人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结

第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质一、钠及其化合物（一）钠1、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：①钠与O2反应常温下：4+O2=220（新切开的钠放在空气中简单变暗）加热时：2+O2==2O2（钠先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体202。）钠在空气中的变化过程：一一20——一一23∙10H2O（结晶）一一23（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20），跟着变成白色固体（），然后在固体表面出现小液滴（易潮解），最终变成白色粉未（最终产物是23）。②钠与H2O反应2+2H2O=2+H2↑ 离子方程式：2++2H2O=2++2-+H2↑（留意配平）试验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最终消逝，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——反应猛烈；熔——钠熔点低；红——生成的遇酚酞变红”。钠与盐溶液反应如钠与4溶液反应，应当先是钠与H2O反应生成与H2,再和4溶液反应，有关化学方程式：2+2H2O=2+H2↑ 4+2=（）2]+24总的方程式：2+2H2O+4=（）2l+24+H2↑试验现象：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、、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：2+2=2+H2↑（反应猛烈）离子方程式：2+2H+=2++H2↑3、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：2（熔融） 2+言通也6、钠的用途：①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，透雾实力强。（二）氧化钠和过氧化钠1、2O 2O+H2O2,白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性:20+223，2O+22+H2O.另外：加热时，22O+O222O22、202：淡黄色固体是困难氧化物，易与水和二氧化碳反应。22O2+2H2O4+O2；22O2+22223+O2（作供氧剂）。因此2O2常做生氧剂，同时，2O2还具有强氧化性，有漂白作用。照试验：2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色。（三）钠盐：23与3的性质比较233俗称纯碱、苏打小苏打水溶性比较23›3溶液酸碱性碱性碱性与酸反应猛烈程度较慢（二步反应）较快（一步反应）与酸反应23+2222↑ 32f22↑20 322↑3^22↑热稳定性加热不分解加热分解232322↑与2反应232223不反应与溶液反应不反应（不能发生离子交换）323203-232- 与（）2溶液反应()2233l+2232^3^也能反应生成3沉淀与2、溶液反应有3沉淀不反应用途洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等发酵粉、灭火剂、治工业疗胃酸过多（有胃溃疡时不能用）相互转化23溶液能汲取2转化为323+H20+22332320★留意几个试验的问题：1、向饱和的23溶液中通足量的2有晶体3析出。2、23溶液与稀的反应①:向23溶液中滴加稀，先无气体，后有气体，假如n（）小于n（23）时反应无气体放出。发生的反应：先23+ +3,后3+ +H2O2↑向稀中滴加23溶液，先有气体，反应是：23+22+H2O+2↑假如用2的23和的稀反应，采纳①方法放出2是0.4；采纳方法放出2为。盼望同学们在解题时要留意。3、23溶液和3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加2或2溶液，有白色沉淀的原取溶液为23，另一无明显现象的原取溶液为34、侯氏制碱法反应式：+3+2+H2O3+4.留意：在生产中应先在饱和的溶液中先通入3，后通入2，3晶体析出过滤，在滤液中加入细末和通3析出4晶体为副产品。4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：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。①通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起爱护作用。4+3O222O3o同时也简单与2、S等非金属单质反应。②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。（2+6H+=23++3H2↑）与强碱溶液反应：2+2+2H2O22+3H2↑（2+2-+2H2O=22-+3H2↑）与某些盐溶液反应：如能置换出4、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、、、的氧化物）叫做铝热反应2+2O3空温=2O3+2。和2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。（二）氧化铝（2O3）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。有各种不同颜色的缘由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α-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。2O3+623+3H2O2O3+222+H2O。2O3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觉在氧化铝中加入冰晶石（36），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。22O3 4÷⅛02↑o（三）氢氧化铝（（）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。（）3+33+3H2O,（）3+ 2+2H2O．2（）3 如H20（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）一用氢氧化钠溶解过滤一向滤液中通入二氧化碳酸化，过滤一氢氧化铝一氧化铝一铝。主要反应：2O3 +2 22+H2O , 2+3H2O +22 2()3 ；+23,2()3 =△ 2O3+3H2O ,2203通电4+302↑o（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。快速风靡建筑业。也是飞机制造业的主要原料。(六)明矾的净水：化学式：(4)2∙12H2O，它在水中能电离：(4)2+3++242-。铝离子与水反应，生成氢氧化铝胶体，具有很强的吸附实力，吸附水中的悬浮物，使之沉降已达净水目的。3++3H2O()3(胶体)+3。知识整理：①(()3)的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。3+33∙H2O()3；+34o试验：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3++3()3；,后3++42-+2H2O。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3++42-+2H2O,后3++32-+6H2O4()3；。试验：向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。2+3H2O+222()3；+23。将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。3++32-+6H2O4()3；。试验：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：2-++H2O()3()3+33++2H2O。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。反应的离子方程式：2-+43++2H2O,32-+3++6H2O4()3；。三、铁及其化合物(一)铁1、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。(缘由：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是2O3)o2、单质铁的化学性质：①与非金属单质反应：3+2O2TO4(现象：猛烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体）2+32 -点燃l~+S②与非氧化性酸反应：+2=2+H2f （+2H+=2++H2↑）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。与盐溶液反应：+4=4+（+2+=2++）；+2332与水蒸气反应：3+4H2O（g）叁温=3O4+4H2↑（二）铁的氢氧化物 ()2 ()3 主白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢红褐色难溶于水的沉淀，受热易分要氧化铁，颜色变化为：白色一灰绿色一红褐色。解。2()3 2O3+3H2O,能溶于强性反应式：4()2+O2+2H2O4()3o()2+2H+=2酸溶液，生成相应的盐。质++2H2O()3+3H+=23++3H2O（三）2+、3+的检验离子2+3+常①滴加溶液，无明显变化，再加氯水，溶液变见血红色；①直接视察溶液是黄色；方②直接视察溶液是浅绿色；②滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉法③滴加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化是：白色一灰绿色一红褐色。淀；③滴加溶液，有血红色溶液出现。（四）铁三角HNO、HSO(浓)、Br2、3H2O2∖4MnOr4-) Fe3+Fe、Cu、H2S、S2-、I-、与弱氧化剂反应，如、2+、I2、S等；用还原剂如H2、等还原或用、、等还原2+盐溶液。铁与强氧化剂反应如2、2、浓H24、浓3等。用还原剂如H2、等还原2O3或用足量、、等还原2+遇强氧化剂的反应如2、2、O2、浓H24、浓3、H2O2、2O2、等。3+遇某些还原剂的反应如、、2、、H2S等以及少量的、、等。(1)Fe2+, rFe3+2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-3Fe2++4H++NO3-==3Fe3++NO∣+2H2O2Fe3++Fe==3Fe2+2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2Fe3++2I-==2Fe2++I2⑵FeFe2+Fe+2Hb==Fe2++H2IFe+S加热FeSFe+2Fe3+==3Fe2+Fe2++Zn==Zn2++Fe(3)FeFe3+2Fe+3Cl2===2FeCl3Fe+4H++NO3-(稀)==Fe3++NO+2H2O2Fe3++3Zn==2Fe+3Zn2+（五）铁的冶炼原料：铁矿石（供应铁元素）、焦炭（供应热量和还原剂）、空气（供应氧气）、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+O2~点^2,,C+2 皿（这两个反应是制造还原剂并供应热量），3+2O3 高温+32,3 +2↑,高温 3. 高温（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别颜色的性质。2、操作步骤：铂丝（或铁丝）用盐酸浸洗后灼烧至无色,沾取试样（单质、化合