高中化学必修一第三章知识点

金属和其化合物

刖有：

1.金属元素在元素周期表中的位置在左边以和左下方；

2.金属元素最外层电子数一般小于4,比同一周期非金属元素原子半径大。

3.主要化合价为+1+2+3少数为+4

4.通常只能失去电子不能得到电子（复原剂）

分类1.黑色金属有色金属。黑色：铁镒铭

2.轻金属重金属。密度4.5g/cm3为界限。

3.常见金属和稀有金属（格）

金属中唯一的液态金属：汞。

一、钠和其化合物

1、（1）钠的物理性质：银白色、质软、比水轻、熔点低

（2）钠的化学性质：

及非金属反响：2Na+Cb空鹭2NaCl（白烟）

2Na+S==Na2s

及。2反响：缓慢氧化：4Na+C）2==2Na2。（白色固体）

猛烈燃烧：2Na+O2-Na2O2（淡黄色固体）

及H2O反响：2Na+2H2O==2NaOH+H2t

（2Na+2H2O==2Na++2OH-+H21）

及酸反响：2Na+2H+==2Na++H2f

及盐溶液反响：（先及水作用生成NaOH,NaOH再及盐发生复分解反响）

2Na+2H2O+CuSO4==Cu（OH）2（+Na2so4+H2f

6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe（OH）3；+6NaCl+3H2f

2Na+2NH4cl===2NaCl+2NH31+H2t

及熔融盐：4Na+TiCl4=4NaCl+Ti

钠及氢气的反响：2Na+H2==2NaHoNaH+H2O==NaOH+H2t;NaH

是强的复原剂。

2、

氧化钠过氧化钠氧

化学式Na2ONa2c)2化

化合价0(-2)0(-1)钠

颜色、状态白色固体淡黄色粉末及

——

化022Na2O+O2过

学==脂2。2氧

性co2Na2O+CO2==N2Na2O2+2CC)2==2Na2c。3+。2t化

质钠

3、

H2ONa2O+H2O==22Na2O2+2H2O==4NaOH+O2t

NaOH碳

酸

HC1Na2O+2HCl==2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2t

钠

2NaCl+H2O

钠

soNaO+SO==NNa2。？+SO2==Na2so4

222的

a2so3

盐

类别碱性氧化物过氧化物

物质Na2c。3NaHCO3

俗名苏打、纯碱小苏打

颜色、状白色固体白色粉末

态

水溶性易溶于水能溶于水

溶解度大小比拟：Na2CO3>NaHCO3

溶液及酚变红变红

歆颜色深浅比拟：Na2CO3>NaHCO3

及盐酸反Na2co3+2HCI==NaHCO3+HCl==NaCl+H2

响2NaCl+CO2t+H2Oo+co21

反响速率：NaHCOg>Na2CO3

及氯化钙Na2CO3+CaCl2==CaCO

溶液3；+2NaCl

22

(CO3-+Ca+==CaCO3

n

及澄清石Na2CO3+Ca(OH)2==CNaHCC>3+Ca(OH)2==

灰水aCO3；+2NaOHNaOH+CaCO31+H20

22+2+

(CO3-+Ca==CaCO3(HCO3—+OH-+Ca

n==CaCC)3(+H2O)

或

NaHCO3+Ca(0H)2==Na

2CO3+CaCO3；+2H2O

2

(2HCO3—+20H-+Ca+

-CaCO3；+2H2O+CO32—)

—

及氢氧化NaOH+NaHCO3

钠溶液==Na2cO3+H2O

2

(OH-+HCO3—==CO3—

+H2O)

热稳定性稳定2NaHCO=

Na2co3+H2O+CO21

Na2cs3»NaHCO3:

Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3

互相

NaHCU3ANa2cO3:

转化NaOH+NaHCO3==Na2cO3+H2O(OH-+HCO3一

2

==CO3-+H2O)

2NaHCO^Na2cO3+H2O+CO21

(3)工业制钠：电解熔融的NaCl,2NaCl(熔融)==2Na+Ckf。

(4)钠的用处：①在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、错、铝、何等；

②钠钾合金是快中子反响堆的热交换剂；

③钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾实力强

留意几个试验的问题：

1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的C02有晶体NaHC03析出。

2、Na2c03溶液及稀HC1的反响①向Na2c03溶液中滴加稀HC1,先无气体，

后有气体，假如n(HCl)小于n(Na2co3)时反响无气体放出。发生的反响：先

①Na2c03+HC1==NaCl+NaHC03,后②NaHCO3+HC1==NaCl+H2O

+C02.

