高三化学一轮复习金属及其化合物知识点总结

高三化学总复习一一金属及其化合物知识点总结5.18

一・金属的通性

1.位置：金属元素位于周期表的左下角，最外层电子数大出分少于4个。

2.物理通性：大部分有延展性、金属光泽，都有导热导电性等。

3.化学性质：易失电子，被氧化，金属表现还原性。

4.钠、铝、铁、铜单质的重要性质

钠铝铁铜

与

4AI+30宝接2Al2O3UU

。24Na+02=2Na2023Fe+202-点猴口3。42C+02^：2CO

非

O2+2Na宜燃■Na?。,

金

启蜷点燃宝蜷

属2Na+CI2NaCI2AI+3CI2Fe+3CI理：2FeCl3Cu+CIC11CI2

Cl22222

单S2Na+S热Na2s2AI+3S热A12s3Fe+S热FeS2Cu+S热Cu2s

质

2AI+6H2O-HflB不反应

H?02Na+2H20=2Na0H+H2T3Fe+4H20

+

2AI(0H)3+3H2?j£iim-Fe3044H2

溶液不反应

HCI2Na+2HCI=2NaCI+H2T2AI+6HCI=2AICI3+3H2TFe+2HCI=FeClz+H2T

溶液与水反应不反应不反应

NaOH2AI+2NaOH+2H2O=

2NaAIO2+3H2t

溶液较复杂较复杂不反应

CuSO42Na+2H20+CuS04=

Na2sO,+Cu(OH)2X+H2t

制备电解电解二e2()3+3C0CuO+CO

2NaCI熔融2Na+CI2T2Al2。3熔融4AI+302T四蛰2Fe+3cO2四蛰Cu+COz

二.钠及其化合物

1.钠

⑴钠的物理性质

状态颜色硬度密度熔点导电、导热性

较低（用酒精灯加热，很快

固体银白色较小（比水大）较小（比水小）是电和热的良导体

熔化）

⑵钠的化学性质

①钠与非金属单质的反应

A：与氧气：4Na+02=2Na20（变暗）；02+2Na世蜷岫2。2（燃烧生成淡黄色固体）

B:与氯气：2Na+C12-点犍-2NaCI;

C：与S：2Na+S热Na2s

②钠与水的反应（水中先滴入酚肽）

2Na+2H?O=2NaOH+H?T

现象概述现象描述原因

浮浮在水面钠的密度比水小

游四处游动钠与水反应产生气体

熔融化成银白色小球钠的熔点较低，且该反应放出大量热

响发出噬噬的响声钠与水反应剧烈

红溶液由无色变为红色生成了成性物质

③钠与酸的反应：2Na+2H'=2Na'+H2T

④钠与盐溶液的反应：

2Na+2H20+CuS04=Na2S04+Cu(OH)2X+H2T;6Na+6H20+2FeC13=6NaCI+2Fe(OH)3l+3H2T

⑤Na可与某些有机物反应：

2CH3C00H+2Na-*2CH3C00Na+H2?;2cH3cHzOH+2NaT2cH3cHzONa+H2T;

2c6H50H+2NaT2c6HsONa+H2T；

⑶钠的保存

通常钠保存在煤油中，原因是①钠极易与空气中的。2、水蒸气反应；

②钠不与煤油反应；

③钠的密度比煤油大，沉于底部。

注意：钠保存在煤油中，而不能保存在汽油、CCL中，因汽油易挥发，CCI4的密度比钠的密度大，起

不到隔离。2和匕0的作用。

(4)钠的用途:①冶炼金属：TiCl4+4Na=^=Ti+4NaCI;

②钠钾合金，作原子反应堆的导热剂；

③在电光源上，用钠制高压钠灯。

2.钠的重要化合物

(DNa20.NazG和NaOH

名称和化学式氧化钠(Na20)过氧化钠(Na202)氢氧化钠(NaOH)

颜色和状态白色固体淡黄色固体无色固体

类别碱性氧化物过氧化物碱

离子化合物离子化合物离子化合物

电子式Na，/尹］后+XXX2+

Na[(?(?]-NaNa，[K]-

氧元素化合价-2-1-2

化学键离子键离子键离子键

非极性键极性键

稳定性不稳定比NazO稳定稳定

与水反应Na?0+H?0=2Na0H2Na?02+2H?0=4Na0H+0；T不反应

与酸反应Na2O+2HCI=2NaCI2Na202+4HCI=4NaCI+02T+Na0H+HCI=NaCI+H20

+H202H2O

与酸百千反应NazO+CO?=Na2cO32Na2O2+2CO2=2Na2co3+O2T2NaOH+CO2=Na2cO3+H2O

NaOH+CO2=NaHCQs

与盐溶液反应Na?0+2NaHS04=2Na?02+4NaHS04=4Na?S04+07TNaOH+NaHSO4=Na?SO4+H?O

2Na2sO4+H2O+2H202Na0H+CuS04=Cu(0H)2l

2N82O2+H2O+CUSO4=

Na20+H20+CuS04=Cu(0H)2+Na2sO4

I+Na2s(hCu(OH)2i+2Na2S04+02

用途制氢氧化钠漂白剂、供氧剂、化工原料、制纸浆、肥皂

氧化剂

知识拓展：N“)2的强氧化性：能氧化SO?、FeCI2,H2S,Na2sO3、等，因强氧化性而使品红

溶液褪色。

⑵Na2c。3和NaHCCh

名称和化学式碳酸钠（Na2c。3）碳酸氢钠（NaHCO3）

俗名纯碱、苏打小苏打

颜色和状态白色晶体白色粉末

水中溶解性易溶易溶（比Na2c。3溶解度小）

热稳定性稳定不稳定：2NaHC03^=Na2C03+C02T+H20

C02_+H+=HC03-"

与酸反应3HCO3+H^=CO2T+H2O

HCCV+H'fO+CO2T

与某些碱反应Ba(OH)2+Na?CO3=BaCO3l+2NaOHNaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3i+NaOH+H2O

2NaHC03+Ca(OH)2=CaCO31+Na?C03+2H20

与某些盐反应BaCI2+Na2C03=BaC03J+2NaCINaHC03+NaHS04=Na2sO4+H2O+CO2T

与C02反应Na2C03+C02+H20=2NaHC03不反应

相互转化COR+HQ

=

Na2cO3AfitM的NaHCCh

制法NaOH+CO2=NaHCO3NaOH+CO2=NaHCO3

2NaHC03A2Na2cO3+H2O+CO2T

鉴别加酸产生CO2加酸产生CO2较Na2cO3快

加热难分解加热分解出CO?

用途制玻璃、肥皂、造纸、纺织发酵粉、治胃酸过多

知识拓展：

①钠在露置于空气中的变化过程:

Na->Na?O-*NaOH->NaOH(aq)TNa2cO3・lOMO—Na2cO3

银白色T变暗T白色固体T溶液T白色块状T白色粉末

②碳酸钠与盐酸的反应：

2-"

若将盐酸逐滴缓慢滴加到碳酸钠溶液中：H*+CO3=HCO3;HCO3一+HJH2O+CO2T。

现象：开始无气体生成，滴加到一定量后出现气体。

若将碳酸钠逐滴缓慢滴加到盐酸中：2H,+C032—=H?0+C0?T0

现象：立即出现气泡。（常用来相互鉴别）

⑶钠及其化合物间的相互转化

|+»0

+H;O+CO?（少量）+CO《过量）

—OH'ca（OH）：NSF^g）NaHCOj

+0式点燃）渴+co:

3.城会属元素的原子性构和性质及其递变规律

名称和符号锂(Li)钠(Na)钾(K)铀(Rb)宛(Cs)

原弓序数311193755

q\\\\

原子结构结构简即

嘲@*2881㈣28181881

图DGm力〃28/18〃81/mu

电子式Li•Na,K•Rb・Cs,

主要化合价+1+1+1+1+1

结相同点最外层电子数相同，都是1个电子

构不同点原子核外电子层数不同，依次增多

原子半径依次递增

离子半径依次递增

金属活动性依次递增

质还原性依次递增

阳离子氧化性依次递减

物颜色和状态银白色固体

理密度0.534g/cm30.97g/cm30.86g/cm31.523g/cm31.879g/cm3

性熔点依次递减

质沸点依次递减

4Na+0=2Na02K+。2=长2()2Rb+0?A

22SS

跟氧气反应4Li+O2=2Li2OC+O2=^GO2

2Na+O2=ANa2O2K+O/KOZ

RbO2

跟卤素反应2M+X2=2MX(M、X2分别表示碱金属、卤素)

