2022年人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结.pdf

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1、。-可编辑修改 - 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 Na 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： 钠与 O2反应常温下： 4Na + O22Na2O （新切开的钠放在空气中容易变暗）加热时： 2Na + O2 Na2O2（钠先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体Na2O2。 ）钠在空气中的变化过程：Na Na2O NaOH Na2CO310H2O（结晶）Na2CO3（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 Na2O ） ，跟着变成白色固体(NaOH)

2、，然后在固体表面出现小液滴（NaOH 易潮解），最终变成白色粉未（最终产物是Na2CO3） 。 钠与 H2O反应2Na2H2O 2NaOH H2离子方程式： 2Na2H2O 2Na2OHH2 （注意配平）实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，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 反应剧烈；熔 钠熔点低；红 生成的 NaOH 遇酚酞变红” 。 钠与盐溶液反应如钠与 CuSO4溶液反应，应该先是钠与H2O反应生成NaOH与 H2，再和 CuSO4溶液反应，有关化学方程式：2Na2H2O2NaOH H2 CuSO42NaOH Cu

3、(OH)2 Na2SO4总的方程式： 2Na2H2OCuSO4Cu(OH)2 Na2SO4H2实验现象：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、Ca、Na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： 2Na 2HCl2NaClH2 （反应剧烈）离子方程式： 2Na2H2NaH23、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NaCl：2NaCl( 熔融 ) 2Na + Cl2通电精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - -

4、 - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 。-可编辑修改 - 6、钠的用途：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，透雾能力强。( 二) 氧化钠和过氧化钠1、Na2O Na2O + H2O = 2NaOH, Na2O + CO2 = Na2CO3, Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O . 另外：加热时，2Na2O + O2 = 2Na2O22、Na2O2：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水和二氧化碳反应。2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2；2Na

5、2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2（作供氧剂）。因此 Na2O2常做生氧剂，同时，Na2O2还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色。（三）钠盐： Na2CO3与 NaHCO3的性质比较Na2CO3NaHCO3俗称纯碱、苏打小苏打水溶性比较Na2CO3 NaHCO3溶液酸碱性碱性碱性与酸反应剧烈程度较慢（二步反应）较快（一步反应）与酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2CO32+2H+=CO2 +H2O NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3+H+=H2O+CO2热稳定性加热不分解加热分解2NaHC

6、O3=Na2CO3+H2O+CO2与 CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应与 NaOH 溶液反应不反应（不能发生离子交换）NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O HCO3+OH=H2O+CO32与 Ca(OH)2溶液反应Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3 +2NaOH 也能反应生成CaCO3白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 。-可编辑修改 - Ca2+

7、CO32=CaCO3沉淀与 CaCl2、溶液反应有 CaCO3沉淀不反应用途洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多（有胃溃疡时不能用）相互转化Na2CO3溶液能吸收CO2转化为 NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2 = 2 NaHCO3 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 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 : 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 Na2

8、CO3+ HCl = NaCl + NaHCO3, 后 NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O +CO2 向稀 HCl 中滴加 Na2CO3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3+ 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2如果用 2mol 的 Na2CO3和 2.4mol 的稀 HCl 反应，采用方法放出CO2是 0.4mol ；采用方法放出 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NaHCO34、侯氏

9、制碱法反应式： NaCl + NH3 + CO2 + H2O = 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。（四）氢氧化钠NaOH ：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）铝的性质精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页

10、- - - - - - - - - - 。-可编辑修改 - 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。 通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O2 = 2Al2O3。同时也容易与 Cl2、S等非金属单质反应。 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。（ 2Al 6H2Al33H2） 与强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2+ 3H2（ 2Al 2OH2H2O2AlO23H2）

11、与某些盐溶液反应：如能置换出CuSO4、AgNO3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、Cr、Mn 、Fe 的氧化物）叫做铝热反应2Al + Fe2O3高温 Al2O3 + 2Fe 。Al 和 Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。（二）氧化铝（Al2O3）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。有各种不同颜色的原因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氧化铝，硬度仅次于金刚石，用途广

12、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。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 。Al2O3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现在氧化铝中加入冰晶石(Na3AlF6 ) ， 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。2Al2O3 4Al + 3O2。（三）氢氧化铝（Al(OH)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

13、水的氢氧化物。Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O （四）铝的冶炼通电精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 。-可编辑修改 - 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）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。主要反应

14、： Al2O3+ 2NaOH = 2NaAlO2+ H2O ，CO2+ 3H2O + 2NaAlO2= 2Al(OH)3 + Na2CO3，2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O ,2Al2O3 通电 4Al + 3O2。（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。迅速风靡建筑业。也是飞机制造业的主要原料。（六）明矾的净水：化学式： KAl(SO4)212H2O，它在水中能电离：KAl(SO4)2= K+ Al3+ + 2SO42-。铝离子与水反应，生成氢氧化铝胶体，具有很强的吸附能力，吸附水

15、中的悬浮物，使之沉降已达净水目的。Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 ( 胶体 )+ 3H+。知识整理： （Al(OH)3） 的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl3+ 3NH3H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl 。 实验： 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Al3+ + 3OH- = Al(OH)3, 后 Al3+ + 4OH- = AlO2- + 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Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O，后 Al3+ + 3AlO2- + 6

16、H2O = 4Al(OH)3。 实验：向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 = 2Al(OH)3+ Na2CO3。 将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。 Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3。 实验： 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：AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 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：AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O ,3AlO

17、2- + Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3。 铝三角：Al Al2O3Al(OH)3AlO2-Al3+精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 。-可编辑修改 - 三、铁及其化合物（一）铁 Fe 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。 （原因：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3） 。2、单质铁的化学性质： 与非金属单质反应：3Fe2O2 Fe3O4（

18、现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体）2Fe + 3Cl2 2FeCl3, Fe + S FeS。 与非氧化性酸反应：Fe2HClFeCl2H2（ Fe 2H Fe2H2）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：FeCuSO4FeSO4Cu （ Fe Cu2Fe2Cu ） ；Fe +2 FeCl3 = 3FeCl2 与水蒸气反应：3Fe + 4H2O(g) 高温 Fe3O4 + 4H2（二）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

19、+ 2H2O = 4Fe(OH)3。Fe(OH)22HFe22H2O 红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O ,能溶于强酸溶液，生成相应的盐。Fe(OH)33H2Fe33H2O （三） Fe2+、Fe3+的检验离子Fe2+Fe3+常见方滴加KSCN溶液，无明显变化，再加氯水，溶液变血红色；直接观察溶液是浅绿色；直接观察溶液是黄色；滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀；滴加KSCN溶液，有血红色溶点燃点燃精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - - -