2022年高中化学知识点规律大全《几种重要的金属》.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高中化学学问点规律大全几种重要的金属1金属的物理性质1状态：在常温下,除汞 Hg外,其余金属都是固体2颜色：大多数金属呈银白色,而金、铜、铋具有特别颜色金属都是不透亮的,整块金属具有金属光泽,但当金属处于粉末状时,常显不同颜色3密度：金属的密度相差很大,常见金属如钾, 钠、钙、镁、铝均为轻金属 密度小于 21.45 gcm 34.5 g cm3,密度最大的金属是铂,高达4硬度：金属的硬度差别很大,如钠、钾的硬度很小,可用小刀切割；最硬的金属是铬5熔点：金属的熔点差别很大,如熔点最高的金属为钨,其熔点为 属为汞,其熔点为38.9,比冰的熔点仍低3

2、 410,而熔点最低的金6大多数金属都具有延展性,可以被抽成丝或压成薄片其中延展性最好的是金金属都是电和热的良导体其中银和铜的传热、导电性能最好2镁和铝镁和铝 元素镁12Mg 铝13Al 在元素周期表中的 位置其次周期 A 族第三周期 A 族单颜色和状态银白色固体银白色固体质密硬度镁很软 铝 较硬 镁1.738铝 2.70 镁645铝 660.4 沸点 1 090铝 2 467 均以化合态形式存在物度 g cm理3性 质熔点沸点自然界存在形式用于制作导线、电缆；铝箔用用途用于制造合金于食品、饮料的包装；用于制造合金名师归纳总结 镁与铝元素的原子结构及单质化学性质的比较第 1 页,共 8 页元素

3、镁Mg 铝A1 原最外层电子数2 个较少 rMgrA1 3 个较多 原子半径子失电子才能、MgA1 结仍原性及金属构性单与 O2常温Mg、Al 均能与空气中的O2反应,生成一层牢固而致密的氧化物爱护膜所以,金属镁和铝都有抗腐蚀性能的反质点燃2Mg + O2空气 4Al + 3O2纯 2A12O3应2MgO - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的与 S、X2 等非金Mg + SMgS 2Al + 3SA12S3属的反应Mg + C12MgCl22Al + 3Cl2例 2A1 + 6H2AlCl3 2A1 3 +3 H2化与酸 的反应非氧化 性酸氧化性 酸例

4、 Mg + 2H Mg2 +H2学例4Mg + 10HNO3 极 稀 铝在冷的浓HNO3、浓H2SO44MgNO 32 + N2O + 5H2O 中因发生钝化而难溶性与碱的反应不反应2A1 + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2质与氧化物的反2Mg + CO22MgO 2A1 + Fe2O32Fe + A12O3铝热反应 + C 应说明铝与比铝不活泼的金金属镁能在CO2气体中燃烧 属氧化物 如 CuO 等都可以发生铝热反应铝的重要化合物 氢氧化铝 A1OH3硫酸铝钾 KAlSO42氧化铝 A12O3物理性白色固体,熔点高,难不溶于水的白色胶状固硫酸铝钾晶体KAlSO4212H

5、2O俗称体；能凝结水中的悬浮质溶于水明矾明矾是无色晶体,物,有吸附色素的性能易溶于水所属类 别两性氧化物两性氢氧化物复盐 由两种不同金属离子和一种酸根离子组成电离方 程式在水中不能电离A13+3OHKAlSO42 K3 +A1A1OH3AlO22+2SO4既 能 与 酸 反 应 生 成 铝+H+H2O同时兼有K、A1 3 、既能溶于酸,又能溶盐,又能与碱反应生成于强碱中： A1OH3 + 3H A1 3 + 3H2O ,SO4 2三种离子的性质偏铝酸盐： Al2O3 + 6H水溶液因A13水解化学性2A13+ 3H2O ,Al2O3A1OH3 + OH2AlO2而显酸性：A1 3 +3H2OA

6、1OH3质+ 2OH 2 AlO2+ H2O+ 2H2O 受热分解：+ 3H2A1OH3Al2O3 + 3H2O制法2A1OH3Al2O3 + 可 溶 性 铝 盐 与 氨 水 反3H2O应： A1 3+ 3NH3H2O A1OH3+ 3NH4作冶炼铝的原料用用途于制耐火坩埚、 耐火管、制取氧化铝作净水剂耐高温仪器名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 合金 1合金的概念： 由两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合在一起而成的具有金属特性的物质2合金的性质：合金的硬度比它的各成分金属的硬度大；合金的熔点比它的各成分金属 的熔