跟硫反应2M+S=M2s

化

与水反应2M+2H2O=2MOH+H2T反应剧烈程度：Li<Na<K<Rb<Cs

学

与酸反应2M+2H+=2M*+H2T

性

质2M*2K0+CuS0i------M.SOcCu(OH)[,Hj

与盐溶液反应I।1

(CuSO4)

2MCI^^2M+CIT(K：Na+KCI^^K+NaCI)

制法2

知识拓展：碱金属的特殊性:

①Na、K需保存于煤油中，但Li的密度比煤油小，所以Li必须保存在密度更小的石蜡中或密封于石蜡

中。

②碱金属中，从LiTCs,密度呈增大的趋势，但p(K)<p(Na)

③试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等除外。

三.镁、铝及其化合物

1.镁与铝

(1)原子结构及物理性质

镁铝

在周期表中位置第3周期第IIA族第3周期第IIIA族

原子结构示意图@yyj

色态较低较低但大于镁

熔点较小较小但大于篌

密度较小较小但大于镁

硬度较小较小但大于镁

⑵镁铝的化学性质

项目MgAl

方程式2Mg+02Jlfl^2Mg04AI+302』fl热2Al2O3

0

与非金2现象剧烈反应、耀眼白光、放出大量热

属反应SMg+sJfllMgS2AI+3S=AAI2s3

3Mg+NJlfl2SMg3N2-------------------_

N22

方程式Mg+2H?04g(0H)2+H2T2AI+6H0=2AI(0H)i+3HT

与40232

现象冷水慢，沸水快一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应

2A1+6H'=2AI3++3HT(常温下，在浓H2s(h、

22

与酸反应Mg+2H=Mg+H2T

浓HNO3中钝化)

匕ZaCU；交''拓-----------------OA|4-9MOAU4-9Hn—OMoA1nO-QU个

________—~~，-________/只i十/Nauri十/12U—/Na/A1U2十，门21

与某些氧化物2Mg+C0?』fl热2Mg0+C2AI+Fe?03=A2Fe+AI?03

铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、

主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等

导线、电缆等

工业制备MgCI2里鹭Ig+CI2T2Al2。3曳解4AI+30，T

2.镁和铝氧化物的对比

氧化物MgOAI2O3

属类碱性氧化物两性氧化物

色态白色粉末、熔点高白色粉末、熔点高

HOMgO+HO=Mg(OH)1(反应缓慢进行)不溶解也不反应

化学222

酸液Mg0+2H4=Mg2++H0AI0+6H*=2AI3*+3H0

性质2232

NaOH溶液不溶解也不反应AbO3+2NaOH=2NaAIO2+H?0

重要用途制造耐火、耐高温材料制造耐火、耐高温器材，冶炼铝

3.镁和铝的氢氧化物

氢氧化物Mg(0H)2Al(OH)3

属类碱两性氢氧化物

色态白色固体白色固体

溶解性难溶难溶_____

2+

电离方程式Mg(OH)2^=^Mg+20H-H2O+AIO2+H=A1(0H)3==^A产+30H

Mg(0H)2+2HCI=MgCI+2H0

与HCI等酸溶液22Al(0H)+3HCI=AICI+3H0

(可溶于NH。等强酸弱碱盐)332

与NaOH溶液不反应Al(0H)3+Na0H=NaAI02+2H20

热不稳定性Mg(0H)2=4^g0+H202AI(0叽山12。3+3比0

可溶性镁盐加NaOH溶液Mg2+20H-可溶性铝盐加氨水

实验室制法

=Mg(0H)21A产+3NMH20=AI(0H)3i+3NH*4

4.铝及其化合物间相互转化、铝三角及相关图象

实脸操作实验现象图象离子方程式

:叩\1叫太no!)AI*+30H=AI(0H)31；Al(0H)+0H=

①向可溶性铝盐溶液先生成沉淀又溶解丁3

中滴加NaOH溶液至过AIO2+2H2O

量

4*MOH)

n[AKOH)3Xmol)3+

②向可溶性铝盐溶液出现白色沉淀AI+3NH3•H2O=AI(0H)3^+3NHZ

中滴加稀氮水至过量/…

卧

n(Al(OH)3Xm3+-

③向NaOH溶液中滴加开始无明显变化，AI+40H=AI02+2H20;

3

可溶性铝盐溶液至过一段时间后出现沉3A102+A1+6H20=4A1(OH)31

量淀,./

1234-XAiCh)

光沉淀又溶解1HAl(OH)Kmol)

④向可溶性偏铝酸盐3H'+AIO2+H2O=Al(OH)31；

3+

溶液中滴加盐酸至过Al(OH)3+3H=AI+3H20

量

1

L234^<HCl)

⑤向可溶性偏铝酸盐n[Al(OH)3Kmol)-

先无明显变化，后AlO-2+2H2O+CO2(过量)=AI(OH)31+HC03

2-

溶液中逐渐通入C02出现沉淀2A102+3H2O+CO2(少量)=AI(0H)3l+C03

气体至过量

LJ__1__1__

4-Q)

13,

⑥向盐酸中滴加可溶出现白色沉淀n(AKOH^ol)4H+AI02=AI4-2H20;

3

性偏铝酸盐溶液至过3A102+A1+6H20=4A1(OH)3i

量

4^»A)Q2)

知识拓展:

-+X

(1)AI(0H3)的两性：H20+AIO2+HAI(OH)3^==MI*+30H一

酸式电离碱式电离

当向Al(0H)3中加入酸溶液，平箧向碱式电离方向移动，使AI(OH)3溶解。当向AI(0H)3中加入强碱溶

液时，平衡向酸式电离方向移动，使AI(0H)3溶解。

⑵铝热反应及应用：2Al+FezO值温2Fe+AI203;4AI+3MnO2^3Mn+2AI203

铝热剂----铝粉和金属氧化物；助燃剂----KCIOs；引燃剂----镁条。

铝热反应应用：焊接钢轨，冶炼熔点较高的金属如：机、络、锤等。

(3)既能与强酸又能与强碱反应的物质：

①金属单质：AI;②两性氧化物：AI203;③两性氢氧化物Al(0H)3；④弱酸的酸式盐：NaHC03>NH4HCO3

等；⑤弱酸铁盐：(NHD2CO3、(NH02S等。

四.铁及其化合物

1.铁

(1)铁的原子结构：位于第4周期VIII族，是过渡元素。

原子结构示意图：))))•,常见价态+2,+3价。

(2)物理性质：纯铁为银白色有金属光泽，有延展性和导热性，能导电，能被磁铁吸引，密度7.86g/cm-

熔点1535>C,沸点2750'C。

(3)化学性质：

铁能与CL、B「2、O2、I2、S等非金属单质反应；与稀硫酸、浓硫酸、硝酸、盐酸等酸反应；与&0、Fe”、

c/♦等反应。

①与铁生成+3价的有：Clz、Brz、浓硫酸、硝酸等。

②与铁生成I2价的有：12、S、稀硫酸、盐酸、re3\而♦等c

③与铁生成Fe3()4的有:。2、M0等。

2.铁的氧化物

氧化物色态水溶性与酸反应

FeO黑色固体不溶FeO+2HCl=FeCb+HQ

黑色晶秣不溶

FejO4Fe3O4+SHCl=2FeCb+FeCb+4HQ

红棕色固体不溶

FejOsFe2O3-^HCl=2FeCl3+3H2O

3.铁的氢氧化物

氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化铁

化学式

Fe(OH)2Fe(OH)3

Fe(OH)—更=Fe2+Fe(OH)—区-Fe3+

化学性质23

Fe(OH)十AFe(OH)

2”2°023Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O

可溶性碱与亚铁盐溶液反应可溶性碱与铁盐溶液反应

制法

23

Fe++2QH-=Fe(OH)2XFe*♦3OH£=Fe(OHhl

4.亚铁和铁盐的鉴别

Fe2+Fe3+

溶液颜色淡绿色

加碱溶液白色沉淀一灰绿色—红褐色红褐色沉淀

加KSCN溶液无明显现象溶液变红色

5.铁三角

氧化剂：Cl2,Br2.O2.HNOj、KMnO,WQ?