②向稀HC1中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反响是：Na2CO3+2HC1==2NaCl

+H20+CO2.

假如用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HC1反响，采纳①方法放出CO2是

0.4mol;采纳②方法放出C02为L2mol。盼望同学们在解题时要留意。

3、Na2c03溶液和NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaC12或

BaC12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

NaHCO3o

4、侯氏制碱法

反响式：NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHC03；+NH4C1.

留意:在消费中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体

析出过滤，在滤液中参加NaCl细末和通NH3析出NH4cl晶体为副产品。NH4C1

晶体析出后的母液进展循环试用，进步原料的利用.

二、镁和其化合物

1、镁的性质

(1)物理性质：镁是银白色金属，质较软，密度1.74g/cm3,是轻金属，硬度小。

(2)化学性质：镁是较活泼金属

①及非金属反响：2Mg+02==2MgO,Mg+C12MgC12,3Mg+N2Mg3N2

等。

②及沸水反响：Mg+2H20(沸水)==Mg(0H)2+H2t.

③及酸反响：及非强氧化性酸反响：是酸中的H+及Mg反响，有H2放出。

及强氧化性酸反响：如浓H2so4、HN03,反响比拟困难，但是没有H2放出。

④及某些盐溶液反响：如CuS04溶液、FeC12溶液、FeC13溶液等。

Mg+2FeC13==2FeC12+MgC12,Mg+FeC12==Fe+MgC12.

2、镁的提取：海水中含有大量的MgC12,因此，工业上主要是从分别了NaCl的海

水中来提取MgC12.

流程：海水中参加CaO或Ca(0H)2Mg(0H)2沉淀、过滤、洗涤沉淀，用稀HC1

溶解MgC12溶液，蒸发结晶MgC12-6H2O晶体，在HC1气体环境中加热MgC12

固体，电解熔融的MgCl2Mg+C12to

主要反响：MgC12+Ca(0H)2==Mg(OH)2；+CaC12,Mg(0H)2+2HC1==

MgC12+2H2O,MgC12«6H2OMgC12+6H2O,MgC12(熔融)Mg+

C12fo

3、镁的用处：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。

4、氧化镁(Mg。)：白色固体，熔点高(2800℃),是优质的耐高温材料(耐火材

料)。是碱性氧化物。

MgO+H2O==Mg(OH)2,MgO+2HC1==MgC12+H2O。

留意以下几种状况的离子方程式的书写：

(1)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:4:Mg2++2HCO3-+4OH-==Mg(OH)21+

2CO32-+2H20;

(2)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=l:2:Mg2++2HCO3-+20H-==MgCO3；+

CO32-+2H2O;

(3)n(Mg(HCO3)2):N(NaOH)=1:1:Mg2++HCO3-+OH-==

MgC03；+H2Oo

三.铝和其化合物

(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通常及氧气易反响，生成致密的氧化物起爱护作用。4A1+3O2-2A12O3o同

时也简单及C12、S等非金属单质反响。

②及酸反响：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，能反响，但无氢气放出；非强氧化性酸反响时放出氢气。

③及强碱溶液反响：2A1+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2t0

④及某些盐溶液反响：如能置换出CuSO4、AgN03等溶液中的金属。

⑤铝热反响：2Al+Fe2O3=A12O3+2Feo该反响放热大，能使置换出的铁成

液态，适用性强。在试验室中演示时要参加引燃剂，如浓硫酸和蔗糖或镁条和氯酸

钾等。

2.氧化铝和饥饿氢氧化铝

4、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。工业消费的流程：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。主要反响：A12O3+2NaOH==

物质氧化铝氢氧化铝

化学式A12O3A1(OH)3

俗名刚玉—

物理性质白色粉末，不溶于水，熔点高，白色固体，不深于水

自然界中为无色晶体。

化及酸A12O3+6HC1==A1C13+3H2OAl(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O

+3++3+

学反响(A12O3+6H==A1+3H2O)(Al(OH)3+3H==Al+3H2O)

性及碱Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+A1(OH)3+NaOH=NaAlO2+

质反响H2O2H2O

A1(OH)+OH-=A1O-+2HO

(AI2O3+2OH—=2A1C>2一+H20)322

互相转化—

2A1(OH)3——A12O3+3H2O

2NaA102+H2O,C02+3H2O+2NaAlO2==2A1(OH)3；+Na2CO3,

2Al(0H)3==A12O3+3H2O,2A12O3==4Al+302f。

5、铝的用处：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

大用处是制合金，铝合金强度高，密度小，易成型，有较好的耐腐蚀性。快速风行

建筑业。也是飞机制造业的主要原料。

6、明碗的净水：化学式：KA1(SO4)2«12H2O,它在水中能电离：KA1(SO4)2==K+

+A13++2SO42-O铝离子及水反响，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。A13++3H2O==Al(0H)3(胶体)+

