2022年金属及其化合物相关知识总结.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全第三章 金属及其化合物 1 、 金属学问网络1）、钠元素化合物学问网络：Na2ONa2SNaOHNa2CO3NaNa2O2NaClNaHCO 32）、铝及其化合物的学问网络3）、铁及其化合物的学问网络2、地壳中含量最多的金属元素是Al ：7.73%,其次位Fe：4.75%；大多数金属以化合态存在；缘由：金属元素外层电子数较少,易失去电子,因而性质活泼；一 金属的化学性质（一）金属与非金属的反应1、金属钠的物理性质：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全色态密度硬度熔沸点导电导热性银白色固体比煤油大, 比水小小,质软低好存放方法：钠一般存放在石蜡油或煤油中Na 和 O2反应1） 常温下：4Na + O 2 =2Na 2O （白色固体）2）钠的燃烧：2Na + O 2 =Na 2O2（颜色：淡黄色固体）留意：未用完的钠块全部放回原试剂瓶中Na2O 是一种碱性氧化物：Na2O +H 2O=2NaOH ；Na2O + CO 2 = Na2CO3；,Na2O +2HCl = 2NaCl +H2O 2、铝与氧气的反应：4Al+3O 2点燃2Al 2O3【试验探究1】 用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动试验现象：逐步熔化,失去光泽,但不滴落（铝的熔点：665；氧化铝的熔点：2050铝表面的致密氧化膜包在铝的外面,熔化了的液态铝不会落下；）【试验探究2】 用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动试验现象：熔化的铝仍不滴落（二）金属和水的反应磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜）1. 钠与水反应： 2Na2H2O=2NaOHH2离子方程式： 2Na2H2O=2Na +OH- H2现象分析现象 缘由浮 密度比水小熔 钠和水反应放热,使钠熔成闪亮的小球游 钠和水反应生成气体,推动钠游动响 钠和水反应放出热量使水局部蒸发为气体红 钠和水反应生成了碱【摸索】金属钠着火,能否用泡沫灭火器灭火？为什么？应当如何处理？（不能,泡沫灭火器原理：Al 2SO43+6NaHCO 3=3Na 2SO4+2AlOH3 +6CO2；应用细砂）2、铝与水反应 ：加热时柔弱反应3、铁和水反应：3Fe4H2Og= Fe3O44H2 （铁与水蒸气反应的试验装置见课本P46）铁不能和冷水、热水反应,但能和水蒸气反应名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全三、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应2Al+6HCl=2AlCl 3+3H2 2Al+6H+=2Al 3+3H22Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H2 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2摸索：为什么铝片放入盐酸和NaOH溶液中,不立刻产愤怒泡？缘由：铝片表面上的 Al 2O3先和盐酸和 NaOH溶液中,所以不立刻产愤怒泡二 几种重要的金属化合物（一）、钠的重要化合物1、 钠的氧化物色、态氧化钠 Na2O 过氧化钠 Na 202白色粉末淡黄色粉末离子数比2：1 2：1 类型碱性氧化物过氧化物（不是碱性氧化物）与 H 2O 反应的Na2O+H 2O2NaOH 2Na2O2+2H 2O=4NaOH +O 2方程式与 CO 2 反应的Na2O+CO 2Na 2CO 32Na2O2+2CO2=2Na 2CO 3+O 2方程式与盐酸反应Na2O+2HCl2NaCl+H 2O Na 2O2+2HCl=2NaCl+H2O + O 2氧化性、 漂白性无氧化性和漂白性有强氧化性能漂白有色物质（氧化原理而漂白）稳固性不稳固较稳固用途呼吸面具或潜水艇中作为供氧剂、漂白剂过氧化钠储存方法：隔绝空气、远离易燃物、密封储存；2. 碳酸钠和碳酸氢钠性质Na2CO 3NaHCO 3小苏打性质比较（ Na2CO 3·10H2O）俗称纯碱或苏打NaHCO 3的颗粒比Na2CO3小水溶性易溶于水溶于水SNa2CO3>SNaHCO 3 溶液酸碱性显碱性显碱性NaHCO 3的热稳固名师归纳总结 热稳固性稳固2NaHCO 3Na 2CO 3CO2H2O 性比 Na2CO 3 差,用于除杂质；第 3 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全与酸反应CO 3 2-+2H+H 2O+CO 2反应猛烈等物质的量时Na2CO3耗酸量大HCO 3-+H+H2O+CO 2于 NaHCO 3与碱反应易与 BaOH 2、CaOH 2反 应生成 BaCO3、CaCO3 沉淀 和 NaOH 能与全部可溶碱反应生成碳酸盐 和水除 CO 2 中的 HCl 杂Na 2CO 3溶液能吸取CO 2转化为 NaHCO 3溶液中相互转Na 2CO 3 + H 2O + CO 2 = 2 NaHCO 3质是用饱和的化NaHCO 3NaOH Na2CO3H2O NaHCO 3溶液,而不用 Na2CO 3 溶液用途用在玻璃、 肥皂、 合成洗涤发酵粉的主要成分之一；治疗胃酸剂、造纸、纺织、石油、冶过多等；金等工业中；Na2CO 3与 NaHCO3的相互转化【摸索争论】1、如何从 NaHCO 3溶液中得到NaHCO 3 固体？减压、低温蒸干2.向饱和的 Na2CO3溶液中通 CO2,会显现什么现象.并写出化学方程式及离子方程式；溶液浑浊或产生沉淀Na2CO3（饱和） CO 2H2O2NaHCO 3【归纳与整理】（1）碳酸盐的溶解性规律 : a. NaHCO 3 易溶解于水,其他酸式碳酸盐也都易溶于水 b. Na2CO 3 易溶解于水,K2CO3, NH 42CO 3 易溶,MgCO3 微溶CaCO3 、BaCO 3 难溶 c.特例：溶解性 Na2CO3 > NaHCO 3,一般情形酸式盐比正盐易溶（2）Na2CO 3 NaHCO 3 两者的鉴别: 1 固体 : 加热方法加入同浓度的盐酸,反应猛烈的是 产生的气体通入澄清的石灰水中NaHCO 3 加热并把2 溶液 : CaCl 2 或 BaCl2 溶液滴加稀盐酸, 立刻产愤怒泡的是NaHCO 3（3）除杂 : Na2CO3 固体NaHCO3 加热 Na2CO3溶液 NaHCO3 加入适量 NaOH 溶液 NaHCO 3 溶液Na2CO3 通入二氧化碳【焰色反应】 物理过程 1定义 : 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰出现特别的颜色名师归纳总结 2留意：很多金属而不是全部金属;它是元素的性质与存在状态无关；第 4 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全3试验 : 洗涤铂丝 用稀盐酸 灼烧 至与原先火焰焰色相同 蘸取灼烧洗涤4结果 :（P53）钠 黄色 ; 钾 紫色 透过 蓝色钴玻璃 观看（滤去钠等杂质颜色干扰）5洗涤铂丝用稀盐酸 ,缘由在于 除去杂质元素影响6现象不明显的缘由 :酒精灯火焰本身呈黄色（二）、铝的重要化合物1、氧化物【 Al2O3】（ 1）物理性质 :白色固体,难溶于水,熔点高（为 2050）,难熔化；（ 2）化学性质：a、与酸反应（硫酸）：Al 2O3+3H 2SO4=Al 2SO43+3H 2O Al 2O3+6H + =2Al 3+ +3H 2O b、与强碱反应（NaOH ）: Al 2O3+2NaOH=2NaAlO 2+H2O Al 2O3+2OH - =2AlO 2 - +H2O 酸性氧化物：与碱反应生成盐和水的氧化物氧化物 碱性氧化物：与酸反应生成盐和水的氧化物两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物（ 3）用途：1）冶炼金属铝的原料,2）是良好的耐火材料2Al 2O3 通电4Al + 3O 2 ；Al 2O3熔点高 ；自然界中纯洁的为无色晶体,俗称刚玉,硬度仅次于金刚石；2、氢氧化铝【 AlOH 3】（1）AlOH 3的试验室制法【试验 3-7 】往盛有 Al 2SO43 溶液中滴加过量氨水反应方程式为：Al2SO43+6NH3·H2O=3NH42SO4+2AlOH3Al 3+3NH3·H2O=3NH + +AlOH 3反应现象为：溶液中形成白色胶状沉淀【摸索争论】试验室制备氢氧化铝用氢氧化钠与氯化铝溶液反应来制取好不好？为什么？