知识拓展：

・Fe*的性质规律：

⑴水解性：

①Fe”半径小，所带电荷高，水解能力强。

常温下，3+T+

Fe+3H20~~Fe(OH)3+3H

沸水中，3+(沸水)胶体)

Fe+3H20(0H)3(+3M

②遇、2。-等禹子时，水解完全。

HOO/CO3\AI02\Cl

如Fe*+3HC03-=Fe(OH)34+3C02T。

③将FeCL溶液蒸干并灼烧，得FezCh。

④在pH24时，它就形成Fe(0H)3而沉淀完全。

⑵较强的氧化性：

①Fe"的氧化性在金属阳离子中是比较强的，其氧化性:

223+

H*<Cu*<Fe\Ag*;12<Fe<Br2

②Fe"表现氧化性的反应有：

Fe"Fe、Cu、1、SO式+R0)等)

(3)特征络合反应：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3显红色。

3+显紫色。

Fe*+6C6H50H=[Fe(C6HsO)6]+6H,

•制Fe(OH)2白色沉淀：

Fe(OH”极易被氧化，溶解在水中少量的。2都能将它氧化成Fe(0H)3,所以按一般强碱与弱酸盐反应制

弱碱的操作很难得到Fe(0H)2白色沉淀。要制得Fe(0H)2白色沉淀必须用加热煮沸过的蒸憎水(以减少溶解

在水中的0?)临时配制的FeSCh溶液，最好在溶液中再滴几滴植物油以避免FeSO,溶液与空气接触，准备加

入的NaOH溶液也要先加热煮沸，加入NaOH溶液时应将滴管尖嘴伸入FeS(L溶液的试管底部再挤出NaOH溶液。

五.铜及其化合物

1.铜

⑴原子结构：铜元素位于元素周期表第4周期IB族，过渡元素。

原子结构示意图：;常见价态+1和+2价。

(2)物理性质：紫红色光泽，熔点1083.TC,沸点为2567℃,有良好延展性，是电和热的良导体。

(3)化学性质：

①与非金属单质2Cu+02At2CuO(黑色)：2CU+SACU2S：Cu+CI2_A_CUC12

②与酸反应：与非氧化性酸反应(稀盐酸、稀硫酸)不反应。

Cu+2H£。4(稀)=AjCuS04+S02t+2H20;Cu+4HN03(^)=Cu(N03)2+2N02T+2H20；

3Cu+8HN03(稀)=3Cu(N03)2+2N0T+4H20;

③盐溶液：Cu+2AgN03=2Ag+Cu(N03)2;Cu+2FeCl3=CuCI2+2FeCI2

④在潮湿空气中生成铜绿：2CU+02+H20+C02=CU2(0H)2C03

2.铜的化合物

⑴铜的氧化物［CuO］

CuO+2HCl=CuCI2+H2O;H2+C11OAC11+H2O;C+2CuO=A=2Cu+CO2?

(2)铜的氢氧化物［Cu(OH)2］:蓝色难溶于水。

Cu(OH)2+2HCI=CUCI2+2H20;Cu(OH)2=A=CuO+H2O;

CH3CHO+2CU(OH)2^>Cu201+CH3COOH+2H2O

⑶硫酸铜［CuSOj

CuS04+2Na0H=Cu(OH)21+Na2s(h;CuSO4+Fe=Cu+FeSO4;

CuS04・5H2()ACUS04+5H20(蓝包粉末变为白色粉末)：CUS04+5H20=CUSO4.5H20(白色粉末变成蓝

色，常用来检脸水的存在)。

3.铜及其化合物间的相互转化

CU(NO3)=

六.金属规律小结:

金属活动顺序表及应用（重点：钠、镁、铝、铁、铜的性质及强弱比较）

金属活动顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)£PtAu

原子失电子能力由大到小，还原性由强到弱

离子得电子能力由小到大，氧化性由弱到强

加热

常温能时能不能氧

和氧气反应常温易被氧化常温干燥空气中不易被氧化

被氧化被氧化

化

剧烈反