3H+o

学问整理：

①(Al(0H)3)的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。A1C13+3NH3・H2O==

Al(0H)3；+3NH4C1。

②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。

反响式：先A13++30H-==A1(OH)31,后A13++40H-==A1O2-+2H20。

B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，现象是开场无沉淀，后来有沉淀，且不溶

解。

反响式：先A13++40H-==A1O2-+2H2O,后A13++3A1O2-+6H2O==

4A1(OH)3；o

③试验：向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。CO2+3H2O+2NaA102==

2A1(OH)3；+Na2CO3o

④将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。A13++3A1O2-+6H2O==

4A1(OH)3；o

⑤试验：A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。

反响的离子方程式：A1O2-+H++H20==A1(OH)3,A1(OH)3+3H+==A13++

2H2Oo

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。

反响的离子方程式：A1O2-+4H+==A13++2H2O,3A1O2-+A13++6H2O==

4A1(OH)33o

四.铁和其化合物：

一.物理性质：银白色，具有金属光泽；质地较软，有良好的导电性、延展性。密

度7.86g/cm3,熔沸点较高。

位置：第四周期，第皿族

二.化学性质：1.及非金属反响

l)Fe+S(12)❷FeS(Fel2)2)4Fe+3O222Fe3O4

3)2Fe+3Cl2(Br2)皂壁2FeCl3

弱氧化剂Fe3\H+、I?、S、铁后的金属阳离子(置换)…

Fe2+

+

Fe强氧化剂Cl2>Br2>HNO3>浓H2so4、MnO4(H)•••

---------------------------------------------------------A

Fe3+

2.及水反响

宫洱

3Fe+4H2O(g)-FesO4+4H2t(置换)

留意：铁在常温下不会和水发生反响，但在水和空气中。2和CO2的共同作用下，铁

却很简单被腐蚀(生锈/电化学腐蚀)

3及酸反响

1)及非氧化性酸反响Fe+2H+==Fe2++出

2)及氧化性酸反响

a)常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化

b)及浓硫酸反响：2Fe+6H2so，浓)2Fe2(SO4)3+3SO2+6H20

+

c)及稀硝酸反响：①当Fe少量时，离子方程式为：Fe+4H+NO3--

3+

Fe+NOf+2H2O

2+

②当Fe过量时，,离子方程式为：3Fe+8H++2NO3-==3Fe+2NOt+4H2O

③当l:4Vn(Fe):n(HNO3)<3:8时，此状况下，Fe3+和Fe?+共存。

4.及盐溶液反响2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

Fe+2Fe3+=3Fe2+

Fe+Cu2+=Fe2++Cu

铁的氧化物

FeOFe2O3Fe3O4

颜色、黑色粉末红棕色粉末黑色晶体

状态

俗名——铁红磁性氧化铁

水溶不溶不溶不溶

性

稳定不稳定，在空稳定稳定

性气里加热快速

被氧化，

氧化碱性氧化物碱性氧化物困难氧化物

物类

别

及非FeO+2HCl==Fe2O3+6HCl=Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4

氧化FeCl2+H2O=2FeCl3H2O

2

性酸(FeO+2H++3H2OFe3O4+8H+==2Fe3++Fe+

2+

反响==Fe+H2O)(Fe2O3+6H++4H2O

==2Fe3+

+3H2O)

2、铁的氢氧化物

(1)Fe(OH)2的制备

Fe(0H)2易被氧化，在制备时应留意：⑴FeSCU晶体中不能有Fe3+;⑵配制

后的FeS04溶液中要参加少量铁粉；⑶配制溶液的蒸播水以和所用NaOH溶液均

须煮沸以除去其中溶解的氧气；

试验:FeSO4溶液中加NaOH.

①现象：生成白色沉淀，后又快速转变为灰绿色，最终生成红褐色

②Fe2+简单被氧化，所以Fes。,溶液要新配制.

③为了防止滴加NaOH时带入空气，可将汲取NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,

再挤出NaOH溶液.

④为了防止Fe2+被氧化，还可以向盛有FeSCU溶液的试管中参加少量煤油或其它密度

比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气.