7、点低* 硬水及其软化 1基本概念硬水和软水：硬水：含有较多的 Ca 2和 Mg 2的水Ca 2和 Mg 2的水软水：不含或只含少量 临时硬度和永久硬度：临时硬度：由碳酸氢钙或碳酸氢镁所引起的水的硬度永久硬度：由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的水的硬度临时硬水和永久硬水：临时硬水：含有临时硬度的水永久硬水：含有永久硬度的水2硬水的软化方法：煮沸法这种方法只适用于除去临时硬度,有关反应的化学方程式为：CaHCO32 CaCO3 +CO2 +H2O MgHCO32 MgCO3 +CO2 +H2O MgCO3 + H2O MgOH2 +CO2离子交换法这种方法可同时除去临时硬度和永久硬度药剂软化法常用的

8、药剂法有石灰纯碱法和磷酸钠法3自然水的硬度：自然水同时有临时硬度和永久硬度,一般所说的硬度是指两种硬度之和4硬水的危害：长期饮用硬度过高或过低的水,均不利于身体健康用硬水洗涤衣物,铺张肥皂,也不易洗净锅炉用水硬度过高,易形成锅垢 注：锅垢的主要成分为CaCO3 和 MgOH 2,不仅铺张燃料,仍会引起爆炸事故3铁和铁的化合物 铁 1铁在地壳中的含量：铁在地壳中的含量居第四位,仅次于氧、硅和铝2铁元素的原子结构：铁的原子序数为26,位于元素周期表第四周期族,属过渡元素铁原子的最外层电子数为 2 个,可失去 2 个或 3 个电子而显 +2 价或 +3 价,但+3 价的化合物较稳定3铁的化学性质：与

9、非金属反应：3Fe + 2O2 Fe3O42Fe + 3C12 2FeCl3说明 铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色Fe + S FeS 说明 铁跟氯气、硫反应时,分别生成 +2 价和 +3 价的铁,说明氧化性：氯气硫与水反应：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - a在常温下,在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下,Fe易被腐蚀 铁生锈 b在高温下,铁能与水蒸气反应生成 H2：3Fe + 4H2Og Fe3O4 + 4H2与酸反应：a与非氧化性酸 如稀盐酸、稀 H2SO4等的反应例如：Fe +

10、2H Fe 2 + H2b铁遇到冷的浓 H2SO4、浓 HNO3时,产生钝化现象,因此金属铁难溶于冷的浓 H2SO4 或浓HNO3中与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应例如：Fe + Cu 2 Fe 2+ Cu 归纳：铁的化学性质及在反应后的生成物中显铁的氧化物的比较 +2 价或 +3 价的规律如下；铁的氧化氧化亚铁氧化铁四氧化三铁物俗称FeO 铁红磁性氧化铁Fe2O3化学式Fe3O4铁的价态+2 价+3 价+2 价和 +3 价颜色、 状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性都不溶于水 与 盐 酸 等 反 应 ：化学性质在空气中加热时, 被Fe2O3 + 6H 2Fe 3 + 兼有 FeO和

11、 Fe2O3 的性快速氧化； 6FeO + O23H2O在高温时,被2Fe3O4与盐酸CO、 C、A1 等仍原：质,如 Fe3O4 + 8H等反应： FeO + 2HFe2O3+ 3CO 2Fe 3+ Fe 2+ 4H2O Fe 2+ H2O 2Fe + 3CO2氢氧化亚铁和氢氧化铁的比较 FeOH2 FeOH3颜色、 状态 在水中为白色絮状沉淀 在水中为红褐色絮状沉淀水溶性 难溶于水 难溶于水可溶性亚铁盐与强碱溶液或氨水反应：制法注：制取时,为防止F e 2被氧化,可溶性铁盐与强碱溶液、氨水反应：应将装有NaOH 溶液的滴管插入FeSO4溶液的液面下名师归纳总结 - - - - - - -第

12、 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 化学性质极易被氧化：受热分解；沉淀颜色变化：白色灰绿色红固体颜色变化：红褐色红棕色褐色与酸发生中和反应：与非氧化性酸如盐酸等中和：Fe 3和 Fe 2的相互转化 例如： 2Fe 3 + Fe 3Fe 2Fe 3；亚铁盐很简单被空气中的O2 氧化成铁盐,应用： 除去亚铁盐 含 Fe 2溶液中混有的为防止氧化,可向亚铁盐溶液中加入肯定量的铁屑例如： 2Fe 2+ Cl22Fe 3+ 2Cl应用： 氯化铁溶液中混有氯化亚铁时,可向溶液中通入足量氯气或滴加新制的氯水,除去Fe 2离子2Fe3FeFe 2、Fe 3的检验 1Fe 2的

13、检验方法：含有 Fe 2的溶液呈浅绿色；向待检液中滴加 NaOH 溶液或氨水, 产生白色絮状沉淀,露置在空气中一段时间后,沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色,说明含 Fe 2向待检液中先滴加 KSCN溶液,无变化,再滴加新制的氯水,溶液显红色,说明含 Fe 2有关的离子方程式为：2Fe 2 + Cl2 2Fe 3 + 2Cl2Fe 3的检验方法：含有 Fe 3的溶液呈黄色；Fe 3 + 3SCN FeSCN3向待检液中滴加NaOH 溶液或氨水,产生红褐色沉淀,说明含Fe 3向待检液中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,说明含Fe 3进行铁及其化合物的运算时应留意的事项：1铁元素有变价特点,要正确判定产

14、物；2铁及其化合物可能参与多个反应,要正确挑选反应物及反应的化学方程式；3反应中生成的铁化合物又可能与过量的铁反应,因此要认真分析铁及其化合物在反应中是 过量、适量,仍是不足量；4当依据化学方程式或离子方程式运算时,找出已知量与未知量的关系,列出方程式或方程 式组；5常常用到差量法、守恒法4金属的冶炼 金属的冶炼 1从矿石中提取金属的一般步骤有三步：矿石的富集除去杂质,提高矿石中有用成分的 含量；冶炼利用氧化仍原反应原理,在肯定条件下,用仍原剂将金属矿石中的金属离子 仍原成金属单质；精炼采纳肯定的方法,提炼纯金属2冶炼金属的实质：用仍原的方法,使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子3金属

15、冶炼的一般方法：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 加热法适用于冶炼在金属活动次序表中,位于氢之后的金属2HgO2Hg + O2HgS + O2Hg + SO2如 Hg、Ag 等例如：2Ag2O4Ag + O22AgNO32Ag + 2NO2 + O2热仍原法适用于冶炼金属活动次序表中 剂有 C、CO、 H2、Al 等例如：Zn、Fe、Sn、 Pb 等中等活泼的金属常用的仍原Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2炼铁 ZnO + CZn + CO 伴生 CO2 WO3 + 3H2W + 3H2O Cr2O3 + 2

16、Al2Cr + A12O3制高熔点的金属熔融电解法适用于冶炼活动性强的金属如 其熔融盐或氧化物的方法来制得例如：K、Ca、Na、Mg、A1 等活泼的金属,通过电解2A12O34Al + 3O22NaCl 2Na + C12湿法冶金 又叫水法冶金 利用在溶液中发生的化学反应如置换、氧化仍原、 中和、水解等 ,对原料中的金属进行提取和分别的冶金过程湿法冶金可用于提取 Zn、 U铀及稀土金属等金属的回收 地球上的金属矿产资源是有限的,而且是不能再生的随着人们的不断开发利 用,矿产资源将会日渐削减金属制品在使用过程中会被腐蚀或损坏,同时由于生产的进展,新的产品要不断替代旧的产品,因而每年就有大量废旧金

17、属产生废 旧金属是一种固体废弃物,会污染环境要解决以上两个问题,最好的方法是把废旧金属作 为一种资源,加以回收利用这样做,既削减了垃圾量,防止污染环境,又缓解了资源短缺 的冲突回收的废旧金属,大部分可以重新制成金属或它们的化合物再用* 金属陶瓷和超导材料 陶瓷主要是Al2O3、1金属陶瓷 金属陶瓷是由陶瓷和粘结金属组成的非均质的复合材料ZrO2等耐高温氧化物等,粘结金属主要是Cr、Mo、W、Ti 等高熔点金属将陶瓷和粘结金属研磨,混合匀称,成型后在不活泼气氛中烧结,就可制得金属陶瓷金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点,其密度小,硬度大,耐磨,导热性好,不会由于骤冷 或骤热而脆裂另外,在金属表面涂一层气

18、密性好、熔点高、传热性很差的陶瓷涂层,能够 防止金属或合金在高温下被氧化或腐蚀金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等处2超导材料当电流通过金属或合金 时,金属会发热,这是由于金属内部存在电阻,它阻碍电流通过用金属导线输送电流时,由于有电阻存在,会白白消耗大量电能金属材料 的电阻通常随温度的降低而减小科学讨论发觉,当汞冷却到低于4.2 K 时,电阻突然消逝,导电性几乎是无限大的,当外加磁场接近固态汞随之又撤去后,电磁感应产生的电流会在金属汞内部长期地流淌而不会衰 减,这种现象称为超导现象具有超导性质的物质称为超导体超导体电阻突然消逝的温度称为临界温度 Tc在临界温度