用化学方程式表示；AlOH 3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O （2）AlOH3的两性： AlOH 3+3HCl AlCl 3+3H 2O AlOH 3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O（3）AlOH3受热分解： 2 AlOH 3 Al 2O3+3H 2O【摸索争论】氢氧化铁受热能分解,氢氧化铝受热能分解,氢氧化铜受热能分解；一般来说,符合什么条件的碱受热能分解？难溶性的氢氧化物4 AlOH 3 的用途：名师归纳总结 凝结水中的悬浮物,并能吸附色素；第 5 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全医用的胃酸中和剂,起到中和过多 胃酸 的作用；3.硫酸铝钾【 KAlSO 42】（1）复盐：有两种不同的金属离子（或一种是铵根离子）和一种酸根离子组成的盐（2）电离方程式：KAlSO 42= K +Al 3+2SO4 2-十二水硫酸铝钾 KAlSO 4 2· 12H2O 俗称明矾,它是无色晶体,可溶于水,在自然水中形成 AlOH 3（胶体）,AlOH 3 可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,所以可以作净水剂；【摸索争论】在 KAlSO 42 溶液中加入 B aO H 2 写出符合以下条件的化学方程式沉淀的物质的量最大 :2KAlSO 42+3Ba（OH ）2 = K 2SO4 +2AlOH 3 +3BaSO4沉淀的质量最大 :KAlSO 42+2Ba（OH ） 2 = KAlO 2+2BaSO4 +2H 2O （三）、铁的重要化合物1、铁的氧化物铁元素化合价FeO Fe2O3Fe3O43+ + +2 +3 +2、+3 颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体俗名不溶于水铁红磁性氧化铁水溶性不溶于水不溶于水氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物特别氧化物与非氧化性酸FeO+2H + =Fe2+ +H 2O Fe2O3+6H + =2Fe3+ Fe3O4+8H + =2Fe反应FeO+COFe+CO2+3H 2O Fe 2+4H 2O 与仍原剂反应Fe2O3+3CO3Fe3O4+8Al用途2Fe+3CO 29Fe+4Al 2O3用作红色油漆和涂料；赤铁矿是炼铁原料注： 3FeO+10HNO 3稀=3FeNO 33+NO +5H 2O 2.铁的氢氧化物（1）氢氧化铁与氢氧化亚铁的制备【试验探究】试验FeCl3 溶液中滴入NaOH溶液FeSO4溶液中滴入NaOH溶液反应现象生成红褐色沉淀生成白色沉淀,后又快速转变为灰绿色,最终生成红褐色化学方程式FeCl3+3NaOH=FeOH 3 +3NaCl FeSO4+2NaOH= FeOH 2+Na2SO4 4FeOH 2+O2+2H 2O=4FeOH 3（红褐色）【摸索争论】名师归纳总结 1.FeSO4 溶液中滴入NaOH 溶液为什么很难观看到白色沉淀？第 6 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全答： FeOH 2 被空气中的氧气氧化成了红褐色的 F e O H 34FeOH 2 + O 2 + 2H 2O = 4FeOH 32. 如何改进试验,使观看到上述白色成为可能？答： Fe 2+简单被氧化 ,所以要新配制；氢氧化钠溶液应煮沸除去溶解的氧气 ,FeSO4 溶液上加隔氧剂如苯 ,为了防止滴加 NaOH 时带入空气 ,可将吸取 NaOH 的长滴管伸入 FeSO 4 溶液液面下 ,再挤出 NaOH 溶液 . 2FeOH 3,受热分解 . 2FeOH 3Fe2O3 +3H 2O 铁的两种氢氧化物的比较化学式FeOH 2FeOH 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与非氧化FeOH 2+H2SO4=FeSO4+2H 2O FeOH 2+2H + =Fe 2+ +2H 2O 2FeOH 3+3H 3SO4=Fe2SO43+6H 2O FeOH 3+3H + =Fe 3+ +3H 2O 性酸的反应与氧化性酸3FeOH 2+10HNO 3稀=3FeNO 33+NO +FeOH 3+3HNO 3稀 =FeNO 33+3H 2O 的反应8H 2O 3FeOH 2+10H + +NO 3 -=3Fe 3+ +NO +FeOH 3+3H+=Fe 3+3H 2O 与仍原性酸8H 2O 2FeOH 3+6HI=2FeI 2+6H 2O+I 2 2FeOH 3+6H + +2I-=2Fe 