化学方程式：FeSC)4+2NaOH=Fe(OH)24+刈50&Fe?++2OH=

Fe(OH)2」(白色)

4Fe(OH)z+O2+2H2。=4Fe(OH)3(红褐色)

(白色-►灰绿色-►红褐色)

(2)Fe(OH)3的制备

试验:FeCh溶液中加NaOH溶液.

①现象：生成红褐色沉淀

②化学方程式：FeC13+3NaOH=Fe(OH)33+3NaClFe3++30H=Fe(OH)§J

(红褐色)

③热稳性：Fe(OH)3对热不稳定，受热能失去水生成红棕色的Fe2O3粉末.

化学方程式：2Fe(OH)gAFezOg+3氏0

［小结］难溶性或微溶性的碱受热不稳定，简单分解。生成相应的氧化物和水

(3)Fe(OH)3胶体的制备

向加热沸腾的蒸播水中参加FeCk溶液，待出现红褐色时，停顿加热，便可得

到Fe(0H)3胶体。制备时要留意：⑴不行长时间加热，因为加热会使胶体凝合；⑵

不能用自来水，因为自来水中的电解质也可使胶体凝合。

四.铁的两种氢氧化物的比拟

化学式Fe(OH)2Fe(OH)3

色、态白色固体红褐色固体

溶解性难溶于水难溶于水

物质类别二元弱碱三元弱碱

Fe(OH)+HSO4=FeSO+2H2Fe(OH)+3HSO=Fe(S

及非氧化性22423242

OOJ+GH?。

+3+

酸的反响+2+Fe(OH)3+3H=Fe

Fe(OH)2+2H=Fe+2H2O

+3H2O

及氧化性酸的3Fe(OH)2+10HNO3(#)=3Fe(NFe(OH)3+3HNO3(#)=Fe(

‘"-'乂'O3)3+NOf+8H2ONO3)3+3H2O

++3+

反响3Fe(OH)2+10H+NO3=3FeFe(oH)3+3H=Fe+3H2O

3++NOf+8H2O

F

及复原性酸的e(OH)2+2HI=FeI2+2H2O2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H

+2+2+l2

Fe(OH)2+2H=Fe+2H2O°

反响2Fe(OH)3+6H+

2+

+2r=2Fe+6H2O+I2

热稳定性分解产物困难2Fe(OH)32Fe2O3

+3H2O

五.铁盐和亚铁盐

(1)Fe3+>Fe2+的检验:

Fe3+的检验：l.Fe3+盐溶液中滴加KSCN溶液。

现象是溶液变红色，反响方程式：FeCh+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl

3+

Fe+3SCN=Fe(SCN)3(红

色)

2响Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液。

现象是产生红褐色沉淀,反响方程式：FeC13+3NaOH=Fe(OH)g

(+3NaCl

3+

Fe+3OH=Fe(OH)3；(红褐色)

3.向Fe3+盐溶液中滴加苯酚溶液。

现象是溶液变为紫色，则证明溶液中含有Fe3+。

Fe2+的检验：①向Fe2+盐溶液中滴加KSCN溶液，再滴加氯水(硝酸、等)。

现象是先无现象，加氯水后溶液呈红色

反响方程式：2FeC12+C12=2FeC13FeCl3+3KSCN=

Fe(SCN)3+3KCl

②向Fe2+盐溶液中滴加NaOH溶液。

现象是产生白色沉淀快速转变为灰绿色，最终变成红褐色沉淀

反响方程式：FeC.+2NaC)H=Fe(OH)2，+2NaCl

4Fe(OH)2+Oa+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)

(2)Fe3+的氧化性、Fe2+的复原性

①Fe3+的氧化性：

向FeCh溶液中参加铁粉，现象是溶液由棕黄色变为浅绿色

化学反程式2FeCl3+Fe=2FeCl^_对应离子方程式：2Fe3+(棕黄色)

+Fe=3Fe2+(浅绿色)

Fe3+还可以及Cu、HI、H2s等反响

2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2对应离子方程式：2Fe3++Cu=2Fe2++'+

2FeCl3+2H>2FeCl2+2HCl+I2对应离子方程式：2Fe3++2r=2Fe2++k

2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S；对应离子方程式：2Fe3++H2s=2Fe

2++2H++S(

②Fe2+的复原性：Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化为Fe3+

向FeCL溶液中通入氯气，现象是溶液由浅绿色变为棕黄色

2+

化学反程式：2FeCl2+Cl2=2FeC13对应离子方程式：2Fe+Clg=

2Fe3++2C1

除杂:FeCl3(FeCl2)滴加氯水FeCl2(FeCl3)参加铁粉

(3).亚铁盐、铁盐溶液的保存

⑴FeC｝、FeSO4等亚铁盐溶液保存时，要参加少量铁屑(防止Fe?+被氧化)