19、以下时,超导体的电阻为 有任何缺失0,也就是电流在超导体中通过时没超导材料大致分为纯金属、合金和化合物三类 具有最高临界温度的纯金属是镧,Tc12.5 K合金型目前主要有铌钛合金,Tc 9.5 K化合物型主要有铌三锡 Nb3Sn,Tc18.3K；钒三镓 V3Ga,Tc16.5 K 等超导材料可制成大功率发电机、磁流发电机、超导储能器、超导电缆、超导磁悬浮列车等用超导材料制成的装置,具有体积小、使用性能高、成本低等优点5原电池的原理及其应用原电池 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1原电池的概念：把化学能转变为电能的装

20、置叫做原电池2构成原电池的条件：有相互连接或,接触的两个电极在两个电极中,其中一个电极的材料为较活泼的金属；另一个电极的材料为较不活泼的金属或金属氧化物导体或石墨两个电极要同时与电解质溶液相接触并形成回路作负极的较活泼金属能与电解质溶液发生氧化仍原反应,而较不活泼的金属不能与电解质溶液反应3原电池原理：较活泼金属：作负极 电子流出 发生氧化反应 电极本身失电子后而溶解 较不活泼金属、金属氧化物或石墨：作正极 电子流入 发生仍原反应 溶液中的阳离子得电子后析出 电流方向：正极导线负极4原电池原理的应用：制作各种电池,如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等化学电源 1有用电源一般应具有的特点：能产

21、生稳固而具有较高电压的电流；安全、耐用且便于携带；能够适用于特别用途；便于回收处理,不污染环境或对环境产生影响较小2几种常见的电池和新型电池：构造性能主要用途插在电池中心的石墨作正极,顶端有一铜帽；在石墨棒的四周填满二干锌锰氧化锰和炭黑的混合物,并用离子电量小,在放电手电筒中用作可以通过的长纤维作隔膜；隔膜外过程中简单发电干电池是调成糊状的氯化铵,作为电解质照明愤怒涨或漏液溶液；最外面是由锌筒制成的干电池外壳,作为负极；电池顶部用蜡和火漆封口池碱性锌电解液由原先的中性变为离子导电反应面积成倍增长容量和放锰电性更好的碱性,负极由锌片改为锌电时间比一般池粉锌锰电池增加几倍用含锑 5 8的铅锑合金铸

22、成格蓄铅蓄电板,在格板上分别填充PbO2 和 Pb电压稳固, 使用用于汽车、摩托作正极和负极,二者交替排列而便利,安全、可电池成在电极之间充有密度为 1.25 gcm3 1.28 gcm3 的 H2SO4车等的动力靠,可循环使用溶液池镍镉用镉 Cd为电池的负极,NiOOH为广泛用于电话可充电电池正极,碱性溶液为电解液机、收录机等电池名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 用于人造地球银锌用锌为负极,氧化银Ag2O为正极体积小、质量轻卫星,宇宙火蓄电池箭、空间电视转播站等能量转化率高、新氢氧燃氢气、氧气、甲烷、煤气、空气、可

23、连续使用； 燃代替汽油作为料电池氯气等均可作为燃料电池的原料烧产物为水, 不型污染环境燃料铝空用铝为电池负极,以氯化钠等盐溶体积小,能量汽车的动力, 用电于收音机、照明气燃料液为电解液,靠空气中的氧气使铝大,使用便利,池电源、野营炊电池不断氧化而产生电流耗能少具、野外作业工具等用于电脑、照相锂电池用密度最小的金属锂作电池的负极质量轻、工作效机、手表、心脏率高、贮存寿命起搏器,以及作长为火箭、导弹等的动力金属的电化学腐蚀 1金属腐蚀的概念：金属腐蚀是指金属或合金与四周接触到的气体或液体进行化学反应而腐 蚀损耗的过程2金属腐蚀的本质：金属原子失去电子变成阳离子的过程也就是说,金属在腐蚀过程中,发生

24、了氧化仍原反应3两种金属腐蚀的比较：产生原 因化学腐蚀电化学腐蚀金属跟接触到的物质如 O2、Cl2、SO2不纯金属或合金与电解质溶液接触等直接发生化学反应特点无电流产生 为原子之间的氧化仍原 反应形成很多微小的原电池,有柔弱电流产生为原子与离子之间的氧化仍原 反应结果金属失去电子被氧化而腐蚀较活泼金属失去电子被氧化而腐蚀举例铁跟氯气直接反应而腐蚀；钢管被原钢铁的电化学腐蚀：负极 Fe：2Fe4e2Fe 2油中的含硫化合物腐蚀说明正极 C：2H2O + O2 + 4e 4OH在化学腐蚀和电化学腐蚀中,电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要缘由4金属的防护方法：选用不同的金属或非金属制成合金 如不锈钢 采纳喷漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法使金属与介质隔离电化学爱护法名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页