2+6H 2O+I 2FeOH 2+2HI=FeI 2+2H 2OFeOH 2+2H + =Fe 2+2H 2O 的反应热稳固性分解产物复杂2FeOH 3Fe2O3 +3H 2O 3、铁盐和亚铁盐1Fe 3+ 、Fe 2+的检验：Fe 2+与 Fe 3+离子的检验；1 溶液是浅绿色2+ Fe2 与 KSCN 溶液作用不显红色,再滴氯水就变红 现象：先无现象,加氯水后溶液呈红色2FeCl2+Cl 2=2FeCl3FeCl3+3KSCN= FeSCN 3+3KCl 3 加 NaOH 溶液现象：白色沉淀灰绿色红褐色FeCl2+2NaOH= FeOH 2+2NaCl 4FeOH 2+O 2+2H 2O=4FeOH 3（红褐色）1 与无色 KSCN 溶液作用显血红色：Fe 3+3SCN -= FeSCN 3（血红色）名师归纳总结 3+ Fe2 溶液显黄色或棕黄色第 7 页,共 9 页3 加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀：Fe 3+ 3OH -= FeOH 3（红褐色）2Fe3+和 Fe2+的相互转化1）Fe 3+ Fe 2+ 加入仍原剂： Fe、Cu、HI 、H 2S 等2FeCl3+Fe=2FeCl 2 2Fe 3+（棕黄色） +Fe=3Fe 2+（浅绿色）2FeCl3+Cu=2FeCl 2+CuCl 2 2Fe 3+ Cu = 2Fe 2+ Cu 2+2FeCl3+2HI=2FeCl 2+2HCl+ I 2 2Fe 3+ 2I- =2Fe 2+ + I 2 2FeCl3+H 2S=2FeCl2+2HCl+S 2Fe 3+ H2S =2Fe 2+2H + + S- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全2）Fe 2+ Fe 3+ 加入氧化剂： Cl 2 等2FeCl2+Cl 2=2FeCl32Fe 2+Cl 2= 2Fe3+2Cl- 【摸索争论】试验室中硫酸亚铁或氯化亚铁溶液长时间放置将会有什么变化？被氧化成铁盐如何防止硫酸亚铁或氯化亚铁溶液变质可行的方法是在溶液中加入铁粉写出反应方程式 2Fe 3+Fe=3Fe 2+ 如何除去 FeCl3 溶液中的少量 FeCl2？通入氯气 2Fe 2+Cl 2= 2Fe 3+2Cl-如何除去 FeCl2 溶液中的少量 FeCl3？在溶液中加入铁粉 2Fe 3+Fe=3Fe 2+【实践活动】铝盐、铁盐的净水作用向混有少量泥沙的混浊水中分别加入明矾、硫酸铁溶液2min 不加试剂加入明矾加入 Fe2SO4 3 无明显变化明显沉降, 半透亮溶液明显沉降,半透亮溶液5min 混浊,部分泥沙沉降沉淀在底部,溶液透亮沉淀在底部,溶液透亮（不如明矾成效好）结论 :明矾、 Fe2SO4 3可以凝结水中的悬浮物沉降 ,从而使水净化；三 用途广泛的金属材料（一）、金属的共性和特别性a. 常温下,汞液体,其他固体. . b. 大多数金属呈银白色（金铜除外）. c. 金属粉末多为黑色,铝粉仍是银白色d. 大多数金属有延展性,可以被抽成丝或压成片,金的延展性最好；e. 金属一般是电和热的良导体；银和铜的导电传热性能最好；铝的导电性能也很好；铜和铝常作为输电线；虽然金属性质有很多的优点,但实际生活中却使用的最多的是合金,很少使用纯金属（二）、常见合金的重要应用1、合金：两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质2、合金具有很多优良的物理、化学或机械性能硬度大于各成分金属 熔点低于各成分金属1. 铜合金： 青铜（司母戊鼎）：含锡、铅,白铜：含镍、锌及少量锰,黄铜：含锌,仍含有少量锡、铅、铝等；2. 钢1 碳素钢：钢是以铁、碳为主要成分的合金； 按含碳量又可分为低碳钢 （含碳量 0.3%）,韧性、焊接性好,强度低；中碳钢（0.3%含碳量 0.6%,强度高、韧性及加工性好；高碳钢（含碳量 0.6%）,硬而脆,热处理后弹性好；2 合金钢是碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素得到的多元合金；合金钢具有优良的性能；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全【学问小结】（1）钢的含碳量越低,韧性越好,硬度越低；含碳量越高,韧性越差,硬度越高；（2）不同合金具有不同的性能；与钢铁相比,主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页