下列的结论错误的是 〔A．该晶体的水溶液中一定含有SCN－ B．Fe3+的氧化性比Br2的氧化性强C．Fe2+被Br2氧化为Fe3+ D．Fe2+与SCN－不能形成血红色的化合物4、2mol/L的盐酸和硫酸各100mL,分别加入等质量的铁粉,反应结束后,所生成的气体质量比为2∶3,则往盐酸中加入铁粉的质量是〔A．2.8gB．5.6gC．8.4gD．11.2g5、有一种铁的"氧化物"样品,用5摩/升盐酸140毫升恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下0.56升氯气,恰好使其中Fe2＋全部转化成Fe3＋,该样品可能的化学式是〔A.．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7知识点3：铝〔一铝1、铝的制备铝土矿〔Al2O3、Fe2O3等NaOH溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O过滤：除杂,得到NaAlO2提CO2〔过量酸化：NaAlO2+CO2+2H2O=Al<OH>3↓+NaHCO3〔过量纯过滤：得到Al<OH>3↓高温高温灼烧：2Al<OH>3==========Al2O3+3H2O通电通电冰晶石电解：2Al2O3========4Al+3O2↑冰晶石2、物理性质：物理性质用途银白色,有金属光泽质地较软,延展性好密度小、熔沸点

易加工成各种形状,包装、装饰工艺,铝箔、铝丝、银粉涂料导热性能好铝锅、铝壶等加热器具导电性能较好

铝芯电线、电缆3、化学性质：原子结构：Al铝原子的最外层只有三个电子,这三个电子很容易失去变成铝离子,因此铝很活泼点燃与非金属单质〔O2点燃4Al+3O2====2Al2O3现象：产生耀眼的白光,放出大量的热<2>铝能与稀盐酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气。2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑<3>常温下,铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化<4>与盐溶液反应2Al+3CuSO4＝3Cu+Al2<SO4>3<5>铝与某些氧化物反应—铝热反应高温高温2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O34、用途易加工成各种形状,包装、装饰工艺,铝箔、铝丝、银粉涂料,铝锅、铝壶等,加热器具铝芯电线、电缆5、铝与人体健康世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1毫克,一般情况下,一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量,但是,经常喝铝盐净化过的水,吃含铝盐的食物,如油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料等,或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱,都会使人的摄铝量增加,从而影响脑细胞功能,导致记忆力下降,思维能力迟钝。〔二、氧化铝Al2O31.氧化铝的主要性质：〔1物理性质：白色、不溶于水的固体,熔点很高。〔红宝石、蓝宝石的主要成分〔2化学性质：①不与水反应②和碱反应：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH-=2AlO-+H2O〔Al2O3表现了酸性氧化物的性质③和酸反应：Al2O3+3H2SO4=Al2<SO4>3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O〔Al2O3表现了碱性氧化物的性质两性氧化物:既可以跟强酸,又可以跟强碱反应,生成盐和水的氧化物。2.主要用途：①作耐火材料：制耐火坩埚、耐高温的实验仪器等。②冶炼铝的原料。③耐磨材料。〔三、氢氧化铝Al<OH>31.氢氧化铝的主要性质：〔1物理性质：白色胶状物,几乎不溶于水,但能凝聚水中悬浮物,并能吸附色素。〔2化学性质：①不与水反应②和碱反应：Al<OH>3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl<OH>3+OH-＝AlO2-+2H2O③和酸反应：Al〔OH3+3HCl=AlCl3+3H2OAl<OH>3+3H+＝Al3++3H2O两性氢氧化物：既与酸反应又可与碱〔强碱反应生成盐和水的氢氧化物。2.实验室制氢氧化铝的方法：<1>.利用AlCl3等可溶性铝盐与氨水等弱碱反应制取；AlCl3+3NH3·H2O=Al<OH>3↓+3NH4Cl<2>.利用NaAlO2等偏铝酸盐与碳酸等弱酸反应制取NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al<OH>3↓<3>.氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液？〔XAlCl3+3NaOH=Al<OH>3↓+3NaClAl<OH>3+NaOH=NaAlO2+2H2O3.主要用途〔1净水剂明矾的净水原理KAl<SO4>2==K++Al3++2SO42-Al3++3H2O=Al<OH>3<胶体>+3H+Al<OH>3<胶体>具有吸附能力,使水中的悬浮物凝聚沉降.<2>医学上-----中和胃酸〔斯达舒、胃舒平〔四.偏铝酸钠<NaAlO2>的性质<1>NaAlO2通入CO2气体NaAlO2+CO2+2H2O=Al<OH>3↓+NaHCO3<2>NaAlO2与HCl反应NaAlO2+H2O+HCl=Al〔OH3↓+NaClNaAlO2+4HCl=AlCl3+2H2O+NaCl〔五铝三角[练习]1.把Al和Fe3O4粉配成铝热剂,分成两等份,前一份在高温下恰好完全反应,然后将生成物与足量的盐酸充分反应,后一份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应,前后两种情况下生成气体的物质的量之比为〔 A1︰3B9︰8C3︰4D4︰32．下列离子方程式书写正确的是〔A、硫酸铝中加入过量氨水：Al3++3OH-=Al<OH>3↓B、氢氧化铝跟盐酸反应：2Al<OH>3+6H+=2Al3++6H2OC、硫酸铜与氢氧化钡溶液反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓D、偏铝酸钠溶液与适量稀硝酸反应：AlO2-+H++H2O=Al<OH>3↓3．甲、乙两烧瓶中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和氢氧化钾溶液,向两烧瓶中分别加入等质量的铝粉,反应结束测得甲、乙生成的气体体积比为2∶3〔相同状况,则加入铝粉的质量为〔A2.7gB3.6gC5.04gD4.05g4．将amolNa和amolAl一同投入mg足量水中,所得溶液密度为dg·㎝－3,该溶液的质量分数为〔A82a/<46a+m>%B8200a/<46a+2m>%C8200a/<46a+m>%D8200a/<69a+2m>%〔六图像题①向一定量的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量。见图〔a有关离子方程式为：Al3++3OH-=Al<OH>3↓Al<OH>3+OH-=AlO2―+2H2O例1.向30毫升1mol/L的溶液中逐渐加入浓度为4mol/L的溶液,若产生0.78克白色沉淀,则加入的溶液的体积可能为〔A.3mLB.7.5mLC.15mLD.27.5mL解析：已知,由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一氢氧化钠不足,二氢氧化钠过量。由两者反应的离子方程式知：当碱的量不足时：当碱过量时：故此题答案为：B、D。例2.向含有的溶液中加入含的溶液,生成沉淀的物质的量可能是〔〔1amol〔2bmol〔3〔4〔50mol〔6A.〔1〔2〔4〔5〔6B.〔1〔4〔5〔6C.〔1〔2〔3〔5〔6D.〔1〔3〔5解析：〔1当时,或。〔2当时,。〔3当时,答案：B例3.等体积的和两种溶液混合后,沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,则和两种溶液的物质的量浓度之比是〔〔11：3〔22：3〔31：4〔42：7A.〔1和〔2B.〔1和〔3C.〔2和〔4D.〔3和〔4解析：溶液中铝元素的存在形式可以是或。故当溶液中与物质的量之比为1：1时,,当溶液中与的物质的量之比为1：1时,。答案：C[练习]将3mol/L溶液滴入到25mL一定浓度的溶液中。图2是整个过程的数学分析曲线。其中横轴表示加入的物质的量,纵轴表示产生的沉淀物质的量。据图示回答下列问题：图2〔1图中A点表示的意义是____________。B点表示的意义是____________。〔2当C点从O点向A点运动时,表示随的不断加入,沉淀量逐渐___________。OA曲线表示的离子反应是____________,由此可得A点的坐标为____________；当C点从A点向B点运动时,表示____________。AB曲线表示的离子反应为____________,由此可得B点的坐标为：____________。〔3由上述分析,可求得溶液中离子的浓度为____________mol/L。〔4由上可知：生成沉淀的量随加入的的量而改变,可以把它们表示成函数的关系。若以加入的的物质的量x为自变量,以生成的沉淀的物质的量y为因变量,当C点处于OA段时函数表达式为：____________〔带定义域；当C点处于AB段时函数表达式为：____________〔带定义域。〔5利用上述所得结果,填写表1。表1加入溶液的体积/mL5.010.012.0产生的沉淀的质量/g二、向强碱溶液中滴入铝酸盐溶液,先无沉淀,当全部转化为时,再加入铝盐溶液,则偏铝酸盐与铝盐溶液发生了相互促进水解的反应,产物都是。如图3所示：图3发生反应的离子方程式为：O～A段：A～B段：例3.下列各组溶液,不用其他试剂即能鉴别开的是〔A.和B.和C.和D.和解析：从图1与图3的图像差别上不难看出当向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液时现象是先产生白色胶状沉淀,随碱液的加入沉淀又不断消失；而向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液时,开始无明显现象后来出现白色胶状沉淀。故此题答案为C、D。三、向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液〔I向铝盐中滴加氨水时,当氨水增加到时,产生最大沉淀量如图4所示。图4〔II向氨水中滴加铝盐溶液时,开始时氨水过量,如图5所示,离子反应方程式为：图5由图4与图5不难看出,氢氧化铝沉淀是不溶于弱碱氨水