和滴入少量相应的酸溶液(抑制Fe2+水解)。另外要留意，保存Fe(NO3)2溶液时,

只要加铁屑防止氧化即可，不能加HNO3来防止水解。

3+

(2)FeCb、Fe2(SO4)3等铁盐溶液保存时，要加少量相应的酸溶液(抑制Fe

水解)。

(4).Fe3+盐的水解

Fe3+为典型的弱碱阳离子，通常状况下，在水溶液中只有少局部发生水解。但

2

在肯定条件(如加热，遇Al。?-、CO3->CRT等)下，水解程度会增大，甚至会

发生彻底的双水解。如：

3+

Fe+3A1O2-+6H2O==Fe(OH)3；+3AI(OH)3；

3+*2-

2Fe+3CO3+3H2O==2Fe(OH)3；+3CO21

3+

Fe+3C1CT+3H2。==Fe(OH)3；+3HCI0

另夕卜，加热并蒸干FeCk的水溶液，由于FeC13+3H2O=Fe(OH)3+3HCl为一

吸热反响，且HC1易挥发，加热会使平衡不断向右挪动，FeCh最终变成Fe(OH)3,

再灼烧，2Fe(OH)3^Fe2O3+3H2O,最终留下的物质为Fe2O3o而加热并蒸干

Fe2(SO4)3的水溶液，由于Fe2(SO4)3水解产生的H2S04难挥发，加热不会使平衡

不断右移，只能使水份削减，酸度增加，最终仍留下Fe2(SC)4)3。

(5):FeSC)4溶液是否变质的检验

⑴加KSCN溶液不变红，另取样再加酸性KM11O4溶液紫色褪色，说明未变

质。

⑵加KSCN溶液变红，另取样再加酸性KMnC)4溶液紫色褪色，说明局部变

质。

⑶加KSCN溶液变红，另取样再加酸性KMnO4溶液紫色不褪色，说明全部

变质。

六.钢铁的腐蚀

钢铁在潮湿的空气中发生电化腐蚀时，负极为铁，正极为碳，电解质溶液为溶

有。2或C02等气体的水膜。当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀，负极反响为

Fe-2e-==Fe2+,正极反响为2H2O+Oz+4e-==40『；当水膜呈酸性时发生析氢

腐蚀，负极反响为Fe-2e—=Fe2+,正极反响为2H++26-==2出3钢铁的电化学

腐蚀以吸氧腐蚀为主。

铁锈的形成：Fe2++2OH=Fe(OH)2；,4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3

I,红褐色的Fe(OH)3失去局部水便得到铁锈(Fe2O3-nH2O)。也可表示成

+

4Fe+3O2nH2O==2Fe2O3,nH2Oo

二价铁及三价铁

二价铁三价铁

化学

FeCl2FeCl3

式

名

氯化亚铁氯化铁

称

溶液颜浅绿色黄色

色

现象：产生白色沉淀，

快速变成灰绿色，最终

变成红褐色。现象：产生红褐色沉淀

及氢氧FeCl2+2NaOHFeCl3+3NaOH

化钠

==Fe(OH)23==Fe(OH)33+

+2NaCl3NaCl

4Fe(OH)2+O2+2H2

0==4Fe(OH)3

及产生血红色

KSCN无现象Fe3+

溶液+3SCN==Fe(SCN)3

主要表现：复原性,

氧化(复表现：氧化性，举例：

举例：

原性)2FeCl3+Fe==3FeCl2

2FeCl2+Cl2==2FeCh

FeCli-----►FeCl3：FeCls-►

互相转

2FeCl2+Cl2==2FeCl3FeCl2:

化

2FeCl3+Fe==3FeCl2

名

氢氧化亚铁氢氧化铁

称

化学式

Fe(OH)2Fe(OH)3

颜色、状

白色固体红褐色固体

态

水溶性难溶于水难溶于水

Fe(OH)2+2HCl==FeFe(OH)3+3HCl==Fe

及酸反C12+2H2OC13+3H2O

)+3

响Fe(OH2+2H+==Fe2Fe(OH)3+3H==Fe

++

+2H2O+3H2O

氢氧化

亚铁露

4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3

置空气